Мощная светодиодная лампа с охлаждением



Мощная светодиодная лампа с охлаждением
Мощная светодиодная лампа с охлаждением
Мощная светодиодная лампа с охлаждением

 


Владельцы патента RU 2568105:

Сысун Виктор Викторович (RU)

Изобретение относится к области светотехники, а именно к мощным светодиодным лампам с объемным светодиодным (СД) модулем и охлаждением на основе малогабаритной тепловой трубы (ТТ). Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и мощности СД-ламп до уровня 20-120 Вт. Лампа содержит полый объемный СД-модуль, который может быть выполнен в виде прямой призмы, усеченного икосаэдра или двух сопряженных между собой основаниями усеченных пирамид, полости которых выполнены или в каждой из них установлена в тепловом контакте оболочка испарительной зоны ТТ с фитилем, имеющим капиллярную структуру, и с частично заполняющим указанную оболочку низкотемпературным жидким двухфазным теплоносителем, смачивающим фитиль. Испарительная зона ТТ соединена через адиабатическую зону с зоной конденсации пара указанного теплоносителя в окружающее пространство. Часть зоны испарения и/или адиабатическая зона может быть окружена теплоизолированным от нее кольцевым отсеком с электронным преобразователем питающей сети, подключенным к СД-модулю и к цоколю лампы. Жидкий двухфазный теплоноситель может быть выбран из группы спиртов, фреонов или дистиллированной воды с температурой кипения в пределах 36-145°С, обеспечивающих транспортирование теплоносителя в оболочке ТТ при произвольной ориентации лампы в пространстве и работоспособность в режимах испарения и/или кипения. В лампе могут быть использованы светодиоды коротковолнового излучения, а именно синего, голубого или фиолетового излучения, с преобразованием в белое излучение дистанцированным люминофором, нанесенным или интегрированным в стенки колбы. Модуль СД-лампы может быть выполнен также на светодиодах белого, красного, зеленого, желтого излучения и установлен в тепловом контакте на оболочке испарительной зоны ТТ. 8 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к полупроводниковой светотехнике, в частности к светодиодным /СД/ лампам с объемным СД-модулем на мощных светодиодах, требующих охлаждения при эксплуатации, со встроенными или вынесенными из лампы преобразователями питающей сети /вторичными источниками питания/.

Такие лампы мощностью, превышающей 15-20 Вт, могут быть использованы для замены газоразрядных ламп /ГРЛ/ высокого давления типа ДРЛ, ДРИ, ДНаТ с громоздкими электромагнитными или электронными пускорегулирующими аппаратами /ПРА/.

Лампы предназначены для применения в светильниках для освещения открытых пространств, цехов предприятий, промышленного выращивания растений, освещения дорог, а также для использования в специальной светотехнике, например во взрывозащищенных светильниках, аэродромных светосигнальных приборах, навигационных маяках и т.п.

Заменяемые ГРЛ, наряду с увеличенными массогабаритными показателями, имеют неудовлетворительное качество света, невысокие светоотдачу и срок службы, низкие экологические показатели из-за использования ртути, а также достаточно высокую стоимость.

Например лампы ДРЛ мощностью 125-250 Вт имеют светоотдачу ~56 лм/Вт и низкий индекс цветопередачи Ra=40-60, а срок службы 12-20 тыс. часов, заметно уступая светодиодам.

Вместе с тем, повышение мощности компактных ламп возможно при использовании в них объемных СД-модулей с эффективными средствами охлаждения /1/.

Однако возможности применяемых в компактных СД-лампах с объемными СД-модулями средств охлаждения ограничены предельными значениями допустимых мощностей, упомянутых выше.

В этой связи ведутся поиски применения более эффективных средств охлаждения СД-ламп.

Известно применение тепловых труб /ТТ/ для локального индивидуального охлаждения силовых полупроводниковых приборов /диодов, тиристоров/, обеспечивающих минимизацию массы и габаритов системы охлаждения /2/. Конструктивное исполнение этих систем неприемлемо для использования в СД-лампах.

