СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к светотехнике, а именно, к светодиодным осветительным устройствам, преимущественно к устройствам для наружного освещения.
Известно уличное светодиодное осветительное устройство [CN 101105272], включающее раму и скрепленный с ней осветительный модуль, содержащий подложку со светодиодами, расположенную поверх нее печатную плату с отверстиями для светодиодов и наружный оптический экран с индивидуальными для каждого светодиода линзами, а также расположенный с противоположной стороны относительно оптического экрана теплоотводящий радиатор, имеющий протяженное основание, наружные стенки и внутренние продольные перегородки, при этом на наружной поверхности основания выполнены теплоотводящие ребра.
Недостатком рассматриваемого устройства является сложность его конструкции, обусловленная наличием большого количества сборочных единиц, сложной формой линз, а также сложной формой теплоотводящего радиатора.
Известно светодиодное осветительное устройство, описанное в [RU 67693], которое выбрано авторами в качестве ближайшего аналога. Данное устройство включает теплоотводящее основание, расположенную на основании монтажную плату со светодиодами, установленный поверх монтажной платы декоративный экран со сквозными отверстиями для светодиодов, имеющий внешние боковые продольные стенки, а также наружный оптически прозрачный экран. В качестве основания использован выполненный из теплопроводного материала профиль с продольными стенками, на наружной поверхности которого выполнены продольные ребра двух типов - гофрированные и гладкие. Форма основания в поперечном сечении такова, что внешний абрис поперечного сечения с ребрами вписан в окружность, а внутренний абрис имеет П-образную форму. На внутренней поверхности основания имеется центральный паз, в котором закреплена монтажная плата со светодиодами, а также боковые пазы, в которых зафиксированы боковые стенки декоративного экрана. Оптически прозрачный экран вставлен с наружной стороны основания и закреплен в его наружном пазу.
Рассматриваемое устройство является сложным по конструкции из-за сложной формы основания. Кроме того, в рассматриваемом устройстве часть светового излучения теряется при прохождении его через оптический экран. Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции. Сущность полезной модели заключается в том, что в светодиодном осветительном устройстве, содержащем основание, выполненное из теплопроводного материала, имеющее на наружной поверхности продольные ребра, расположенную на основании монтажную плату со светодиодами, а также установленный поверх монтажной платы пластинчатый декоративный экран со сквозными отверстиями для светодиодов, имеющий внешние боковые продольные стенки, при этом на внутренней поверхности основания сформированы пазы, в которых установлены боковые стенки декоративного экрана, согласно полезной модели основание выполнено виде пластины, на краевых участках внутренней поверхности основания симметрично относительно его продольной оси сформированы продольные ребра, включающие наружное ребро, внутреннее ребро, а также помещенные между ними два промежуточных ребра, расположенные с образованием паза под крепежные элементы, предназначенные для скрепления декоративного экрана с основанием, декоративный экран дополнительно имеет внутренние боковые продольные стенки, расположенные параллельно внешним боковым стенкам, в декоративном экране выполнены сквозные отверстия под крепежные элементы, расположенные между его внешними и внутренними боковыми стенками, а на внутренней поверхности декоративного экрана сформированы распределенные по площади указанной поверхности стержневые выступы, монтажная плата со светодиодами имеет сквозные отверстия под указанные стержневые выступы, при этом монтажная плата со светодиодами размещена на внутренней поверхности основания между внутренними продольными ребрами, декоративный экран установлен поверх монтажной платы таким образом, что светодиоды помещены в его сквозных отверстиях для светодиодов, стержневые выступы декоративного экрана расположены в имеющихся в монтажной плате со светодиодами отверстиях, наружные боковые стенки декоративного экрана установлены в пазах, образованных сформированными на соответствующих краевых участках внутренней поверхности основания наружным и соседним с ним промежуточным ребрами, а внутренние боковые стенки декоративного экрана установлены в пазах, образованных сформированными на соответствующих краевых участках внутренней поверхности основания внутренним и соседним с ним промежуточным ребрами, при этом декоративный экран скреплен с основанием с помощью крепежных элементов, пропущенных через выполненные в декоративном экране сквозные отверстия под крепежные элементы и установленных в продольных пазах, образованных сформированными на внутренней поверхности основания промежуточными ребрами.
В частном случае выполнения полезной модели на внутренней поверхности декоративного экрана сформированы поперечные ребра жесткости и расположенные вокруг сквозных отверстий для светодиодов радиальные ребра жесткости.
В частном случае выполнения полезной модели на наружной поверхности декоративного экрана сформированы конические углубления-рефлекторы, в донной части которых расположены сквозные отверстия для светодиодов.
В частном случае выполнения полезной модели устройство содержит средства крепления к внешнему кронштейну.
В частном случае выполнения полезной модели, по меньшей мере, два соседних имеющихся на наружной поверхности основания продольных ребра установлены с образованием паза под крепежные элементы.
Выполнение основания в виде пластины с продольными ребрами обуславливает простоту его формы. При этом благодаря изготовлению основания из теплопроводного материала и наличию продольных ребер, выполненных как на наружной, так и на внутренней поверхности основания, в заявляемом устройстве достигается эффективный отвод выделяющегося при работе светодиодов тепла. Одновременно основание выполняет функцию базовой детали, на которой крепятся все прочие детали осветительного устройства. Внутренняя поверхность основания является опорной поверхностью для монтажной платы со светодиодами, а пазы, образованные выполненными на указанной поверхности продольными ребрами, служат для установки в них стенок декоративного экрана, а также крепежных элементов, скрепляющих декоративный экран с основанием. Расстояние между промежуточными ребрами и их высота выбираются из условия соответствия размеров образованного ими паза размерам устанавливаемых в пазу крепежных элементов. При этом для более надежного закрепления крепежных элементов в пазу форма профиля обращенных друг к другу внутренних поверхностей промежуточных ребер может быть выбрана из условия согласования формы образованного ими паза форме профиля указанных крепежных элементов. Кроме того, основание является частью корпуса и защищает внутренние элементы устройства от внешних воздействий.
Декоративный экран за счет наличия в нем сквозных отверстий для светодиодов обеспечивает выход светового излучения, при этом благодаря непосредственному контакту светодиодов с внешней средой в заявляемом устройстве практически отсутствуют световые потери на отражение и рассеяние. Кроме того, экран, выполненный в виде пластины со сквозными отверстиями для светодиодов, выполняет декоративную функцию. Для улучшения внешнего вида устройства экран может иметь в поперечном сечении слегка выпуклую форму.
Одновременно экран, также как и основание, является частью корпуса и предохраняет внутренние элементы устройства от внешних воздействий. При этом выбранная конструкция декоративного экрана обеспечивает простоту его установки и надежность закрепления на основании. Благодаря наличию стержневых выступов, распределенных по площади внутренней поверхности экрана, взаимодействующих с ответными отверстиями на монтажной плате, достигается фиксация взаимного положения экрана и монтажной платы. Благодаря наличию двойных боковых стенок у экрана, которые располагаются в пазах основания, а также за счет выполнения в экране отверстий, сквозь которые проходят устанавливаемые в пазах основания крепежные элементы, обеспечивается фиксация положения экрана вместе с монтажной платой на основании и скрепление с основанием указанных деталей.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемой полезной модели, является упрощение конструкции устройства, что достигается за счет простоты конструкции и многофункциональности применяемых сборочных деталей. При этом в заявляемом устройстве практически отсутствуют потери светового излучения на отражение и рассеяние.
Для повышения прочности декоративного экрана целесообразным является формирование на его внутренней поверхности поперечных ребер жесткости, а также радиальных ребер жесткости, расположенных вокруг сквозных отверстий для светодиодов.
Для улучшения световых характеристик устройства целесообразным является формирование на наружной поверхности декоративного экрана конических углублений-рефлекторов, имеющих в донной части сквозные отверстия, которые являются отверстиями для светодиодов.
В случае наличия в устройстве средств крепления к внешнему кронштейну обеспечивается возможность установки заявляемого устройства на внешней опоре, в частности, на кронштейне, закрепленном на стойке уличного фонаря.
В случае, когда на наружной поверхности основания, по меньшей мере, два соседних продольных теплоотводящих ребра расположены с образованием паза под крепежные элементы, обеспечивается возможность с помощью указанных крепежных элементов, устанавливаемых в указанном пазу (пазах), простого и надежного закрепления на основании конструктивных элементов устройства, например, элементов электропитания светодиодов и/или средств крепления устройства к внешнему кронштейну. Для более надежного закрепления указанных крепежных элементов в указанном пазу форма профиля обращенных друг к другу внутренних поверхностей рассматриваемых соседних ребер может быть выбрана из условия согласования формы образованного ими паза форме профиля рассматриваемых крепежных элементов.
На фиг.1 представлен общий вид основания (вид спереди); на фиг.2 представлен вид наружной поверхности декоративного экрана; на фиг.3 представлен вид внутренней поверхности декоративного экрана; на фиг.4 - то же в аксонометрии; на фиг.5 представлен общий вид устройства (вид сбоку); на фиг.6 - то же (вид снизу); на фиг.7 представлен общий вид основания со средствами крепления к кронштейну в аксонометрии; на фиг.8 представлен общий вид осветительного прибора, содержащего два скрепленных друг с другом устройства (вид спереди).
Устройство содержит (фиг.1) пластинчатое основание 1 с продольными ребрами, изготовленное из теплопроводного материала. На краевых участках внутренней поверхности 2 основания 1 симметрично относительно его продольной оси сформированы наружные ребра 3, внутренние ребра 4, а также расположенные между ними на каждом из краевых участков внутренней поверхности 2 основания 1 промежуточные ребра 5, установленные с образованием паза 6 между ними. Между ребром 3 и соседним с ним ребром 5 на каждом из краевых участков внутренней поверхности 2 основания 1 образован паз 7, между ребром 4 и соседним с ним ребром 5 на каждом из краевых участков внутренней поверхности 2 основания 1 образован паз 8. На внутренней поверхности 2 основания 1 также выполнены расположенные между ребрами 4 симметрично относительно продольной оси основания 1 опорные площадки 9, предназначенные для размещения на них входящей в состав устройства монтажной платы со светодиодами (на чертежах не показана).
На наружной поверхности 10 основания 1 сформированы распределенные по площади указанной поверхности продольные ребра. Указанные ребра, в частности, включают расположенные на каждом из краевых участков указанной поверхности основания 1 параллельно друг другу внешнее и внутреннее ребра 11, расположенные вблизи продольной оси основания 1 симметрично друг другу два ребра 12, а также расположенные симметрично относительно продольной оси основания 1 две пары соседних ребер 13, каждая из которых помещена между внутренним ребром 11 и ребром 12. Соседние ребра 13 в каждой паре установлены с образованием паза 14 между ними. Ребра 12 имеют высоту, меньшую, чем высота прочих ребер.
Устройство включает пластинчатый декоративный экран 15 (фиг.2, фиг.3, фиг.4), в котором выполнены сквозные отверстия 16, расположенные, в частности, двумя продольными рядами, предназначенные для размещения в них расположенных на монтажной плате светодиодов (на чертежах не показаны).
Экран 15 (фиг.3, 4) имеет наружные боковые продольные стенки 17 и внутренне боковые продольные стенки 18, а также размешенные между ними сквозные отверстия 19 под крепежные элементы. Положение и размеры стенок 17 и 18 экрана 15 согласованы с положением и размерами пазов 7 и 8 (фиг.1), образованных на каждом из краевых участков внутренней поверхности 2 основания 1. Положение отверстий 19 экрана 15 согласовано с положением пазов 6 (фиг.1) на внутренней поверхности 2 основания 1. На внутренней поверхности экрана 15 имеются поперечные ребра жесткости 20, расположенные рядами между стенками 18, и радиальные ребра 21, расположенные вокруг сквозных отверстий 16. Кроме того, между стенками 17 и 18 также имеются поперечные ребра жесткости 22. На внутренней поверхности экрана 15 сформированы распределенные по площади указанной поверхности стержневые выступы 23. В частности, указанные стержневые выступы 23 размещены на ребрах жесткости 20 и 21, при этом в местах расположения выступов 23 ребра жесткости 20 и 21 имеют выступающие вверх опорные участки 24 (фиг.4). Со стороны внутренней поверхности экрана 15 вокруг отверстий 16 имеются кольцевые буртики 25 под кольцевые уплотнительные элементы (на чертежах не показаны).
Со стороны наружной поверхности (фиг.2) в экране 15 выполнены конические углубления - рефлекторы 26, в донной части которых помещены сквозные отверстия 16.
Устройство в сборе содержит размещенную на опорных площадках 9 основания 1 между ребрами 4 монтажную плату со светодиодами (на чертежах не показана), имеющую сквозные отверстия, согласованные по местоположению и размерам со стержневыми выступами 23 экрана 15. Поверх монтажной платы со светодиодами на основании 1 установлен экран 15 таким образом, что его стенки 17 и 18 расположены соответственно в пазах 7 и 8 основания 1. Для обеспечения герметичности соединения экрана 15 с основанием 1 в пазах 7 и 8 помещены резиновые уплотнительные жгуты (на чертежах не показаны), на которые опираются стенки 17 и 18 экрана 15. Стержневые выступы 23 экрана 15 установлены в ответных им отверстиях (на чертежах не показаны), выполненных в монтажной плате со светодиодами. При этом опорные участки 24 ребер жесткости 20 и 21 экрана 15 опираются на монтажную плату со светодиодами, равномерно прижимая ее к основанию 1.
Устройство (фиг.5, 6,) с торцов закрыто торцевыми стенками 27, которыми, в частности, являются торцевые стенки экрана 15. Через одну из торцевых стенок 27 пропущен кабель 28, по которому осуществляется подвод тока к светодиодам от элементов цепи электропитания светодиодов, в частности, от внешнего электронного преобразователя 29 цепи электропитания.
Экран 15 скреплен с основанием 1 с помощью крепежных элементов (на чертежах не обозначены), выполненных, в частности, в виде винтов - саморезов, которые пропущены через отверстия 19 экрана 15 и установлены в пазах 6 основания 1. При этом размеры ребер 5 основания 1 и форма профиля их внутренней поверхности выбраны из условия согласования размеров и формы профиля образованных ими пазов 6 с размерами и формой профиля указанных крепежных элементов.
Преобразователь 29 (фиг.6) скреплен с основанием 1 с помощью крепежных элементов 30, выполненных в виде винтов - саморезов, устанавливаемых в пазах 14 основания 1, образованных ребрами 13 (фиг.1). Размеры ребер 13 и форма профиля их внутренних поверхностей выбраны из условия согласования размеров и формы профиля образованных ими пазов 14 с размерами и формой профиля крепежных элементов 30.
Осветительное устройство содержит средства крепления, с помощью которых осуществляется его скрепление с внешним кронштейном (на чертежах не показан).
В частности (фиг.7), указанные средства 31 крепления выполнены в виде двух пар уголковых Г-образных держателей. Одна из сторон уголковых держателей 31 прикреплена к основанию 1 с помощью крепежных элементов 30, пропущенных через выполненные в уголковых держателях 31 сквозные отверстия (на чертежах не обозначены) и установленных в пазах 14 (фиг.1) основания 1. На другой стороне уголковых держателей 31 имеются сквозные отверстия 33, предназначенные для установки в них крепежных элементов (на чертеже не показаны), с помощью которых осуществляется соединение уголковых держателей 31 с внешним кронштейном.
Заявляемое устройство может использоваться как самостоятельно, так и в составе осветительного прибора, образованного, по меньшей мере, двумя скрепленными друг с другом заявляемыми устройствами.
В частности, на фиг.8 представлен осветительный прибор, содержащий два скрепленных друг с другом заявляемых устройства. Каждое устройство содержит средства 31 крепления, выполненные, в частности, в виде двух уголковых держателей, имеющих первую и вторую пластинчатые стороны, расположенные под острым углом друг к другу. Первая сторона каждого уголкового держателя 31 закреплена на основании 1 с помощью крепежных элементов (на чертеже не обозначены), при этом место расположения уголковых держателей 31 на основании 1 одного устройства соответствует месту расположения уголковых держателей 31 на другом устройстве. Вторая сторона каждого уголкового держателя 31 имеет плоскую часть и изогнутую верхнюю часть, представляющую собой одну из ответных частей хомутового соединения. Уголковые держатели 31, расположенные на разных устройствах, жестко соединены друг с другом таким образом, что плоские части их вторых сторон примыкают друг к другу, а изогнутые части указанных сторон образуют ответные части одного и того же хомутового соединения. С помощью указанных хомутовых соединений осуществляется закрепление устройств на внешнем кронштейне. При этом от величины угла между сторонами уголковых держателей 31 зависит угол, определяющий взаимное угловое положение двух скрепленных указанным образом устройств, который, в свою очередь, определяет диаграмму направленности светового излучения осветительного прибора.
Устройство работает следующим образом.
При подаче электропитания к устройству, в частности, от внешнего электронного преобразователя 29 цепи электропитания, светодиоды излучают свет, выходящий через отверстия 16 экрана 15. При этом обеспечивается освещение в зоне, определяемой местоположением устройства.