Светодиодные лампочки. №4 2015

Светодиодные лампочки. №4 2015

Статья опубликована в журнале "Современная светотехника" №4 за 2015 год. 

В новой рубрике «Изобретения в светотехнике» мы планируем публиковать технические решения по материалам патентов, выданных в РФ на изобретения в области светотехники и относящихся, в основном, к классу F21 («Освещение по международной патентной классификации»). Ведущий рубрики – генеральный директор компании «Сетилюмен» Сергей Иванович Титков. Тема рубрики этого номера – «Светодиодные лампочки».

Светодиодные лампочки

В 2014–2015 гг. на светодиодные аналоги лампочек накаливания было выдано около 30 патентов Российской Федерации, основная доля которых принадлежит зарубежным компаниям. Например, одна только компания Philips получила 12 патентов.
Светодиодные лампочки, предназначенные для замены обычных ламп накаливания, являются наиболее трудными для конструирования среди осветительных устройств. Поскольку светодиодные лампы должны применяться в светильниках, разработанных для ламп накаливания, то конструктору, имеющему в виду разумную конечную стоимость изделия, необходимо «вписаться» в габариты, получить соизмеримые с ними световые потоки и при этом обеспечить охлаждение драйвера и светодиодных источников света.
Максимальный световой поток современных светодиодных ламп, приходящих на замену 40–100-Вт лампам, чуть превышает 1000 лм, что примерно соответствует световому потоку 75-Вт лампы накаливания. Например, световой поток светодиодной лампы от компании Philips Master LEDbulb D 13-75W E27 827 A67 составляет 1055 лм при потребляемой мощности 13 Вт (см. рис.1).


Конструкторские решения, заложенные в лампах, подобных той, что представлена на рисунке 1, защищены несколькими патентами Российской Федерации. Основными задачами, решаемыми авторами изобретений, являются задачи охлаждения компонентов, равномерного распределения светового потока, уменьшения конечной стоимости ламп.

Патент РФ №RU2508498 «Электрическая лампа»
Патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)». Патент решает задачи по охлаждению компонентов лампы и равномерному распределению светового потока. Один из вариантов выполнения ламп, защищаемых патентом, проиллюстрирован рисунком 2. Из рисунка видно, что лампа имеет пропускающие свет (излучающие) подобласти, разделенные средствами охлаждения из материала с высокой теплопроводностью и углублениями, которые проходят в направлении оси. Патент предусматривает выполнение лампы с 2–8 излучающими областями. Для охлаждения лампы предусмотрено применение активных средств, в т.ч. вентилятора, модулей ионного и акустического охлаждения, охлаждающего модуля synjet. (Модуль synjet является альтернативой вентилятору. Его принцип действия основан на формировании струй при периодическом всасывании и выбросе воздуха из отверстий под действием движущейся диафрагмы). Кроме того, патент решает задачу равномерного распределения светового потока от лампы.


Патент РФ №RU2538100 «Осветительное устройство с корпусом, заключающим в себе источник света»
Патентообладатель – «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)» – решает задачу отвода тепла от компонентов лампы к ее поверхности теплообмена. Рисунок 3 – это пояснительный рисунок к патенту №RU2538100. Одной из задач, решаемых патентом, является задача отвода тепла от компонентов лампы к ее поверхности теплообмена. В белом люминофорном светодиоде большая часть тепла выделяется люминофором при его облучении светом синего или ультрафиолетового светодиода. Конструкторы лампы вынесли люминофор на пропускающую часть лампы (позиция 110 на рисунке 3), расположив таким образом один из основных источников тепла непосредственно на поверхности теплообмена лампы. Источники света (позиция 10) излучают синий свет. Слой люминофора пропускающей части (позиция 110) в результате фотолюминесценции и смешивания преобразует исходный свет в белый. Внутренняя часть каждой секции лампы выполнена из материалов с высокой отражающей способностью для отражения светового потока, излучаемого люминофором внутрь лампы, к пропускающей части (110). Теплоотвод (позиция 200) и пропускающая часть (110) выполнены из теплопроводящей керамики, таким образом тепловые потоки отводятся ко всей поверхности лампы, с которой тепло рассеивается в результате конвекции.


Патент РФ RU2539580 «Электрическая лампа»
Патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)». Патент решает задачу рассеивания отведенного тепла благодаря сплошному воздушному промежутку между половинками лампы. Кроме того, решается задача равномерного распределения светового потока. Лампа имеет две светоизлучающие секции со сплошным воздушным промежутком между ними. Конструкцию лампы иллюстрирует рисунок 4.
Светопропускающая стенка (13), состоящая из двух половин (14 и 15) может иметь признаки удаленного люминофора, отражающего средства, рассеивающего средства. В патенте приведены различные варианты исполнения колбы лампы – ввиде сферы, эллипса, сплющенного эллипса и других фигур. Неравномерность кругового распределения интенсивности излучения лампы в варианте исполнения с диффузно-отражающими слоями на половинах лампы составляет около 20%.


Патент РФ №RU2546469 «Светодиодная лампа»
Патентообладатель: «Чжэцзян Ледисон Оптоэлектроникс Ко., ЛТД. (CN)». Патент решает задачу охлаждения светодиодных источников света, выполненных в виде спирали обычной лампы накаливания (см. рис. 5). В различных вариантах ламп в качестве источника света используются светодиодные ленты со светодиодными чипами, излучающими свет во всех направлениях. Отвод тепла от светодиодных чипов к поверхности колбы осуществляется через теплопроводный газ, наполняющий колбу, благодаря чему площадь поверхности теплообмена лампы приблизительно равна площади поверхности колбы. В качестве наполняющего колбу газа используются газы с низким коэффициентом вязкости и высоким коэффициентом удельной теплопроводности, например, гелий, водород и их смеси при давлениях от 50–1520 торр при комнатной температуре. В патенте изложены технологические варианты исполнения светодиодных лент, в т.ч. с применением удаленного люминофора.


