СИД ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР
LED LIGHTING FIXTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к СИД (светодиодному) осветительному устройству, и более конкретно, к СИД осветительному устройству, которое имеет превосходную характеристику излучения тепла и которое является простым для управления распределением света.
Уровень техники
Осветительные устройства, использующие существующие средства источников света, например лампу накаливания и люминесцентную лампу, имеют проблемы большого энергопотребления и короткого срока службы, например. Учитывая эти проблемы, были разработаны осветительные устройства, использующие СИДы (светодиоды) в качестве источника света, в которых СИДы потребляют мало энергии и имеют долгий срок службы. Когда СИД используется в качестве источника света, срок службы может существенно увеличиваться по сравнению с существующими осветительными устройствами. В результате, количество отходов также может значительно уменьшаться для предотвращения загрязнения окружающей среды. Кроме того, так как энергопотребление уменьшено, ожидается, что СИД осветительные устройства могут способствовать экономии энергии.
Однако, несмотря на преимущества, описанные выше, СИД имеет проблему, заключающуюся в том, что он генерирует большое количество тепла. Когда тепло, генерируемое от СИДа, не излучается наружу, срок службы СИД осветительных устройств будет уменьшаться и, таким образом, эффект долгого срока службы в соответствии с использованием СИДа в качестве источника света не может достигаться, как ожидается.
Кроме того, СИД осветительные устройства требуют импульсного источника питания (SMPS), который преобразует внешнюю энергию переменного тока (AC) в энергию постоянного тока (DC), подлежащую подаче на СИД. Например, корейская зарегистрированная полезная модель № 20-0451090 раскрывает СИД ландшафтный осветительный фонарь, оснащенный SMPS, в котором подложка, на которой смонтирован СИД, и SMPS размещены таким образом, чтобы быть противоположными относительно друг друга, при этом поддерживающая поверхность размещена между ними. Однако сам SMPS генерирует тепло. Соответственно, СИД ландшафтный фонарь имеет проблему, заключающуюся в том, что тепло, генерируемое от SMPS, и тепло, генерируемое от СИДа, взаимодействуют друг с другом, таким образом, сроки службы как SMPS, так и СИДа уменьшаются.
При этом среди СИД осветительных устройств, в СИД осветительных устройствах с высокой выходной мощностью (типично, выдающих 100 ватт или больше), высокомощные кристаллы СИД (например, кристаллы СИД мощностью 1 ватт) использовались в качестве источников света. Именно поэтому количество кристаллов СИД, требуемое, когда используются маломощные кристаллы СИД (фиг.1), должно быть относительно больше количества кристаллов СИД, требуемого, когда используются (см. фиг.1) высокомощные кристаллы СИД (фиг.2), и, в результате, становится сложным управлять распределением света. Например, когда используются высокомощные кристаллы СИД мощностью 1 ватт, требуется сто кристаллов СИД для обеспечения высокой выходной мощности в 100 ватт. Когда используются маломощные кристаллы СИД мощностью 0,2 ватта, требуется пятьсот кристаллов СИД, и, вследствие увеличения количества источников света, становится трудным управлять распределением света. В частности, в случае, где освещение с высокой выходной мощностью обеспечено в предварительно заданной области для замены существующего освещения, управлять распределением света становится более трудным, так как количество кристаллов СИД увеличивается. Таким образом, используются высокомощные кристаллы СИД.
Однако так как высокомощные кристаллы СИД генерируют много тепла по сравнению с маломощными кристаллами СИД, необходимо приложить больше усилий для излучения тепла. Несмотря на ухудшение характеристики излучения тепла, не было выбора, кроме как использовать высокомощные кристаллы СИД для более легкого управления распределением света.
Когда осветительное устройство с высокой выходной мощностью воплощается, используя высокомощные кристаллы СИД, как описано выше, требуется большое теплоизлучающее средство, и, в результате, возникают проблемы, заключающиеся в том, что объем и вес устройства увеличиваются и производственные затраты также существенно возрастают. Особенно, в случае прозрачного осветительного устройства, вследствие того факта, что осветительное устройство имеет большой размер и потребляет много энергии, требуется осветительное устройство, которое является компактным и потребляет мало энергии.
Подробное описание изобретения
Техническая задача
Для решения проблем, как описаны выше, один вариант осуществления настоящего изобретения предусмотрен для обеспечения СИД осветительного устройства, которое является способным легко излучать тепло, генерируемое от СИДов, предотвращая перенос тепла, генерируемого от СИДов, на окружающие элементы, и управляя распределением света в требуемой форме.
Кроме того, один вариант осуществления настоящего изобретения предусмотрен для обеспечения СИД осветительного устройства, которое является способным блокировать проводимость тепла между источником питания и осветительным узлом.
Техническое решение
СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: осветительный узел, снабженный множеством СИДов в качестве источника света для генерирования света; корпус, включающий в себя отверстие, обеспеченное на одной поверхности, светоизлучающую часть, обеспеченную на другой поверхности, для излучения света наружу, и внутреннее пространство; отражающую часть, обеспеченную на внутренней поверхности корпуса, для отражения света, генерируемого из осветительного узла, на светоизлучающую часть; и теплоизлучающий узел, обеспеченный на задней поверхности осветительного узла таким образом, чтобы быть открытым наружу для излучения тепла наружу. Осветительный узел установлен таким образом, чтобы закрывать отверстие так, что его передняя поверхность направлена во внутреннее пространство корпуса, и светоизлучающая часть установлена таким образом, чтобы излучать свет, генерируемый из осветительного узла, или чтобы излучать свет, отражающийся через отражающую часть, из осветительного узла.
