Светильник светодиодный

Полезная модель относится к электротехнической отрасли, конкретно к электрическим осветительным устройствам, и может быть применена для освещения офисных, административных, общественных, технических помещений, как в качестве основного, так в качестве дежурного и аварийного освещения рабочих мест, помещений, переходов, проходов, путей эвакуации и аварийных выходов, освещения цехов, складов, ангаров, спортивных комплексов и других промышленных объектов, а также в качестве уличного освещения.
Известен светодиодный светильник, содержащий корпус из теплопроводного материала, закрытый панелью из светопрозрачного материала, в котором установлены печатная плата со светодиодами и блок управления, при этом внутренняя поверхность основания корпуса, на которой размещена печатная плата со светодиодами, выполнена выпуклой формы, наружная поверхность корпуса выполнена оребренной, а светодиоды объединены в две, по крайней мере, ветви последовательно соединенных светодиодов, распределенных по внутренней поверхности основания корпуса в шахматном порядке (см., напр., RU 98532, опубл. 20.10.2010). Недостатком данного устройства является сложность сборки, при которой требуется точное сопряжение выпуклой внутренней поверхности корпуса и вогнутой печатной платы со светодиодами. Если сопряжение будет неточным, нарушится отвод тепла от печатной платы к корпусу, что приведет к повышению рабочей температуры светодиодов и резко снизит надежность светодиодного светильника.
Из существующего уровня техники известен светодиодный светильник, содержащий корпус в виде удлиненного пустотелого профиля из теплопроводного материала с двумя продольными перегородками, образующими средний отсек, в верхней части которого размещен блок питания, и два боковых отсека, закрепленную на нижней стороне корпуса в его центральной части, по крайней мере, одну плату со светодиодами, а также закрепленные на торцевых сторонах корпуса крышки по форме поперечного разреза корпуса, выполнены отверстия по форме их поперечных разрезов, на нижней стороне корпуса под, по крайней мере, одной платой со светодиодами установлен защитный экран, выполненный из оптически прозрачного материала, а каждая из боковых сторон корпуса выполнена, по крайней мере, с одним обволнением (см., напр, RU 139896, опубл. 27.04.2014). Данному устройству присущи недостатки, связанные со слабой защищенностью от воздействия внешней среды. Это вызвано тем, что корпус выполнен со сквозными пустотами по бокам корпуса, в которые возможно оседание осадков, частиц пыли и грязи, что затрудняет теплоотдачу и, как следствие, снижает эффективность его работы и уменьшает сроки эксплуатации.
Из существующего уровня техники известен закрепляемый на опоре светильник светодиодный, принятый за наиболее близкий аналог и включающий, по меньшей мере, один выполненный в виде удлиненного пустотелого профиля из теплопроводящего материала корпус, имеющий замкнутую в поперечном сечении верхнюю полость с установленным в ней блоком питания и сформированную центральной полкой и примыкающими к ней двумя боковыми наклонными стенками с концевыми пазами, в которых установлен защитный прозрачный экран, нижнюю продольную полость с установленным в ней на центральной полке центральным светодиодным модулем, при этом корпус снабжен нижними боковыми стыковочными элементами, ребрами охлаждения с выполненными на их концах верхними боковыми стыковочными элементами, а также верхними элементами крепления, выполненными с возможностью закрепления светильника на опоре (см., напр., RU 104281, опубл. 10.05.2011). Недостатком данного технического решения является малый угол освещения, и, как следствие, небольшая площадь освещенности, которую возможно увеличить только лишь использованием дополнительных модулей.
Качественное освещение в большей степени зависит от его эффективности, которая складывается из ряда факторов. В первую очередь - это площадь освещаемой поверхности, которая должна быть достаточна для целей применения освещения. Другим немаловажным фактором является интенсивность его свечения. В отличие от других источников света светодиоды чувствительны к высоким температурам. При перегреве светодиода падает световой поток, изменяется цветовая температура, а срок службы может сокращаться в разы. Например, при температуре перехода в 150°С интенсивность света светодиодов может упасть на 40%. Эффективный отвод тепла от осветительного прибора способствует его эффективной работе.
Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является создание долговечного светильника светодиодного, обеспечивающего качественное освещение.
Поставленная задача решается за счет того, что в светильнике светодиодном, закрепляемом на опоре и включающем, по меньшей мере, один выполненный в виде удлиненного пустотелого профиля из теплопроводящего материала корпус, имеющий замкнутую в поперечном сечении верхнюю полость с установленным в ней блоком питания и сформированную центральной полкой и примыкающими к ней двумя боковыми наклонными стенками с концевыми пазами, в которых установлен защитный прозрачный экран, нижнюю продольную полость с установленным в ней на центральной полке центральным светодиодным модулем, при этом корпус снабжен нижними боковыми стыковочными элементами, ребрами охлаждения с выполненными на их концах верхними боковыми стыковочными элементами, а также верхними элементами крепления, выполненными с возможностью закрепления светильника на опоре, согласно техническому решению, центральная полка имеет центральный продольный полый выступ, выполненный в зоне размещения центрального светодиодного модуля, на боковых наклонных стенках в нижней продольной полости установлены светодиодные модули, а сами боковые наклонные стенки имеют попарно размещенные продольные полые выступы, выполненные в зоне установки светодиодных модулей, причем на одной паре продольных полых выступов размещены ребра охлаждения с верхними боковыми стыковочными элементами, а другие пары продольных выступов снабжены дополнительными ребрами охлаждения.
Светодиодный модуль представляет собой алюминиевую плату с напаянными на нее светодиодами.
