ДЕКОРАТИВНЫЙ МНОГОЦВЕТНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Область техники
Данное изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам света с разноцветными световыми потоками.
Предшествующий уровень техники
Предлагаемые в настоящее время декоративные светильники, основанные как на традиционных источниках света, так и на светодиодах весьма разнообразны по внешнему оформлению. Значительное улучшение параметров светоизлучающих диодов, наблюдаемое в последнее время, и удобство управления ими позволило приступить к реализации их преимуществ в тех областях, в которых она была ограничена ранее их низкими светотехническими характеристиками. В последние годы налажен серийный выпуск высокоэффективных светодиодов всех основных цветов, потребляющих небольшую мощность, имеющих КПД более высокий, чем у ламп накаливания, и значительный срок службы, достигающий 100000 ч.
Известны декоративные лампы [международная заявка WO 01/24583 [1] и патент ЕР 0822371 [2]) со светодиодами разного цвета, расположенными внутри лампы, и ламповый цоколь, содержащий систему электродов для подключения лампы к электрической сети питания с одной стороны и светодиодов с другой. В [1] предложены различные варианты отражателей и расположения светодиодов. Пучок света формируется требуемой направленности. В [2] имеется стеклянный ламповый баллон и головки светодиодов изготовлены так, чтобы их излучение распространялось во все стороны кроме цоколя (см. патент ЕР 0822371 [2]).
Известен декоративный многоцветный светильник (см. международную заявку WO 01/41514 [3]), помещенный во внешний корпус, герметично закрытый, для использования его в бассейнах. Источник излучения упомянутого светильника состоит из светодиодов трех цветов, локализованных в трех одноцветных группах и устройства управления с контроллером. Группы размещены на плате и свечение каждой одноцветной группы светодиодов пространственно разделено. Рассеиватель (крышка внутреннего корпуса), через который проходит излучение светодиодов, закреплен в стенках внутреннего корпуса и представляет собой прозрачную пластину, на поверхности которой нанесены бороздки (рифления) для
получения более однородного и эстетичного свечения светодиодов каждой одноцветной группы. Такой светильник [3] может эксплуатироваться в различных условиях, надежен, но он недостаточно эстетичен и привлекателен.
Наиболее близким настоящему изобретению является светильник {источник света), защищенный патентом РФ 2220478 [4], содержащий устройство управления - монолитную гибридную интегральную микросхему, соединенную с обыкновенным ламповым цоколем, корпус, оптически прозрачный световод, внутри которого размещены светоизлучающие диоды в виде кристаллов с р-n переходами на теплопроводящем кристаллодержателе и рефлектор - встроенный отражатель, формирующий необходимую диаграмму направленности излучения. Такой светильник механически прочен и надежен, светодиоды могут быть как одного цвета, так и разных, т.е. он может быть также декоративным многоцветным, но не будет при этом высоко эстетичным. Кроме того, в нем при его эксплуатации невозможно произвести смену светодиодов, микросхемы, световода, отражателя, а также данный светильник не может быть использован под водой, во влажной среде.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности при сохранении механической прочности, удешевление и упрощение его эксплуатации, повышение его привлекательности, эффективности, а также расширение его функциональных возможностей и добавление новых потребительских свойств.
Технический результат достигается тем, что декоративный многоцветный светильник включает
- источник излучения, содержащий по меньшей мере два светодиода разных цветов с заданными пространственными распределениями излучения и размещенные с заданной пространственной локализацией, и устройство управления, содержащее пульт управления, также
- электрические выводы, являющиеся или электрическими выводами питания, или электрическими выводами управления,
- корпус с крышкой, в котором светодиоды с излучающими областями, направленными в сторону крышки, помещены центрировано на основании корпуса или по крайней мере на одной плате, соединенной с теплоотводом, а в крышке имеется первое отверстие, центрированное по отношению к размещенным на плате светодиодам, и имеется по крайней мере второе отверстие в какой-либо
боковой части корпуса или крышке по крайней мере для ввода электрических выводов, далее светильник включает
- концентратор, выполненный окружающим по крайней мере частично область распространения излучения светодиодов источника излучения, причем выходной конец концентратора совпадает с первым отверстием крышки, и
- по крайней мере один световод для вывода излучения, в основном находящийся вне корпуса, а входной конец световода размещен в концентраторе.
Отличием предложенного декоративного многоцветного светильника (далее «Светильник») является оригинальная совокупность существенных отличительных признаков, заключающаяся в новых взаимосвязях элементов друг с другом, обеспечивающих заменяемость элементов, возможность эксплуатации в различных условиях и средах. Выбор такой совокупности позволил изготовлять Светильники достаточно широкого предназначения, повышенной надежности, механически прочные, привлекательные, эффективные, не сложные по конструкции и в эксплуатации, не дорогие.
Предложенный Светильник может быть выполнен в различных модификациях, его элементы также могут быть весьма различной формы, материалов и т.д. и все они будут связаны единым общим замыслом.
Технический результат достигается также тем, что концентратор выполнен в виде рефлектора, причем его внутренняя поверхность может быть выполнена в том числе и диффузно отражающей, что также позволяет получить более мягкое и ровное излучение и расширить области применения Светильника.
Технический результат достигается тем, что концентратор - рефлектор выполнен в виде куска трубки с диаметром отверстия около светодиодов не менее диаметра кольца, в котором размещены светодиоды, при этом, например,
- длина трубки концентратора - рефлектора может быть равна расстоянию между платой и отверстием в крышке и плата(ы) со светодиодами помещена(ы) внутри концентратора - рефлектора, или
- длина трубки концентратора - рефлектора может быть равна расстоянию между основанием корпуса и отверстием в крышке.
Технический результат достигается также тем, что концентратором являются внутренние поверхности корпуса и крышки.
Технический результат достигается также тем, что первое отверстие в крышке имеет площадь не менее площади размещения светодиодов.
Технический результат также достигается тем, что форма основания может быть различной, например, плоской, выпуклой, вогнутой, выпукло-вогнутой, или какой-либо другой формы, соответствующей требуемой модификации Светильника,
распределению светодиодов, групп светодиодов по поверхностям основания для получения заданного распределения световых потоков по внутренней поверхности концентратора.
Следует отметить, что технический результат будет достигнут при различной форме отверстия в крышке, которому соответствуют размеры и форма наружного обода отверстия первого конца концентратора, а внутреннему ободу того же конца соответствуют размеры и форма световода или наружный диаметр группы световодов.
Предложенный спектр различных модификаций Светильника обусловливает различное количество рассматриваемых элементов Светильника. Так, например, технический результат достигается тем, что
- предложенный Светильник снабжен дополнительно по крайней мере одним источником излучения,
- источник излучения дополнительно снабжен по крайней одним устройством управления,
- источник излучения дополнительно снабжен по крайней мере одной платой, заданно расположенной по отношению к имеющейся плате
- на плате может(гут) быть расположено(ы) устройство(а) управления,
- все устройства управления расположены на одной и той же плате,
- каждое устройство управления расположено на соответствующей ему плате.
- устройство управления расположено вне корпуса, электрические выводы питания соединены с устройством управления и в корпус Светильника введены электрические выводы управления.
Различное количество отдельных элементов Светильника может быть использовано во всех предложенных его модификациях. Взаимное расположение имеющихся и дополнительных элементов зависит от конкретной конструкции Светильника в связи с его предназначением. Это создает возможность более широкого использования Светильника.
Следует отметить, что технический результат будет достигнут, если устройство управления выполнено в виде схемы управления с контроллером и/или микропроцессорной схемы управления.
Технический результат достигается тем, что в какой-либо боковой части корпуса или крышке имеется третье отверстие для размещения пульта управления.
Технический результат достигается также тем, что пульт управления может быть расположен вне корпуса и крышки.
Предложены модификации, в которых технический результат достигается тем, что по крайней мере соединения световода, крышки и концентратора - рефлектора и ввод электрических выводов герметизированы.
Такой Светильник можно использовать или в условиях потенциально высокой влажности, например, для реклам, для ландшафтного освещения.
