Способ изготовления светодиодной лампы - RU2444677C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способам изготовления светодиодных ламп.

Современные светодиодные лампы, например, серии LED Е27 внешне имеют неэстетичный вид, громоздкие, слабо светят (в среднем - 300…500 лм) и из-за того, что нет возможности и некуда передать тепло с диодов.

Обычно на диодных лампах диоды стоят на большой массе металла, которая аккумулирует тепло в себя, но очень плохо его сбрасывает в пространство и, как недостаток (и следствие), все подобные лампы светят секторно, из-за того что подложку лампы занимает огромнейший металлический радиатор.

Из уровня техники известно решение US 2009046458, представляющее собой классический светильник, где ребра радиатора стоят за зоной угла раскрыва диода. Схема не позволяет снять с диодов достаточного тепла вообще, поскольку у диодов угол раскрыва 120 градусов, и они в итоге должны стоять достаточно далеко друг от друга, т.е. плотность светоизлучателей растет, в лампу эту схему не уместить либо уместить с очень слабыми диодам, около 200-300 лм света.

Более близким решением являются патенты US 2009021944, CN 101349411, в которых описана тепловая трубка в количестве 3 штук, которые отбирают тепло у металлического шестигранника, на котором стоят платки (звездочки) с установленными на них диодами. Т.е. непосредственно диод на трубке не стоит, источник света получается не точечный, огромное количество света при этом теряется (отражается от защитной колбы обратно на этот шестигранник). Конструкция очень громоздкая и тяжелая, много металла внутри излучателя, где он совершенно бесполезен. Радиатор в этой схеме стоит снизу и реализует классическую схему светодиодной лампы.

Техническим результатом заявленного изобретения является компактный светоизлучатель, не создающий светопотерь и освещающий под углами 360×270×270 градусов, в котором радиатор охлаждения выполнен с возможностью значительного увеличения его площади без значительного роста размера лампы.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления светодиодной лампы, включающий использование колбы, цоколя для вставки в патрон, светодиодов, подключенных через микросхему питания к контактам цоколя, и характеризующийся передачей тепла от светодиодов к радиатору, отличается тем, что светодиоды устанавливают на тепловой трубке, которую выполняют с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещают элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки располагают теплоноситель, работающий на фазе кипения, а электропитание на светодиоды подаются через токоведущие дорожки либо тонкие провода, идущие по поверхности тепловой трубки.

Дополнительно светодиодные лампы оснащаются конусом из зеркального материала, размещаемым у основания тепловой трубки с целью отражения лучей, падающих на верхнюю часть основания тепловой трубки.

Изобретение может быть реализовано следующим способом.

Лампу формируют путем вставки в светораспределяющую матовую колбу (1) (может быть выполнена пластиковой или стеклянной) вокруг ее боковых поверхностей вторичного металлического радиатора (2), который может быть изготовлен из легкого металла либо сплавов металлов. Вторичный радиатор (2) выполнен таким образом, что не создает теней для света благодаря своей особой конструкции с отражающей поверхностью, обращенной во внутреннюю сторону лампы. Светодиоды (3) размещают с секторной установкой на ножку тепловой трубки (4) для перекрытия светораспределения в 360 градусов (например, 3 светодиода через интервал в 120 градусов). Тепловая трубка (4) выполнена сложной формы с основанием и полой ножкой, заполненной теплоносителем и может быть изготовлена из цветного металла (например, меди или алюминия) или сплава металлов, забирающая тепло от светодиодов и передающая на радиаторы. Первый путь передачи тепла от тепловой трубки - на первичный металлический радиатор (5), который жестко соединен с тепловой трубкой (4) и вторичным радиатором (2) для равномерного распределения тепла по обоим радиаторам. Второй путь передачи тепла от тепловой трубки - на вторичный металлический радиатор (2). Стандартный цоколь с пластиковым пускорегулятором (6) содержит электронику управления для питания светодиодов, электроконтакты на которые идут через провода либо дорожки, идущие по корпусу тепловой трубки (4).

Дополнительно светодиодные лампы могут оснащаться конусом (7) из зеркального материала (см. Фиг.2), предназначенным для отражения лучей, падающих на верхнюю часть пускорегулятора.

Применение тепловой трубки (4) для отбора тепла от светодиодов (3) позволяет расположить светодиоды в любой удобной части лампы и, соответственно, получить нужную диаграмму направленности от источника света (вплоть до 360 градусов), и применение радиатора особой конструкции позволяет, с одной стороны, эффективно передавать тепло среде (воздуху) и, с другой стороны, не создавать помех светоотдаче лампы, и не создавать теней радиатором.

В тепловой трубке (4) находится теплоноситель, работающий на фазе кипения (например, дистиллированная вода при отрицательном давлении). Эффективность отбора тепла на фазовом переходе значительно выше, нежели на обычном нагреве. При нагреве диодов до точки фазового перехода вода в трубке под ними начнет беспузырьковое кипение и будет конденсироваться на другом, более холодном конце трубки, где при конденсации будет эффективно отдавать тепло радиаторам. Поступление жидкой воды обратно в точку нагрева (где установлены диоды) обусловлено капиллярной структурой внутренней стенки тепловой трубки. Трубка работает по замкнутому циклу, при минимальном перепаде температур на концах трубки.

Лампа получается легкой, недорогой в производстве и чрезвычайно яркой, поскольку тепловая трубка будет эффективно отбирать тепло от светодиодов, что позволит питать их значительно большим током, нежели при применении простого массивного металлического радиатора.

Применение соответствующей микросхемы питания диодов позволит сделать лампу с регулировкой яркости (с диммером), что невозможно в компактных люминесцентных лампах.

Реферат

Изобретение относится к способам изготовления светодиодных ламп. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение площади его радиатора без линейного роста размера лампы. Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления светодиодной лампы, включающий использование колбы, цоколя для вставки в патрон, светодиодов, подключенных через микросхему к контактам цоколя, и характеризующийся передачей тепла от светодиодов к радиатору, отличается тем, что светодиоды устанавливают на тепловой трубке, которую выполняют с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещают элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки располагают теплоноситель, работающий на фазе кипения, а электропитание на светодиоды подают через изолированную трубку внутри полости тепловой трубки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула