PL219518B1 - Odbłyśnikowy układ dla lampy LED, zwłaszcza drogowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest odbłyśnikowy układ dla lampy LED, zwłaszcza drogowej.

Układ optyczny oprawy oświetleniowej świetlówkowej znany z polskiego zgłoszenia wzoru użytkowego nr 112 897, zawiera reflektor, który w widoku czołowym posiada kształt kwadratu oraz płaskie obrzeże. Reflektor składa się z wyprofilowanych parabolicznie ścianek czołowych, giętej i wyprofilowanej również parabolicznie ścianki bocznej oraz wykonany jest z fabrycznie wybłyszczonej jednostronnie blachy aluminiowej. Pierścień reflektora posiada przelotowy kwadratowy otwór z podebraniem na obrzeże reflektora. Wymiary pierścienia w celu uzyskania pożądanego efektu estetycznego posiadają odpowiednią proporcję.

Układ optyczny oprawy oświetleniowej znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 283 330, przeznaczony dla lampy oświetlającej pole pracy, zwłaszcza przy stanowiskach montażowoserwisowych, ma odbłyśnik będący częścią paraboloidy obrotowej odcięty płaszczyzną nachyloną względem osi paraboloidy pod kątem 45°.

Układ optyczny odbłyśnika do świetlówek z polskiego opisu patentowego nr 187 239 ma kształt uzyskany przez obrót wokół osi symetrii profilu skupiającego. Oś symetrii profilu skupiającego jest nachylona do osi odbłyśnika pod kątem. Profil skupiający jest otwarty, a oś symetrii odbłyśnika pokrywa się z osią symetrii świetlówki. Ognisko odbłyśnika ma postać okręgu tak, że świetlówka jest kołowa.

Układ optyczny dioda elektroluminescencyjna-odbłyśnik znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr 381 245. W układzie optycznym zamocowana do oprawy dioda elektroluminescencyjna zwrócona jest swą powierzchnią wysyłającą światło w kierunku powierzchni czynnej odbłyśnika, która stanowi powierzchnie odbijającą światło. Dioda elektroluminescencyjna jest zamocowana w części przepuszczającej światło odbłyśnika. Dioda elektroluminescencyjna zamocowana jest w otworze odbłyśnika w osi optycznej układu, za pośrednictwem elementu mocującego.

Urządzenie oświetleniowe z centralnym układem rozpraszania światła znane z polskiego zgłoszenia patentowego nr 381 245 ma centralny układ rozpraszania światła wyposażony w pojedyncze lub zwielokrotnione urządzenie optyczne z układem rozpraszania światła, w postaci jednorodnej przezroczystej płyty lub w postaci otwartego płaskiego odbłyśnika o dowolnym kształcie zewnętrznym, zamocowane w obudowie zewnętrznej. Źródła światła widzialnego usytuowane są korzystnie pojedynczo lub równolegle do siebie, lub centralnie pomiędzy urządzeniami optycznymi z układem rozpraszania światła, przy czym korzystnie płaszczyzna rozpraszająca światło wyposażona jest w folię polaryzacyjną, zaś kształty zewnętrzne umożliwiają łączenie pojedynczych modułów urządzenia oświetleniowego z centralnym układem rozpraszania światła poprzez zaczepy mocujące w zespoły oświetleniowe o dowolnych wymiarach i kształtach zewnętrznych.

Z chińskiego opisu ochronnego nr CN 201368404 (Y) znany jest reflektor o kształcie zbliżonym do parabolicznego, przeznaczony dla diod LED, który posiada otwarte końce, węższy i szerszy, przy czym w węższym otworze osadzona jest dioda LED.

Znane ze stosowania lampy elektroluminescencyjne bazują na umieszczaniu soczewek sferycznych i sferycznych reflektorów bezpośrednio nad każdą diodą, co powoduje, że część energii wypromieniowanej z diody odbija się na granicy ośrodków powietrze-soczewka oraz ulega wielokrotnemu odbiciu wewnątrz soczewki. Innym stosowanym rozwiązaniem są odbłyśniki o kształcie koncentratorów parabolicznych okrągłych i prostokątnych.

Istota układu odbłyśnikowego, według wynalazku polega na tym, że w obudowie zamkniętej kloszem, ma umocowany, co najmniej jeden odbłyśnik, z których każdy ma ściankę tylną z osadzoną na niej, co najmniej jedną diodą LED, przy czym górna krawędź ścianki tylnej połączona jest z górną krawędzią ścianki górnej, natomiast każda boczna krawędź ścianki tylnej połączona jest co najmniej jedną trójkątną ścianką boczną z boczną krawędzią ścianki górnej.

Korzystnie, ścianka tylna połączona jest z górną ścianką górną pod kątem mniejszym od 135°.

Korzystnie, długość ścianki górnej jest co najmniej dwukrotnie większa od wysokości ścianki tylnej.

Korzystnym jest, gdy ścianka tylna i/lub ścianka górna ma kształt prostokąta albo trapezu, a ścianka górna może mieć również kształt trójkąta.

Korzystnym jest również to, że co najmniej dwie trójkątne ścianki boczne łączące po obu stronach ściankę tylną ze ścianką górną, są połączone ze sobą wierzchołkami, które leżą na obu końcach odcinka łączącego ściankę tylną ze ścianką górną, natomiast boki trójkątnych ścianek bocznych usytuowane przeciwległe do tych wierzchołków, stanowią dolną krawędź odbłyśnika.

PL 219 518 B1

Korzystnie, dolna krawędź odbłyśnika jest linią łamaną albo boki trójkątnych ścianek bocznych usytuowane przeciwległe do wierzchołków na końcach odcinka łączącego ściankę tylną ze ścianką górną, mają kształt luku i stanowią zaokrągloną dolną krawędź odbłyśnika.

Korzystnie, co najmniej dwa odbłyśniki zamontowane są szeregowo na płytce drukowanej, najkorzystniej, co najmniej dwa odbłyśniki zamontowane szeregowo na płytce drukowanej osadzone są dolnymi krawędziami w ekranie odbłyśnikowym.

Korzystnie, ekran odbłyśnikowy i/lub odbłyśnik od strony diody LED ma powierzchnię odbijającą światło.

Diody elektroluminescencyjne wysokiej sprawności emitują strumień świetlny o szerokim kącie bryłowym. W oprawach świetlnych lamp drogowych strumień ten powinien być ukierunkowany pod odpowiednim kątem określonym normami, w stosunku do osi oprawy. Strumień świetlny lampy drogowej powinien mieć również, asymetryczny kształt taki, aby w kierunku wzdłużnym drogi rozświetlał jednorodnie jak największą powierzchnię, zaś w kierunku poprzecznym drogi zbędnie nie rozświetlał poboczy. Zaletą układu odbłyśnikowego, według wynalazku, jest kierowanie półsferycznego strumienia świetlnego źródła światła w mniejszy kąt bryłowy. Lampa wyposażona w układ odbłyśnikowy zapewnia odpowiednie warunki jednorodności oświetlenia nawierzchni oraz wydajności świecenia, ponieważ kieruje półsferyczny strumień świetlny diody elektroluminescencyjnej w mniejszy kąt bryłowy, a większa część całkowitej energii źródła skierowana jest zgodnie z kierunkiem osi diody. Ponadto, wynalazek stanowi element nieskomplikowany technologicznie przy jego produkcji oraz charakteryzuje się brakiem strat energii świetlnej spowodowanej wielokrotnymi odbiciami na powierzchniach szklanych. Stosowanie wynalazku zwłaszcza w konstrukcjach opraw świetlnych drogowych zapobiega olśnieniu kierowcy, jak również zgodnie z normami kieruje i koncentruje strumień świetlny w zadane obszary.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunkach, na którym fig. 1 przedstawia drogową lampę LED z układem odbłyśnikowym, fig. 2 - widok aksonometryczny odbłyśnika z dwiema ściankami bocznymi, fig. 3 - odbłyśnik z dwiema ściankami bocznymi w widoku bocznym, fig. 4 - odbłyśnik z dwiema ściankami bocznymi w widoku bocznym oraz ze ścianką tylną połączona ze ścianką górną pod kątem rozwartym, fig. 5 - odbłyśnik z dwiema ściankami bocznymi w widoku bocznym oraz ze ścianką tylną połączona ze ścianką górną pod kątem ostrym, fig. 6 - widok aksonometryczny odbłyśnika z trzema ściankami bocznymi, fig. 7 - odbłyśnik z trzema ściankami bocznymi w widoku bocznym, fig. 8 - widok aksonometryczny odbłyśnika z trzema ściankami bocznymi i trapezową ścianką tylną, fig. 9 - widok aksonometryczny odbłyśnika z sześcioma ściankami bocznymi i trójkątną ścianką górną, fig. 10 - widok aksonometryczny odbłyśnika z zaokrągloną dolną krawędzią, fig. 11 - odbłyśnik z zaokrągloną dolną krawędzią w widoku z góry, fig. 12 - odbłyśnik z diodą LED zamocowany na płytce drukowanej, fig. 13 - trzy odbłyśniki zamocowane szeregowo na płytce drukowanej, fig. 14 - sześć odbłyśników zamocowanych po trzy na dwóch płytkach drukowanych osadzonych w obudowie, fig. 15 - trzy odbłyśniki zamocowane szeregowo na płytce drukowanej i osadzone dolnymi krawędziami w ekranie odbłyśnikowym, fig. 16 - sześć odbłyśników zamocowanych po trzy na dwóch płytkach drukowanych i osadzony dolnymi krawędziami w dwóch ekranach odbłyśnikowych oraz z płytkami drukowanymi osadzonymi w obudowie.

