CZ25886U1 - Lighting fixture with exchangeable rectangular LED panel - Google Patents

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení představuje svítidlo s vyměnitelným obdélníkovým panelem LED diod, uplatněném v oboru elektrotechnickém, jako úsporný osvětlovací prvek.The technical solution is a luminaire with a replaceable rectangular LED panel, applied in the field of electrical engineering, as an economical lighting element.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Známé úsporné osvětlovací prvky obsahující větší množství osvětlovacích zdrojů ve formě LED diod jsou již hojně užívané místo tradičních žárovek i úspornějších světel zářivkového typu. Vynikají oproti vláknovým žárovkám, ale i zářivkám a dalším úspornějším osvětlovacím tělesům zářivkového typu řadou předností. LED diody mají velmi nízkou spotřebu elektrické energie, vysokou energetickou účinnost, okamžitý plný výkon. Nevadí jim časté spínání, jsou odolné vůči nárazům, nevydávají žádný zvuk. Nikdy neblikají, nevyzařují žádné IR nebo UV záření, jsou velmi malých rozměrů, mají vysokou životnost a to až 50 000 hodin. Mají nízkou povrchovou teplotu, nelze se spálit, neobsahují jako řada rozšířených úsporných zdrojů, rtuť a jiné těžké kovy. Pracují i v chladu pod -5 °C, kde již zářivky se startérem a tlumivkou nesvítí neboť již je nelze nastartovat.Known economical lighting elements containing a plurality of LED light sources are already widely used in place of traditional light bulbs and more economical fluorescent light types. They are superior to fiber bulbs, but also to fluorescent lamps and other more economical fluorescent lamp types. LEDs have very low power consumption, high energy efficiency, instant full power. They do not mind frequent switching, they are impact resistant, they do not emit any sound. They never flash, emit no IR or UV light, are very small, have a long life of up to 50,000 hours. They have a low surface temperature, they cannot be burned, they do not contain as many expanded energy sources as mercury and other heavy metals. They also work cold below -5 ° C, where fluorescent lamps with starter and choke are no longer lit because they can no longer be started.

Některé bodové LED diodové zdroje jsou již konstruovány jako výměnné žárovky, například i s bajonetovým Sroubením. Jde zde vyměnit celé svítidlo. Plošné obdélníkové nebo čtvercové panely obsahující větší počet LED diod však jsou ve svítidlech ke zdroji energie připojeny letováním a v případě závady uživatel svítidla nemá jinou možnost, nežli odvézt celé svítidlo do opravny nebo jej dát do sběrného dvora a opatřit si celé svítidlo nové a to i v případě, že jde o jednoduchý nástěnný světelný panel nebo přenosný malý zdroj světla. Nemožnost výměny panelu tvořeného z LED diod souvisí s tím, že je nutné ve většině případů panel s řadou LED diod chladit za pomoci hliníkových chladičů, které jsou součástí svítidla. I z těchto důvodů, jelikož panel LED diod je připevněn k chladiči, který je součástí rámu svítidla, nelze jej běžně měnit. Je tedy vyměnitelný ale v odborné opravně.Some spot LED diodes are already designed as replaceable bulbs, for example with bayonet fitting. It is possible to replace the whole luminaire here. However, flat rectangular or square panels containing a plurality of LEDs are connected to the power source by soldering, and in the event of a defect, the user of the luminaire has no choice but to transport the entire luminaire to a repair shop or to provide it with a new one. in the case of a simple wall light panel or a portable small light source. The inability to replace the LED panel is due to the fact that in most cases the LED panel needs to be cooled using the aluminum coolers included in the luminaire. Also for these reasons, since the LED panel is attached to the heat sink, which is part of the luminaire frame, it cannot be routinely changed. It is therefore replaceable but in a professional repair shop.

Je známé i řešení podle britského patentu GB 2462154 o názvu LED diodová montážní sestava s napájecí kolejnicí. Toto řešení spočívá v tom, že každá z diod je vytvořena na zvláštním obdélníkovém panelu, ve kterém je LED dioda uložena v jeho střední části a po obou krajích je vytvořen kontakt pro přívod elektrického proudu na katodu a anodu uvedené LED diody. Tyto jed30 notlivé panely se zasunou za sebe do napájecí kolejnice, která tvoří rám svítidla. Svítidlo tedy tvoři světelný vyměnitelný panel, ve kterém případná nefunkční LED dioda lze vyměnit po vysunutí soustavy LED diod, což je jeho výhoda. Nevýhodou tohoto řešení je několika násobná nákladnost na toto LED diodové svítidlo, jelikož každá jednotlivá LED dioda ze skupiny vyměnitelného světelného panelu je výrobně náročná. Nevýhodou je i to, že běžný uživatel v převážné většině nebude tak praktický, aby sehnal náhradní díly od firmy, která by toto řešení vyráběla, a sám provedl opravu některé vadné LED diody v napájecí kolejnici zařazené. Ve většině případů bude proto poškozený světelný panel dán do opravy firmě, která jej vyrábí. Vyměnitelnost světelného panelu proto téměř pro běžného spotřebitele pozbývá účelnosti.A solution according to British patent GB 2462154 is also known as a LED diode assembly with a rail. This solution consists in that each of the diodes is formed on a separate rectangular panel in which the LED is mounted in its central part and a contact is provided at both edges for supplying electric current to the cathode and anode of said LED. These single panels are inserted behind each other into the rail that forms the luminaire frame. The luminaire is thus a replaceable light panel in which a potentially non-functional LED can be replaced after the LED system is extended, which is its advantage. The disadvantage of this solution is the multiple cost of this LED diode, as each individual LED in the group of replaceable light panel is labor intensive. The disadvantage is that the majority of users will not be as practical to obtain spare parts from the company that would produce the solution, and themselves repair some of the faulty LEDs in the power rail included. Therefore, in most cases, the damaged light panel will be put into repair by the manufacturing company. Therefore, the replaceability of the light panel loses its usefulness for almost the average consumer.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje v podstatné míře svítidlo s vyměnitelným obdélníkovým panelem LED diod, podle technického řešení, sestávající z rámu svítidla, který je opatřen přívodem elektrického proudu a transformátorem, jehož podstata spočívá v tom, že rám svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty doléhající na kontakty panelu, umístěné na vyměnitelném světelném panelu LED diod, a tyto kontakty panelu jsou umístěny na izolačním těle panelu nesoucím LED diody. LED diody jsou propojené spojovacími vodiči LED diod v pěti až dvaceti paralelně zapojených řadách, kde každá řada má v sérii zapojeno čtyři až dvacet LED diod. Vyměnitelný světelný panel LED diod je zasunutelný do rámu svítidla a to tak, že je vedenThese drawbacks are largely eliminated by a luminaire with a replaceable rectangular LED panel, consisting of a luminaire frame equipped with a power supply and a transformer, which comprises a luminaire frame comprising at least two contact contacts in contact with the contacts. the panel located on the replaceable LED light panel, and the panel contacts are located on the panel insulating panel of the LEDs. The LEDs are connected by LED connecting wires in five to twenty parallel rows where each row has four to twenty LEDs connected in series. The replaceable LED light panel can be inserted into the luminaire frame so that it is guided

-1 CZ 25886 Ul v upevňovacích panelu, které jsou součástí rámu svítidla. Upevňovače panelu umožňují nasouvání i vysouvání vyměnitelného světelného panelu LED diod.EN 25886 Ul in the fixing panels that are part of the lamp frame. The panel fasteners allow you to push and pull the removable LED light panel.

Výhodné je, že vyměnitelný světelný panel LED diod obsahuje paralelní zapojeni šestnácti řad LED diod, což tvoří optimální délku obdélníkového panelu z pohledu chlazení jednotlivých LED diod a světelného pokrytí svítidla.Advantageously, the replaceable LED light panel includes a parallel connection of sixteen rows of LEDs, which provides the optimum length of the rectangular panel in terms of cooling individual LEDs and light coverage of the luminaire.