СИД осветительное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: осветительный узел, включающий в себя подложку, на которой смонтировано множество маломощных кристаллов СИД; корпус, включающий в себя нижнюю поверхность, первую наклонную поверхность, образованную под острым углом с нижней поверхностью, и вторую наклонную поверхность, соединенную с первой наклонной поверхностью, причем противоположные концы нижней поверхности, первой наклонной поверхности и второй наклонной поверхности соединены друг с другом таким образом, чтобы образовывать внутреннее пространство, заданное нижней поверхностью, первой наклонной поверхностью и второй наклонной поверхностью в качестве границ; и отражающую часть на внутренней поверхности корпуса для отражения света, генерируемого из осветительного узла. По меньшей мере часть осветительного узла вставлена через часть первой наклонной поверхности таким образом, что маломощные кристаллы СИД направлены во внутреннее пространство корпуса.
Полезные преимущества
СИД осветительные устройства в соответствии с настоящим изобретением являются применимыми к различным областям, так как они имеют превосходную характеристику излучения тепла и производственную эффективность, они могут изготавливаться с высокой производительностью, они могут обеспечивать возможность уменьшения общего веса и объема конечного продукта, и они обеспечивают возможность плавного управления распределением света.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано расположение кристаллов СИД СИД осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 показано расположение кристаллов СИД СИД осветительного устройства в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 представляет собой перспективный вид, показывающий СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в разобранном состоянии;
фиг.4 представляет собой разрез, показывающий СИД осветительное устройство фиг.3 в собранном состоянии;
фиг.5 представляет собой разрез, показывающий угол наклона отражающей поверхности СИД осветительного устройства фиг.3;
фиг.6 представляет собой вид сверху, показывающий СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором отражающие части обеспечены на боковых поверхностях;
фиг.7 представляет собой перспективный вид, показывающий крепежную раму, примененную к СИД осветительному устройству в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в разобранном состоянии;
Фиг.8 представляет собой перспективный вид СИД осветительного устройства в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 представляет собой вид сбоку СИД осветительного устройства фиг.8;
фиг.10 представляет собой вид, показывающий часть СИД осветительного устройства фиг.9 в увеличенном масштабе;
Фиг.11 представляет собой разрез СИД осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 представляет собой вид, показывающий излучение света СИД осветительного устройства в случае, где угол "a" наклона равен 0 градусов;
фиг.13 представляет собой вид, показывающий излучение света СИД осветительного устройства, когда угол "a" наклона равен 45 градусам; и
на фиг.14 показана диаграмма распределения света и диаграмма прямого направленного вниз освещения СИД осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Вариант осуществления изобретения
В дальнейшем, СИД осветительные устройства вариантов осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.3 представляет собой перспективный вид, показывающий СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в разобранном состоянии, и фиг.4 представляет собой разрез, показывающий СИД осветительное устройство фиг.3 в собранном состоянии.
СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: осветительный узел 100, снабженный множеством СИДов в качестве источников света для генерирования света; корпус 200, включающий в себя отверстие 220, обеспеченное на одной поверхности, светоизлучающую часть 210, обеспеченную на другой поверхности, для излучения света наружу, и внутреннее пространство; отражающую часть 230, обеспеченную на внутренней поверхности корпуса 200, для отражения света, генерируемого из осветительного узла 100, на светоизлучающую часть 210; и теплоизлучающий узел 120, обеспеченный на задней поверхности осветительного узла 100 таким образом, чтобы быть открытым наружу для излучения тепла наружу. В СИД осветительном устройстве, осветительный узел 100 установлен таким образом, чтобы закрывать отверстие 220 так, что его передняя поверхность направлена во внутреннее пространство корпуса 200, и светоизлучающая часть 210 установлена таким образом, чтобы излучать свет, генерируемый из осветительного узла 100, или, чтобы излучать свет, отражающийся через отражающую часть 230, из осветительного узла 100.
1. Осветительный узел
Как показано на фиг.3, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, осветительный узел 100 включает в себя подложку 110, множество СИДов 111, размещенных на подложке 110, и металлическую пластину 130, которая поддерживает подложку 110. Что касается СИД источников света, предпочтительно, используются кристаллы СИД. Кристаллы СИД типа COB (Chip On Board, поверхностный монтаж кристаллов на плате) также могут использоваться.
Кристаллы СИД, предпочтительно, представляют собой маломощные кристаллы СИД. Что касается маломощных кристаллов СИД, могут использоваться кристаллы от 0,1 ватта до 0,6 ватта, предпочтительно от 0,2 ватта до 0,5 ватта. Так как количество кристаллов, когда используются маломощные кристаллы СИД, больше количества кристаллов, когда используются высокомощные кристаллы СИД, имеющие большую мощность, для обеспечения одинаковых выходов на одной и той же площади, маломощные кристаллы СИД распределяются таким образом, что интервалы между соседними кристаллами меньше.
На фиг.1 и 2 показаны осветительные узлы СИД осветительных устройств в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, более конкретно, расположение маломощных кристаллов 111 СИД и расположение высокомощных кристаллов 111 СИД на подложке, соответственно. Как показано на фиг.1 и 2, в СИД осветительном устройстве, использующем маломощные кристаллы СИД, пять кристаллов СИД мощностью 0,2 ватта могут размещаться на единице площади (частях, обозначенных "A" на чертежах) (фиг.1), при этом в СИД осветительном устройстве, использующем высокомощные кристаллы СИД, один кристалл СИД мощностью 1 ватт может размещаться на единице площади (фиг.2). Таким образом, интервал между каждыми двумя соседними маломощными кристаллами, который обозначен "d1" на фиг.1, меньше интервала между каждыми двумя соседними высокомощными кристаллами, который обозначен "d2" на фиг.2. Хотя не показано, СИД осветительное устройство, в соответствии с модифицированным вариантом осуществления настоящего изобретения, может включать в себя десять кристаллов СИД мощностью 0,1 ватта, четыре кристалла СИД мощностью 0,25 ватта, или два кристалла СИД мощностью 0,5 ватта, размещенных в пределах единицы площади в соответствии с желаемыми требованиями конструкции и/или требованиями заказчиков.
Так как каждый из кристаллов 111 СИД служит в качестве точки теплопереноса, которая переносит тепло, и источника тепла, СИД осветительные устройства, использующие маломощные кристаллы СИД в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, могут переносить или излучать тепло, генерируемое из использующихся кристаллов СИД, на подложку более равномерно (единообразно). Маломощные кристаллы СИД являются более дешевыми, потребляют меньше мощности и генерируют меньшее количество тепла, чем высокомощные кристаллы СИД. Кроме того, маломощные кристаллы СИД имеют более высокую эффективность яркости, чем высокомощные кристаллы СИД. Например, теоретически, существует разница светового потока на ватт между световым лучом каждого из пяти кристаллов СИД мощностью 0,2 ватта и световым лучом одной кристаллы СИД мощностью 1,0 ватт. То есть, кристаллы СИД мощностью 0,2 ватта имеют около 160 лм/Вт, при этом кристаллы СИД мощностью 1,0 ватт имеют около 140 лм/Вт, что означает, что оптическая эффективность маломощных кристаллов СИД выше, чем оптическая эффективность высокомощных кристаллов СИД.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, высокомощные кристаллы СИД (например, кристаллы СИД, потребление мощности которых составляет около 1 ватта) также могут использоваться. Когда используются высокомощные кристаллы СИД, тепло, генерируемое из кристаллов, имеет относительно высокую температуру по сравнению с теплом, генерируемым из маломощных кристаллов, что может вызывать явление острова тепла. Кроме того, так как интервал между каждыми двумя соседними кристаллами больше, чем интервал в маломощных кристаллах СИД на одной и той же площади, теплопроводность может затрудняться. Вследствие этого, срок службы высокомощных кристаллов СИД может уменьшаться. Соответственно, конструкция для излучения тепла является гораздо более важной в высокомощных кристаллах СИД. Соответственно, когда используются высокомощные кристаллы СИД, все факторы конструкции для излучения тепла, подлежащие описанию ниже, предпочтительно обеспечиваются, если возможно. Так как количество генерируемого тепла и характеристика распределения света кристаллов должны варьироваться в зависимости от типов кристаллов, конфигурация и конструкция осветительного устройства должны соответствующим образом регулироваться.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, осветительный узел 100 является отсоединяемым от/присоединяемым к корпусу 200 таким образом, что осветительный узел 100 может легко заменяться и ремонтироваться. Осветительный узел 100 устанавливается таким образом, чтобы закрывать отверстие 220 корпуса 200 в состоянии, где передняя поверхность, на которой установлены СИДы, направлена во внутреннее пространство корпуса 200. Например, осветительный узел 100 может устанавливаться посредством вставки в и соединения с отверстием 220 корпуса 200.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, металлическая пластина 130, к которой прикрепляется подложка 110, имеет угол наклона, являющийся острым углом относительно земли. В результате, СИДы 110, смонтированные на подложке 110, размещаются таким образом, чтобы быть наклоненными относительно земли. Может быть понятным, что это предназначено для увеличения освещения в направлении непосредственно вниз СИД осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Кроме того, в одном варианте осуществления настоящего изобретения, металлическая пластина 130 может изготавливаться различными способами. Металлическая пластина 130 может представлять собой сформованное посредством экструдирования изделие, которое изготавливается посредством экструзионного формования. В случае, где металлическая пластина 130 представляет собой сформованное посредством экструдирования изделие, а корпус 200 представляет собой сформованное посредством литья под давлением  изделие, теплопроводность металлической пластины 130 выше, чем теплопроводность корпуса 200, и, таким образом, тепло, генерируемое от кристаллов СИД, может быстро проводиться через металлическую пластину 130, нежели чем через корпус 200.
