Светодиодный светильник с люминофором

Изобретение относится к осветительным устройствам. Техническим результатом является повышение светоотдачи и увеличение срока работы светодиодного элемента путем повышения эффективности управления световым потоком и охлаждения устройства. Устройство содержит светодиодный элемент, размещенный в полости светопрозрачного корпуса, заполненного жидкой охлаждающей средой. В жидкую охлаждающую среду введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты, плавучесть которых в жидкой охлаждающей среде равна нулю, а их количество и размеры обеспечивают возможность свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса. Светопрозрачный корпус снабжен средством приведения охлаждающей среды в движение путем воздействия на неё электромагнитным полем. 2 ил.

 

Изобретение относится к осветительным устройствам и может быть использовано для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.

Известен светодиодный светильник с высокоэффективным конвекционным охлаждением, содержащий в качестве источника света светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, корпус-радиатор, выполненный из полого профиля (см. RU №2433577, МПК Н05В 33/00, 2011). Особенностью таких светильников является принципиальное использование светодиодов как источника света

Однако непосредственное использование самого светодиодного источника не является достаточно комфортным для зрения. С этой целью используют люминофоры, которые переизлучают попадающий на них свет от светодиода в спектре, комфортном для зрения.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является светодиодный преобразователь (см. US 20100276714 А1, МПК, 2010). В данном устройстве происходит преобразование излучения, исходящего от светодиодного элемента, люминофорными элементами выполненными, и переизлучение во внешнюю среду. Люминофорные элементы находятся в вязкой среде, которая представляет собой эпоксидную смолу.

Однако эта конструкция имеет ряд недостатков, а именно при достаточной эффективности устройства недостаточен контроль ориентации люминофорных элементов, которые, несмотря на вязкость эпоксидной смолы, оседают на дно устройства. Кроме того, в этом случае не решается проблема терморегуляции светодиодного элемента из-за высокой вязкости эпоксидной смолы. При этом отсутствие достаточной тепловой конвекции само по себе снижает эффективность люминофорных элементов, которые еще более зависимы от температуры, чем светодиоды. С другой стороны, никак не регулируется равномерность светового потока от люминофорных элементов, которые могут неравномерно распределяться внутри объема светодиодного светильника, не говоря о том, что нет возможности регулировать световой поток от люминофорных элементов. Эти недостатки ухудшают эксплуатационные характеристики светильника.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных характеристик светильника.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении управляемости световым потоком светодиодного светильника, а также в повышении коэффициента теплопередачи охлаждающей среды, тем самым повышая эффективность его охлаждения, что, в свою очередь, обеспечивает более высокую светоотдачу и увеличение срока работы светодиодного элемента.

Поставленная задача решается тем, что светодиодный светильник, содержащий светодиодный элемент, размещенный в полости светопрозрачного корпуса, в жидкой охлаждающей среде, отличается тем, что в жидкую охлаждающую среду, размещенную, предпочтительно, в секторе излучения светодиодного элемента, введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты, при этом плавучесть корпусных элементов в охлаждающей среде равна нулю, а их количество и размеры обеспечивают возможность свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса, который снабжен средством приведения охлаждающей среды в движение через воздействие электромагнитного поля.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач:

Признаки, указывающие что, в жидкую охлаждающую среду «введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты», направлены как на увеличение управляемости потоком движения охлаждающей среды, так и на движение вторичных источников света, таких как люминофорные компоненты, вдоль корпуса посредством воздействия электромагнитного поля. При этом использование находящихся в твердой фазе корпусных элементов, имеющих люминофорные и магнитные компоненты, позволяет улучшать долговечность люминофорных значений, так как корпусные элементы сами интенсивно омываются жидкой массой, снижая тем самым перегрев указанных компонентов.

Признаки «…количество и размеры находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты» обеспечивают возможность их свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса, который снабжен средством приведения охлаждающей среды в движение…», позволяют в состоянии движения, а именно при конвекции, к стандартному теплообмену жидкая масса - стенки добавить теплообмен жидкая масса - твердые тела с добавлением эффектов обтекания твердых тел и теплообмен твердые тела - стенки. В результате увеличения конвекции и в итоге теплопроводности увеличивается охлаждение светодиодного элемента, а значит и эффективность работы светодиодного элемента.

На фиг.1 показан светодиодный светильник, имеющий корпус с заключенной внутри жидкой массой и находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты; на фиг.2 - прохождение лучей от светодиодного элемента и находящихся в твердой фазе корпусных элементов, имеющих люминофорные и магнитные компоненты, посредством направленного действия электромагнитного поля от соответствующим образом ориентированных электромагнитов на находящиеся в твердой фазе теплопроводящие элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты.

На чертежах показаны светодиодный элемент 1, основание 2, жидкая охлаждающая среда 3, находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты 4, корпус 5.