S výše uvedenou výhodou souvisí i to, že vyměnitelný světelný panel LED diod obsahující paralelně zapojené řady LED diod, má v každé řadě sériově zapojených sedm LED diod.The above advantage is also related to the fact that the replaceable LED light panel containing the series of LEDs connected in parallel has seven LEDs in series connected in series.

Výhodou je i to, že kontakt panelu je obdélníkového průřezu. Kontakt panelu v tomto provedení, umožňuje variabilitu napojení vyměnitelného světelného panelu LED diod na elektrický proud i v případě méně přesného nasunutí vyměnitelného světelného panelu LED diod do rámu svítidla.The advantage is that the panel contact is rectangular. The panel contact in this embodiment allows the interchangeability of the removable LED light panel to be connected to electric current even when the replaceable LED light panel is slid into the luminaire frame.

Také je výhodné, že rám svítidla je opatřen zajišťovačem panelu, který má za účel znehybnit nasunutý vyměnitelný panel v upevňovacích panelu, tak aby nešel vysunout a aby kontakty panelu byly vsunuty pod přívodní spojovací kontakty, které zajišťují přívod proudu.Also, it is preferred that the luminaire frame is provided with a panel retainer which is intended to immobilize the slidable removable panel in the mounting panels so that it does not extend and the panel contacts are inserted under the inlet connection contacts that provide power.

Rovněž je výhodné, že přívodní spojovací kontakty jsou předpruženy pro styk s kontakty panelu pro zdárný přenos proudu do vyměnitelného světelného panelu LED diod.It is also advantageous that the supply connection contacts are pre-biased to contact the contacts of the current transfer panel to the replaceable LED light panel.

Vhodné je i to, že v případě maximálního hraničního množství LED diod ve vyměnitelném světelném panelu LED diod, obsahuje tento panel chladič, který je upevněný na vyměnitelném světelném panelu LED diod.Also useful is that in the case of a maximum LED boundary in a replaceable LED light panel, the panel includes a heat sink that is mounted on a replaceable LED light panel.

Výhody uvedeného řešení spočívají v možnosti jednoduché výměny svítidel a kontroly funkce svítidla zkušební výměnou panelů. Při optimálním množství LED diod ve vyměnitelném světelném panelu LED diod, kdy vyměnitelný světelný panel LED diod obsahuje přídavné nástřiky průhledného plastu na líci a někdy i rubu, nástřik má šíři cca 3 mm, není potřeba přídavný chladič a panel sám vytváří dostatečné chlazení. V takovém případě dosahuje životnost panelů desítky tisíc provozních hodin. Vyměnitelné světelné panely LED diod jsou výrobně nenáročné, osazování diod na panel je provozováno strojově, došlo tak k odstraněni ruční práci letování. Zásluhou vyměnitelného systému propojení panelů se zdrojem proudu, dosahuje výrobek nízkých výrobních nákladů a má předpoklad velkého rozšíření těchto svítidel na trhu. Výhodné je rovněž, že běžný spotřebitel případnou výměnu vyměnitelného světelného panelu zvládne sám po odjištění zajišťovače panelu.The advantages of this solution are the possibility of simple luminaire replacement and inspection of the luminaire function by a test panel replacement. With an optimum number of LEDs in a replaceable LED light panel, where the replaceable LED light panel contains additional sprays of transparent plastic on the face and sometimes the reverse side, the spray has a width of about 3 mm, no additional cooler is needed and the panel itself provides sufficient cooling. In this case, the lifetime of the panels reaches tens of thousands of operating hours. Replaceable LED light panels are inexpensive to manufacture, the diode mounting on the panel is machine operated, eliminating manual soldering. Thanks to the interchangeable interconnection system of the panels with the power source, the product achieves low production costs and has the prerequisite for a large expansion of these luminaires on the market. It is also advantageous that the ordinary consumer can handle the replacement of the replaceable light panel himself after unlocking the panel locker.

