ПЛОСКОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТОРЦЕВОЙ ПОДСВЕТКОЙ
FLAT LIGHTING DEVICE WITH SIDE LIGHTING

Область техники
Изобретение относится к светотехнике, а именно к тонким осветительным устройствам с боковым размещением светодиодов и предназначенных для использования в качестве потолочных и настенных неподвижно закрепленных осветителей.
Известный уровень техники
В настоящее время известно много конструкций подвесных, встраиваемых и накладных источников света, которые условно можно разделить на несколько групп:
- осветители, работающие на отражение,
- осветители, работающие на просвет,
- осветители с торцевой подсветкой (Edge lighting).
Осветители с торцевой подсветкой имеют множество преимуществ (малый вес, низкую стоимость, равномерную засветку, существенно меньшую толщину осветителя и др.). Сегодня толщина этих осветителей доходит уже до 10 мм и менее. Однако все эти осветители снабжаются выносными источниками питания больших размеров, которые располагаются отдельно (вне осветителя), что крайне неудобно. Кроме того, жесткая конкуренция на рынке освещения заставляет искать пути снижения трудоемкости и себестоимости.
Известно светодиодное осветительное устройство, содержащее светопроводную пластину из стекла или оптически прозрачной пластмассы, и светодиоды, размещенные у ее торцевой поверхности (патент RU 2565419, F21V 7/00, опубл. 20.10.2015). Известное решение имеет большую толщину, вес и стоимость.
Известны патент KR 101604290, МПК F21V 15/01, опубл. 17.03.2016, и патент KR 101340053, МПК F01B 1/00, опубл. 10.12.2013, содержащие общие с заявленным решением признаки: плоский световод, светодиоды, смонтированные на плате, установленной у торцевой поверхности световода, корпус, образованный последовательно соединенными сторонами из прессованного алюминия, поперечный профиль которых имеет открытую полость для удержания плоского световода и полость для размещения печатной платы светодиодов.
Ближайшим аналогом, принятым в качестве прототипа, является осветительное устройство по патенту KR 101494640, МПК F21V 8/00, опубл. 23.02.2015, содержащий плоский световод; светодиоды, смонтированные на плате, установленной у торцевой поверхности световода; корпус, образованный профилями из прессованного алюминия, профиль которых снабжен открытой полостью для удержания плоского световода и полостью для размещения печатной платы со светодиодами; соединительный узел, включающий соединительную угловую деталь и крышку, имеющую скользящее соединение с внутренней поверхностью стенки рамного каркаса, и соединенные между собой резьбовым соединением. При этом устройство снабжено источником питания, расположенным за пределами корпуса, что усложняет монтаж и демонтаж устройства, имеет высокую материалоемкость и не позволяет применять простые и эффективные источники питания, неизолированные от сети.
Другим недостатком аналогов является коробление формы плоского светильника из-за значительных тепловых нагрузок, особенно в случае повышенной мощности светового излучения.
Техническим результатом заявленного решения является повышение жесткости конструкции, повышение компактности за счет моноблочности конструкции и использования прогрессивных материалов.
Раскрытие сущности изобретения
Изобретение может быть охарактеризовано следующей совокупностью существенных признаков.
Плоское осветительное устройство с торцевой подсветкой, содержащее плоский световод из стекла или прозрачной пластмассы; плату светодиодов, установленную у торцевой поверхности световода; источник питания светодиодов; корпус, образованный последовательно соединенными экструзированными профилями, имеющими открытую полость для удержания плоского световода и размещения печатной платы светодиодов; узел соединения профилей корпуса, включающий угловую деталь с крышкой, отличающееся тем, что профили корпуса и элементы узла соединения выполнены из диэлектрической пластмассы; корпус снабжен по меньшей мере одним профилем, имеющим открытую полость для удержания плоского световода и закрытую полость для размещения источника питания и/или схемы управления светодиодами; плата светодиодов имеет П-образную форму, средний и боковые участки которой установлены вдоль стенок полости с возможностью их армирования и теплопередачи, при этом боковые участки П-образной платы светодиодов составляют поверхность светового отражателя, а на участке размещения светодиодов размещены ограничители, обеспечивающие позиционирование торца световода на расстоянии не ближе чем 0,1 мм от светодиодов.
Предпочтительным вариантом для того профиля корпуса, который предназначен для размещения источника питания, является создание на стадии прессования профиля из диэлектрической пластмассы специальной закрытой полости, которая обеспечивает дополнительную защиту для источник питания и/или схемы управления светодиодами.
В торцевой части такого профиля запрессована заглушка, позволяющая выполнить резьбовое или клеевое соединение с узлом соединения профилей корпуса.
Предпочтительным вариантом источника тока для осветительного устройства является использование малогабаритного высоковольтного источника питания. Возможно также применение неизолированного от промышленной сети источника питания.
Поскольку в настоящее время стали доступны светодиоды с эффективностью более 80 лм/Вт, резко снизились требования к потребляемой мощности осветителей и 24 Вт вполне достаточно для питания потолочного осветителя размером 600×600 мм с высоким световым потоком (более 3500 лм).
Для исключения паразитной засветки поверхности световода профиль участка для размещения плоского световода снабжен выступами, которые совместно с отражателем платы светодиодов эффективно препятствуют проникновению паразитной засветки на поверхность световода.
Особое выполнение платы светодиодов позволяет обеспечить бездефектную сборку осветительного устройства, в частности установку плоского световода, а также оптимизацию расстояния между торцом плоского световода и светодиодами. Для достижения указанного преимущества на поверхности платы светодиодов закреплены ограничители, высота которых на 0,1 мм превышает высоту светодиода. Альтернативным вариантом может быть использование в качестве ограничителей навесных компонентов на плате светодиодов.
Перечень чертежей
На фиг. 1 показано осевое сечение устройства,
на фиг. 2 - объемное изображение профиля корпуса, предназначенного для установки платы светодиодов и удержания плоского световода, в разборе,
на фиг. 3 - сечение профиля корпуса с платой светодиодов,
на фиг. 4 - объемное изображение сечение профиля корпуса, предназначенного для установки источника питания и удержания плоского световода,
на фиг. 5 - сечение профиля корпуса с источником питания,
на фиг. 6 - узел соединения профилей корпуса,
на фиг. 7 - объемное изображение общего вида осветительного устройства.
Плоское осветительное устройство 1 с торцевой подсветкой содержит плоский световод 2 из стекла или прозрачной пластмассы; плату 3 светодиодов 4, размещенную у торцевой поверхности световода 2; корпус, включающий последовательно соединенные экструзированный профиль 5, имеющий открытую полость 6 для удержания плоского световода 2 и полость 7 для размещения печатной платы 3, и экструзированный профиль 8, имеющий открытую полость 9 для удержания плоского световода 2 и закрытую полость 10 для размещения источника 11 питания светодиодов или схем управления светом; узел 12 соединения профилей 5 и 8 корпуса устройства 1, включающий угловую деталь 13 с крышкой 14.
Профили 5 и 8 корпуса выполнены из диэлектрической пластмассы.
Профили 5 корпуса имеют полость 6 для удержания плоского световода 2 и полость 7, предназначенную для размещения платы 3 светодиодов.
По меньшей мере один из профилей корпуса имеет полость 9 для удержания плоского световода 2 и полость 10 для размещения источника питания 11 и/или схемы управления светодиодами.
Плата 3 светодиодов имеет П-образный профиль, средний участок 12 и боковые участки 13 и 14 которой установлены вдоль стенок полости 7 профиля 5 и установлены так, что обеспечивают армирование профиля, при этом средний участок 12 платы 3 находится в тепловом контакте с профилем и обеспечивает отвод излишков тепла от светодиодов 4.
Боковые участки 13 и 14 П-образной платы 3 светодиодов составляют поверхность светового отражателя излучения светодиодов. При этом плата 3 светодиодов снабжена ограничителями 15, обеспечивающими позиционирование торца световода 2, относительно светодиодов 4 не ближе чем 0,1 мм. В качестве ограничителей могут быть использованы навесные SMT компоненты печатной платы, исключающие механическое повреждение светодиодов 4.
Форма корпуса не ограничивается наличием четырех профилей, хотя предпочтительной является компоновка корпуса из четырех профилей. При этом в противолежащих профилях установлены платы 3 со светодиодами 4, а другие две содержат источник 11 питания и/или схемы управления светом. Профили 5 и 8 соединены между собой с помощью узла 12, включающего угловую деталь 13, крышку 14 и заглушку 19, запрессованную в торце профиля 8 корпуса.
Важно отметить, что П-образная плата 3 выполняет несколько функций: функцию жесткости для профилей 5, функцию радиатора охлаждения, а также функцию оптического элемента, направляющего излучение светодиодов 4 в торец световода 2.
Очень важным является то обстоятельство, что все токоведущие части защищены диэлектрической пластмассой со всех сторон, это позволяет применить малогабаритный высоковольтный источник питания, который имеет более высокую эффективность, значительно меньшую стоимость, чем изолированные источники питания, применяемые в известных аналогах и обязательные для применения там, где возможно поражение электрическим током.
Также необходимо отметить, что пластмассовые губки 20 профилей устраняют паразитную засветку по периметру светоизлучающей поверхности там, где пластмассовые губки 20 соприкасаются с поверхностью защитного стекла 21 и отражателя 22.