Светодиодный светильник содержит светодиодный элемент 1, размещенный в полости светопрозрачного корпуса 5 на основании 2 в жидкой охлаждающей среде 3. Жидкая охлаждающая среда 3 (например, парафиновое масло либо масла аналогичных составов) размещена, предпочтительно, в секторе излучения светодиодного элемента 1. В нее введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты 4, плавучесть которых в охлаждающей среде 3 равна нулю. Плавучесть подбирается за счет того, что находящиеся в твердой фазе корпусные элементы 4 имеют внутри воздушный пузырь, приравнивающий плотность и объем находящихся в твердой фазе корпусных элементов 4 к плотности жидкой охлаждающей среды 3. Кроме того, находящийся в твердой фазе корпусной элемент 4 имеет коэффициент теплопроводности, значительно больший, чем у жидкой охлаждающей среды 3. В качестве находящихся в твердой фазе корпусных элементов 4 могут быть использованы, например, прозрачные полимерные композиты с кварцевостеклянными наполнителями с включением люминофорных и магнитных компонентов. Количество и размеры твердых корпусных элементов 4 обеспечивают возможность их свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса 5. Кроме того, находящиеся в твердой фазе корпусные элементы 4 имеют за счет магнитных компонентов магнитные свойства и соответственно приводятся в движение электромагнитным полем, возбуждаемым соответствующим образом ориентированными электромагнитными элементами 6.

Светодиодный светильник работает следующим образом. Светодиодный элемент 1, находясь на основании 2 светодиодного элемента 1, излучает свет и тепло в жидкую охлаждающую среду 3. Наличие находящихся в твердой фазе корпусных элементов, имеющих люминофорные и магнитные компоненты 4, с одной стороны, увеличивает в статическом состоянии и при конвекции передачу тепла, а с другой стороны, находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты 4, переизлучают световой поток, полученный от светодиодного элемента 1 в соответствующем спектре излучения. При этом находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты 4, не только исполняют функции охлаждения светодиодного элемента 1 вместе с жидкой охлаждающей среды 3, но сами охлаждаются в процессе конвекции с охлаждающей средой 3. Кроме стандартных методов конвекции, которые предполагают использование насосов, возможно использование электромагнитного поля, возбуждаемого соответствующим образом ориентированными электромагнитными элементами 7 (см. фиг.1), которое воздействует на находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты 4, и заставляет их двигаться в заданном направлении, а вместе с ними увлекается в движение жидкая масса 3 за счет имеющегося у находящихся в твердой фазе корпусных элементов, имеющих люминофорные и магнитные компоненты 4, определенного сопротивления в жидкости.

Светодиодный светильник, содержащий светодиодный элемент, размещенный в полости светопрозрачного корпуса, заполненного жидкой охлаждающей средой, отличающийся тем, что в жидкую охлаждающую среду, размещенную, предпочтительно, в секторе излучения светодиодного элемента, введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты, при этом плавучесть корпусных элементов в охлаждающей среде равна нулю, а их количество и размеры обеспечивают возможность свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса, который снабжен средством приведения охлаждающей среды в движение через воздействие электромагнитным полем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области светотехники. Осветительный прибор и светоизлучающий элемент для ускорения роста растений.

Изобретение относится к области светотехники, в частности к долговечным осветительным устройствам и/или источникам света с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов) в качестве непосредственно источников света как таковых и корпуса-радиатора как его составной части в качестве несущего элемента, и может быть использовано для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в устройствах освещения с несколькими излучателями света. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способу изготовления электролюминесцентной панели. .

Изобретение относится к области опто- и наноэлектроники и может быть использовано в качестве источников излучения в оптоэлектронике, оптике и в других областях промышленности.

Изобретение относится к способу получения устойчивых к влаге частиц электролюминесцентного фосфора, устройству для его осуществления и частице фосфора. .

Изобретение относится к источникам света высокой яркости. .

Изобретение относится к области электроники и светотехники и может быть использовано при изготовлении электролюминесцентных конденсаторов на основе порошковых люминофоров.