Přehled obrázku na výkreseDrawing overview

Obrázek představuje schematicky provedený axonometrický pohled na řešení svítidla s vyměnitelným obdélníkovým panelem LED diod dle technického řešení v jeho částečném řezu v místě třech řad v sérii propojených LED diod.The figure shows a schematic axonometric view of a luminaire solution with a replaceable rectangular LED panel according to the invention in its partial cut in place of three rows in a series of connected LEDs.

Příklad provedení technického řešeníAn example of a technical solution

Svítidlo s vyměnitelným obdélníkovým panelem LED diod, sestává z rámu 2 svítidla, který je opatřen přívodem 1 elektrického proudu, jenž je propojen s transformátorem 3. Rám 2 svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty 4 doléhající na kontakty 8 panelu, které jsou umístěny na konci vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod JT. Tyto kontakty 8 panelu jsou vytvořeny na izolačním těle JO panelu nesoucím LED diody 1T. Na izolačním těle 10 panelu je připevněn chladič 6 LED diod JJ. a propojení jednotlivých LED diod JT je provedeno spojovacími vodiči 12 LED diod JT. Svítidlo 5 má rám 2 svítidla opatřený upevňovači 9 panelů a zajišťovačem 13 panelu.The luminaire with replaceable rectangular LED panel consists of a luminaire frame 2 which is provided with an electric current supply 1 which is connected to the transformer 3. The luminaire frame 2 comprises at least two connecting contacts 4 contacting the panel contacts 8 which are located at the end of a replaceable JT 7 LED light panel. These panel contacts 8 are formed on the insulating body 10 of the panel carrying the LEDs 1T. On the panel insulating body 10, a LED LED cooler 6 is mounted. and connecting the individual LEDs JT through the junction wires 12 of the LEDs JT. The luminaire 5 has a luminaire frame 2 provided with panel fasteners 9 and a panel retainer 13.

Svítidla s vyměnitelným obdélníkovým panelem 7 LED diod JT je zprovozněno sepnutím neznázorněného spínače, který do svítidla 5 přívodem I elektrického proudu vpustí střídavý proud do transformátoru 3. V transformátoru 3 dojde ke změně napětí z 220 V na 24 V. TotoLuminaires with replaceable rectangular panel 7 of LEDs JT are put into operation by switching on of a switch (not shown), which into the luminaire 5 will supply alternating current to the transformer 3 in the electric current I.

