CZ22371U1

CZ22371U1 - Svítidlo, zejména reflektorové, s usmerneným tokem svetla

Info

Publication number: CZ22371U1
Application number: CZ201124344U
Authority: CZ
Inventors: Cibulec@Jirí; Pala@Jirí
Original assignee: Ledwell S.R.O.
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2011-06-13
Also published as: PL120556U1; SK6071Y1; DE202011104223U1; SK500702011U1

Description

Svítidlo, zejména reflektorové, s usměrněným tokem světla

Oblast techniky

Technické řešení spadá do oblasti osvětlovací techniky a týká se konstrukce svítidla, zejména reflektorového, s usměrněným tokem světla, využívajícího LED čipy, tedy LED diody integrova5 né na určité ploše v sériově-paralelním zapojení.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou v oblasti osvětlovací reflektorové techniky využívány různé druhy osvětlovacích zařízení určených k intenzivnímu osvětlení vymezené plochy exteriérů či interiérů průmyslové či bytové vybavenosti. Jako zdroje světla jsou zpravidla využívány halogenové žárovky, io sodíkové žárovky, úsporné zářivky, které jsou v tělese zařízení osazeny tak, aby bylo světlo ze zdroje usměrněno do požadovaného prostorového úhlu. Příkladem takového zdroje světla je osvětlovací jednotka s výbojkami dle spisu EP 1384943. Nevýhodou stávajících provedení klasických halogenových žárovek je velká provozní teplota světelného zdroje, malá účinnost a nízká životnost. U úsporných zářivek je nevýhodou poměrně malá svítivost a vysoká pořizovací cena, 15 která v řadě případů není úměrná dosahovaným efektům provozu. Proto je snahou nahradit tyto klasické světelné zdroje svítidly či osvětlovacími tělesy využívajícími LED diody, které se běžně užívají v široké oblasti elektrických a elektronických zařízení.

Tvar, konstrukce a materiálové provedení svítidel obsahujících LED diody jsou závislé na požadavcích uživatele, tedy prostředí a technických podmínkách, v nichž budou svítidla provozována. 2o V souvislosti s těmito požadavky je nutné, aby při výběru konstrukčních materiálů zařízení byly splněny především technicko-bezpečnostní normy provozu, byla zajištěna snadná montáž a údržba svítidla a splněny požadavky na ekologická hlediska provozu. Jako známé příklady konstrukcí svítidel s využitím LED diod je možno uvést zapojení světelného zdroje dle spisu CZ 15825 Ul, elektrický zdroj světla dle spisu CZ 9684 Ul, nebo řešení dle spisů US 2010118534 či 25 WO 2010/112419. Konstrukce chladičů diod světelných zdrojů jsou pak například řešeny ve spisech CZ 19147 Ul nebo CZ 2009-428 AI, a celková konstrukce kompaktního zdroje světla ve spise CZ 8800 Ul. Další rozmanité konstrukce svítidel s využitím LED diod jsou popsány například ve spisech EP 501285, EP 972179, EP 782083, EP 980727, KR 10093909381, CN 101023295, EP 1735845, EP 2211086, EP 2131104 nebo EP 2211094. Většinou se jedná o po30 měrně složitá, a tím i výrobně nákladná řešení, využitelná pouze v speciálních prostředích a podmínkách.

Snahou předkládaného technického řešení je představit nové provedení reflektorového svítidla, které je použitelné v rámci široké škály statických i dynamických aplikací v bytových i průmyslových objektech, je konstrukčně jednoduché a provozně spolehlivé, vykazuje vysokou míru ži35 volnosti světelného zdroje i v rámci nepřetržitých provozů, má nízkou povrchovou provozní teplotu a vysokou účinnost v poměru spotřeby energie ke světelnému výkonu.