2. Теплоизлучающий узел
Ссылаясь на фиг.3, теплоизлучающий узел 120 обеспечен на задней поверхности осветительного узла 100 таким образом, чтобы быть открытым наружу, тем самым, излучая тепло наружу. Теплоизлучающие ребра, предпочтительно, могут использоваться для теплоизлучающего узла 120. В этом случае, множество теплоизлучающих ребер 120 выступает на задней поверхности 130 металлической пластины 130, и подложка 110 может неподвижно устанавливаться на передней поверхности металлической пластины 130, как показано на фиг.4. Кристаллы 111 СИД монтируются на подложку 110 в качестве источников света. Когда тепло генерируется от кристаллов 111 СИД, тепло может быстро переноситься на теплоизлучающие ребра 120 через металлическую пластину 130. Когда теплопроводность металлической пластины 130 выше теплопроводности корпуса 200, как описано выше, теплоперенос на теплоизлучающие ребра 120 может быстрее выполняться. Тепло, переносимое на теплоизлучающие ребра 120, может легко излучаться посредством теплообмена с внешним воздухом с теплоизлучающих ребер 120. Количество, формы и положения теплоизлучающих ребер 120 могут надлежащим образом выбираться в соответствии с требованиями конструкции и/или требованиями заказчиков. Например, теплоизлучающие ребра 120 могут быть образованы горизонтально. Кроме того, как показано на фиг.3, теплоизлучающие ребра 120 могут быть образованы в вертикальном направлении или в наклонном направлении. Когда теплоизлучающие ребра 120 образованы в вертикальном направлении или в наклонном направлении относительно земли, инородный материал, например грязь, может падать посредством силы тяжести, таким образом ухудшение характеристики излучения тепла, вызванное отложением инородного материала, может предотвращаться. В частности, когда теплоизлучающие ребра 120 образованы в вертикальном направлении, может облегчаться конвекция воздуха. То есть, когда теплоизлучающие ребра 120 образованы в вертикальном направлении, воздух с осуществленным теплообменом в пространстве, образованном между теплоизлучающими ребрами 120, может плавно подниматься без сопротивления и образовывать конвекционный поток. Таким образом, теплоизлучающие ребра 120 образуются, предпочтительно, в наклонном направлении относительно земли, более предпочтительно в вертикальном направлении. По меньшей мере одно из теплоизлучающих ребер 120 может быть образовано в горизонтальном направлении, и/или по меньшей мере одно из теплоизлучающих ребер 120 может быть образовано в наклонном направлении или вертикальном направлении.
В некоторых вариантах осуществления, теплоизлучающие ребра 120 и металлическая пластина 130 могут образовываться отдельно и взаимно соединяться друг с другом посредством надлежащего способа. В других вариантах осуществления, теплоизлучающие ребра 120 и металлическая пластина 130 могут быть образованы за одно целое посредством такого процесса, как экструзионное формование или формование посредством литья под давлением. Типично, даже с одинаковым материалом, сформованное посредством экструдирования изделие имеет теплопроводность выше, чем теплопроводность сформованного посредством литья под давлением  изделия. Таким образом, теплоизлучающие ребра 120 и металлическая пластина 130, предпочтительно, образуются за одно целое, более предпочтительно, с помощью экструзионного формования. В этом случае, эффект излучения тепла является высоким вследствие высокой теплопроводности. Кроме того, металлическая пластина 130 и теплоизлучающие ребра 120 выполняются, предпочтительно, из материала, имеющего теплопроводность, более высокую, чем теплопроводность корпуса 200.
3. Корпус
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, корпус 200 включает в себя нижнюю поверхность, первую наклонную поверхность, образующую острый угол с нижней поверхностью, и вторую наклонную поверхность, образующую острый угол с нижней поверхностью и соединенную с первой наклонной поверхностью. В корпусе 200, концы нижней поверхности, первой наклонной поверхности и второй наклонной поверхности соединены друг с другом таким образом, чтобы образовывать внутреннее пространство, заданное нижней поверхностью, первой наклонной поверхностью и второй наклонной поверхностью в качестве границ. Отверстие 220 обеспечено через первую наклонную поверхность корпуса 200, и светоизлучающая часть 210 обеспечена на нижней поверхности. Угол, образованный нижней поверхностью и первой наклонной поверхностью, угол, образованный первой наклонной поверхностью и второй наклонной поверхностью, и угол, образованный второй наклонной поверхностью и нижней поверхностью, задаются так, чтобы удовлетворять желаемым требованиям конструкции и/или требованию заказчиков.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, корпус 200 может быть образован посредством такого процесса, как экструзионное формование или формование посредством литья под давлением . Предпочтительно, корпус 200 в целом образуется с помощью формования посредством литья под давлением . Это так потому, что корпус 200 в виде сформованного посредством литья под давлением  изделия имеет относительно низкую теплопроводность, таким образом проведение тепла, генерируемого от СИДов 111, на источник 300 питания или наоборот проведение тепла, генерируемого от источника 300 питания, на СИДы 111 может понижаться.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, материал имеет относительно низкую теплопроводность по сравнению с металлической пластиной 130, и теплоизлучающие ребра 120, предпочтительно, используются для корпуса 200. Это так потому, что проведение тепла между осветительным узлом 100 и источником 300 питания через корпус 200 может дополнительно понижаться. Для обеспечения возможности формования без использования вставки в пресс-форме для литья под давлением , первая наклонная поверхность, снабженная отверстием 220, образуется таким образом, чтобы быть наклоненной относительно земли.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в осветительном узле 100, в частности между металлической пластиной 130, на которой смонтированы кристаллы СИД, и корпусом 200, размещен теплоизоляционный уплотнительный узел 140. Теплоизоляционный уплотнительный узел 140 выполнен, предпочтительно, из материала, имеющего низкую теплопроводность. Теплоизоляционный уплотнительный узел 140 предотвращает просачивание воды во внутреннюю часть корпуса 200 и, одновременно, блокирует проведение тепла, генерируемого от СИДов 111, на корпус 200. Кроме того, теплоизоляционный уплотнительный узел 140 блокирует проведение тепла, генерируемого от источника 300 питания на осветительный узел 100.