Известно светодиодное осветительное устройство с тепловой трубой /3/, размещенной в тепловом контакте между двумя продольными теплопроводными пластинами, на одной из которых установлена плата со светодиодами, причем указанная плата с несущей пластиной заключена в прозрачную оболочку, а узел охлаждения размещен на одной или обеих пластинах.

Конструктивное выполнение аналога, наряду с неэффективным использованием ТТ, не может быть использовано в светодиодной лампе из-за невозможности формирования кругового светораспределения.

Известна лампа на светоизлучающих диодах /4/ с полым протяженным держателем из теплопроводного материала в форме многогранника с установленными на гранях платами со светодиодами с оптическими осями, перпендикулярными стенкам окружающей его колбы, причем держатель сопряжен с выступающим из колбы оребренным радиатором охлаждения.

Известна также лампа на мощных светодиодах с полым объемным СД-модулем в форме выпуклого многогранника из теплопроводного материала с зеркализованными гранями и собранными на них светодиодами с оптическими осями, перпендикулярными стенкам окружающей его колбы, причем СД-модуль сопряжен с кольцевым оребренным радиатором охлаждения, выступающим из колбы в окружающее пространство /5/.

Недостатки ламп обусловлены тем, что возникают трудности с минимизацией габаритов при повышении мощности лампы свыше 15-20 Вт из-за недостаточного сечения теплопередачи, удаленности светодиодов, т.е. источника тепла от радиатора охлаждения, который при этом работает с недостаточным температурным напором.

При естественном воздушном охлаждении лампы увеличение массы и габаритов радиатора охлаждения происходит быстрее, чем рост мощности ее СД-модуля, что приводит к неэффективному использованию конструкционных материалов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение мощности и эффективности СД-ламп за счет существенного улучшения тепловых параметров при одновременной минимизации массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в мощной светодиодной лампе с охлаждением, содержащей полый объемный светодиодный модуль, выполненный в виде выпуклого элемента из теплопроводного материала со светодиодами, заключенный в светопропускающую колбу или без нее, средства охлаждения и элементы токоподвода, полость указанного СД-модуля выполнена или в ней установлена в тепловом контакте со стенками СД-модуля оболочка испарительной зоны тепловой трубы /ТТ/ с фитилем, имеющим капиллярную структуру, и с частично заполняющим указанную оболочку жидким двухфазным теплоносителем, смачивающим фитиль, причем испарительная зона ТТ соединена через промежуточную короткую адиабатическую зону этой трубы с зоной конденсации пара указанного теплоносителя, заключенной в охлаждаемой, например за счет оребрения стенок, части оболочки ТТ, вынесенной из полости СД-модуля и/или из колбы лампы в окружающее пространство для охлаждения.

Цель достигается также тем, что полый объемный СД-модуль выполнен в виде оболочки зоны испарения ТТ с наружной поверхностью в форме протяженной прямо призмы или цилиндра с продольно скошенными боковыми стенками, образующими грани, на которых установлены в тепловом контакте СД-линейки, СД-мини-модули или отдельные светодиоды с оптическими осями, ориентированными перпендикулярно или под небольшими углами к перпендикуляру на стенки колбы и/или равномерно распределенными в окружающем пространстве более чем в полусферу.

Цель достигается и тем, что оболочка зоны испарения ТТ установлена в тепловом контакте скользящей посадкой или по резьбе внутри полости объемного СД-модуля, наружная поверхность которого имеет форму правильного многогранника, например усеченного икосаэдра, одной или двух сопряженных между собой основаниями усеченных пирамид или прямой призмы с собранными на гранях в тепловом контакте СД-мини-модулями, СД-линейками или отдельными светодиодами.

Поставленная задача решается также тем, что часть оболочки зоны испарения ТТ и/или по меньшей мере часть адиабатической зоны ТТ окружена теплоизолированным от нее отсеком, например кольцевым отсеком, с собранными в нем электронным преобразователем питающей сети и/или средствами управления световым потоком, подключенными к СД-модулю и к элементам токоподвода лампы.

