CZ304784B6 - Lighting fixture with replaceable ring panel of LEDs - Google Patents

Abstract

In the present invention, there is disclosed a lighting fixture with replaceable ring panel of LEDs consisting of a lighting fixture frame (2), which is provided with an electric power supply (1) and a transformer (3), wherein the lighting fixture frame (2) comprises at least two supply connecting contacts (4) bearing on panel contacts (7) disposed on the replaceable light panel (6) of LEDs (10), and these panel contacts (7) are arranged on an insulation body (9) of the panel supporting the LEDs (10) interconnected by connecting conductors (11) of LEDs (10) in five to twenty parallel-connected rows, wherein each row has series-connected four to twenty LEDs (10), while the replaceable light panel (6) of LEDs (10) is removably fastened in panel fasteners (8), which form parts of the lighting fixture frame (2).

Description

Vynález představuje svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, uplatněném v oboru elektrotechnickém, jako úsporný osvětlovací prvek.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a luminaire with a replaceable circular LED panel used in the electrical industry as an economical lighting element.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Známé úporné 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 o spotřebič 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 jejíž nelze nastartovat.Known persistent lighting elements containing a large number of LED lamps are already widely used in place of traditional incandescent lamps and more efficient fluorescent-type lights. They have a number of advantages over filament lamps, but also fluorescent lamps and other more economical fluorescent lamps. LEDs have very low power consumption, high energy efficiency, instant full power. They do not mind frequent switching, they are shock resistant, they make no sound. They never blink, emit any IR or UV radiation, are very small in size, have a long lifetime of up to 50,000 hours. They have a low surface temperature, they cannot be burned by the appliance, they do not contain mercury and other heavy metals as a series of extended energy sources. They also work in the cold below -5 ° C, where fluorescent lamps with starter and choke are no longer lit, as they cannot be started.

Některé bodové LED diodové zdroje jsou již konstruovány jako výměnné žárovky, například i s bajonetovým sroubením. Jde zde vyměnit celé svítidlo. Plošné kruhové, 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 desek - 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 uživatelem měnit. Je tedy vyměnitelný ale v odborné opravně.Some point LEDs are already designed as replaceable lamps, for example with bayonet fittings. Here you can replace the entire luminaire. However, the circular, rectangular or square panels containing multiple LEDs are connected to the power source by soldering and in the event of a fault, the user of the luminaire has no choice but to take the whole luminaire to a repair shop or take it to a collection yard and get the whole luminaire, even if it is a simple wall light panel or a portable small light source. The inability to replace the LED panel is related to the fact that in most cases it is necessary to cool the panel with a number of LEDs by means of aluminum plates - coolers, which are part of the luminaire. Also for these reasons, since the LED panel is attached to the heat sink that is part of the luminaire frame, it is not normally possible to change it by the user. It is therefore replaceable but in a specialist repair shop.

Je známé i řešení podle britského patentu GB 2 462 154 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 jednotlivé mini panely se zasunou za sebe do napájecí kolejnice, která tvoří rám svítidla. Svítidlo tedy tvoří světelný vyměnitelný panel, v 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 vyrobena jednotlivě a je tedy 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, neboť k takové výměně je nutná dávka zručnosti. 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 2 462 154 entitled LED diode assembly with a power rail is also known. This solution consists in that each of the diodes is formed on a separate rectangular panel, in which the LED is located in the middle part thereof, and a contact is made at both edges for supplying power to the cathode and anode of said LED. These individual mini panels slide behind each other into the power rail that forms the luminaire frame. The luminaire thus forms a light replaceable panel, in which a possible malfunctioning LED can be replaced by extending the LED assembly, which is its advantage. The disadvantage of this solution is several times the expense of this LED light fixture, since each individual LED from the group of replaceable light panel is manufactured individually and is therefore difficult to manufacture. Another disadvantage is that the average user will not be practical enough to get spare parts from the company that would produce the solution and repair some faulty LEDs in the power rail included, as a skill level is required for such replacement. In most cases, the damaged light panel will therefore be repaired by the manufacturer. Therefore, the replaceability of the light panel is almost useless for the average consumer.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje v podstatné míře svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, podle vynálezu, 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 světelnémThe above-mentioned drawbacks are substantially eliminated by a luminaire with a replaceable circular LED panel according to the invention, consisting of a luminaire frame having a power supply and a transformer, characterized in that the luminaire frame comprises at least two connection connecting contacts abutting the panel contacts , placed on replaceable light

- 1 CZ 304784 B6 panelu LED diod, a tyto kontakty panelu jsou umístěny na izolačním těle panelu nesoucím LED diody ve formě dvou prstenců umístěných ve středové části,The LED panel, and these panel contacts are located on the insulating body of the panel carrying the LEDs in the form of two rings located in the central part,

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 usazen v upevňovacích panelu, které jsou součástí rámu svítidla. Upevňovače panelu vymezují a znehybňují vyměnitelný světelný panelu LED diod a vytváří tak kompakt s rámem svítidla.The LEDs are interconnected by LED connecting wires in five to twenty parallel connected rows, where each row has four to twenty LEDs connected in series. The replaceable LED light panel is retractable into the luminaire frame by seating in the mounting panels that are part of the luminaire frame. Panel fasteners delimit and immobilize the replaceable LED light panel, making it compact with the luminaire frame.

