УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к области светотехники, а точнее - осветительным приборам и может быть использована для изготовления осветительных систем различного назначения с использованием светодиодов для их применения, в частности, для освещения различных типов помещений, в салонах общественного транспорта, в световой рекламе, для подсветки растений и т.д. Также полезная модель может использоваться мобильно, в качестве переносного источника света. Вместе с тем полезная модель может быть применена для установки в люминесцентные светильники без изменения конструкции корпуса светильника.
В настоящее время в светотехнических устройствах различного назначения начали интенсивно использоваться светодиоды на замену обычных ламп накаливания, люминесцентных и других типов ламп. Это распространение предопределили хорошо известные характеристики светодиодов: низкое потребление энергии, высокая механическая прочность, длительный срок эксплуатации, возможность использования в жестких температурных режимах без снижения световых характеристик, а также, учитывая, что светодиод - прибор низковольтный, безопасность. Получила распространение светодиодная продукция в виде ламп, светильников, лент и линеек, прожекторов, модулей и др. Например, светодиодные лампы и светильники используют для освещения помещений, в салонах общественного транспорта; светодиодные модули используют для изготовления наружной рекламы: внутренней подсветки объемных букв, рекламных щитов, подсветки витрин; светодиодные лампы и светильники для растений используют для подсветки растений с целью обеспечения качественного фотосинтеза и роста растений. Таким образом, выпускаемая светодиодная продукция предназначается для конкретной, узкой сферы применения. В связи со сказанным, перед народным хозяйством стоит проблема унификации светодиодной продукции, упрощения ее конструкции, универсальности и взаимозаменяемости ее компонентов, при неизменном сохранении ее технических характеристик. В настоящее время на практике выпускаемые светодиодные лампы в основном не требуют значительных доработок конструкций светильников, находящихся в эксплуатации или разработки новых конструкций светильников, но для их изготовления необходимо мощное производство для разработки и производства корпусов, печатных плат, источников питания и т.д., дополнительное техническое и технологическое оснащение производства. В свою очередь при изготовлении светодиодных светильников, помимо перечисленного выше, возникает необходимость утилизации старых демонтированных корпусов светильников. Таким образом, в обоих случаях требуется мощное производство, длительный цикл изготовления и высокие требования к квалификации работников. Поэтому вышеназванные основные факторы ведут к удорожанию производства и эксплуатации светодиодных ламп и светильников и, как следствие, увеличению сроков их окупаемости.
Известен светодиодный модуль (электронный ресурс: _moduli), включающий герметичный корпус из высокопрочного полистирола, два и более последовательно соединенных светодиода и ограничивающий ток резистор. Модули могут быть соединены между собой в гибкую гирлянду или шлейф. Описанный модуль разрабатывался специально для световой рекламы: подсветки букв, вывесок, стендов, а также интерьерной подсветки. Как следствие проблема ограничения сферы применения модулей в данном случае осталась нерешенной. Поэтому, основным недостатком известного светодиодного модуля является то, что он предназначен для узкой сферы применения, что обусловлено конструкцией, не позволяющей использовать его в качестве осветительных приборов в составе светильника и без него, в салонах общественного транспорта, для подсветки растений и т.д.
Известен светодиодный модуль "МСА43Б", состоящий из печатной платы с впаянными светодиодами, и входящий в состав прибора "Плафон внутреннего освещения "5802.3714" (электронный ресурс: ). Данный модуль не предназначен для работы без плафона или корпуса светильника, разрабатывался специально для работы на транспорте. Недостатками известного светодиодного модуля является то, что он не имеет собственного корпуса, работает в составе конкретного типа светильника, то есть, предназначен для узкой сферы применения.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом к заявленной полезной модели (прототипом), является светодиодная лампа (электронный ресурс: ), содержащая металлическое основание, выполняющее функции несущей конструкции и радиатора с размещенными на нем светодиодами, и корпус защитного колпака-рассеивателя, выполненного из пластика или стекла, с цоколями на концах для подключения к питающей сети, электрически соединенными со светодиодами. Данная лампа используется для замены люминесцентных ламп с цоколем типа G13, которые устанавливаются в светильники типа Армстронг, ЛПО, ЛВО, предназначена для освещения офисных, жилых и производственных помещений. Основным недостатком ближайшего аналога является то, что лампа имеет узкую сферу применения, так как представляет собой конечный продукт, предназначенный для монтажа в конкретный тип светильников.