Задача решается и тем, что элементы токоподвода, выполненные, например, в виде стандартного резьбового цоколя, установлены через изолятор на торцевой части оболочки зоны конденсации ТТ с возможностью подключения к СД-модулю и/или к электронному преобразователю питающей сети, собранному в лампе или вынесенному из нее.

Цель достигается также тем, что полый объемный СД-модуль выполнен или в нем установлена оболочка испарительной зоны низкотемпературной ТТ с фитилем, имеющим капиллярную структуру, например, на основе металлической сетки, стеклоткани или пористой керамики, смачиваемым жидким двухфазным теплоносителем, выбранным из группы спиртов, фреонов, дистиллированной воды с температурой кипения в пределах 36-145°C, обеспечивающих транспортирование теплоносителя в оболочке ТТ при произвольной ориентации лампы в пространстве и работоспособность в режимах испарения и/или кипения.

Достижению цели способствует и то, что полый объемный СД-модуль выполнен или в нем установлена ТТ с разъемной оболочкой в адиабатической зоне, например, с резьбовым соединением через уплотнение ее составных частей.

Решению задачи способствует также выполнение СД-модуля со светодиодами, собранными на светоотражающих, например зеркализованных, стенках выпуклого элемента и/или на СД-линейках, СД-мини-модулях, и выбранными в спектральном интервале глубоко синего, голубого или фиолетового излучения, а стенки колбы покрыты или в них интегрирован дистанцированный люминофор, преобразующий часть указанного излучения светодиодов в белое свечение и рассеивающий его.

Поставленная цель достигается и тем, что полый объемный СД-модуль выполнен на мощных светодиодах белого, красного, зеленого или желтого излучения и установлен в тепловом контакте на оболочке испарительной зоны ТТ в лампе без светопропускающей колбы, эксплуатируемой в защищенных световых приборах.

Предпочтительные варианты исполнения мощной светодиодной лампы с охлаждением показаны на чертежах.

Фиг.1. Лампа с СД-модулем в виде оболочки зоны испарения ТТ, имеющем форму прямой призмы: здесь “a” - вид сбоку, частично в разрезе; “б” - сечение А-А.

Фиг.2. СД-лампа со съемной ТТ и преобразователем, собранным в кольцевом отсеке, окружающем ее адиабатическую зону, вид сбоку, частично в разрезе.

Фиг.3. Лампа с СД-модулем в виде сопряженных между собой основаниями усеченных пирамид и разъемной ТТ в адиабатической зоне, вид сбоку, частично в разрезе.

Показанная на фиг.1а, 1б мощная светодиодная лампа с охлаждением выполнена с полым цельным объемным СД-модулем 1 в виде выпуклого элемента из теплопроводного материала, например из меди, алюминия или его сплавов, который является оболочкой 2 испарительной зоны 3 низкотемпературной тепловой трубы 4 с наружной поверхностью в форме протяженной прямой призмы или цилиндра с продольно скошенными боковыми стенками 5 /см. фиг.1б/, образующими грани 6, с установленными на них в тепловом контакте линейками 7 со светодиодами 8 или отдельными светодиодами. Оптические оси 00 светодиодов 8 ориентированы перпендикулярно или под небольшими углами к перпендикуляру /до 15°/ на стенки светопропускающей колбы 9 в форме вытянутого эллипсоида вращения, в которой заключен СД-модуль 1.

Колба 9 лампы может быть изготовлена из силикатного стекла или оптического поликарбоната и покрыта или в ее стенки интегрированы светорассеивающие компоненты для снижения блескости.

Выполняющая совмещенные функции объемного СД-модуля и средств охлаждения светодиодов этого модуля лампы тепловая труба 4 содержит коаксиально установленный внутри протяженный цилиндрический фитиль 10, имеющий капиллярную структуру, примыкающий к боковым стенкам оболочки 2. При этом указанная оболочка ТТ частично заполнена жидким двухфазным теплоносителем 11, смачивающим фитиль 10 при любой ориентации лампы в пространстве. Испарительная зона 3 ТТ соединена через промежуточную короткую /в 1,5-3 раза меньшую зоны испарения/ адиабатическую зону 12 этой трубы с зоной конденсации 13 пара, который образуется в зоне 3 при нагревании фитиля за счет кондуктивной передачи тепла от светодиодов СД-модуля в процессе эксплуатации лампы. Охлаждение конденсата теплоносителя 11 в зоне 13 осуществляется за счет оребрения стенок части оболочки ТТ с ребрами 14 охлаждения указанной зоны, вынесенной из колбы лампы в окружающее пространство.