Кроме того, технический результат будет достигнут, если все имеющиеся подсоединения к корпусу и к крышке, присоединение крышки к корпусу и корпус выполнены герметичными, а, при необходимости, защищенными от агрессивных сред.
Предложенное позволит далее расширить возможности применения предложенного Светильника в бассейнах (без дополнительных внешних корпусов, как в [4]), при освещении внутри проведения каких-либо технологических процессов, что даст возможность использовать предложенный Светильник не только как декоративный.
Предложенный декоративный многоцветный светильник имеет новую оригинальную совокупность соединения элементов, новые детали элементов, что позволяет заключить, что предложенная полезная модель нова.
Реализация предложенной полезной модели не представляет трудностей, его элементы просты в изготовлении, технология их производства известна, они дешевы и заменяемы. Предложение удовлетворяет критерию "промышленная применимость".
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется фигурами 1 и 2.
На Фиг.1 схематически изображен продольный разрез Светильника с рефлектором в форме трубки.
На Фиг.2 схематически изображен поперечный разрез Светильника в соответствии с Фиг.1.
Варианты осуществления изобретения
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. Приведенные примеры изготовления Светильника не являются единственными и предполагают наличие других реализации, особенности которых отражены в совокупности признаков формулы изобретения.
Рассмотрим первую модификацию. Предложенный Светильник (см. Фиг.1, 2) содержит источник излучения, включающий три светодиода 1 красного, синего и зеленого цветов и устройство управления 2 - в данном случае схема управления с контроллером 2 (далее «схема управления 2»). Светодиоды 1 центрировано закреплены в плате 3 и при помощи термопасты 4 на радиаторе теплоотвода 5, установленного на основании 6 металлического корпуса 7. На плате 3 также размещена схема управления 2. Излучающие области светодиодов 1 направлены в сторону металлической крышки 8 и имеют требуемый диапазон направленности излучений. В крышке 8 выполнено первое отверстие 9, в котором при помощи первого разъема 10 закреплен конец трубки концентратора-рефлектора 11 с конусной отражающей внутренней поверхностью. Светодиоды 1 размещены внутри отверстия концентратора-рефлектора 11, расположенного вблизи платы 3. (Диаметр отверстия концентратора-рефлектора 11 вблизи платы 3 меньше диаметра отверстия концентратора-рефлектора 11, закрепляемого в первом разъеме 10 в крышке 8. Светодиоды 1, концентратор-рефлектор 11, первое отверстие 9 в крышке 8 соосны).
С внешней стороны в первом разъеме 10 концу концентратора-рефлектора 11 подсоединен световод 12.
Электрические выводы 13, в данном случае электрические выводы питания 13, соединенные со схемой управления 2, введены при помощи второго разъема 14 через второе отверстие 15 в боковой стенке корпуса 7. Пульт управления 16 (с наружными кнопками) помещен в другой боковой стенке корпуса 6 в третьем отверстии (на фиг. не показано). Пульт 16 соединен со схемой управления 2. Электрические выводы питания 13 соединены с источником питания постоянного тока (на фиг. не показано), которым может быть преобразователь переменного сетевого напряжения 220 В в напряжение постоянного тока, с номиналом, например, 5 В, 9 В, 12 В. На Фиг.2 изображены элементы крепления 17.
Управление питанием светодиодов 1 осуществляется в соответствии с заданными программами подачи импульсов питания. При этом световод 12 будет заданным образом освещен за счет динамического смешивания излучений светодиодов 1 различных цветов при помощи концентратора-рефлектора 11.
В рассмотренной модификации Светильника достигнут поставленный технический результат. Повышена его надежность при сохранении механической прочности, в частности для мощных светодиодов, т.е. с мощностью более 0,5 Вт, Упрощена его эксплуатация - конструкцией обеспечена простая смена деталей Светильника, в том числе светодиодов. Все это значительно удешевляет изделие.
Обеспечение изменения смешения цветов во времени в световоде повышает привлекательность Светильника, его эффективность, а также расширяет его функциональные возможности, добавляет новые потребительские свойства.