Podstata technického řešení

Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo technickým řešením, kterým je svítidlo, zejména reflektorové, s usměrněným tokem světla, tvořené tvarovaným tělesem, jehož horní základna je 40 překryta krycím sklem uzavírajícím vnitřní prostor tělesa, v němž je uložen světelný zdroj propojený přes napájecí zdroj k vnějšímu kabelovému rozvodu, kde podstata řešení spočívá v tom, že světelný zdroj sestává z tepelně vodivé základny, která je uchycena ve vnitrním prostoru tělesa mezi jeho dnem a krycím sklem, je osazena minimálně jedním LED čipem a je opatřena obvodovými dotykovými plochami, které jsou uzpůsobeny pro připevnění ke stěnám pláště tělesa, při45 čemž LED čipy jsou propojeny s napájecím zdrojem.

Ve výhodném provedení jsou LED čipy propojeny s napájecím zdrojem přes minimálně jednu pomocnou svorkovnici a obvodové dotykové plochy tepelně vodivé základny jsou tvarovány

- 1 CZ 22371 U1 souběžně s vnitřní stěnou pláště směrem ke dnu svítidla nebo jsou tvarovány souběžně s vnitřní stěnou pláště směrem ke krycímu sklu.

Je rovněž výhodné, když LED čipy stejného nebo různého tvarového provedení jsou uspořádány na tepelně vodivé základně do řad či jiných obrazců a jsou překryty směrovými optickými prvky tvořenými čočkami vyrobenými z plastu nebo plexiskla nebo skla nebo jiného optického materiálu.

V optimálních případech je tepelně vodivá základna tvořena deskou a je situována souběžně s krycím sklem nebo je tepelně vodivá základna profilována stupňovitě dostředně dolů nebo stupňovitě dostředně nahoru nebo je konkávně vypouklá nebo je konvexně vypouklá nebo má pilovitý profil, přičemž napájecí zdroj je uložen ve vnitřním prostoru pláště nebo je upevněn na vnější stěně pláště neboje umístěn mimo vlastní těleso svítidla.

Novou konstrukcí reflektorového svítidla se dosahuje velkého světelného výkonu, který díky rozdělení vyzařovací plochy na jednotlivé LED čipy není oslňující, ale zároveň produkuje dostatek provozního světla. Vlastní uspořádání jednotlivých částí svítidla zabezpečuje pomocí vytvořených tepelných mostů efektivní odvod provozního tepla z LED čipů na těleso a následné vyzáření do okolního prostoru. Tím se optimalizují provozní podmínky pro jednotlivé LED Čipy a výrazně se zvyšuje životnost svítidla a maximalizuje světelný výkon reflektoru. Konstrukce svítidla a použité materiály navíc zajišťují vysokou trvanlivost a bezpečnost provozu při dlouhodobě náročných provozních a povětrnostních podmínkách, a to včetně otřesů a vysoké prašnosti v průmyslových areálech stavebnictví, dopravy, chemického průmyslu a těžkého strojírenství.

Popis obrázků na připojených výkresech

Konkrétní příklady provedení technického řešení jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde:

obr. 1 je podélný osový řez základním provedením reflektorového svítidla s napájecím zdrojem umístěným uvnitř tělesa svítidla a se znázorněním elektrického propojení jeho jednotlivých částí, obr. 2 je podélný osový řez alternativním provedením reflektorového svítidla s napájecím zdrojem umístěným vně pláště tělesa svítidla a se znázorněním elektrického propojení jeho jednotlivých částí, obr. 3 je podélný osový řez dalším alternativním provedením reflektorového svítidla s napájecím zdrojem umístěným zcela mimo těleso svítidla a se znázorněním elektrického propojení jeho jednotlivých Částí, obr. 4 je podélný osový řez základním provedením reflektorového svítidla z obr. 1 se znázorněním tepelných mostů pro odvod provozního tepla, obr. 5a až obr. 5e jsou schématické podélné řezy reflektorovým svítidlem vybaveným jinou než deskovitou tepelně vodivou základnou, obr. 6 jsou Čelní pohledy na reflektorová svítidla vybavená tepelně vodivou základnou Čtvercového tvaru se znázorněním alternativních příkladů použití různého počtu různě tvarovaných a různě rozmístěných sestav LED čipů, a obr. 7 jsou čelní pohledy na reflektorová svítidla vybavená tepelně vodivou základnou jiného než čtvercového obrysu.