4. Отражающая часть
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, отражающая часть 230 может устанавливаться на внутреннюю поверхность корпуса 200 для отражения света, генерируемого из осветительного узла 100, на светоизлучающую часть (см. фиг.3).
Как показано на фиг.5, отражающая часть 230 может быть образована из множества отражающих поверхностей 231, причем соответствующие отражающие поверхности 231 имеют разные углы θ1, θ2, θ3,.., наклона, разную кривизну, разные площади, или по меньшей мере два из этих признаков, для того, чтобы воплощать предварительно заданную характеристику распределения света, когда свет излучается через светоизлучающую часть 210. Посредством использования отражающей части 230, имеющей множество отражающих поверхностей 231 с разными углами наклона, распределение света может эффективно управляться. В частности, даже в случае, где маломощные кристаллы СИД используются в качестве источников света, т.е. в случае, где количество кристаллов дополнительно увеличено таким образом, что распределением света сложно управлять, требуемое распределение света может быть легко получено. Для воплощения предварительно заданной характеристики распределения света, как описано выше, количество маломощных кристаллов 111 СИД и интервал между каждыми двумя соседними кристаллами могут регулироваться. Более того, конструкция и форма отражающей части 230 могут выполняться предпочтительным образом. Например, кристаллы СИД могут монтироваться на осветительный узел 100 таким образом, что по меньшей мере часть света, генерируемого из кристаллов 111 СИД, может достигать отражающей части 230. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.5, отражающие поверхности могут выполняться таким образом, что отражающая поверхность, более близкая к осветительному узлу 100, имеет меньшую площадь, и отражающая поверхность, более отдаленная от осветительного узла, имеет большую площадь.
Как показано на фиг.5, отражающая часть 230 может быть образована на верхней части в корпусе 200, на противоположных боковых поверхностях корпуса 200, или на верхней части и противоположных боковых поверхностях корпуса 200. Фиг.6 представляет собой вид сверху осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано, свет, генерируемый из кристаллов 111 СИД на подложке 110, отражается латерально и затем излучается наружу через светоизлучающую часть 210.
Кроме того, так как отражающая часть 230 выполнена таким образом, чтобы быть присоединяемой к/отсоединяемой от корпуса 200, замена и ремонт легко выполняются и, более того, характеристика распределения света может свободно регулироваться.
Различные материалы, например алюминий, могут использоваться для отражающей части 230. Кроме того, различные способы нанесения покрытия могут использоваться для образования отражающей части 230. Например, может использоваться способ напыления серебра (Ag) на поликарбонат (ПК), на который наносится покрытие или который ламинируется.
5. Светоизлучающая часть
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, закрывающий элемент 240 устанавливается на светоизлучающую часть 210 таким образом, чтобы закрывать светоизлучающую часть 210. Закрывающий элемент 240 предотвращает проникновение инородного материала, например грязи, в корпус 200. Закрывающий элемент 240 может прикрепляться к корпусу 200 посредством способа, известного в соответствующей области техники. СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя крепежную раму 250, которая прикрепляет закрывающий элемент 240. Конфигурация и работа крепежной рамы 250 будут описываться более подробно ниже.
6. Источник питания
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, источник 300 питания, который подает питание на осветительный узел 100, монтируется на внешнюю поверхность корпуса 200. По меньшей мере один порт 201 источника питания обеспечен на внешней поверхности источника 300 питания таким образом, чтобы подавать питание на подложку 110. Источник 300 питания может разъемно или неразъемно монтироваться. С точки зрения замены или ремонта, разъемный тип является более предпочтительным. Как показано на фиг.4, так как источник 300 питания устанавливается на верхний участок корпуса 200 таким образом, что вся внешняя поверхность источника 300 питания открывается в атмосферу, СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может иметь превосходную характеристику излучения тепла. В частности, источник 300 питания может устанавливаться таким образом, чтобы быть наклоненным относительно земли, как показано на фиг.4, и в результате отложение инородного материала, например грязи, и сопротивление ветру могут уменьшаться.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, источник 300 питания снабжен крепежными лапками 310, выступающими вниз (фиг.4). Крепежная лапка 310 может монтироваться на внешнюю поверхность корпуса 200 таким образом, чтобы находиться в контакте с верхней поверхностью корпуса 200, с зазором, обеспеченным между источником 300 питания и внешней верхней поверхностью корпуса 200. Так как источник 300 питания и корпус 200 находятся в контакте друг с другом только через посредство крепежных лапок, проведение тепла между источником 300 питания и корпусом 200 может быть уменьшено. Кроме того, пространство имеется между источником 300 питания и корпусом 200 за исключением участка, соединенного через посредство крепежных лапок, эффект излучения тепла может быть улучшен. В другом модифицированном варианте осуществления, как показано на фиг.4, теплоизлучающая часть 320 также обеспечена на внешней поверхности источника 300 питания таким образом, что может выполняться излучение тепла от самого источника 300 питания наружу. Что касается теплоизлучающей части 320, предпочтительно, могут использоваться теплоизлучающие ребра. Теплоизлучающие ребра образуются, предпочтительно, таким образом, чтобы быть наклоненными относительно земли, более предпочтительно, в вертикальном направлении.
В другом модифицированном варианте осуществления, источник 300 питания может быть снабжен антенной 340, которая принимает беспроводной сигнал, таким образом, питание, подаваемое на подложку 110, может регулироваться беспроводным образом снаружи (фиг.3), и может включать в себя контроллер, который управляет подачей питания в соответствии с беспроводным сигналом, принятым через антенну 340.
Положения светоизлучающей части 210, отверстия 220 и источника 300 питания, смонтированного на внешней поверхности корпуса 200, могут определяться в зависимости от требований конструкции и/или требований заказчиков. Например, в некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг.3 и 4, светоизлучающая часть 210 может быть обеспечена на нижней поверхности корпуса 200, и отверстие 220 может быть образовано таким образом, чтобы быть наклоненным от одного конца нижней поверхности по направлению к верхней стороне, и внешняя поверхность, на которой смонтирован источник 300 питания, может быть образована таким образом, чтобы быть наклоненной от другого конца нижней поверхности по направлению к верхней стороне.
7. Крепежная рама
На фиг.3 показана крепежная рама 250, применяемая к СИД осветительному устройству в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и на фиг.7 показана крепежная рама 250 в разобранном состоянии.
Как показано на фиг.7, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, крепежная рама 250 имеет конфигурацию, которая разделена на множество рам. То есть, крепежная рама 250 образована, в общем смысле, с формой рамы окна посредством сборки множества согнутых рам 251 и линейных рам 252 друг с другом.
Согнутые рамы 251 входят в контакт с вершинами закрывающего элемента 240 и краями вокруг вершин, соответственно, и линейные рамы 252 входят в контакт с краями закрывающего элемента 240 между согнутыми рамами 251, соответственно, (см. фиг.3 и 7). Кроме того, каждая из согнутых рам 251 и линейных рам 252 соединена вокруг нижней светоизлучающей части 210 корпуса 200 посредством соединительных механизмов, например болтов. В частности, согнутые рамы 251 и линейные рамы 252 могут быть соединены с частичным перекрыванием, и перекрывающиеся части могут быть снабжены ступенчатыми участками 253, имеющими комплементарные формы, подлежащие сцеплению друг с другом.
В этой конструкции, согнутые рамы 251 могут собираться с корпусом 200, при этом закрывающий элемент 240 размещается между ними, и линейные рамы 252 могут собираться с корпусом 200. При этом, ступенчатый участок 253, образованный в каждом концевом участке линейной рамы 252, может находиться в контакте с соответствующим ступенчатым участком 253 согнутой рамы 251, подлежащей сцеплению со ступенчатым участком 253, и край линейной рамы 252 может находиться, по существу, в непосредственном контакте с согнутой рамой 251, подлежащей прикреплению.
Так как согнутые рамы 251 и линейные рамы 252 прикрепляются друг к другу посредством непосредственного контакта и скрепления между ступенчатыми участками 253, использование болтов для скрепления противоположных концевых участков согнутых рам 251 и противоположных концевых участков линейных рам 252 может быть исключено. Таким образом, время, требуемое для процесса сборки, может быть уменьшено, и производственные затраты могут быть понижены.
В случае разделенной крепежной рамы 250, как описано выше, даже если заменяется осветительное устройство с другим размером, крепежная рама 250 может использоваться просто посредством изменения длин линейных рам 252 таким образом, чтобы были подходящими для заданного размера. Таким образом, с разделенной крепежной рамой 250, не является необходимым изготавливать различные рамы по моделям, таким образом производственные затраты могут понижаться. Кроме того, хотя крепежная рама, изготавливаемая с цельной формой, может деформироваться во время хранения, разделенная крепежная рама 250 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения не имеет тенденцию к деформации, так как она разделена. Кроме того, разделенная крепежная рама 250 может легко храниться посредством уменьшения ее объема.
8. Прочее
Фиг.8 представляет собой перспективный вид СИД осветительного устройства в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг.9 представляет собой вид сбоку СИД осветительного устройства фиг.8, фиг.10 представляет собой вид, показывающий часть СИД осветительного устройства фиг.9 в увеличенном масштабе.
Ссылаясь на фиг.8 и 10, СИД осветительное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно включает в себя узел 400 для регулирования угла, соединенный с осветительным узлом 100 таким образом, чтобы наклонять и поворачивать СИД осветительное устройство в соответствии с вышеупомянутыми вариантами осуществления.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, узел 400 для регулирования угла включает в себя первый поворотный кронштейн 410, прикрепленный к одному боковому концу задней поверхности осветительного узла 100, второй поворотный кронштейн 410, прикрепленный к другому боковому концу задней поверхности осветительного узла 100, поворотную раму 420, шарнирно соединенную с первым поворотным кронштейном 410 на одном конце и шарнирно соединенную со вторым поворотным кронштейном 410 на другом конце, и консольное гнездо 430, присоединенное к части поворотной рамы 420 таким образом, чтобы быть присоединяемым/отсоединяемым, и соединенное с мачтой освещения (см. фиг.8 и 9). Консольное гнездо 430 обеспечивает возможность поворота собранной конструкции осветительного узла 100, корпуса 200 и источника 300 питания в соответствии с углом соединения.
