СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам.
Полезная модель может быть использована для замены люминесцентных ламп на светодиодный источник света и предназначена для установки в имеющуюся арматуру люминесцентных светильников.
Светодиодный источник света обладает рядом преимуществ по сравнению с люминесцентными лампами. К достоинствам, присущим всем светодиодным источникам света, относятся: низкое энергопотребление; длительный срок службы; отсутствие эффекта пульсации светового потока; устойчивость к механическим и климатическим воздействиям; простота утилизации и экологичность ввиду отсутствия вредных компонентов - в первую очередь паров ртути.
Известны светодиодные лампы, предназначенные для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащие прозрачную трубку с установленными внутри светодиодами. Светодиоды установлены по всей длине трубки и во всех направлениях так, что излучение света происходит во всех направлениях вокруг трубки. На концах трубки имеются разъемы, позволяющие вставить такую трубку в арматуру люминесцентной лампы (заявка США №2005281030 на изобретение «Power controls with photosensor for tube mounted LEDs with ballast», МПК F21K 99/00, опубл. 22.12.2005; заявка США №2003102810 на изобретение «Retrofit light emitting diode tube», МПК F21K 99/00, опубл. 05.03.2003; заявка США №2004189218 на изобретение «Led retrofit lamp», МПК F21K 99/00, опубл. 30.09.2004).
Известна светодиодная лампа для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащая оптически прозрачную трубку со светодиодами, расположенными на теплоотводящих торцевых радиаторах-основаниях трубки и направленных навстречу друг другу, с одним или несколькими фокусирующими линзовыми оптическими элементами и светоотражающей поверхностью вокруг светодиодов, а также со светопреломляющей и светорассеивающей спиралью на поверхности трубки. На торцах трубки лампы содержатся токопроводящие вилки, идентичные по виду и размерам, вилкам трубчатых люминесцентных ламп соответствующего типоразмера. (Патент РФ №69612 на полезную модель «Трубчатая лампа», опубл. 27.12.2007 МПК F21S 4/00).
Недостатком известных светодиодных ламп для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках является то, что все они содержат прозрачную трубку, внутри которой размещены светоизлучающие диоды. Использование прозрачной трубки приводит к возникновению эффекта «теплицы», когда светодиоды и электронные схемы, расположенные внутри трубки, не имеют возможности освободиться от тепла. Данное тепло аккумулируется, при этом эффективность светодиода уменьшается пропорционально времени нахождения источника света во включенном состоянии. Другой недостаток, связанный с использованием прозрачной трубки, заключается в том, что часть излучаемого света поглощается в данной трубке, соответственно, в результате потери света эффективность источника света уменьшается еще больше.
Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбранная в качестве прототипа светодиодная лампа для люминесцентных светильников, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника. Известная светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; трубку из светопрозрачного стекла, одетую на светодиодную плату. В качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты на светодиодной плате. Электрическая цепь подключается в рабочем положении к промышленной сети через последовательно соединенные штыревые контакты или дополнительные клеммы, двухполупериодный выпрямитель с подключенным к его выходу накопительным конденсатором, и токоограничительные резистор или терморезистор или стабилизатор тока. Светодиодная лампа может включать варистор, стабилитрон или защитный диод (патент РФ №97865 на полезную модель «Светодиодный эквивалент двухцокольной трубчатой прямолинейной люминесцентной лампы со штыревыми контактами», опубл. 20.09.2010 г. МПК H01J 61/00).
Недостатком известного изделия также является низкая эффективность ввиду наличия эффекта «теплицы» и световых потерь. Другим недостатком известного изделия является высокая трудоемкость и стоимость работ и материалов при замене источников света в люминесцентных светильниках, содержащих несколько люминесцентных ламп.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного средства для замены люминесцентных ламп на светодиодные источники света в существующих люминесцентных светильниках.
Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в:
- повышении эффективности работы светодиодной лампы, и
- снижении трудовых и материальных затрат на изготовление и монтаж при замене люминесцентных ламп на светодиодные источники света в люминесцентных светильниках.
Указанные технические результаты достигаются тем, что светодиодная лампа для люминесцентного светильника, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника, содержит: - n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых представляет собой подключаемую в рабочем положении к источнику питания электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами; - средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; - основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника. Каждая светодиодная плата посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего. Количество n светодиодных плат определено из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп.
В отдельных случаях выполнения в качестве основания может быть использован светорассеиватель люминесцентного светильника.
В других случаях выполнения в качестве основания может быть использован светоотражатель люминесцентного светильника.
Предпочтительно, чтобы светодиодные платы были равномерно размещены по площади основания.
Предпочтительно, чтобы светодиодная лампа содержала штыревые контакты для включения в электрическую схему люминесцентного светильника.
Предпочтительно чтобы в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника были использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок была соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.
Предпочтительно также, чтобы в одну из токопроводящих вилок была вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений.
В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может содержать дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.
В отдельных случаях выполнения в качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.
В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может включать варистор и стабилитрон.
В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия для крепления радиатора.
В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать вторичную оптику.
В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может содержать электронные устройства для управления светом.
В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.