Для уменьшения радиационного воздействия рассеянного внутри колбы 9 излучения и вывода его в окружающее пространство наружная поверхность адиабатической зоны 12, расположенной в колбе, покрыта светоотражающим слоем 15.

На торцевой части зоны конденсации 13 оболочки ТТ установлены через кольцевой изолятор 16 элементы токоподвода лампы, выполненные, например, в виде стандартного резьбового цоколя типа Е27, подключенного к СД-модулю 1 и обеспечивающего возможность подключения к электронному преобразователю питающей сети, вынесенному из лампы.

Второй вариант исполнения мощной светодиодной лампы с охлаждением показан на фиг.2.

Здесь выпуклый элемент в виде правильного многогранника, в частности усеченного икосаэдра, образует объемный СД-модуль 17 с зеркализованной наружной поверхностью с собранными на гранях СД-мини-модулями треугольной формы или отдельными светодиодами 18.

СД-модуль 17 выполнен с цилиндрической полостью, внутри которой установлена в тепловом контакте скользящей посадкой или по резьбе 19 на стенке оболочки испарительной зоны 20 низкотемпературная тепловая труба 21.

Объемный СД-модуль 17 выполнен из теплопроводного материала с кольцевым фланцем 22, одна сторона которого сопряжена через уплотнение с окружающей его усеченной шаровой светопропускающей колбой 23, а другая сторона примыкает к кольцевому отсеку 24 с собранным в нем электронным преобразователем 25 питающей сети и/или электронными средствами управления световым потоком, например диммером /на фиг. не показано/, с подключением к СД-модулю 17 и резьбовому цоколю 26 средств токоподвода.

Отсек 24 с преобразователем 25 окружает оболочку адиабатической зоны 27 ТТ, теплоизолирован от нее кольцевым воздушным зазором 28 и находится в тепловом контакте с фланцем 22 СД-модуля, примыкающего к зоне испарения 20 ТТ, т.е. охлаждаемого ею, но может быть также теплоизолирован от фланца и трубы и иметь индивидуальные средства охлаждения.

Оболочка зоны охлаждения 29 ТТ окружена спирально приваренной к ней полосой из теплопроводного материала, образующей оребрение 30, а торцевая часть ТТ соединена через изолятор с цоколем 26 лампы.

В стенках полосы оребрения 30 вблизи оболочки ТТ выполнены отверстия для прохождения воздуха, а также для размещения защищенных элементов токоподвода к цоколю 26 лампы.

Собранные на зеркализованных гранях икосаэдра СД-модуля или на светоотражающих мини-модулях светодиоды 18 выбраны в спектральном диапазоне глубоко синего, голубого или фиолетового излучения, например первого из них серии XLamp XTE ARY компании CREE, с оптическими осями 00, перпендикулярными стенкам колбы 23, покрытой слоем толщиной 0,8-1 мм размещенного в силиконе люминофора 31, выбранного, в частности, из группы иттрий-алюминиевого или гадолиний-алюминиевого гранатов, активированного церием /YAG:Ce+3, GaAG:Ce+3/, или их смеси, в том числе с добавками других люминофоров, обеспечивают возможность получения направленно-рассеянного белого свечения лампы за счет преобразования и смещения с излучением светодиодов, с минимальными оптическими потерями в стенках колбы.

Третий вариант исполнения мощной светодиодной лампы с охлаждением показан на Фиг.3.