Посредством поворота поворотной рамы 420, угол отражения света, излучаемого из СИДов 111, через отражающую часть 230 и угол излучения света через светоизлучающую часть 210 могут регулироваться (см. фиг.9). Как показано на фиг.10, поворотные кронштейны 410 включают в себя вращательный вал 412 на их центрах, причем вращательный вал проходит в часть поворотной рамы 420 таким образом, чтобы прикрепляться к боковой поверхности осветительного узла 100. Каждый из поворотных кронштейнов 410 снабжен имеющей форму дуги окружности частью 411 для проникновения с вращательным валом 412 в качестве центра. Таким образом, поворотная рама 420 может закрепляться так, чтобы не поворачиваться, посредством затягивания крепежного болта 421, соединенного с одним или каждым из поворотных кронштейнов 410 посредством части 411 для проникновения, в состоянии, где угол поворота поворотной рамы 420 надлежащим образом отрегулирован.
Поворотная рама 420 имеет "U"-образную форму на виде сверху, и консольное гнездо 430 может присоединяться к поверхности поворотной рамы 420, которая является параллельной относительно осветительного узла 100. Консольное гнездо 430 может заменяться гнездами или крепежными элементами, имеющими различные формы или профили, если необходимо.
Когда узел 400 для регулирования угла, выполненный как описано выше, используется с осветительным устройством в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, направление излучения света может регулироваться независимо от установочного положения (фиг.8). В результате, СИД осветительные устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения являются применяемыми для различных областей, включая уличный фонарь, потолочный светильник, портовый фонарь и парковый фонарь. То есть, СИД осветительные устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут устанавливаться на мачту уличного фонаря, стенку или потолок, например. СИД осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может свободно вертикально регулироваться для достижения надлежащего распределения света. Например, СИД осветительное устройство может регулироваться от 70 градусов до 110 градусов.
Фиг.11 представляет собой разрез СИД осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Ссылаясь на фиг.11, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в СИД осветительном устройстве, металлическая пластина 130 наклонена относительно земли, как описано выше, и наклонена на угол "a" относительно направления, перпендикулярного к светоизлучающей части 210. Как описано выше, угол "a" наклона определяется с учетом освещенности в направлении непосредственно вниз светоизлучающей части 210, и диапазон угла "a" наклона может надлежащим образом регулироваться относительно требований конструкции, таких как предварительно заданное распределение света.
Когда угол "a" наклона является слишком маленьким, количество света, непосредственно излучаемого из кристаллов 111 СИД на светоизлучающую часть 210, является слишком маленьким для получения требуемого распределения света. Например, когда угол "a" наклона равен нулю (0) градусов, как показано на фиг.12, большая часть излучаемого света будет представлять собой свет, отраженный через отражающую часть 230, и только часть излучаемого света будет непосредственно излучаться из осветительного узла. Таким образом, будет трудно получить подходящее распределение света. При этом, когда угол "a" наклона является слишком большим, количество света, непосредственно излучаемого из светоизлучающей части 210, будет слишком большим для получения требуемого распределения света. Например, когда угол "a" наклона равен 45 градусам, как показано на фиг.13, большая часть излучаемого света будет представлять собой прямой свет, непосредственно излучаемый на светоизлучающую часть 210, и свет, отраженный через отражающую часть 230, будет представлять собой только часть излученного света, таким образом трудно получить требуемое распределение света. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, угол "a" наклона может быть, но не исключительно, больше нуля (0) градусов и меньше 45 градусов. Это ограничение угла "a" наклона определяется с учетом того факта, что вследствие использования маломощных СИДов, настоящее изобретение использует больше СИДов, чем предшествующий уровень техники, и, таким образом, необходимость управления распределением света является высокой.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, когда прямая линия обозначена вертикально от пика отражающей части 230 от светоизлучающей части 210, отношение между высотой "x" пика отражающей части 230 от светоизлучающей части 210 и длиной "y" от точки пересечения между отражающей частью 230 и светоизлучающей частью 210 до точки пересечения светоизлучающей части 210 и прямой линии также оказывает воздействие на характеристику распределения света настоящего изобретения (фиг.11). Например, можно увидеть, что отношение y/x в осветительном устройстве фиг.13 является относительно большим по сравнению с отношением в осветительном устройстве фиг.12, и, таким образом, осветительные устройства становятся отличными друг от друга с точки зрения характеристики распределения света. Длина "y" и высота "x", предпочтительно, могут задаваться таким образом, чтобы воплощать предварительно заданную характеристику распределения света, когда свет излучается через светоизлучающую часть 210. В частности, является предпочтительным, что отражающая часть 230 выполнена таким образом, что длина "y" превышает две высоты "x" и меньше семи высот "x". Более хорошая характеристика распределения света может быть получена в этом аспектном отношении.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, отношение в световом потоке между светом, непосредственно распределяющимся от источников света (прямой свет), и светом, распределяющимся посредством отражения через отражающую часть (отраженный свет), может регулироваться в диапазоне 4:6-6:4.
На фиг.14 показана диаграмма распределения света и диаграмма прямого направленного вниз освещения осветительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Осветительное устройство использовало маломощные кристаллы СИД мощностью 0,2 ватта, энергопотребление осветительного устройства было 300 ватт, и отношение в световом потоке между прямым светом и отраженным светом было 51,4:48,6. Диаграмма распределения света и диаграмма направленного непосредственно вниз освещения, показанные на фиг.14, и отношение в световом потоке между прямым светом и отраженным светом могут быть получены посредством надлежащего регулирования, например, угла "a" наклона и отношения y/x, как описано выше.