Задача, которую поставил перед собой разработчик нового светодиодного модуля, состояла в создании такого светодиодного модуля, универсальная конструкция которого позволила бы значительно расширить диапазон его применения за счет высокой степени унификации компонентов конструкции, а также сократить трудоемкость и сроки изготовления модуля. Техническим результатом предлагаемого технического решения, явилось упрощение конструкции и сборки светодиодного модуля при сохранении оптимальных технических параметров (светового потока, срока службы и др.), универсальность конструкции, а также значительное расширение диапазона применения светодиодного модуля, в том числе возможность его установки в люминесцентные светильники без изменения конструкции корпуса светильника.
Кроме того, разработчик ставил перед собой задачу расширения арсенала технических средств определенного назначения, в частности создание новой конструкции светодиодного модуля, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения, т.е. в создании новой конструкции светодиодного модуля.
Указанный технический результат достигается созданием светодиодного модуля, содержащего корпус, выполненный из экструзионного поликарбоната, светодиодную панель, состоящую из металлического основания с закрепленным на нем одним или несколькими светодиодами, подключенными к источнику питания, при этом корпус снабжен направляющими, в которых установлена упомянутая светодиодная панель, и закрыт с торцов заглушками.
Корпус светодиодного модуля может быть выполнен как из прозрачного экструзионного поликарбоната, так и из матового экструзионного поликарбоната. Также корпус может быть выполнен из цветного экструзионного поликарбоната, соответствующего цвету светодиодов.
Внутренняя поверхность корпуса может быть гладкой или иметь светорассеиваюшую насечку.
Направляющие корпуса могут быть выполнены вдоль длины корпуса, как в плоскости, проходящей через его геометрический центр, так и параллельно ей.
В частном варианте воплощения корпус модуля может быть выполнен цилиндрическим.
Заглушки корпуса могут быть выполнены глухими герметичными, изготовленными из поликарбоната, имеющими соответствующую профилю корпуса форму. Также заглушки могут быть выполнены в виде известного цоколя лампы типа G5, G13. Кроме того, в частном варианте воплощения, одна заглушка может быть выполнена из поликарбоната, а другая - в виде известного цоколя лампы типа G10, G23, G24, Е14, Е27, Е40.
В частном варианте воплощения в качестве светодиодов на металлическом основании могут быть закреплены светодиодные ленты, причем их крепление к металлическому основанию осуществляется наклеиванием. Светодиоды в лентах могут подключаться параллельно, последовательно или группами последовательно-параллельно.
В другом частном варианте воплощения в качестве светодиодов на металлическом основании могут быть закреплены светодиодные линейки. Светодиоды в линейках могут подключаться параллельно, последовательно или группами последовательно-параллельно.
Цвет светодиода или светодиодов может быть белым или красным или зеленым или синим или комбинацией этих цветов.
В частном варианте воплощения светодиод или светодиоды могут быть выполнены с инфракрасным или ультрафиолетовым спектрами излучения.
Металлическое основание светодиодной панели может быть выполнено из алюминия.
В частном варианте воплощения модуль может быть выполнен переносным (мобильным), в этом случае светодиодная панель дополнительно снабжается драйвером питания, а корпус, для удобства эксплуатации, дополнительно снабжается рукояткой, изготовленной из термоусаживаемой трубки. Материал трубки значения не имеет, и не влияет на суть полезной модели.
Светодиоды подключаются к источнику питания посредством кабеля питания, который может быть выведен через отверстие в корпусе модуля или через герметизированный кабельный ввод. Герметизированный кабельный ввод может содержать спираль для предупреждения перегибания кабеля. Также кабель питания может быть подключен к клеммам цоколя.
Кабель питания подключается или непосредственно к светодиодной панели, или, в случае выполнения модуля переносным (мобильным), к драйверу питания.
Предлагаемый светодиодный модуль может быть изготовлен на любом предприятии, в том числе и не специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и комплектующие, а также стандартное оборудование для механосборочных работ с элементами электромонтажа, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью. Повышенные требования к квалификации персонала для изготовления предлагаемого светодиодного модуля не предъявляются. Более того, высокая степень унификации всех частных вариантов воплощения модулей позволяет осуществлять их изготовление на одном и том же оборудовании.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому светодиодному модулю новые свойства, позволяющие решить поставленные задачи, а именно, создание светодиодного модуля, универсальная конструкция которого позволила бы значительно расширить диапазон его применения за счет высокой степени унификации компонентов конструкции, сократить трудоемкость и сроки изготовления модуля, а также расширение арсенала светодиодных модулей.