Výkresy, které znázorňují technické řešení, a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu technického řešení.

Příklady provedení technického řešení

V základním provedení podle obr. 1 a obr. 4 je reflektorové svítidlo tvořeno tvarovaným tělesem 1, jehož plášť 11 je tvořen komolým jehlanem, u něhož spodní základna přechází v patici 12 uza

-2 CZ 22371 Ul vírající z jedné strany vnitřní prostor tělesa 1 a jehož horní základna je překryta krycím sklem 13 uzavírajícím vnitřní prostor tělesa 1 z druhé strany. Těleso 1 je pak upraveno a vybaveno neznázoměnými prostředky, například nálitky nebo konzolami opatřenými spojovacími otvory, pro uchycení k rovněž neznázoměné nosné konstrukci svítidla. Ve vnitřním prostoru tělesa 1 je ulo5 žen světelný zdroj 2, který sestává z tepelně vodivé základny 21 osazené minimálně jedním LED čipem 22 propojeným s napájecím zdrojem 23, který je propojen nespecifikovanými vodiči s hlavní svorkovnicí 3 umístěnou vně pláště 11 a vybavenou pro umožnění připojení svítidla k neznázoměnému vnějšímu kabelovému rozvodu. Tepelně vodivá základna 21 je uložena v horní části vnitřního prostoru tělesa 1 souběžně s krycím sklem 13 a je vytvořena tak, že překrývá celý m průřez tělesa 1 a její obvodové dotykové plochy 211, s výhodou ve formě lemů, jsou uzpůsobeny pro přilehnutí a možnému připevnění ke stěnám pláště 11, například ohnuty směrem dolů, jak patrné z přiložených vyobrazení. LED čipy 22 jsou pak propojeny rovněž neoznačenými vodiči přes minimálně jednu pomocnou svorkovnici 4 s napájecím zdrojem 23, který je ve vnitřním prostoru tělesa 1 uložen ve fixačním pouzdru 5 upevněném ke dnu patice 12. LED čipy 22 jsou ! 5 pak s výhodou překryty směrovými optickými prvky 24. tvořenými například čočkou vyrobenou z plastu, plexiskla či skla nebo jiného optického materiálu.

Při provozu svítidla se provozní teplo vznikající v LED čipech 22 odvádí přes primární tepelný most TMI vzniklý upevněním tepelně vodivé základny 21 k plášti 11 vně tělesa 1, kam se rovněž odvádí provozní teplo vznikající při činnosti napájecího zdroje 23, a to přes sekundární tepelný 20 most TM2 vzniklý uložením napájecího zdroje 23 ve fixačním pouzdru 5 a jeho upevněním k patíci 12 tělesa L

Popsané provedení není jedinou možnou konstrukcí svítidla podle technického řešení, ale jak plyne z obr. 2, může být napájecí zdroj 23 bez vlivu na podstatu řešení upevněn na vnější stěně pláště 11 tělesa 1 nebo může být napájecí zdroj 23 pro určité provozní podmínky svítidel umístěn 25 zcela mimo těleso 1_, což je znázorněno na obr. 3. LED čipy 22 nemusí být překryty směrovými optickými prvky 24, jak je patrné z obr. 4 a obr. 5, a plášť 11 tělesa 1 nemusí mít tvar komolého jehlanu, ale může být tvořen komolým kuželem, válcem nebo čtyřbokým či jiným vícebokým hranolem. Tepelně vodivá základna 21 pak může být opatřena obvodovým krycím rámečkem různého provedení a designu. Podle požadavků uživatele a způsobu provozování svítidel může 30 být tepelně vodivá základna 21 osazena jedním LED čipem 22 nebo různě do řad či jiných obrazců uspořádaných sestav LED čipů 22 s možností kombinace jejich tvarového provedení, jak je patrné z příkladů na obr. 6 a obr. 7. Tepelně vodivá základna 21 nemusí být bezpodmínečně nutně umístěna v horní části vnitřního prostoru tělesa 1, ale podle typu a designu svítidla v libovolné oblasti pláště 11 mezi dnem tělesa 1 a krycím sklem 13. Tepelně vodivá základna 21 ne35 musí být provedena ve tvaru desky rovnoběžné s krycím sklem 13, ale může být různě profilována, například stupňovitě, jak je znázorněno na obr. 5a a 5b, nebo může být konkávně či konvexně vypouklá, jak plyne z obr. 5d a 5e), popřípadě může být pilovitého profilu, jak je znázorněno na obr. 5c. Tepelně vodivá základna 21 nemusí být plošná, ale může být tvořená mřížkou sestávající ze vzájemně kolmo vedených plochých pásků, mezi nimiž jsou ustaveny LED čipy 22. Konečně 40 pak obvodové dotykové plochy 211, tedy lemy, tepelně vodivé základny 21 nemusí být zahnuty souběžně s vnitřní stěnou pláště 11 směrem dolů, ale pro určité velikosti svítidel a v závislosti na umístění ve vnitřním prostoru tělesa 1 mohou být zahnuty směrem nahoru ke krycímu sklu 13.