Рассмотрим вторую модификацию (на фигурах последующие модификации не изображены). Она отличается от первой большим количеством светодиодов 1 источника излучения, размещенных непосредственно на основании 6 корпуса 7, который выполнен из металла с утолщенным основанием 6. Количество светодиодов 1 разных (красного, синего и зеленого) цветов одинаково и они равномерно и центрировано распределены по поверхности основания 6 (например, группами по три разных цвета) корпуса 7. Для управления работой светодиодов 1 использована схема управления 2, помещенная также на основании 6 корпуса 7. Концентратором-рефлектором 11 являются внутренние поверхности корпуса 7 и крышки 8.
Такой Светильник надежен, в сборке прост и в его дальнейшем обслуживании, что при его большой мощности обеспечивает ему не высокую стоимость.
Следующая модификация отличается от второй тем, что использована при экономической целесообразности микропроцессорная система управления 2, помещенная вне корпуса 7 Светильника, электрическими выводами 13 являются электрические выводы управления 13. Отсутствует третье отверстие, так как пульт управления 16 также находится вне корпуса 7. Светильник такой конструкции в ряде случаев более удобен, так как возможно дистанционное управление им. Наиболее целесообразна такая конструкция при использовании одного устройства управления 2 для управления светодиодами 1 в нескольких предложенных Светильниках, например, для панно из нескольких световодов 12, создающих динамическую световую картину. При этом могут быть использованы как одна программа управления, так и несколько различных.
Светильник такой конструкции более привлекателен, ярок, высокой надежности, может быть использован в различных областях, хотя его стоимость будет выше из-за использования микропроцессорной системы управления 2.
Следующие модификации отличаются от предшествующих тем, что все вводы, отверстия для соединения со световодом 12, с пультом управления 16 (где имеется), корпус 7 с крышкой 8 герметизированы, что позволило их использовать для рекламы в бассейне, на улицах города и т.д.
Во всех модификациях возможно использование предложенных вариантов устройств управления 2, как автономных (дешевая схема управления с
контроллером 2 или миниатюрная микропроцессорная система управления 2 (при экономической целесообразности) или совместно), так и наружных (в основном, микропроцессорная система управления 2) с использованием соответствующих электрических выводов 13 (электрические выводы питания 13 для автономных устройств управления 2 и электрические выводы управления 13 для наружных устройств управления 2). Применяемые программы могут быть различными. Наружная микропроцессорная система управления 2 обычно необходима для управления группой Светильников, составляющих ансамбль.
В рассмотренных модификациях Светильника достигнут поставленный технический результат: повышение надежности при сохранении механической прочности, удешевление и упрощение его эксплуатации, повышение его привлекательности, эффективности, а также расширение его функциональных возможностей и добавление новых потребительских свойств.
Промышленная применимость
Предлагаемое изобретение позволяет создавать достаточно простые в изготовлении, недорогие, доступные для широкого спектра употребления различными слоями населения, сферой обслуживания и промышленностью. Предложенные Светильники декоративны, многоцветны, очень эффектны и привлекательны, что определило разнообразие их использования как в интерьерах квартир, офисов, кафе, ресторанов, магазинов, театров, концертных залов, для украшения витрин и столиков в магазинах, кафе, ресторанах, клубах, отелях, других помещений, зданий, учреждений и сооружений, так и в парках, садах, на приусадебных участках и т.п., а также для подсветки бассейнов, водоемов и других объектов, а, кроме того, как вспомогательное средство при проведении технологических процессов.
Источники известности, использованные при написании заявки:
1. Международная заявка WO 01/24583 (TRANSPORTATION AND ENVIRONMENT RESEARCH INSTITUTE LTD., KR), 05.04.2001, H 05 B 33/00.
2. Патент ЕР 0822371 (HIYOSHI ELECTRIC CO., LTD., JP), 04.02.98, F 21 P 3/00.
3. Международная заявка WO 01/41514 (RUTHENBERG, D., US), 07.06.2001, H 05 B 37/00.
4. Патент РФ 2220478 (ФГУП «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ»), 23.11.2001, H 01 L 33/00.