В отдельных случаях выполнения основание светодиодной лампы может иметь круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом показал, что во всех случаях выполнения она отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
- наличием основания, по форме и габаритным размерам соответствующего форме и габаритным размерам люминесцентного светильника;
- наличием n-го (где n≥1) количества светодиодных плат, определяемого из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп;
- выполнением светодиодных плат соединенными между собой в последовательную электрическую цепь;
- выполнением светодиодных плат прикрепленными посредством стоек крепления оппозитно к основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего.
В отдельных случаях выполнения заявляемая полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
- использованием светорассеивателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;
- использованием светоотражателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;
- равномерным размещением светодиодных плат по площади основания;
- наличием технологические отверстия для крепления радиатора;
- использованием в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника двух токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным;
- выполнением одной из токопроводящих вилок содержащей вмонтированную электрическую схему выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений;
- наличием вторичной оптики;
- наличием электронных устройств для управления светом;
- наличием комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику;
- выполнением основания имеющим круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.
Выполнение светодиодных плат прикрепленных посредством стоек крепления к основанию исключает «эффект теплицы», поскольку тепло не аккумулируется, а также исключается недостаток, связанный поглощением излучаемого света в трубке, что, в целом, повышает эффективность светодиодного источника света. Размещение светодиодных плат оппозитно основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания, снижает световые потери, что, в свою очередь, повышает эффективность светодиодной лампы. Выполнение формы и габаритных размеров основания соответствующими форме и габаритным размерам люминесцентного светильника, обеспечивает возможность применения светодиодной лампы в различных типах люминесцентных светильников, в том числе напольных, настенных и пр. Наличие n-го количества светодиодных плат, обеспечивающих уровень освещенности, соответствующего общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике, позволяет использовать одну светодиодную лампу для замены всего комплекта люминесцентных ламп в светильнике за один прием, что значительно снижает стоимость изготовления и монтажа. Выполнение светодиодных плат равномерно распределенными по площади основания обеспечивает равномерность светового потока. Использование в качестве основания светорассеивателя или светоотражателя люминесцентного светильника снижает стоимость светодиодной лампы и увеличивает ее эффективность. Использование в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп упрощает монтаж и расширяет функциональные возможности. Наличие электрической схемы выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений; варистора и стабилитрона повышает надежность работы и увеличивает срок службы лампы. Наличие технологических отверстий для крепления радиатора; вторичной оптики; электронного устройства для управления светом; комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику; выполнение основания различной формы расширяют функциональные возможности светодиодной лампы.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемным чертежом светодиодной лампы для люминесцентных светильников, представленным на фиг.1.
Светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит: n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь электрических плат 1, каждая из которых снабжена расположенными на ней светоизлучающими диодами 2 (светодиодных плат), подключаемую в рабочем положении к источнику питания (на чертеже на показан) с помощью штыревых контактов или дополнительных клемм (на чертеже не показаны). Предпочтительно в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника использовать две стандартные токопроводящие вилки 3, 4, одна из которых соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным. По виду и размерам токопроводящие вилки 3, 4 соответствуют стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп. В одну из токопроводящих вилок может быть вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений (на чертеже не показаны). Каждая светодиодная плата 1 прикреплена к основанию 5 посредством стоек крепления 6, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания 5. В качестве стоек крепления 6 могут быть использованы болты. Светодиодные платы 1 равномерно распределены по площади основания 5, обеспечивая равномерный световой поток. Светодиодная лампа содержит средства для фиксации и удержания в рабочем положении (на чертеже не показаны), в качестве которых могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника. Основание 5 по форме и габаритным размеры выполнено соответствующим форме и габаритным размерам люминесцентного светильника, и может иметь любую геометрическую форму, в том числе круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную и др. формы. В качестве основания может быть использован светорассеиватель либо светоотражатель люминесцентного светильника. Количество n светодиодных плат 1 определяется из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике и зависит от параметров светодиодных плат и заменяемых люминесцентных ламп. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может дополнительно включать варистор, стабилитрон или защитный диод (на чертеже не показаны). Светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия 7 для крепления радиатора (на чертеже не показан). Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может также дополнительно содержать вторичную оптику; электронные устройства для управления светом, отражатели; комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику (на чертеже не показаны).
Полезная модель работает следующим образом.
Заявляемая светодиодная лампа подключается в электрическую схему питания люминесцентной лампы люминесцентного светильника без его изменения. Полезная модель может быть использована в любых типах встраиваемых и накладных люминесцентных светильников. В светодиодных платах могут использоваться любые сверхяркие светодиоды, собранные на любых печатных платах. Основание заявляемой светодиодной лампы может быть любой формы, в зависимости от геометрической формы люминесцентного светильника. В зависимости от условий эксплуатации, в конструкции светодиодной лампы может быть использован радиатор, закрепленный болтами в технологические отверстия для его применения. Также в светодиодной лампе может быть использована вторичная оптика, и любые электронные устройства для управления светом. Основание 5 может быть изготовлено из любых светопропускающих или светоотражающих материалов.
Перечень конструктивных элементов, указанных на чертеже
1. электрическая светодиодная плата
2. светоизлучающие диоды
3. токопроводящая вилка, соединенная с положительным концом светодиодной электрической цепи,
4. токопроводящая вилка, соединенная с отрицательным светодиодной электрической цепи
5. основание
6. стойки крепления светодиодных плат к основанию
7. технологические отверстия для крепления радиатора