Еще один другой вариант осуществления настоящего изобретения предлагает СИД осветительное устройство, включающее в себя: осветительный узел, включающий в себя подложку, на которой смонтировано множество маломощных кристаллов СИД; корпус, включающий в себя нижнюю поверхность, первую наклонную поверхность, образованную под острым углом с нижней поверхностью, и вторую наклонную поверхность, соединенную с первой наклонной поверхностью, причем противоположные концы нижней поверхности, первой наклонной поверхности и второй наклонной поверхности соединены друг с другом таким образом, чтобы образовывать внутреннее пространство, заданное нижней поверхностью, первой наклонной поверхностью и второй наклонной поверхностью в качестве границ; и отражающую часть на внутренней поверхности корпуса для отражения света, генерируемого из осветительного узла. По меньшей мере часть осветительного узла вставлена через часть первой наклонной поверхности таким образом, что маломощные кристаллы СИД направлены во внутреннее пространство корпуса.
СИД осветительные устройства в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления настоящего изобретения имеют различные преимущества. Например, каждый из осветительного узла и источника питания может термически изолироваться от других конструктивных элементов и отдельно выпускать (излучать) тепло таким образом, что тепловая проводимость между осветительным узлом и источником питания и, следовательно, уменьшение срока службы могут сдерживаться. Кроме того, так как корпус может быть выполнен из материала, имеющего относительно низкую теплопроводность, посредством литья под давлением , тепловая проводимость между осветительным узлом и источником питания может сдерживаться. Более того, так как теплоизоляционный уплотнительный узел, выполненный с возможностью блокировки тепловой проводимости, размещен между осветительным узлом и корпусом, тепловая проводимость между осветительным узлом и корпусом (и источником питания) может сдерживаться. Кроме того, так как корпус включает в себя модифицированный тип рамы, которая закрепляет закрывающий элемент, который закрывает светоизлучающую поверхность, деформация и повреждение рамы могут предотвращаться, тем самым, повышая производительность.
Кроме того, так как осветительный узел и источник питания могут изготавливаться в виде отдельных частей, могут воплощаться оптимизированный вес и конструкция. В частности, так как корпус, осветительный узел и источник питания могут изготавливаться в виде отдельных частей, производительность может повышаться во время массового производства, и, следовательно, производственные затраты могут понижаться.
[96] Кроме того, СИД осветительные устройства некоторых вариантов осуществления могут дополнительно включать в себя узел для регулирования угла, шарнирно соединенный с осветительным узлом, в котором, так как конструкция или форма консольного гнезда, собранного с поворотным кронштейном узла для регулирования угла, является изменяемой, направление освещения может поддерживаться независимо от установочного положения осветительного устройства, например земля, потолок или стенка. Соответственно, СИД осветительные устройства могут быть применимыми для различных областей освещения и могут использоваться для различных целей. Кроме того, даже если используются маломощные кристаллы СИД, СИД осветительные устройства могут получить требуемое распределение света, генерирование тепла, вызванное посредством использования высокомощных кристаллов СИД, может быть уменьшено, и вес и объем СИД осветительных устройств могут быть уменьшены. Кроме того, так как СИД осветительные устройства могут управляться беспроводным образом с точки зрения освещения, очень удобно манипулировать СИД осветительными устройствами.
Осветительное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может использоваться для устройства прожекторного освещения с высокомощным освещением в 100 ватт или больше. Устройство прожекторного освещения относится к осветительному устройству, которое собирает свет, излучаемый из источника света, таким образом, чтобы освещать удаленное место и, главным образом, используется в качестве фонаря для транспортного средства или корабля, который освещает удаленное место, или фонарей для наружных стен здания, уличной рабочей зоны или спортивного объекта, например. В частности, уличное устройство прожекторного освещения имеет большой размер и потребляет очень большое количество ресурсов и энергии. Таким образом, необходимо уменьшить потребление ресурсов и энергии как можно больше. Осветительные устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут достигать требуемых характеристик излучения тепла и распределения света с соответствующим размером, и, таким образом, могут использоваться более эффективным образом при прожекторном освещении.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на варианты осуществления, для среднего специалиста в данной области, к которой относится настоящее изобретение, будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено на вариантах осуществления и может изменяться или модифицироваться различным образом, не выходя за пределы объема настоящего изобретения.
[Ссылочные позиции]
100: осветительный узел
110: подложка
111: СИД (кристалла)
120: теплоизлучающий узел, теплоизлучающее ребро
130: металлическая пластина
140: теплоизоляционный уплотнительный узел
200: корпус
210: светоизлучающая часть
220: отверстие, проем для вставки
230: отражающая часть
240: закрывающий элемент
250: крепежная рама
251: согнутая рама
252: линейная рама
253: ступенчатый участок
300: источник питания
310: крепежная лапка
320: теплоизлучающий узел, теплоизлучающее ребро
330: антенна
400: узел для регулирования угла
410: поворотный кронштейн
411: часть для проникновения
412: вращательный вал
420: поворотная рама
421: крепежный болт
430: консольное гнездо