P r z y k ł a d 1

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED jest osadzony w obudowie 1, do której umocowane ma dwa odbłyśniki 2 kierujące światło emitowane przez dwie diody LED 3 w kierunku klosza 4. Każdy odbłyśnik 2 ma prostokątną ściankę tylną 5 stanowiącą element montażowy dla osadzonej na niej diody LED 3. Górna krawędź ścianki tylnej 5 połączona jest z górną krawędzią prostokątnej ścianki górnej 6 pod kątem prostym, natomiast obie boczne krawędzie ścianki tylnej 5 połączone są dwiema trójkątnymi ściankami bocznymi 7 z bocznymi krawędziami ścianki górnej 6. Dwie trójkątne ścianki boczne 7 łączące po obu stronach ściankę tylną 5 ze ścianką górną 6, są połączone ze sobą wierzchołkami, które leżą na obu końcach odcinka łączącego ściankę tylną 5 ze ścianką górną 6, natomiast boki trójkątnych ścianek bocznych 7 usytuowane przeciwległe do tych wierzchołków, stanowią dolną krawędź odbłyśnika 2. Ponadto, dolna krawędź odbłyśnika 2 jest linią łamaną, podobnie jak to przedstawiono na fig. 1 lub 2.

P r z y k ł a d 2

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że ścianka tylna 5 odbłyśnika 2 połączona jest ze ścianką górną 6 pod kątem rozwartym, podobnie jak na fig. 4.

PL 219 518 B1

P r z y k ł a d 3

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że ścianka tylna 5 odbłyśnika 2 połączona jest ze ścianką górną 6 pod kątem ostrym, podobnie jak na fig. 5.

P r z y k ł a d 4

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że obie boczne krawędzie ścianki tylnej 5 odbłyśnika 2, połączone są trzema trójkątnymi ściankami bocznymi 7 z bocznymi krawędziami ścianki górnej 6, podobnie jak na fig. 6.

P r z y k ł a d 5

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że obie boczne krawędzie ścianki tylnej 5 odbłyśnika 2, połączone są trzema trójkątnymi ściankami bocznymi 7 z bocznymi krawędziami ścianki górnej 6, ponadto ścianka tylna 5 ma kształt trapezu, podobnie jak na fig. 8.

P r z y k ł a d 6

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że obie boczne krawędzie ścianki tylnej 5 odbłyśnika 2, połączone są sześcioma trójkątnymi ściankami bocznymi 7 z bocznymi krawędziami ścianki górnej 6, ponadto ścianka górna 6 ma kształt trójkąta, podobnie jak na fig. 9.

P r z y k ł a d 7

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym do szóstego z tą różnicą, że obie boczne krawędzie ścianki tylnej 5 odbłyśnika 2, połączone są dziewięcioma trójkątnymi ściankami bocznymi 7 z bocznymi krawędziami ścianki górnej 6, natomiast boki trójkątnych ścianek bocznych 7 usytuowane przeciwległe do wierzchołków na końcach odcinka łączącego ściankę tylną 5 ze ścianką górną 6, mają kształt łuku i stanowią zaokrągloną dolną krawędź odbłyśnika 2, podobnie jak na fig. 10.

P r z y k ł a d 8

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym do siódmego z tą różnicą, że odbłyśnik 2 ma w tylnej ściance 6 osadzoną diodę LED 3, a tylna ścianka 6 zamocowana jest na płytce drukowanej 8. Ponadto odbłyśnik 2 od strony diody LED 3 ma powierzchnię odbijającą światło, podobnie jak na fig. 12.

P r z y k ł a d 9

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym do siódmego z tą różnicą, że trzy odbłyśniki 2, z których każdy ma w tylnej ściance 6 osadzoną diodę LED 3, zamocowane są szeregowo, tylnymi ściankami 6 na płytce drukowanej 8, podobnie jak na fig. 13.

P r z y k ł a d 10

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie ósmym z tą różnicą, że odbłyśniki 2 osadzone są dolnymi krawędziami w ekranie odbłyśnikowym 9, podobnie jak na fig. 15.