Здесь оболочка зоны испарения 32 ТТ размещена в тепловом контакте скользящей посадкой внутри полого выпуклого элемента, образующего объемный СД-модуль 33, наружная поверхность которого имеет форму многогранника в виде двух сопряженных между собой основаниями усеченных пирамид 34 со светоотражающими гранями. На них установлены в тепловом контакте короткие СД-линейки, спаренные мини-модули или отдельные светодиоды 35 с оптическими осями, почти перпендикулярными стенкам колбы 36.

Таким образом, зона испарения 32 ТТ СД-модулем 33 заключена в колбу 36 в форме вытянутого эллипсоида вращения, уплотненную на кольцевом держателе 37, примыкающем к оболочке адиабатической зоны 38 ТТ. К этой зоне примыкает также теплоизолированный от нее кольцевой отсек с электронным преобразователем 39 питающей сети и/или средствами управления световым потоком, подключенными к СД-модулю и к цоколю 40 лампы, установленному на торцевой части оребренной зоны конденсации 41 ТТ.

Тепловая труба лампы выполнена с разъемной оболочкой в адиабатической зоне 38, состоящей из медной или алюминиевой части трубы 42, большая часть которой выполнена или охвачена объемным СД-модулем, образующей зону испарения, и части трубы 43, например из алюминиевого сплава, большая часть которой изготовлена с ребрами 44 охлаждения.

Составленные части 42 и 43 ТТ герметично соединены между собой через фторопластовое уплотнение 45 по резьбе 46, но может быть использовано фланцевое соединение /на фиг. не показано/.

Выполнение лампы с составной трубой упрощает технологию сборки ТТ, заполнение ее теплоносителем, а также позволяет уменьшить расход дорогостоящих конструкционных материалов, например меди.

Все три исполнения СД-лампы предусматривают, что полый объемный СД-модуль 1, 17 или 33 выполнен в виде оболочки ТТ /см. фиг.1/, или в его полости установлена /см. фиг.2 и 3/ оболочка испарительной зоны низкотемпературной ТТ с фитилем 10 /см. фиг.1/, имеющим капиллярную структуру, примыкающим к боковым стенкам ТТ, например, на основе металлической сетки из меди, нержавеющей стали, никеля и др., или из стеклоткани, пористой керамики. Однако фитиль может быть изготовлен также на внутренних стенках оболочки ТТ в виде протяженных канавок, в том числе перекрытых металлической сеткой или перфорированной обечайкой /на фиг. не показано/.

При этом любая разновидность фитилей смачивается жидким двухфазным теплоносителем 11 /см. фиг.1/, обеспечивающим ламинарное транспортирование жидкости по фитилю /показано прямой стрелкой/ из зоны конденсации в зону испарения теплоносителя при любой ориентации лампы в пространстве.

Теплоноситель 11 выбран из группы спиртов, фреонов или дистиллированной воды с температурой кипения 36-145°C, близкой или не превышающей максимально допустимую температуру нагрева р-n-структуры использованных в СД-модулях ламп светодиодов 8, 18 или 35 /см. фиг.1, 2, 3/.

Эффективность теплопереноса в трубе, а значит, охлаждения СД-модулей ламп определяется также величиной открытой теплоты парообразования, коэффициентом теплопроводности и поверхностного натяжения и других показателей теплоносителя.

Указанные показатели обеспечивают противоположно направленное транспортирование теплоносителя по фитилю в жидкой фазе и возвращение его в зону конденсации в паровой фазе /показано изогнутыми стрелками на всех чертежах/ в режимах испарения и/или кипения в зоне СД-модуля ТТ.

В качестве низкотемпературных теплоносителей, не вызывающих коррозию фитиля и оболочки ТТ, могут быть использованы, например, дистиллированная вода, этиловый спирт, фреон-113, основные теплофизические параметры которых приведены в таблице, а также метиловый спирт, фреон-30 и др.

Основные теплофизические параметры теплоносителей ТТ
Теплоноситель* Ткип, °C L, кДж/кг σ, Н/м λж, Вт/м·К
Дистиллированная вода 100 2251,2 0,589 0,68
Этиловый спирт 78,3 960 0,173 0,169
Фреон-113 C2F3Cl3 47,7 143,8 0,159 0,071
* Параметры измерены при Ткип: L - скрытая теплота парообразования; σ - поверхностное натяжение; λж - коэффициент теплопроводности жидкости.

