СВЕТИЛЬНИК, ЗАКРЕПЛЯЕМЫЙ НА ОПОРЕ

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к светильникам для освещения улиц, дорог, автомагистралей, площадей, дворовых территорий, производственных и складских помещений и т.д.
В последнее время широкое распространение получили световые приборы на светодиодах, которые имеют высокую степень защиты от воздействия окружающей среды и предназначены для эксплуатации в открытом пространстве, например, для уличного освещения населенных пунктов и дорог.
Известен светильник уличный полупроводниковый (патент на полезную модель РФ №103985, МПК F21S 13/10, опубл. 27.04.2010), включающий корпус, внешняя поверхность которого является охлаждающим радиатором, полупроводниковые источники света, блок управления источниками света, защитный оптически прозрачный элемент. На нижней стороне корпуса параллельно рядам полупроводниковых излучающих элементов расположена система отражающих экранов. Количество, расположение и форма отражающих экранов обусловлены тем, что для равномерного освещения автомагистрали светильник должен иметь кривую зависимости силы света (КСС) от угла излучения широкого типа, получившую название КСС типа «Ш».
Светильник по патенту РФ №103895 обеспечивает равномерное распределение излучения простым и надежным способом - за счет системы отражающих экранов.
Недостатком известного светильника является недостаточно эффективное естественное охлаждение, обусловленное выполнением верхней поверхности корпуса в виде пластин оребрения. Радиатор в виде пластин обеспечивает максимальное охлаждение в случае применения принудительной вентиляции. При естественном охлаждении пластины оребрения менее эффективны по сравнению с игольчатыми конструкциями. Как следствие, снижается ресурс работоспособности светодиодных элементов, либо требуется увеличение площади поверхности, что в свою очередь ведет к существенному удорожанию конечной продукции.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату, является светильник уличный светодиодный по патенту на полезную модель РФ №53587 (МПК F21S 13/10, опубл. 10.06.2009 г.). Известный светильник включает корпус с источником света, установленным внутри корпуса и блок питания. Вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде пластин оребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса. Источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы, объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов, при этом каждый из светодиодов крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплоотводящей пятки светодиода к специальным, электрически нейтральным, контактам печатной платы.
Данный светильник так же, как и светильник по патенту №10895, обеспечивает равномерное освещение, однако, выполнение охлаждающего радиатора в виде пластин оребрения не обеспечивает достаточно надежное охлаждение, что приводит к снижению ресурса работоспособности светодиодных элементов.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в увеличении ресурса светодиодных элементов за счет обеспечения надежного их охлаждения.
Поставленная задача решается тем, что светильник, закрепляемый на опоре, включает корпус, вся поверхность которого является охлаждающим радиатором, источник света в виде СОВ (Chip on board) светодиода, установленный внутри корпуса, и блок питания. Охлаждающий радиатор в заявляемом светильнике выполнен в виде игольчатого радиатора с иглами разной высоты, установленными таким образом, что их верхние точки образуют поверхность в виде полусферы. Светодиодный модуль выполнен в виде светодиодной матрицы.
Корпус может быть выполнен из алюминиевого сплава.
Также можно выполнить корпус из теплопроводящего пластика.
Ресурс работоспособности любого нагревающегося элемента, в том числе светодиодных осветительных элементов, напрямую зависит от эффективности их охлаждения. При этом в уличных осветительных устройствах использование принудительного обдува охлаждаемого элемента приводит к усложнению конструкции, увеличению стоимости изготовления и эксплуатации. Обычно в таких устройствах используется естественное охлаждение.
Радиатор - самый простой способ охлаждения. Он относится к пассивным охлаждающим устройствам - охлаждение происходит за счет теплообмена между охлаждаемым устройством, поверхностью радиатора и циркулирующего естественным путем воздуха. Отсюда относительно слабая охлаждающая способность радиаторов (большое термическое сопротивление) - воздух вокруг них нагревается и эффективность охлаждения падает. Преимущества - отсутствие какого-либо шума, дешевизна и простота конструкции.
Для повышения эффективности естественного охлаждения в предлагаемой полезной модели используется игольчатый радиатор с иглами разной высоты, установленными таким образом, что их верхние точки образуют поверхность в виде полусферы. Конструкция игольчатого радиатора обеспечивает большую площадь охлаждающей поверхности, а выполнение игл разной величины в совокупности с их установкой таким образом, что их верхние точки образуют поверхность в виде полусферы обеспечивает наиболее эффективное использование полезной площади при естественном охлаждении за счет свободной циркуляции воздуха. Таким образом, данная конструкция радиатора обеспечивает надежное охлаждение светодиодных элементов и, следовательно, увеличение ресурса их работоспособности.
Выполнение светодиодного модуля в виде СОВ светодиода позволит использовать менее мощные источники освещения при той же интенсивности освещения, что и у более мощных элементов. Это также позволит увеличить ресурс работоспособности светодиодных элементов.
Корпус предлагаемого светильника может быть выполнен традиционно - из алюминиевого сплава.
Можно также выполнить корпус из более легкого современного материала - теплопроводящего пластика.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид заявляемого светильника; на фиг.2 - игольчатый радиатор, вид сбоку.
Светильник, закрепляемый на опоре, включает корпус 1, вся поверхность которого является охлаждающим радиатором, источник света в виде светодиодного модуля 2, установленный внутри корпуса 1, и блок питания 3. Охлаждающий радиатор выполнен в виде игольчатого радиатора с иглами 4 разной высоты, установленными таким образом, что их верхние точки образуют поверхность в виде полусферы, а светодиодный модуль 2 выполнен в виде СОВ светодиода.
Предлагаемый светильник работает следующим образом.
При подаче электроэнергии на блок питания светильника 3, блок питания преобразует напряжение контактной сети до величины требуемой для работы СОВ светодиода 2. Выделяемое от СОВ светодиода 2 тепло отводиться через корпус 1 на иглы 4 и передается окружающему воздуху. Поскольку иглы 4 имеют разную высоту и установлены таким образом, что их верхние точки образуют сферическую поверхность, иглы 4 не перекрывают друг друга. При этом верхняя точка каждой иглы 4 выходит на свободное пространство, что обеспечивает наиболее интенсивную циркуляцию воздуха и, как следствие, наиболее эффективное охлаждение. Перед включением рекомендуется проверить надежность крепления элементов светильника 1 к опоре, и надежность крепления питающего кабеля к блоку питания 3.
Целесообразно заявляемые светодиодные светильники соединить между собой, что обеспечит еще большее увеличение интенсивности освещения при применении менее мощных СОВ светодиодов 2, следовательно, также приведет к увеличению ресурса светодиодных элементов в каждом отдельном светильнике.