УЗЕЛ ОСВЕТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ МОНТАЖА УЗЛА ОСВЕТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
LIGHTING DEVICE ASSEMBLY AND METHOD OF MOUNTING LIGHTING DEVICE ASSEMBLY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к узлу осветительного устройства, содержащему удлиненный базовый элемент, содержащий стеновой элемент, на котором несколько светодиодов установлены вдоль длины упомянутого базового элемента, и удлиненный светопрозрачный оптический элемент, выполненный с возможностью объединения с упомянутым базовым элементом, таким образом окружая упомянутые светодиоды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Осветительные устройства на люминесцентных/флуоресцентных трубках (TL) существуют с разными типоразмерами, такими как типоразмеры, называемые Т12, Т8 и Т5, например, имеющие разные диаметры, при этом Т5 имеет наименьший диаметр. Значительные усилия затрачены на преобразование обычной флуоресцентной трубки, содержащей комбинированный электрод-газовый излучатель света, посредством светодиодов (Light Emitting Diode – LED). Трубчатое осветительное устройство называется LED TL осветительным устройством, и оно представляет собой трубку, имеющую такой же типоразмер и обычно такие же электрические выводы, как и соответствующее обычное TL осветительное устройство, но оно содержит LED в качестве излучателей света. Несколько LED размещают на удлиненном базовом элементе, вдоль длины трубки, в один или несколько рядов или в какой-либо другой конфигурации. Однако диаметр осветительного устройства с типоразмером Т5 мал и затрудняет закрепление LED. Светильники часто предусматривают некоторое дополнительное пространство в направлении выхода света, побуждающее использовать осветительное устройство с большим типоразмером, однако для установки такого осветительного устройства с большим типоразмером не имеется достаточного монтажного пространства.
Кроме того, LED TL осветительное устройство, которое использует штепсель с исходным типоразмером и перемонтированный драйвер осветительного устройства, подвержено некоторым рискам безопасности. Может существовать риск поражения электрическим током, если коснуться рукой LED или дорожек РСВ. Кроме того, LED могут представлять собой синие LED, которые могут быть слишком яркими для прямого обзора; они должны использоваться только тогда, когда LED находятся не на линии прямой видимости, и весь свет отражается или передается посредством слоя удаленного люминофора.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Было бы желательно создать узел осветительного устройства, который уменьшает вышеупомянутые проблемы известного уровня техники.
Для решения данной проблемы, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, создан узел осветительного устройства, содержащий удлиненный базовый элемент, содержащий стеновой элемент, на котором несколько светодиодов установлены вдоль длины упомянутого базового элемента, и концевую заглушку, включающую в себя электрический вывод в каждом соответствующем конце упомянутого базового элемента. Упомянутый узел осветительного устройства дополнительно содержит удлиненный светопрозрачный оптический элемент, выполненный с возможностью объединения с упомянутым базовым элементом, таким образом окружая упомянутые светодиоды. Упомянутый базовый элемент содержит по меньшей мере один переключатель, выполненный с возможностью замыкания электрической цепи, соединяющей светодиоды с упомянутыми электрическими выводами. Упомянутый оптический элемент содержит по меньшей мере одну переключающую часть, выполненную с возможностью переключения упомянутого одного переключателя одновременно с упомянутым объединением упомянутого базового элемента и упомянутого оптического элемента. Упомянутый по меньшей мере один переключатель находится в разомкнутом положении, когда упомянутый базовый элемент и упомянутый оптический элемент разделены.
Посредством создания осветительного устройства в виде узла, содержащего базовый элемент и оптический элемент и содержащего переключающее устройство, упомянутый базовый элемент может быть вставлен в светильник без всякого риска. Кроме того, существует свобода в исполнении оптического элемента. Например, он может быть выполнен в соответствии с другим типоразмером чем базовый элемент, если позволяет доступное пространство светильника, или он может быть выполнен с произвольной формой.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый по меньшей мере один переключатель установлен на противоположной стороне упомянутого стенового элемента относительно светодиодов. Данный вариант осуществления предпочтителен тем, что переключатели скрыты за упомянутым стеновым элементом.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый стеновой элемент содержит по меньшей мере одно отверстие, приспособленное для размещения упомянутой по меньшей мере одной переключающей части.