Výhodné je, že vyměnitelný světelný panel LED diod obsahuje paralelní zapojení šestnácti řad LED diod, což tvoří optimální délku plochy kruhového panelu z pohledu chlazení jednotlivých LED diod a světelného pokrytí svítidla.Advantageously, the replaceable LED light panel comprises a parallel connection of sixteen rows of LEDs, which forms an optimal length of the circular panel surface in terms of cooling the individual LEDs and light coverage of the luminaire.

S výše uvedenou výhodou souvisí i to, že vyměnitelný panel LED diod obsahující paralelně zapojené řady LED diod, má v každé řade sériově zapojených sedm LED diod.Another advantage of the above is that the replaceable LED panel comprising parallel connected rows of LEDs has seven LEDs in series connected in series.

Výhodou je i to, že kontakt panelu je kruhového průřezu. Kontakt panelu v tomto provedení, umožňuje variabilitu napojení vyměnitelného světelného panelu LED diod na elektrický proud i v případě méně přesného upnutí vyměnitelného světelného panelu LED diod do rámu svítidla.Another advantage is that the panel contact is of circular cross-section. The panel contact in this embodiment allows the variability in the connection of the replaceable LED light panel to the electric current even in the case of less accurate clamping of the replaceable LED light panel into the luminaire frame.

Také je výhodné, že rám svítidla je opatřen zajišťovačem panelu, který má za účel znehybnit nasunutý vyměnitelný panel v upevňovačích panelu tak, aby nešel vysunout a aby kontakty panelu byly vsunuty pod přívodní spojovací kontakty, které zajišťují přívod proudu.It is also advantageous that the luminaire frame is provided with a panel retainer which is intended to immobilize the inserted replaceable panel in the fasteners of the panel so that it does not slide out and that the panel contacts are slid under the supply connection contacts that provide power supply.

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 biased to contact the contacts of the panel for successful current transfer to the 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 odstranění ruční práce letování. Zásluhou vyměnitelného systému propojení panelů se zdrojem proudu, dosahuje výrobek nízkých výrobních nákladů a má předpoklad velkého rozšíření těchto svítidel na trhu.The advantage of this solution lies in the possibility of simple replacement of luminaires and control of the luminaire function by test panel replacement. With the optimum amount of LEDs in the replaceable LED light panel, where the replaceable LED light panel contains additional coatings of transparent plastic on the face and sometimes the reverse, the spray has a width of about 3 mm, no additional heat sink is required and the panel itself creates sufficient cooling. In this case, the life of the panels reaches tens of thousands of operating hours. Replaceable LED light panels are easy to manufacture, mounting of the LEDs on the panel is operated by machine, thus eliminating manual soldering work. Thanks to the interchangeable panel-to-power connection system, the product achieves low production costs and is expected to expand these luminaires on the market.

Výhodné je rovněž, že běžný spotřebitel případnou výměnu vyměnitelného světelného panelu zvládne sám po odjištění zajišťovače panelu.It is also advantageous that the consumer can handle the replacement of the replaceable light panel itself after unlocking the panel lock.

Přehled obrázku na výkresuOverview of the figure in the drawing

Obrázek představuje schematicky provedený axonometrický pohled na řešení svítidla s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod dle vynálezu v jeho částečném řezu v místě skupiny v sérii propojených LED diod.The figure shows a schematic axonometric view of a luminaire with a replaceable circular LED panel according to the invention in its partial section at a group location in a series of interconnected LEDs.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, sestává z rámu 2 svítidla, který je opatřen přívodem I elektrického proudu, jenž je propojen s transformátorem 3. Rám 2 svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty 4 doléhající na kontakty 7 panelu, které jsou umístěny ve středové části vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10 v podobě dvou kruhových prstenců. Tyto kontakty 7 panelu jsou vytvořeny na izolačním těle 9 panelu nesoucím LED diody The luminaire with a replaceable circular LED panel consists of a luminaire frame 2 which is provided with a power supply I connected to a transformer 3. The luminaire frame 2 comprises at least two supply connection contacts 4 abutting the panel contacts 7, which are located in the center parts of the replaceable light panel 6 of the LEDs 10 in the form of two circular rings. These panel contacts 7 are formed on the insulating body 9 of the panel carrying LEDs

10. Na izolačním těle 9 panelu je provedeno propojení jednotlivých LED diod 10 spojovacími vodiči 11 LED diod J_0. Svítidlo 5 má rám 2 svítidla 5 opatřen upevňovací 8 panelu a zajišťovačem 12 panelu.10. The individual LEDs 10 are connected to the insulating body 9 of the panel by connecting leads 11 of LEDs 10. The light fixture 5 has a light fixture frame 2 provided with a panel fastening 8 and a panel lock 12.