Průmyslová využitelnost

Svítidlo v provedení podle technického řešení je určeno k použití pro všechny bytové či průmys45 lové aplikace, kde jsou kladeny vysoké požadavky na životnost, bezpečnost provozu a nízkou provozní teplotu i při dlouhodobě náročných provozních podmínkách, jako jsou například strojírenské provozy, stavby, osvětlení sportovních a průmyslových areálů, zařízení dopravní infrastruktury apod.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Svítidlo, zejména reflektorové, s usměrněným tokem světla, tvořené tvarovaným tělesem (1), jehož horní základna je překryta krycím sklem (13) uzavírajícím vnitřní prostor tělesa (1), v němž je uložen světelný zdroj (2) propojený přes napájecí zdroj (23) k vnějšímu kabelovému rozvodu, vyznačující se tím, že světelný zdroj (2) sestává z tepelně vodivé základny (21) , která je uchycena ve vnitřním prostoru tělesa (1) mezi jeho dnem a krycím sklem (13), je osazena minimálně jedním LED čipem (22) a je opatřena obvodovými dotykovými plochami (211), které jsou uzpůsobeny pro připevnění ke stěnám pláště (11) tělesa (1), přičemž LED čipy (22) jsou propojeny s napájecím zdrojem (23).
2. Svítidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že LED čipy (22) jsou propojeny s napájecím zdrojem (23) pres minimálně jednu pomocnou svorkovnici (4).
3. Svítidlo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obvodové dotykové plochy (211) tepelně vodivé základny (21) jsou tvarovány souběžně s vnitřní stěnou pláště (11) směrem ke dnu svítidla nebo jsou tvarovány souběžně s vnitřní stěnou pláště (11) směrem ke krycímu sklu (13).
4. Svítidlo podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že LED čipy (22) stejného nebo různého tvarového provedení jsou uspořádány na tepelně vodivé základně (21) do řad či jiných obrazců.
5. Svítidlo podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že LED čipy (22) jsou překryty směrovými optickými prvky (24).
6. Svítidlo podle nároku 5, vyznačující se tím, že směrové optické prvky (24) jsou tvořeny čočkami vyrobenými z plastu nebo plexiskla nebo skla nebo jiného optického materiálu.
7. Svítidlo podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že tepelně vodivá základna (21) je tvořena deskou a je situována souběžně s krycím sklem (13).
8. Svítidlo podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že tepelně vodivá základna (21) je profilována stupňovitě dostředně dolů nebo stupňovitě dostředně nahoru neboje konkávně vypouklá neboje konvexně vypouklá nebo má pilovitý profil.
9. Svítidlo podle některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že napájecí zdroj (23) je uložen ve vnitřním prostoru pláště (11) neboje upevněn na vnější stěně pláště (11) neboje umístěn mimo vlastní těleso (1) svítidla.