Все рассмотренные варианты мощных СД-ламп с охлаждением ТТ могут быть выполнены со светодиодами коротковолнового спектра излучения и с дистанцированным люминофором, как это показано на фиг.2.

Вместе с тем, лампы могут быть выполнены с применением полых объемных СД-модулей, содержащих мощные светодиоды белого, красного, зеленого или желтого излучения, причем полый СД-модуль выполнен или установлен в тепловом контакте на оболочке испарительной зоны ТТ в лампе без светопропускающей колбы, эксплуатируемой в защищенных световых приборах, например во взрывозащищенных световых приборах, аэродромных светосигнальных огнях, навигационных светомаяках и других устройствах, имеющих высокую степень защиты от воздействия окружающей среды.

Разработанные мощные СД-лампы с охлаждением на основе ТТ работают следующим образом.

Генерируемая светодиодами СД-модуля тепловая мощность /более 50%/ нагревает за счет кондуктивной теплопередачи часть оболочки - зону испарения 3 относительно короткой ТТ /см. фиг.1/, у которой отношение длины зоны испарения /lисп/ к диаметру канала /d/ трубы удовлетворяет условию lисп/d≤10.

Поскольку ТТ является испарительно-конденсационным устройством для передачи тепла, в ее оболочке 2 осуществляется перенос скрытой теплоты парообразования за счет испарения жидкого теплоносителя 11 в зоне 3 подвода тепла, переносимого паром через короткую адиабатическую зону 12, и конденсации этого пара в зоне 13 отвода тепла, в частности оболочки ТТ, вынесенной из СД-модуля и из колбы 9 лампы, а замкнутая циркуляция двухфазного теплоносителя осуществляется за счет фитиля 10, насыщенного его жидкой фазой, поддерживается действием капиллярных сил, зависящих от сил поверхностного натяжения теплоносителя и некоторых других параметров трубы, а также частично действием массовых /гравитационных/ сил при определенной ориентации лампы в пространстве.

Разделяющая зоны 3 и 13 короткая адиабатическая зона 12 ТТ является зоной равновесного адиабатического процесса, в которой транспортируется за счет перепада температур и давления пар теплоносителя и обратно направленный ламинарный поток его жидкой фазы по фитилю 10 и в которой физическая система не получает теплоты извне и не отдает ее в окружающее пространство.

Объемные СД-модули всех вариантов предложенных ламп установлены в колбах таким образом, что оптические оси светодиодов перпендикулярны или близки к перпендикуляру на стенки колбы с нанесенными или интегрированными в стенки дистанцированным люминофором и/или светорассеивающими компонентами, обеспечивая направленно-рассеянное свечение, как это показано на фиг.2. Подобная конфигурация оптической системы СД-ламп существенно снижает оптические потери в светорассеивающих колбах за счет отражения на стенках и полного внутреннего отражения на границах сред /1/.

Первый вариант предложенной лампы /фиг.1/, выполненный на упомянутых выше светодиодах серии XT-E, позволяет повысить мощность до уровня 120 Вт со световым потоком до 2,1·104 лм при светоотдаче, более чем в 2 раза превышающей коммерческие СД-лампы с плоскими модулями и традиционными средствами охлаждения и почти в 3 раза превышающие светоотдачу, т.е. эффективность газоразрядных ламп высокого давления серий ДРЛ, ДРИ, а также ряда ламп серии ДНаТ с улучшенной цветопередачей. При этом массогабаритные показатели СД-ламп не превышают 230 г и ⌀55×160 мм соответственно, что в 1,5-2 раза ниже чем у названных ламп с близкими световыми потоками.

Литература

1. В.В. Сысун. Состояние разработок компактных светодиодных излучателей и ламп с удаленным люминофором. “Полупроводниковая светотехника”, 2013, №6.

2. А.И. Исакеев и др. “Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых приборов”. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд., 1982.