P r z y k ł a d 11

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie pierwszym do siódmego z tą różnicą, że po obu stronach obudowy ł, zamocowane są dwa układy odbłyśników, z których każdy ma trzy odbłyśniki 2 z diodą LED 3 osadzoną ich tylnej ściance 6, przy czym każdy układ trzech odbłyśników 2 zamocowany jest szeregowo, tylnymi ściankami 6 odbłyśników 2, na płytce drukowanej 8, podobnie jak na fig. 14.

P r z y k ł a d 12

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED wykonany jak w przykładzie dziesiątym z tą różnicą, że oba układy odbłyśników 2 osadzone są dolnymi krawędziami w ekranie odbłyśnikowym 9, ponadto ekran odbłyśnikowy 9 od strony diody LED 3 ma powierzchnię odbijającą światło, podobnie jak na fig. 16.

Odbłyśnikowy układ dla lampy LED w formie odbłyśnika 2 wytworzony jest w procesie odlewu lub wyciskania materiału o wysokiej przewodności cieplnej, najczęściej metalowego np. magnezu, aluminium. Możliwym jest również wytworzenie segmentu odbłyśników w jednym procesie odlewania. Odbłyśnik 2 najczęściej montowany jest do powierzchni płytki drukowanej 8 z przytwierdzonymi diodami LED 3, przy pomocy kleju albo przykręcany śrubami. Zmontowany układ odbłyśnikowy łączony jest bezpośrednio z radiatorem osadzonym również w obudowie 1, za pomocą kleju lub śrub z zastosowaniem past termoprzewodzących celem jak najlepszego odprowadzania energii cieplnej do radiatora. Tylne ścianki 5 odbłyśnika 2, stanowiące powierzchnie bazowe dla źródeł światła 3 w postaci diod LED, wytworzone są z materiałów o wysokiej przewodności cieplnej z naniesionymi laminatami oraz ścieżkami przewodzącymi i izolacyjnymi. Diody LED 3 zamontowane są na powierzchniach tylPL 219 518 B1 nych ścianek 5, w procesie lutowania lub zgrzewania i przy pomocy cyny lub past lutowniczych. Odbłyśnikowy układ dla lampy LED według wynalazku, znajduje zastosowanie w konstrukcjach opraw świetlnych, zwłaszcza opraw świetlnych drogowych, w których strumień świetlny oprawy charakteryzuje się restrykcyjnymi normami. Możliwym jest także stosowanie wynalazku do oświetlenia użytkowego, dekoracyjnego oraz obiektów architektonicznych.

Claims (13)

1. Odbłyśnikowy układ dla lampy LED, zwłaszcza drogowej, który w obudowie (1) zamkniętej kloszem (4) ma umocowany, co najmniej jeden odbłyśnik (2), znamienny tym, że każdy z nich ma ściankę tylną (5) z osadzoną na niej co najmniej jedną diodą LED (3), przy czym górna krawędź ścianki tylnej (5) połączona jest z górną krawędzią ścianki górnej (6), natomiast każda boczna krawędź ścianki tylnej (5) połączona jest, co najmniej jedną trójkątną ścianką boczną (7) z boczną krawędzią ścianki górnej (6).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka tylna (5) połączona jest z górną ścianką górną (6) pod kątem mniejszym od 135°.

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że długość ścianki górnej (6) jest co najmniej dwukrotnie większa od wysokości ścianki tylnej (5).

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka tylna (5) i lub ścianka górna (6) ma kształt prostokąta.

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka tylna (5) i lub ścianka górna (6) ma kształt trapezu.

6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka górna (6) ma kształt trójkąta.

7. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej dwie trójkątne ścianki boczne (7) łączące po obu stronach ściankę tylną (5) ze ścianką górną (6), są połączone ze sobą wierzchołkami, które leżą na obu końcach odcinka łączącego ściankę tylną (5) ze ścianką górną (6), natomiast boki trójkątnych ścianek bocznych (7) usytuowane przeciwległe do tych wierzchołków, stanowią dolną krawędź odbłyśnika (2).

8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że dolna krawędź odbłyśnika (2) jest linią łamaną.

9. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że boki trójkątnych ścianek bocznych (7) usytuowane przeciwległe do wierzchołków na końcach odcinka łączącego ściankę tylną (5) ze ścianką górną (6), mają kształt łuku i stanowią zaokrągloną dolną krawędź odbłyśnika (2).

10. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej dwa odbłyśniki zamontowane są szeregowo na płytce drukowanej (8).

11. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że co najmniej dwa odbłyśniki zamontowane szeregowo na płytce drukowanej (8) osadzone są dolnymi krawędziami w ekranie odbłyśnikowym (9).

12. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ekran odbłyśnikowy (9) ma powierzchnię odbijającą światło od strony diody LED (3).

13. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że odbłyśnik (2) ma powierzchnię odbijającą światło od strony diody LED (3).