-2CZ 25886 Ul nízké napětí je rozvedeno pomocí dvou přívodních spojovacích kontaktů 4, které jsou předpruženy a dotýkají se jednotlivě dvou kontaktů 8 panelu. Jeden kontakt 8 panelu odvede napětí 24 V za pomoci spojovacího vodiče 12 tak, že je rozvede po celé levé délce vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod H k šestnácti řadám LED diod 11, které tak paralelně napájí. Druhý kontakt je propojen po celé délce pravé strany vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod LL V každé řadě kolmo na podélnou stranu vyměnitelného světelného panelu LED diod 11 je paralelně připojeno rovněž šestnáct řad LED diod 11. Každá řada obsahuje v sérii napojených sedm LED diod. Levá strana řad je připojena na anody, pravá strana řad je připojena na katody krajních LED diod li· Každá LED dioda ϋ v řadě je napájena proudem 20 mA a vzhledem k sedmi io diodám v řadě má každá z LED diod 11 napětí 3 až 4 V. LED diody 11 jsou rozmístěny po izolačním těle 10 panelu rovnoměrně tak, aby došlo i k rovnoměrnému osvětlení a zároveň je rozprostření 112 jednotlivých diod po celém panelu o rozměru 55 mm x 312 mm provedeno tak, že v případě tohoto příkladu provedení, kdy není nastříknuta přídavná vrstva průsvitného plastu na rubu ani líci LED diod H, jsou LED diody 11 vzhledem k účelnému rozmístění spojovacích vodičů 12 LED diod 11 a přídavnému chladiči 6 jenž je připevněn na rubu vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod 11, dostatečně chlazeny. Životnost diod tak dosahuje až 50 000 hodin svítivosti. V případě, že na rub i líc vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod H dojde k nastříknutí průhledného plastu, zvětší se jeho plocha chlazení natolik, že není již potřeba chladiče 6 užít. Jeden tento světelný panel 6 LED diod 10, má příkon 10 -12 W při světelném výko20 nu stejném jako tři žárovky 60 W, nebo dvě úsporné žárovky o příkonu 23 W, popřípadě dvě zářivky o příkonu 36 W.The low voltage is distributed by two feeder contacts 4 which are biased and contacting the two contacts 8 of the panel individually. One panel contact 8 discharges a 24 volt voltage using a connecting conductor 12 to distribute them across the left length of the replaceable LEDs 7 to sixteen rows of LEDs 11 that feed in parallel. The second contact is connected along the entire length of the right side of the replaceable LED panel 7 The sixteen rows of LEDs 11 are also connected in parallel in each row perpendicular to the longitudinal side of the replaceable LED panel 11. Each row contains seven LEDs connected in series. The left side of the rows is connected to the anodes, the right side of the rows is connected to the cathodes of the extreme LEDs. Li · Each LED diode ϋ is powered by 20 mA and each of the LEDs 11 has a voltage of 3 to 4 V due to the seven diodes in the row. The LEDs 11 are distributed evenly across the panel insulating body 10 so as to provide even illumination, while spreading the 112 individual diodes across the 55mm x 312mm panel is such that, in this exemplary embodiment, no additional diode is injected. the translucent plastic layer on the back or the face of the LEDs H, the LEDs 11 are sufficiently cooled due to the purposeful distribution of the LEDs 11 and the additional cooler 6 which is mounted on the back of the replaceable LED panel. The lifetime of the diodes is up to 50,000 hours of luminous intensity. If transparent plastic is sprayed onto the reverse side of the replaceable LED panel 7, its cooling surface becomes so large that it is no longer necessary to use the cooler 6. One of these 6 LEDs 10 has a power consumption of 10 -12 W with a light output of 20 W, the same as three 60 W bulbs, or two energy-saving lamps of 23 W or two 36 W lamps.

V případě že dojde například k pádu svítidla 5 a dojde k poškození části LED diod 11, provede uživatel výměnu vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod. Po vypnutí svítidla 5 ze zásuvky je odejmut boční kryt svítidla 5, povytáhne se zajišťovač 13 panelu a celý vyměnitelný světelný panelu 7 LED diod H se rukou vysune z upevňovačů 9 panelu, kde byl suvně uložen. Při vysunutí vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod 11, sklouznou oba přívodní spojovací kontakty 4 z kontaktů 8 panelu a panel je vyjmut. Nový vyměnitelný světelný panel 7 LED diod H nasuneme opačným postupem nežli při výsuvu. Vyměnitelný světelný panel 7 LED diod H zajistíme zajišťovačem 13 panelu nasadíme boční kryt a světelný panel lze znovu provozovat.For example, if the light 5 falls and the LEDs 11 are damaged, the user replaces the replaceable LED light panel 7. After switching off the light 5 from the drawer, the side cover of the light 5 is removed, the panel latch 13 is pulled out, and the entire LED light panel 7 is removable by hand from the panel fasteners 9 where it has been slid. When the replaceable LED light panel 7 is extended, the two connecting contacts 4 slide off the panel contacts 8 and the panel is removed. The new 7 LED H replaceable light panel is pushed in the opposite direction to that of the pull-out. A removable 7 LED H light panel is secured by the panel lock 13 and the side cover is mounted and the light panel can be re-operated.