Патент РФ №RU2527555 «Осветительное устройство с обратноконусным теплоотводом»
Патентообладатель: «Кри, Инк. (US)». Устройство решает задачу рассеивания тепла при помощи обратноконусного теплоотвода (см. рис. 6). Справа на рисунке – одна из ламп, выпускаемых компанией Lighting Science Group с подобным радиатором. Особенностью осветительного устройства является обратноконусный теплоотвод (140), имеющий большую площадь теплообмена, но не затеняющий светодиодный источник света (120). Кроме того, осветительное устройство вписывается в размеры стандартной лампы накаливания (99).


Патент РФ №RU2510874 «Радиально-ориентированное устройство рассеивания тепла и грушевидное светодиодное осветительное устройство, в котором оно используется»
Патентообладатель: «Амолюкс Ко., ЛТД. (KR)». Патент решает задачу создания недорогого светодиодного аналога лампы накаливания с эффективным рассеянием тепла светодиодов. (см. рис. 7).
 


Патент РФ №RU2519278 «Источник света со светодиодами, световодом и отражателем»
Патентообладатель – «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)» – решает задачу равномерного распределения светового потока относительно оси светодиодной лампы (см. рис. 8). Световой поток от светодиодов входит в световод (8). По световоду, благодаря полному внутреннему отражению, световой поток направляется на отражающую поверхность (10), после отражения от которой выходит за пределы световода и лампы. Распределение светового потока зависит от формы отражателя (9).


Патент РФ №RU2526046 «Источник света со светодиодами, световодом и отражателем»
Патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)». Как и предыдущий патент (RU2519278) этот патент решает задачу равномерного распределения светового потока светодиодной лампы. Основное отличие от предыдущего патента (см. рис. 8) – в форме отражателя (9). В отличие от патента RU2519278 здесь решается задача равномерного распределения светового потока не только относительно оси лампы, но и равномерно по всей сфере.

Патент РФ №RU2508499 «Шаровидная светодиодная лампа и способ ее изготовления»
Патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (NL)». Патент защищает различные способы изготовления шаровидной светодиодной лампы (см. рис. 9). Задача изобретения заключается в «обеспечении усовершенствованного способа производства шаровидной светодиодной лампы, имеющей прозрачную колбу и основание для принятия электрической энергии от лампового патрона». Способы сборки обеспечивают теплопередачу от светодиодов к колбе лампы для последующего рассеяния тепла в воздухе.


Кроме названных патентов на светодиодные аналоги ламп накаливания были выданы следующие патенты:

Патент РФ №RU2535351 «Устройство освещения и способ сборки устройства освещения», патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.» (NL).

Патент РФ №RU2556871 «Светодиодная лампа», патентообладатель: ООО «ДиС ПЛЮС» (RU).

Патент РФ №RU2530426 «Светодиодная лампа», патентообладатель: ООО «ДиС ПЛЮС» (RU).

Патент РФ №RU2530535 «Светодиодная лампа с радиатором», патентообладатель: ЗАО «КБ «СВЕТА-ЛЕД» (RU).

Патент РФ №RU2525834 «Осветительное устройство с СИД и передающим основанием, включающим люминесцентный материал», патентообладатель: «Конинклейке ФилипС Электроникс Н.В.» (NL).

Патент РФ №RU2521612 «Мощная светодиодная лампа», патентообладатель: Сысун Виктор Викторович (RU).

Патент РФ №RU2543987 «Сборное осветительное устройство на основе СИД для общего освещения», патентообладатель: «Филипс Солид-Стейт Лайтинг Солюшнз Инк.» (US).

Патент РФ №RU2538098 «Источник света, содержащий излучатель света, скомпонованный внутри прозрачной внешней колбы», патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.» (NL).

Патент РФ №RU 2544393 «Светоизлучающее устройство и осветительный прибор», патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.» (NL).

Патент РФ №RU 2528949 «Лампа в сборе», патентообладатель: «Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.» (NL).

Патент РФ №RU 2521597 «Лампа, по меньшей мере, с одним светодиодом», патентообладатель: «Керамтек Гмбх» (DE).

Патент РФ №RU 2519242 «Осветительное устройство», патентообладатель: «ЛОК-ЭФ Гмбх» (DE).

Патент РФ №RU 2504716 «Лампа светодиодная», патентообладатель: Щепочкина Юлия Алексеевна (RU).

Патент РФ RU2550740 «Светодиодная лампа с широкой диаграммой излучения (варианты)», патентообладатель: ОАО «Государственный завод «Пульсар» (RU).

Патент РФ №RU 2547811 «Универсальное осветительное устройство с твердотельными источниками света», патентообладатель «Илюмиджен, ЭлЭлСи» (US)

Доступ к более подробной информации о патентной документации можно получить на сайте ФИПС: http://www1.fips.ru. Для этого следует зайти в раздел «Информационные ресурсы», далее – в «Открытые реестры», затем – в «Реестр изобретений», где необходимо ввести номер изобретения.

.


                          

        Рубрику «Изобретения в светотехнике» в журнале «Современная Светотехника» ведём с 2015 года. Обязательный ежемесячный анализ новых изобретений позволяет быть в курсе всего нового.