3. С.М. Гвоздев и др. Высокоинтенсивное светодиодное осветительное устройство. Пат. ПМ РФ №12307, приор. 04.04.2012, кл. F21S 2/00.

4. Л.А. Борыняк, Ю.К. Непочатов. Лампа на светоизлучающих диодах Пат. РФ №2446346, приор. 28.05.2010, кл. F21S 8/10.

5. Г.С. Сарычев, В.В. Сысун. Светодиодная лампа белого свечения. Пат. РФ №2408816, приор. 27.01.2009, кл. F21S 8/00.

1. Мощная светодиодная лампа с охлаждением, содержащая полый объемный светодиодный /СД/ модуль, выполненный в виде выпуклого элемента из теплопроводного материала со светодиодами, заключенный в светопропускающую колбу, средства охлаждения и элементы токоподвода, отличающаяся тем, что полость СД-модуля выполнена или в ней установлена в тепловом контакте со стенками СД-модуля оболочка испарительной зоны тепловой трубы /ТТ/ с фитилем, имеющим капиллярную структуру, и с частично заполняющим указанную оболочку жидким двухфазным теплоносителем, смачивающим фитиль, причем испарительная зона ТТ соединена через промежуточную адиабатическую зону этой трубы с зоной конденсации пара указанного теплоносителя, заключенной в части оболочки ТТ, выступающей из колбы лампы в окружающее пространство для охлаждения.

2. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что полый объемный СД-модуль выполнен в виде оболочки зоны испарения ТТ с наружной поверхностью в форме протяженной прямой призмы или цилиндра с продольно скошенными боковыми стенками, образующими грани, на которых установлены в тепловом контакте СД-линейки, СД-мини-модули или отдельные светодиоды.

3. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что оболочка зоны испарения ТТ установлена в тепловом контакте скользящей посадкой или по резьбе внутри полости объемного СД-модуля, наружная поверхность которого имеет форму правильного многогранника, усеченного икосаэдра, одной или двух сопряженных между собой основаниями усеченных пирамид или прямой призмы с собранными на гранях в тепловом контакте СД-мини-модулями, СД-линейками или отдельными светодиодами.

4. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что часть оболочки зоны испарения ТТ и/или по меньшей мере часть адиабатической зоны ТТ окружена теплоизолированным от нее кольцевым отсеком с собранными в нем электронным преобразователем питающей сети и/или средствами управления световым потоком, подключенными к СД-модулю и к элементам токоподвода лампы.

5. Мощная СД-лампа по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что элементы токоподвода, выполненные в виде стандартного резьбового цоколя, установлены через изолятор на торцевой части оболочки зоны испарения TT с возможностью подключения к СД-модулю и/или к электронному преобразователю питающей сети, собранному в лампе или вынесенному из нее.

6. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что капиллярная структура фитиля выполнена на основе металлической сетки или стеклоткани, или пористой керамики, смачиваемых жидким двухфазным теплоносителем, выбранным из группы спиртов, фреонов или дистиллированной воды с температурой кипения в пределах 36-145°C, обеспечивающих транспортирование теплоносителя в оболочке TT при произвольной ориентации лампы в пространстве.

7. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что полый объемный СД-модуль выполнен или в нем установлена ТТ с разъемной оболочкой в адиабатической зоне с резьбовым или фланцевым соединением через уплотнение ее составных частей.

8. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что полый объемный СД-модуль выполнен со светодиодами, собранными на светоотражающих, например, зеркализованных стенках выпуклого элемента и/или на СД-линейках, СД-мини-модулях, и выбранными в спектральном интервале синего, голубого или фиолетового излучения, а стенки колбы покрыты или в них интегрирован дистанцированный люминофор, преобразующий указанное излучение светодиодов в белое свечение и рассеивающий его.

9. Мощная СД-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что полый объемный СД-модуль выполнен на мощных светодиодах белого, красного, зеленого или желтого излучения и установлен в тепловом контакте на оболочке испарительной зоны ТТ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую.

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике. .

Изобретение относится к элементам систем терморегулирования, в частности, приборов телекоммуникационного спутника. .