Jednotlivé panely lze vyrábět i v jiných velikostech, nežli je uvedeno v příkladu provedení, což je optimální varianta. Maximálně je vhodné vyrábět velký panel s dvaceti paralelními řadami LED diod H a v každé řadě je maximum dvacet LED diod H v řadě, propojené v sérii. Větší vyměnitelné světelné panely 7 LED diod 11 nežli tyto uvedené, nejsou vhodné, jak z hlediska vyměnitelnosti, tak z hlediska použitelnosti a snižování životnosti panelu. Rovněž tak menší vyměnitelné světelné panely 7 LED diod 11, které mají méně nežli pět řad paralelně propojených a v řadě méně jak čtyři LED diody H, zapojené v sérii, mají rovněž řadu nevýhod a nejsou prakticky využitelné.The individual panels can also be produced in sizes other than those shown in the exemplary embodiment, which is an optimal variant. It is best to make a large panel with twenty parallel rows of LEDs H and in each row there is a maximum of twenty LEDs H in a row connected in series. Larger replaceable LED panels 7 than these are not suitable, both in terms of interchangeability and usability and reduce panel life. Likewise, the smaller replaceable LEDs 7 of the LEDs 11, which have less than five rows of parallel connected and less than four LEDs H connected in series, also have a number of disadvantages and are not practicable.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Řešení svítidla je možno zhotovovat ve výrobnách elektrotechnických zařízení.Luminaire solutions can be produced in electrical equipment plants.

Claims (7)

40 NÁROKY NA OCHRANU40 PROTECTION REQUIREMENTS 1. Svítidlo s vyměnitelným obdélníkovým panelem LED diod, sestavené z rámu (2) svítidla, který je opatřen přívodem (1) elektrického proudu a transformátorem (3), vyznačující se tím, že rám (2) svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty (4) doléhající na kontakty (8) panelu, umístěné na vyměnitelném světelném panelu (7) LED diod (11), a tyto kon45 takty (8) panelu jsou mní stěny na izolačním těle (10) panelu nesoucím LED diody (11), propojené spojovacími vodiči (12) LED diod (11) v pěti až dvaceti paralelně zapojených řadách, kdeA luminaire with a replaceable rectangular LED panel, consisting of a luminaire frame (2) having a power supply (1) and a transformer (3), characterized in that the luminaire frame (2) comprises at least two supply connection contacts (1). 4) abutting the panel contacts (8) located on the replaceable LED light panel (7), and these panel bars (8) are changing walls on the insulating body (10) of the panel carrying the LEDs (11) interconnected the connecting leads (12) of the LEDs (11) in five to twenty parallel connected rows, where -3CZ 25886 Ul každá řada má v sérii zapojeno čtyři až dvacet LED diod (11), zatímco vyměnitelný světelný panel (7) LED diod (11), je vyměnitelně uložen v upevňovačích (9) panelu, které jsou součástí rámu (2) svítidla.-3GB 25886 Ul each row has four to twenty LEDs (11) connected in series, while the replaceable LED light panel (7) is replaceably housed in the panel mounts (9) that are part of the lamp frame (2) . 2. Svítidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyměnitelný světelný panel (7) LED diod (11) obsahuje paralelní zapojení šestnácti řad LED diod (11).Light fixture according to claim 1, characterized in that the replaceable LED light panel (7) comprises a parallel connection of sixteen rows of LEDs (11). 3. Svítidlo podle nejméně jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vyměnitelný světelný panel (7) LED diod (11) obsahující paralelně zapojené řady LED diod (11), má v každé řadě sériově zapojených sedm LED diod (11).Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the replaceable LED light panel (7) comprising parallel connected rows of LEDs (11) has seven LEDs (11) connected in series in each row. 4. Svítidlo podle nejméně jednoho z uvedených nároků, vyznačující se tím, že kontakt (8) panelu je obdélníkového průřezu.Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the panel contact (8) is of rectangular cross-section. 5. Svítidlo podle nejméně jednoho z uvedených nároků, vyznačující se tím, že rám (2) svítidla je opatřen zajišťovačem (13) panelu.Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light fixture frame (2) is provided with a panel lock (13). 6. Svítidlo podle nejméně jednoho z uvedených nároků, vyznačující se tím, že přívodní spojovací kontakt (4) je předpružen pro styk s kontaktem (8) panelu.Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the supply connection contact (4) is biased to contact the panel contact (8). 7. Svítidlo podle nejméně jednoho z uvedených nároků, vyznačující se tím, že vyměnitelný světelný panel (7) LED diod (11), obsahuje chladič (6).Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the replaceable LED light panel (7) comprises a heat sink (6).