Svítidlo s vyměnitelným kruhovým světelným panelem 6 LED diod 10 je zprovozněno sepnutím neznázoměného spínače, který do svítidla 5 přívodem i elektrického proudu vpustí střídavý proud do transformátoru 3. V transformátoru 3 dojde ke změně napětí z 220 na 24 V. Toto nízké napětí je rozvedeno pomocí dvou přívodních spojovacích kontaktů 4, které jsou předpruženy a dotýkají se jednotlivě dvou kruhových prstenců kontaktů 7 panelu. Jeden kontakt 7 panelu odvede napětí 24 V za pomoci spojovacího vodiče 11 LED diod 10 tak, že je rozvede po celém okraji kruhového vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10 k patnácti řadám LED diod 10, které tak paralelně napájí. Druhý kontakt vede ze středového prstence kontaktu 7 panelu ke krajním patnácti LED diodám JO vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod JO. V každé řadě je jich v sérii napojeno šest za sebou. Každá LED dioda 10 v řadě je napájena proudem 20 mA a vzhledem k šesti diodám v řadě má každá z LED diod J_0 napětí 3 až 4 V. LED diody JO jsou rozmístěny po izolačním těle 9 panelu rovnoměrně tak, aby došlo i k rovnoměrnému osvětlení, a zároveň je rozprostření 90 jednotlivých LED diod 10 po celé ploše kruhového panelu provedeno tak, že v případě tohoto příkladu provedení, kdy je nastříknuta přídavná vrstva průsvitného plastu na rubu a líci LED diod 10, jsou LED diody 10 vzhledem k účelnému rozmístění spojovacích vodičů 11 LED diod 10, dostatečně chlazeny. Životnost diod tak dosahuje až 50 000 hodin svítivosti. V případě, že na rub i líc vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod 11 dojde k nastříknutí průhledného chladiče. Jeden tento světelný panel 6 LED diod 10, má příkon 10 až 12 W při světelném výkonu stejném jako tři žárovky 60 W, nebo dvě úsporné žárovky o příkonu 23 W, popř. dvě zářivky o příkonu 36 W.The luminaire with replaceable circular light panel 6 of LEDs 10 is put into operation by switching on a switch (not shown), which in the luminaire 5 feeds alternating current into the transformer 3. In transformer 3 the voltage is changed from 220 to 24 V. two supply connection contacts 4, which are spring-loaded and contact each two ring rings 7 of the panel contacts. One panel contact 7 distributes the 24 V voltage by means of the LED connecting wire 11 by extending it along the entire edge of the circular replaceable LED light panel 6 to the fifteen rows of LEDs 10, which are thus supplied in parallel. The second contact leads from the center ring of the panel contact 7 to the extreme fifteen LEDs 10 of the replaceable light panel 6 of the LEDs 10. In each row there are six connected in series. Each LED 10 in a row is powered by 20mA and, due to the six diodes in a row, each of the LEDs 10 has a voltage of 3-4V. The LEDs 10 are distributed uniformly over the insulating body 9 of the panel to provide even illumination, and at the same time, the spreading of 90 individual LEDs 10 over the entire surface of the round panel is such that, in this embodiment, when an additional layer of translucent plastic is sprayed on the back and face of the LEDs 10, the LEDs 10 are LEDs diodes 10, sufficiently cooled. The lifetime of the diodes is up to 50,000 hours of luminance. In the event that the transparent light cooler 7 is sprayed on both the reverse and the face of the replaceable LED light panel 7. One of these light panels 6 of LEDs 10 has a wattage of 10 to 12 W at a light output equal to three 60 W bulbs, or two energy-saving bulbs with a wattage of 23 W respectively. two 36 W fluorescent lamps

V případě, že dojde například k pádu svítidla 5 a dojde k poškození části LED diod 10, je nutné provést výměnu vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod JO. Uživatel svítidla 5 odšroubuje, po vypnutí svítidla 5 ze zásuvky, zajišťovač 12 panelu ve formě šroubku a celý vyměnitelný světelný panelu 6 UED diod 10 se oddělí od rámu 2 svítidla 5. Při oddělení vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10, ztratí oba přívodní spojovací kontakty 4 styk s kontakty 7 panelu. Nový vyměnitelný světelný panel 6 LED diod JO, je připevněn k rámu 2 svítidla 5 tak, že pomocí zajišťovače 12 panelu, po jeho zašroubování do rámu 2 svítidla 5, dolehne okraj vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10 na oba upevňovače 8 a přívodní spojovací kontakty 4 dolehnou na kontakty 7 panelu. Tím je výměna u svítidla 5 ukončena a je možné jej znovu užívat.If, for example, the luminaire 5 falls and part of the LEDs 10 is damaged, it is necessary to replace the replaceable light panel 6 of the LEDs 10. The user of the luminaire 5 unscrews, after the luminaire 5 has been disconnected from the socket, the panel lock 12 in the form of a screw and the entire replaceable light panel 6 of the UEDs 10 are separated from the frame 2 of the luminaire. 4 contacts with 7 panel contacts. The new replaceable LED light panel 6 is fastened to the luminaire frame 2 so that, by screwing the panel 12 into the luminaire frame 5, screwing the edge of the replaceable LED light panel 6 onto the two fasteners 8 and the connection contacts 4 fit to the panel contacts 7. This completes the replacement of the luminaire 5 and can be used again.

Jednotlivé panely lze vyrábět i v jiných velikostech a rovněž tvar nemusí být zcela kruhový, ale může být i oválný například v podobě elipsy. V příkladu provedení, je uskutečněna optimální varianta. Maximálně je vhodné vyrábět velký kruhový panel s dvaceti paralelními řadami LED diod 10. V každé řadě je propojeno v sérii maximálně dvacet LED diod 10. Větší vyměnitelné světelné panely 6 LED diod 10 nežli tyto uvedené, nejsou vhodné, jak z hlediska vyměnitelnosti, tak z hlediska použitelnosti a snižování životnosti panelu. Rovněž tak menší vyměnitelné světelné panely 6 LED diod JO, které mají méně nežli pět řad paralelně propojených a v řadě méně jak čtyři LED diody 10, zapojené v sérii, jsou již jako panel málo světelné vydatné a nejsou prakticky pro kruhový panel LED diod 10 využitelné.Individual panels can be manufactured in other sizes and also the shape need not be completely circular, but can also be oval in the form of an ellipse. In an exemplary embodiment, an optimum variant is realized. It is best to produce a large circular panel with twenty parallel rows of LEDs 10. In each row, a maximum of twenty LEDs 10 are connected in series. Larger replaceable light panels 6 LEDs 10 than these are not suitable in terms of both interchangeability and in terms of usability and reduced panel life. Also, smaller replaceable LED panels 6 having less than five rows connected in parallel and less than four LEDs 10 connected in series are no longer light-rich as a panel and are not practically usable for the circular LED panel 10. .

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Řešení svítidla je možno zhotovovat ve výrobnách elektrotechnických zařízení.The luminaire solution can be made in the production of electrical equipment.

Claims (6)

1. Svítidlo s vyměnitelným kruhovým 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 (7) panelu, umístěné na vyměnitelném světelném panelu (6) LED diod (10), a tyto kontakty (7) panelu jsou umístěny na izolačním těle (9) panelu nesoucím LED diody (10), propojené spojovacími vodiči (11) LED diod (10) v pěti až dvaceti paralelně zapojených řadách, kde každá řada má v sérii zapojeno čtyři až dvacet LED diod (10), zatímco vyměnitelný světelný panel (6) LED diod (10), je rozebíratelně připevněn v upevňovacích (8) panelu, které jsou součástí rámu (2) svítidla.A luminaire with a replaceable LED circular 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 (7) located on the replaceable LED light panel (6) and these panel contacts (7) are located on the insulating body (9) of the panel carrying the LEDs (10) connected by connecting wires (11) LEDs (10) in five to twenty parallel rows, each row having four to twenty LEDs (10) connected in series, while the replaceable LED light panel (6) is removably mounted in the mounting (8) panels that are part of the lamp frame (2). 2. Svítidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyměnitelný světelný panel (6) LED diod (10) obsahuje paralelní zapojení patnácti řad LED diod (10).Light fixture according to claim 1, characterized in that the replaceable LED light panel (6) comprises a parallel connection of fifteen rows of LEDs (10). 3. Svítidlo podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vyměnitelný světelný panel (6) LED diod (10) má v každé řadě sériově zapojených šest LED diod (10).Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the replaceable LED light panel (6) has six LEDs (10) connected in series in each row. 4. Svítidlo podle nejméně jednoho zpředcházejících nároků, vy z n a č uj í c í se tím, že kontakt (7) panelu je proveden ve formě kruhového mezikruží.Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the panel contact (7) is in the form of a circular annulus. 5. Svítidlo podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rám (2) svítidla je opatřen zajišťovačem (12) panelu.Lamp according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lamp frame (2) is provided with a panel locking device (12). 6. Svítidlo podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že přívodní spojovací kontakt (4) je předpružen pro styk s kontaktem (7) 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 (7).