Ниже приводится пример осуществления полезной модели, никоим образом не ограничивающий иные возможные способы ее реализации. В этом конкретном примере дана лишь иллюстрация предлагаемого светодиодного модуля.
Полезная модель поясняется графически, где:
на фиг.1 представлен эскиз модуля в разрезе;
на фиг.2 представлено сечение модуля плоскостью, перпендикулярной его оси.
Светодиодный модуль выполнен в виде тубуса и содержит цилиндрический корпус 1, изготовленный из экструзионного поликарбоната, который одновременно является кронштейном для крепления светодиодной панели 2. Крепление светодиодной панели 2 осуществляется в направляющих 3, направляющие 3 расположены вдоль длины корпуса в плоскости, проходящей через его геометрический центр. Внутренняя поверхность трубы может быть гладкой или иметь светорассеиваюшую насечку 4. Поликарбонат, из которого изготовлен корпус, выполнен прозрачным в данном примере выполнения светодиодного модуля, однако может быть и матовым, или иметь какой-либо цвет, соответствующий цвету светодиодов. Также модуль содержит заглушки 5. Пример выполнения светодиодного модуля содержит глухие герметичные, изготовленные из поликарбоната заглушки, однако заглушки могут быть выполнены в виде известного цоколя лампы типа G5, G13, или в виде сочетания глухой герметичной, изготовленной из поликарбоната заглушки, и известного цоколя лампы типа G10, G23, G24, Е14, Е27, Е40, в зависимости от конкретного назначения модуля. Светодиодная панель 2 состоит из основания 6, изготовленного, например, из алюминия. Основание 6 служит одновременно и для крепления светодиодных лент 7 и для отвода тепла от них. В примере выполнения светодиодного модуля светодиоды в лентах подключены параллельно, но могут быть подключены последовательно или группами последовательно-параллельно. На основании могут быть закреплены и светодиодные линейки, в этом случае светодиоды также могут подключаться параллельно, последовательно или группами последовательно-параллельно. Цвет светодиодов может быть белым или красным, или зеленым, или синим, или комбинацией этих цветов. Питание светодиодов модуля осуществляется от внешнего источника питания постоянного напряжения. Светодиоды подключаются к источнику питания с помощью кабеля питания 8, который выводится через отверстие в корпусе модуля. Возможно и герметичное исполнение модуля, в этом случае кабель питания выводится через герметизированный кабельный ввод, который на рисунке не показан.
Светодиодный модуль работает следующим образом. Постоянное напряжение от источника питания поступает через кабель питания на светодиоды, которые преобразуют его в свет. Корпус смягчает световой поток, и рассеивает его для получения более комфортного освещения. Кроме того, корпус обеспечивает защиту светодиодной панели от неблагоприятного воздействия внешней среды, и защищает светодиодную панель от механических повреждений.
Осуществлением полезной модели достигается существенное упрощение конструкции светодиодного модуля, унификация ее компонентов, сокращение трудоемкости и сроков изготовления модуля, и, как следствие, снижение затрат на его изготовление. Кроме того, достигается значительное расширение диапазона применения светодиодного модуля за счет высокой степени унификации компонентов конструкции, в частности, предлагаемые модули могут устанавливаться в люминесцентные светильники без изменения конструкции корпуса светильника, или работать автономно, без корпуса светильника в производственных, общественных, административных, жилых и др. помещениях; вместе с тем, предлагаемые светодиодные модули могут применяться в салонах общественного транспорта: автомобильного, железнодорожного, водного или авиационного; кроме того, предлагаемые светодиодные модули могут применяться в качестве местного освещения наружных или внутренних поверхностей: рекламных щитов, информационных вывесок, остановочных площадок, дизайна интерьера и т.д.; также предлагаемые светодиодные модули могут использоваться для подсветки растений с целью обеспечения качественного фотосинтеза и роста растений, как промышленно, например, в тепличных хозяйствах, так и в домашних условиях; кроме того, предлагаемые светодиодные модули могут использоваться мобильно, в качестве переносных источников света, как в частном порядке, например, для замены колеса или проведения экстренного ремонта автомобиля, так и для работы в профессиональных автосервисах, предприятиях и производствах.