Это простой способ осуществления функции переключения.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, по меньшей мере одна из упомянутой одной или более переключающих частей содержит магнит.
Таким образом, не требуется никаких отверстий в упомянутом стеновом элементе.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый по меньшей мере один переключатель содержит по меньшей мере два контакта замыкания/размыкания, причем каждый его контакт подключает LED к электрическим выводам соответствующей одной из упомянутых концевых заглушек.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый базовый элемент является полым.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый базовый элемент имеет преимущественно полукруглое поперечное сечение.
Таким образом, упомянутый базовый элемент оптимизирован для замены обычных TL осветительных устройств в существующих светильниках.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, каждая одна из упомянутой по меньшей мере одной переключающей части представляет собой выступ и содержит удерживающий элемент, выполненный с возможностью вхождение в зацепление с упомянутым базовым элементом в собранном состоянии.
Таким образом, функция переключения и функция удерживания объединены в одном и том же элементе.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый оптический элемент имеет большую максимальную ширину, чем упомянутый базовый элемент.
Благодаря механическим свойствам розеток TL осветительных устройств, если ширина оптического элемента выбрана надлежащим образом, единственно возможный порядок закрепления будет таким: сначала устанавливают базовый элемент и только потом соединяют оптический элемент с базовым элементом, что устраняет риск электрической безопасности, связанный с касанием LED и дорожек РСВ.
Посредством такого использования пространства в светильнике можно улучшить характеристики освещения.
В соответствии с вариантом осуществления упомянутого узла осветительного устройства, упомянутый оптический элемент содержит наклонные боковые стенки, содержащие соответствующую отражающую внутреннюю поверхность, и переднюю призматическую пластину, соединенную с упомянутыми боковыми стенками. Данный вариант осуществления обеспечивает хорошие возможности для уменьшения ослепления от яркого света и обеспечения более строгой направленности излучаемого света. Необходимо отметить, что, например, упомянутая отражающая внутренняя поверхность может быть дополнительно снабжена удаленным люминофором в режиме отражения, а упомянутая передняя призматическая пластина может быть снабжена удаленным люминофором в режиме передачи.
Вышеупомянутая цель дополнительно достигается посредством способа монтажа узла осветительного устройства в соответствии с настоящим изобретением по п. 10 формулы изобретения.
Таким образом, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, создан способ монтажа узла осветительного устройства, содержащего удлиненный базовый элемент, содержащий стеновой элемент, на котором несколько светодиодов установлены в ряд, вдоль длины упомянутого базового элемента, и содержащий концевую заглушку, включающую в себя электрический вывод в каждом соответствующем конце упомянутого базового элемента, и удлиненный светопрозрачный оптический элемент, причем упомянутый способ монтажа включает:
- установку упомянутого базового элемента посредством вставки электрических выводов его концевых заглушек в приемные элементы для выводов светильника;
- вращение упомянутого базового элемента для фиксации электрических выводов; и
- установку оптического элемента на упомянутом базовом элементе, таким образом окружая светодиоды, и таким образом замыкая электрическую цепь, соединяющую светодиоды с электрическими выводами посредством по меньшей мере одной переключающей части упомянутого оптического элемента, которая переключает по меньшей мере один переключатель упомянутого базового элемента.
Упомянутый способ обеспечивает преимущества, соответствующие вышеописанным преимуществам упомянутого узла осветительного устройства.
Эти и другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже в данном документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже изобретение будет описано более подробно и со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:
Фиг. 1 представляет собой перспективный вид варианта осуществления узла осветительного устройства в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2а-2с показывают вариант осуществления переключающей части узла осветительного устройства;
Фиг. 3а-3с представляют собой схематические виды в разрезе собранных осветительных устройств, показывающие разные исполнения;
Фиг. 4 представляет собой схему соединения для LED;
Фиг. 5 представляет собой перспективный вид другого варианта осуществления узла осветительного устройства; и
Фиг. 6 представляет собой схематический перспективный вид, показывающий другой вариант осуществления узла осветительного устройства.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В соответствии с вариантом осуществления узла 1 осветительного устройства, который показан на фиг. 1, он содержит базовый элемент 3 и оптический элемент 5. Как базовый элемент 3, так и оптический элемент 5 являются удлиненными. Базовый элемент 3 является трубчатым и имеет полукруглое поперечное сечение, из этого следует, что он содержит первый стеновой элемент 7, который выполнен в виде половины трубы, закрытый вторым стеновым элементом 9, который в данном варианте осуществления является прямоугольным и плоским. Кроме того, базовый элемент 3 содержит несколько LED 11, которые расположены в один или несколько рядов вдоль длины базового элемента 3. Существует, конечно, множество возможных варрантов размещения LED 11. Более конкретно, LED 11 установлены на ленточном основании 13, таком как печатная плата (Printed Circuit Board – PCB). Базовый элемент 3 дополнительно содержит концевые заглушки 15, установленные в каждом конце 8, 10 базового элемента 3. Каждая концевая заглушка 15 содержит электрический вывод 17, такой как два штыря, приспособленные для вставки в штепсель светильника. В целях изображения базового элемента, показана только одна концевая заглушка, и она показана перед установкой в конце базового элемента 3. LED 11 электрически соединены с электрическим выводом 17 через по меньшей мере один переключатель 55, как будет подробно описано ниже. Ссылаясь на фиг. 2а, показывающий узел 1 осветительного устройства в собранном состоянии, т.е. образующий осветительное устройство, оптический элемент 5 является светопрозрачным, и он содержит несущий слой 19, образующий корпус оптического элемента 5 из пригодного материала, такого как пластмасса, и дополнительно слой 21 люминофора, осажденный на внутреннюю поверхность несущего слоя 19, обращенную к LED 11. Слой 21 люминофора образует удаленный люминофор с точки зрения LED 11, и он может быть выбран так, чтобы находиться как в режиме передачи, так и в режиме отражения. Кроме того, слой 21 люминофора может закрывать часть несущего слоя 19, и слой 21 люминофора по желанию может быть реализован в виде фольги. Кроме того, оптический элемент 5 по желанию может состоять из смеси люминофора и прозрачного материала.
Кроме того, в данном варианте осуществления, оптический элемент 5 выполнен в грибовидной форме и имеет большую максимальную ширину, чем базовый элемент 3. Таким образом, внутреннее пространство обычного стандартного светильника, в частности в светильниках, приспособленных для Т5 осветительных устройств, используется полностью, при этом упрощая конструкцию узла 1 осветительного устройства. Практически возможно множество других форм оптического элемента 5, например, показанные на фиг. 3а-3с. Так, в соответствии с другим вариантом осуществления узла 23 осветительного устройства, оптический элемент 25 имеет преимущественно треугольное поперечное сечение. Оптический элемент 25 содержит наклонные боковые стенки 27, 29, содержащие соответствующую отражающую внутреннюю поверхность 31, 33 с необязательным слоем отражающего удаленного люминофора, и переднюю призматическую пластину 35 с необязательным слоем передающего удаленного люминофора, соединенную с боковыми стенками 27, 29. В данном варианте осуществления часть света, излучаемого LED 11, отражается боковыми стенками 27, 29 по направлению к передней призматической пластине 35, а остальной излучаемый свет непосредственно достигает передней призматической пластины 35. При прохождении через переднюю призматическую пластину 35 свет рассеивается.
В соответствии с другим вариантом осуществления узла 37 осветительного устройства, оптический элемент 39 является полукруглым в поперечном сечении и имеет такой же диаметр, как и базовый элемент 41. Таким образом, собранное осветительное устройство 37 имеет такую же внешнюю форму, как обычное TL осветительное устройство. Однако данный вариант осуществления не гарантирует предпочтительный порядок сборки, который является следующим: сначала устанавливают базовый элемент 41 и затем устанавливают оптический элемент 39 на базовом элементе 41. Для того чтобы обеспечить дополнительный уровень электрической безопасности, оптический элемент может быть снабжен несколькими выступами, например, штырями, которые делают его значительно шире чем базовый элемент. Таким образом, будет невозможно установить осветительное устройство в собранном состоянии.
В соответствии с другим вариантом осуществления узла 43 осветительного устройства, оптический элемент 49 имеет преимущественно форму арахиса в поперечном сечении, с двумя одинаковыми половинами 51, 53, имеющими форму арахиса. Каждая половина 51, 53 имеет изменяющуюся толщину в разных участках поперечного сечения. Максимальная ширина оптического элемента превышает максимальную ширину базового элемента.
Необходимо отметить, что в вышеописанных вариантах осуществления, в которых оптический элемент значительно шире, чем базовый элемент, невозможно установить узел осветительного устройства после сборки, поскольку оптический элемент слишком широкий.
Ссылаясь на фиг. 2b и 2с, базовый элемент 3 содержит по меньшей мере один переключатель и в данном варианте осуществления предусмотрены четыре переключателя 55. Переключатели 55 установлены на противоположной стороне второго стенового элемента 9 относительно LED 11, т.е. внутри базового элемента 3. Таким образом, они являются недосягаемыми для пальцев человека, устанавливающего узел осветительного устройства. При этом второй стеновой элемент 9 содержит отверстия 57, расположенные около переключателей 55. Переключатели 55 и соответствующие отверстия 57 расположены вблизи четырех углов второго стенового элемента 9. Оптический элемент 5 содержит переключающие части 59, которые расположены в совмещении с отверстиями 57, так что когда узел 1 осветительного устройства собран, переключающие части 59 размещаются в отверстиях 57 и переключают переключатели 55 в замкнутое состояние, как на фиг. 2с. Если оптический элемент 5 удаляют, то переключатели 55 автоматически возвращаются в разомкнутое состояние, например, посредством подпружинивания к положению «выключено». Когда переключатели 5 замкнуты, они замыкают электрическую цепь, питающую LED 11. Посредством данной схемы переключения оптический элемент 5, в обоих своих концах, должен подходить очень близко к базовому элементу 3, прежде чем переключатели 55 переходят в положение «включено» и ток начинает протекать. Таким образом, когда ток протекает, токопроводящие детали оказываются недостижимыми для человека, устанавливающего узел 1 осветительного устройства.
Необходимо отметить, что практически возможно множество других вариантов осуществления того, как переключающие части должны приводить в движение переключатели 55. Например, вместо отверстий 57 второй стеновой элемент 9 может быть снабжен гибкими элементами, которые сгибаются под действием переключающих частей 59.
Электрическое соединение переключателей 55 и LED 11 схематично показано на фиг. 4, где LED 11 соединены последовательно между двумя электрическими выводами 61, 63 вдоль электрической цепи 65. Четыре переключателя 55 также соединены последовательно вдоль электрической цепи 65.
Предпочтительно, два переключателя 55 в первом конце 8 базового элемента 3 механически и магнитно связаны так, что переключающее действие данных переключателей осуществляется по существу одновременно. То же самое относится к двум переключателям 55 во втором, противоположном конце 10 базового элемента 3.
Кроме того, предпочтительно, каждая переключающая часть 59 дополнительно содержит удерживающий элемент 67, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с вторым стеновым элементом 9 базового элемента 3 в собранном состоянии. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2а, каждая переключающая часть 59 выполнена в виде выступа или лапки, а удерживающий элемент 67 выполнен в виде уступа 67 на одной стороне упомянутой лапки, входящего в зацепление с внутренней поверхностью второго стенового элемента 9. Могут быть предусмотрены дополнительные выступы и дополнительные отверстия второго стенового элемента 9, обеспечивающие только функцию удерживания. В качестве альтернативы, переключающая часть или части могут быть полностью отделены от удерживающего элемента или элементов, и они могут быть выполнены множеством других способов.
В соответствии с другим вариантом осуществления узла 71 осветительного устройства переключатели замыкаются под действием магнитов, например, герконовый переключатель. Как было отмечено выше, сами переключатели установлены на внутренней стороне базового элемента 73, а переключающие части 85 содержатся в оптическом элементе 75. Однако в данном случае переключающие части 85 образованы посредством постоянных магнитов, которые входят в контакт с контактными участками 83 второго стенового элемента 79 базового элемента 73. Переключатели расположены рядом с контактными участками 83 и замыкаются посредством постоянных магнитов 85, чтобы обеспечить подачу электроэнергии в LED 11. Аналогично, постоянные магниты 85 образуют удерживающие элементы, которые удерживают оптический элемент 75 и базовый элемент 73 в соединенном состоянии. Когда осветительное устройство разбирают и магниты 85 удаляют, переключатели автоматически снова размыкаются.
В соответствии с другим вариантом осуществления узла осветительного устройства, он содержит один переключатель 95, расположенный на базовом элементе 91, и переключающую часть 97, расположенную на оптическом элементе 93. Это очень схематично показано на фиг. 6, чтобы пояснить идею одного переключателя. Переключатель 95 содержит двойной контакт, соединенный с обоими концами LED ленты, соединяющей их с соответствующими концевыми заглушками. Например, один переключатель имеет форму пластины и выполнен так, что она должна поджиматься вниз на ее обоих своих концах, например, посредством двух разнесенных выступов переключающей части 97, действующих соответственно на противоположные концевые участки переключателя 95. Дополнительно или в качестве альтернативы, переключатель 95 расположен посередине длины базового элемента 91, чтобы минимизировать расстояние между базовым элементом 91 и оптическим элементом 93 в момент переключающего действия, во время сборки, таким образом предотвращая доступ к токопроводящим электрическим материалам.
Узел осветительного устройства, показанный в вышеописанных вариантах осуществления, закрепляется следующим образом. Сначала базовый элемент 3 закрепляют в светильнике посредством введения электрических выводов его концевых заглушек в соответствующие приемные элементы для выводов светильника и вращения базового элемента 3 так, что штыри 17 концевых заглушек 15 фиксируются. Поскольку переключатели 55 находятся в разомкнутом состоянии, отсутствует риск для человека, устанавливающего базовый элемент 3, получить удар электрическим током. Затем оптический элемент 5 закрепляют на базовом элементе 3. Таким образом, LED 11 окружают оптическим элементом 5, и переключатели 55 замыкаются так, что LED 11 становятся электрически соединенными с электрическими выводами 17. Следовательно, электрическая цепь, снабжающая LED 11 электроэнергией, замыкается. Поскольку базовый элемент 3 устанавливают отдельно в светильнике, включая вращение, а оптический элемент 5 прикрепляют позднее, увеличивается свобода формирования оптического элемента 5 относительно известного уровня техники, когда осветительное устройство сначала собирают, а затем устанавливают в светильнике. Например, это часто позволяет использовать более широкий оптический элемент по сравнению с базовым элементом, как было описано выше. Широкая форма вынуждает человека, собирающего осветительное устройство, использовать надлежащий, наиболее электрически безопасный порядок установки.
Выше были описаны варианты осуществления узла осветительного устройства и способ монтажа данного узла в соответствии с настоящим изобретением в соответствии с прилагаемой формулой изобретения. Данные варианты осуществления следует рассматривать только как неограничивающие примеры. Как понятно для специалиста в данной области техники, возможно множество модификаций и альтернативных вариантов осуществления в пределах объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.
Необходимо отметить, что в целях данной заявки, и в частности применительно к прилагаемой формуле изобретения, слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а термин в единственном числе не исключает множества, что, по существу, будет очевидно для специалиста в данной области техники.