Изобретение относится к системам терморегулирования преимущественно телекоммуникационных спутников, использующим контурные тепловые трубы. .

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым трубам, и может быть использовано для отвода тепла от миниатюрных теплонапряженных объектов, в частности элементов радиоэлектронных приборов и компьютеров, требующих эффективного теплоотвода при минимальных габаритах охлаждающей системы.

Изобретение относится к энергетике и теплофизике и может быть использовано при создании теплопередающих тепловых труб (ТТ), преимущественно энергонапряженных, работающих во внешней вакуумной среде (ВС), в том числе в космическом пространстве.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым трубам, и может быть использовано для отвода тепла от различных теплонапряженных объектов с плоской контактной поверхностью.

Изобретение относится к двухфазным теплопередающим устройствам с капиллярной прокачкой теплоносителя, в частности к тепловым трубам. .

Изобретение относится к тепловым трубам и может быть использовано для отвода тепла от различных теплонапряженных объектов. .

Изобретение относится к двухфазным теплопередающим устройствам - контурным тепловым трубам и контурам с капиллярными насосами и направлено на создание капиллярного насоса-испарителя с любой длиной активной зоны в пределах практической потребности без снижения эффективности его работы, изготовленного на основе существующих технологий.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение качества освещения.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для эксплуатации в составе систем ночного видения. Техническим результатом является увеличение выходной мощности излучения прожектора, увеличение расходимости пучка, расширение функциональных возможностей за счет изменения спектрального состава излучения, а также улучшение теплофизических параметров.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве светильника внутри промышленных, офисных и жилых зданий. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении стабильности светотехнических параметров, ремонтопригодности и малого веса конструкции.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является снижение потока направленного ослепляющего света.

Изобретение относится к осветительной технике, а именно к светодиодным осветительным устройствам, в которых в качестве источников света использованы светоизлучающие диоды.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при изготовлении источников света, используемых в составе светотехнического оборудования для общего и местного наружного и внутреннего освещения.

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для использования в качестве предупредительной световой сигнализации для воздушных линий электропередачи, провода которых представляют помеху для низко летящих летательных аппаратов.
Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом изобретения является повышение качества охлаждения оптических блоков со светодиодами и источника питания.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светильниках с и твердотельными полупроводниковыми источниками света, применяемыми для установки в ячейку - клетку с размерами от 40×40 мм до 250×250 мм и толщиной перегородок от 1 до 30 мм подвесных потолков с вертикальным профилем.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение упрощения конструкции и сокращение габаритов и массы, расширение температурного диапазона безотказной работы светодиодов и температурного диапазона применения светильника. Светодиодный светильник содержит в качестве источников света несколько мощных светодиодов (С) 1, каждый из которых выполнен с подложкой 6 теплоотвода, равномерно (рядами или в шахматном порядке) размещенных с промежутками на печатной плате с одной стороны несущей пластины 2 и подключенных к по меньшей мере одному драйверу 4 тока с защитным кожухом 5, и защитный оптический рассеиватель (ОР) 3 света. Величина промежутков между С 1 выбрана из условия обеспечения под каждый С 1 не менее 7 см2 окружающей площади несущей пластины 2, которая выполнена с возможностью свободного обтекания атмосферным воздухом со стороны подвешивания или иного крепления к опоре, противоположной стороне установки печатной платы со светодиодами 1. С 1 могут быть соединены между собой последовательно и подключены гибким кабелем к драйверу 4 тока. Светильник может быть выполнен с несколькими группами С 1, в каждой из которых С 1 соединены между собой последовательно и подключены гибким кабелем к драйверу 4 тока. ОР 3 света может быть выполнен в виде панели с прозрачными оптическими линзами для каждого из светодиодов 1. ОР 3 света закреплен к пластине 2 при помощи винтов через герметичную температуро- и влагостойкую прокладку. ОР 3 света с линзами может быть выполнен монолитным или в виде составной панели. ОР 3 света с линзами может быть выполнен из прозрачного оптического поликарбоната. Могут быть использованы светодиоды с мощностью не менее 1 Вт. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх