ТРУБЧАТАЯ ЛАМПА

Область техники
Полезная модель относится к области светотехники, в частности к осветительным устройствам с применением комбинаций источников света.
Уровень техники
Известен люминесцентный светильник для жилых и общественных помещений (выложенная заявка на изобретение №94036802 А1, МПК F21S 3/00, опубл. 1996.07.27)
Указанный светильник для трансформации своей формы оснащен пропускающими свет ложементами под излучающее тело трубчатого источника, при этом ложементы выполнены преимущественно в виде декорированной решетки желобообразной или замкнутой формы в поперечном сечении, а каждый источник света помещен в ложемент.
Ограничением указанного светильника является применение традиционных трубчатых люминесцентных ламп, обладающих рядом ограничений по сравнению с перспективными светодиодными источниками.
Раскрытие полезной модели
Техническая задача предлагаемой полезной модели - при сохранении основных конструктивных и светотехнических характеристик замена трубчатых люминесцентных ламп в качестве ламп массового потребления для бытового освещения на трубчатые светодиодные лампы по следующим техническим соображениям:
- экономия электроэнергии до 3 раз в сравнении с равными по светоизлучению люминесцентными лампами;
- увеличенный срок службы до 5...10 раз (50000...100000 часов наработки на отказ);
- возможности плавного изменения яркости свечения без снижения срока службы;
- практическое отсутствие эффекта пульсации светового потока (частота пульсаций у люмлампы - 50 Гц - частота промышленной сети, у светодиодов - свыше 400 Гц в энергоэкономичном импульсном режиме);
- простота утилизации и экологичность (отсутствие вредных компонент в лампе - в первую очередь паров ртути);
- большая устойчивость и работоспособность при значительных внешних механических и климатических воздействиях (работа при разгерметизации трубки и на морозе);
- улучшенные декоративные потребительские свойства.
Решение технической задачи происходит за счет особенности месторасположения оптической системы светодиодов со свечением навстречу друг другу на торцах полой оптической трубки (аналог ложемента из прототипа) со светопропускающей поверхностью и со светопреломляющей и светорассеивающей спиралью на поверхности трубки. Оптическая
система светодиодов помимо их самих включает также наличие фокусирующего линзового оптического элемента и светоотражающей поверхности вокруг светодиода.
Оптическая трубка изготовлена преимущественно из небьющейся пластмассы (хотя может быть и из стекла). Нанесение спирали на поверхность трубки можно производить любыми способами: механической нарезкой, вставкой, напылением, пленкой, краской.
Эффект от наличия спирали - равномерное перераспределение светового потока за счет преломления света в направлении из лампы с резким уменьшением слепящего воздействия светодиодов и получение нового эстетически красивого внешнего вида трубчатой светодиодной лампы, а с учетом полного сохранения соответствия конструктивных и светотехнических характеристик обеспечение простой замены люминесцентных ламп. Для этого у предлагаемой лампы также предусмотрено наличие токопроводящих вилок такого же вида и размера, как у заменяемых люминесцентных ламп.
Перечень чертежей
На фиг.1 - Осевой продольный разрез лампы.
На фиг.2 - Фотография опытных образцов лампы.
Осуществление полезной модели
Трубчатая светодиодная лампа содержит следующие элементы: полая оптическая трубка 1 с нанесенной спиралью; теплоотводящие торцевые радиаторы-основания 2 для монтажных плат 3 со светодиодами 4; фокусирующие оптические элементы 5: линзы и зеркальные отражатели; токопроводящие вилки 6.
Полая оптическая трубка 1 изготовлена преимущественно из небьющейся пластмассы или из стекла, являющейся светопропускающей поверхностью, а, кроме того, несущим корпусом лампы, с нанесенной на ее поверхность спирали определенного шага и глубины одним из технологических способов (механической нарезкой, вставкой, напылением, пленкой, краской и т.п.) и служащей для светопреломления и светорассеивания.
Полая оптическая трубка 1 из пластмассы изготовлена литьевым или экструзионным способом выдавливания через матричную форму под давлением с охлаждением и без термообработки. Особенностями предлагаемой полой оптической трубки является ее технически и эстетически гармоничная форма: внутри гладкая прозрачная со спиралевидным матовым нанесением, снаружи ровная и гладкая, стандартизованного диаметра.
Теплоотводящий радиатор-основание 2 для монтажной платы 3 со светодиодом 4 изготовлен из алюминия или меди, служит для поддержания определенного теплового режима на электронных компонентах, выводит излишнее тепло за границы оптической трубки и является монтажной поверхностью для крепления плат 3 со светодиодами 4, а также имеет необходимые для герметизации и подвода электропитания проточки и отверстия.
Монтажная плата 3 со светодиодом 4 обеспечивает паяльный монтаж электрокомпонентов, изолирует токоподводящие дорожки от радиатора-основания 2, а также обеспечивает точную фиксацию оптических элементов 5: линзы и зеркального отражателя относительно корпуса-трубки 1 трубчатой лампы.
Оптические элементы 5: линза позволяет фокусировать световой поток светодиодов относительно продольной оси трубчатой лампы, а зеркальный отражатель обеспечивает дополнительное переотражение света из лампы.
Токопроводящая вилка 6 выполнена из стандартных материалов и является элементом подвода электропитания к трубчатой лампе и одновременно позволяет использовать светодиодную лампу в существующих световых приборах для типовых люминесцентных ламп взамен этих люминесцентных ламп.
Провода токоподвода питания и управления светодиодной трубчатой лампы, отдельный электронный блок-преобразователь питания и управления на фигурах не показаны.
У светодиодной лампы на основе предлагаемой оптической трубки 1 в качестве корпуса и светодиодов 4 в качестве источников излучения света появляются улучшенные эксплуатационные свойства, а также возможность применения микроэлектронных компонентов ввиду применения теплоотводящих радиаторов-оснований 2 для плат 3 со светодиодами 4 с расчетным запасом по теплоотводу.
Технические характеристики опытного образца трубчатой светодиодной лампы:
Напряжение питания блока питания и управления
220 В
Напряжение питания светодиодов лампы
12 или 24 В
Максимальная потребляемая мощность
не более 2,5 Вт
Режим работы
непрерывный
Степень защиты от воздействий окружающей среды
IP44/IP65
Класс защиты от поражения электрическим током
I
Габаритные размеры:
920×40 мм
Масса
0,43 кг.
Изготовление трубчатой светодиодной лампы:
1) Монтаж светодиодов на отдельные монтажные платы;
2) Монтаж фокусирующих оптических элементов на монтажные платы со светодиодами;
3) Монтаж плат со светодиодами, оптическими элементами и проводами токоподвода на теплоотводящий радиатор-основание;
4) Нанесение спирали на поверхность оптической трубки;
5) Монтаж плат со светодиодами на теплоотводящем радиаторе-основании во внутренние торцы полой трубки;
6) Монтаж на концы оптической трубки токопроводящих вилок;
Светодиодная трубчатая лампа работает следующим образом.
Включают прибор подачей питания 220 В, 50 Гц на типовой блок (преобразователь) питания и управления. Блок питания и управления, как и у типовой трубчатой люминесцентной лампы, устанавливают отдельно, снаружи трубки. Питание светодиодов на платах - от 12 или 24 В постоянного тока. В зависимости от модификации блока управления и при наличии проводов управления светодиодная трубчатая лампа может плавно изменять яркость свечения или светиться в разных дискретных режимах яркости. Степень защиты - разная, в том числе высокая (от струи воды) по международному ГОСТ IP65-66. Наработка на отказ светодиодной трубчатой лампы - от 50000 до 100000 ч (практически от 5 до 10 лет без необходимости ремонта, поэтому регламентное обслуживание не предусмотрено). Обслуживание прибора заключается только в очистке внешней поверхности трубки от загрязнений. Ремонту в случае неисправности светодиодная трубчатая лампа не подлежит и заменяется на новую.