Изобретение относится к способу обеспечения отражающего покрытия (114) для подложки (104) для светоизлучающего устройства (112), предусматривающему стадии: обеспечения (201) подложки (104), имеющей первую часть поверхности (116) с первым материалом поверхности и вторую часть поверхности (106, 108) со вторым материалом поверхности, отличающимся от первого материала поверхности; нанесения (202) отражающего соединения, выполненного с возможностью присоединения к указанному первому материалу поверхности с образованием связи с этой подложкой (104) в первой части поверхности (116), которая является более сильной, чем связь между отражающим покрытием и подложкой (104) во второй части поверхности (106, 108); отверждения указанного отражающего соединения с образованием отражающего покрытия (114), имеющего связь между отражающим покрытием (114) и подложкой (104) в первой части поверхности (116); и подвергания указанной подложки (104) механической обработке с такой интенсивностью, чтобы удалить указанное отражающее покрытие (114) из указанной второй части поверхности (106, 108), в то время как указанное отражающее покрытие (114) остается на указанной первой части поверхности (116). Технический результат - упрощение процесса нанесения отражающего покрытия. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Способ управления уровнем светоотдачи светодиодов, соединенных через диодный мост (2) с источником постоянного напряжения (1), осуществляется при помощи микроконтроллера (14) со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и включает задание требуемого уровня светоотдачи светодиодов (3) при помощи переключаемого оператором выключателя (7), периодические замеры напряжения на объекте-датчике и сравнения замеренного напряжения с заранее заданным пороговым значением. В зависимости от результата сравнения изменяют скважность импульсов тока, подаваемого на светодиоды. При этом объектом-датчиком является резистор (12), подключенный в разрыв цепи, соединяющей положительный выход (10) диодного моста с «землей». Устройство управления уровнем светоотдачи светодиодов содержит источник постоянного напряжения (1), диодный мост (2), светодиоды (3) и импульсный стабилизатор тока (4). Устройство снабжено двумя электрическими цепями, одна из которых соединяет положительный выход (10) диодного моста с «землей» через, по меньшей мере, один резистор (12). Другая электрическая цепь соединяет один из полюсов (6) источника постоянного напряжения с одним из входов диодного моста и снабжена выключателем (7), имеющим, по меньшей мере, два положения. В одном положении выключателя полюс источника постоянного напряжения соединен с входом диодного моста напрямую, а в другом положении - через резистор нагрузки (8). Кроме того, устройство дополнительно снабжено устройством замера напряжения на резисторе (12), содержащим микроконтроллер (14) со встроенным аналого-цифровым преобразователем и N-канальный полевой транзистор (15). Импульсный стабилизатор тока содержит микросхему (26) типа ZXLD1362, дроссель (27), диод Шоттки (28), резистор (29) и конденсатор (30). Технический результат – расширение эксплуатационных возможностей. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электролюминесцентным источникам света. Электролюминесцентный протяженный гибкий источник света (ЭПГИС) состоит из последовательно расположенных: центрального электрода, выполненного из медной проволоки; слоя титаната бария; электролюминофора в полимерных связующих; прозрачного проводящего слоя; по меньшей мере двух токопроводящих электродов; полимерного слоя и внешнего полимерного слоя. При этом на центральный электрод нанесен слой технического углерода, в который введены сильные акцепторы электронов в виде фторида сурьмы (SbF5) и/или фторида мышьяка (SbF5). Диаметр центрального электрода лежит в диапазоне 0,4-0,7 мм. Технический результат - повышение яркости прочности, электропроводимости и срока работы ЭПГИС. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к осветительному устройству, включающему источник света для генерирования излучения источника света и конвертер света. Конвертер включает матрицу из первого полимера. Матрица включает дискретные зоны, содержащие второй полимер с люминесцентной функциональностью, представляющий ароматический сложный полиэфир, содержащий люминесцирующие фрагменты. Причем первый полимер химически отличается от ароматического сложного полиэфира. Дискретные зоны занимают объем в диапазоне 0,5-50% от объема конвертера. Описываются также конвертер для преобразования света в люминесценцию и способ получения указанного конвертера. Изобретение обеспечивает повышение стабильности люминофора и увеличение срока службы конвертера. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области светотехники и касается возбудителей светодиодов и, в частности, направлено на наложение сигнала для добавления свойства к существующему возбудителю светодиодов. Устройство (200) способно накладывать сигнал наложения (цифровой или аналоговый) на управляющий сигнал (164) возбудителя светодиодов (100) в зависимости от внешней информации (256) управления. Управляющий сигнал (164) обеспечивается для возбудителя светодиодов (100) на входе (105) управляющего сигнала. Посредством наложения сигнала наложения устройство (200) модулирует управляющий сигнал (164) и обеспечивает модулируемый управляющий сигнал (164) для того же самого входа (105) управляющего сигнала. Технический результат - расширение функциональных возможностей возбудителя светодиодов. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области электропитания уличных фонарей. Устройство выполнено с возможностью направления электричества к фонарю и уменьшения количества энергии, направляемой к фонарю, как функции от доступной электрической энергии в источнике. Таким образом, уменьшение доступной энергии в источнике вызывает меньшее уменьшение яркости фонаря. Это может быть достигнуто путем прохождения электричества через пассивную цепь резисторов и диодов на его пути к фонарю. В одном примере источник электрической энергии может быть аккумулятором, который питается от одной или более солнечных панелей. В таком случае устройство также может выполнять функцию защиты аккумулятора от избыточного заряда. Оно уменьшает ежедневное потребление энергии фонаря, превышающее потребление при ежедневной электрической зарядке от солнечных панелей, когда доступная энергия аккумулятора близка к его полной емкости. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к осветительным устройствам. Техническим результатом является повышение светоотдачи и увеличение срока работы светодиодного элемента путем повышения эффективности управления световым потоком и охлаждения устройства. Устройство содержит светодиодный элемент, размещенный в полости светопрозрачного корпуса, заполненного жидкой охлаждающей средой. В жидкую охлаждающую среду введены находящиеся в твердой фазе корпусные элементы, имеющие люминофорные и магнитные компоненты, плавучесть которых в жидкой охлаждающей среде равна нулю, а их количество и размеры обеспечивают возможность свободного взаимоскольжения в пределах полости светопрозрачного корпуса. Светопрозрачный корпус снабжен средством приведения охлаждающей среды в движение путем воздействия на неё электромагнитным полем. 2 ил.

Наверх