Светодиодные модули могут крепиться к корпусу методом клепки.
Центральный светодиодный модуль может быть снабжен оптической линзой.
Боковые наклонные стенки корпуса расположены, предпочтительно, под углом 20-30 градусов относительно защитного прозрачного экрана.
Верхние элементы крепления в поперченном сечении могут иметь прямоугольную форму и размер, соответствующий шестигранной головке болта.
Защитный прозрачный экран может быть выполнен из поликарбоната.
Защитный прозрачный экран может быть закреплен в концевых пазах боковых наклонных стенок корпуса через уплотнитель из вспененного полиэтилена путем закатки.
Светильник светодиодный может быть снабжен, по крайней мере, двумя торцевыми крышками, точно повторяющими контур поперечного разреза корпуса и имеющими углубления в области двух его полостей.
Блок питания может быть установлен в верхней полости корпуса посредством направляющих, выполненных в стенках корпуса.
Корпус может быть выполнен методом экструзии.
В качестве теплопроводящего материала корпуса может быть выбран алюминий или алюминиевый сплав.
Нижние и верхние боковые стыковочные элементы могут быть выполнены с обеспечением возможности фиксации их соединения с помощью крепежных элементов.
Техническим результатом, обусловленным приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности освещения за счет увеличения площади освещенности посредством выполнения в корпусе центральной полки с центральным светодиодным модулем и примыкающих к ней двух боковых наклонных стенок, на которых с возможностью распространения светового потока под острым углом к освещаемой поверхности установлены светодиодные модули, в зоне размещения которых выполнены продольные полые выступы, способствующие увеличению площади нагреваемой поверхности теплопроводящего корпуса непосредственно в зоне интенсивного нагрева светодиодных модулей и обеспечению отвода тепла из этой зоны посредством размещенных на продольных полых выступах ребер охлаждения, одна пара которых снабжена верхними боковыми стыковочными элементами, которые в совокупности с нижними боковыми стыковочными элементами позволяют скреплять несколько корпусов в единую конструкцию, что также влияет на увеличение площади освещенности с одновременным повышением отвода тепла за счет формируемых ребрами охлаждения соседних корпусов воздушных каналов.
Кроме того, выполнение продольных полых выступов обеспечивает установку при необходимости на светодиодные модули дополнительной оптики в виде оптических линз, которые в свою очередь влияют на повышение интенсивности, а, следовательно, и эффективности освещения, а также позволяют устанавливать светодиоды большей мощности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - светильник светодиодный, поперечный разрез,
на фиг. 2 - соединение корпусов светильника в поперечном разрезе.
Закрепляемый на опоре светильник светодиодный включает, по меньшей мере, один выполненный в виде удлиненного пустотелого профиля из теплопроводящего материала корпус 1. Корпус 1 имеет замкнутую в поперечном сечении верхнюю полость 2 с установленным в ней блоком питания 3 и нижнюю продольную полость 4. Нижняя продольная полость 4 сформирована центральной полкой 5 и примыкающими к ней двумя боковыми наклонными стенками 6 с концевыми пазами 7. В концевых пазах 7 установлен защитный прозрачный экран 8. На центральной полке 5 установлен центральный светодиодный модуль 9. Корпус 1 снабжен нижними боковыми стыковочными элементами 10, ребрами 11 охлаждения с выполненными на их концах верхними боковыми стыковочными элементами 12, а также верхними элементами 13 крепления, выполненными с возможностью закрепления светильника на опоре. Верхние боковые стыковочные элементы 12 выполнены в виде профилированных пазов.
Центральная полка 5 имеет центральный продольный полый выступ 14. Он выполнен в зоне размещения центрального светодиодного модуля 9. На боковых наклонных стенках 6 в нижней продольной полости 2 установлены светодиодные модули 15. Боковые наклонные стенки 6 имеют попарно размещенные продольные полые выступы 16, выполненные в зоне установки светодиодных модулей 15. На одной паре продольных полых выступов размещены ребра 11 охлаждения с верхними боковыми стыковочными элементами 12, а другие пары продольных выступов 16 снабжены дополнительными ребрами 17 охлаждения.
Нижние боковые стыковочные элементы 10 и верхние боковые стыковочные элементы 12 выполнены в виде паза с одной стороны корпуса 1 и шипа - с другой и позволяют соединять несколько корпусов 1 вместе, наращивая тем самым мощность светильника и увеличивая площадь освещаемой поверхности. Нижние и верхние боковые стыковочные элементы 10, 12 выполнены с обеспечением возможности дополнительной фиксации их соединения с помощью крепежных элементов. Для этого на их концах выполнены профилированные пазы для возможности жесткого скрепления корпусов между собой с помощью крепежных элементов, предпочтительно саморезов.
Светодиодные модули 9,15 представляют собой алюминиевые платы с напаянными на них светодиодами. Они крепятся к корпусу 1 методом клепки. Такое выполнение обеспечивает технологичность процесса, надежность крепления модулей к корпусу светильника, плотный контакт между световым модулем и корпусом и как следствие качественный отвод тепла от светового модуля тем самым увеличивая срок надежной работы.
Центральный продольный полый выступ 14 выполненный в центральной полке 5 позволяет отводить тепло непосредственно от места интенсивного нагрева центрального светодиодного модуля 9, увеличивая площадь нагрева корпуса, а также дает возможность применения светодиодного модуля с мощными светодиодами и вторичной оптики в виде оптических линз 19.
Боковые наклонные стенки 6 корпуса 1 расположены под углом 20-30 градусов относительно защитного прозрачного экрана 8. Установка на боковые наклонные стенки 6 корпуса 1 светодиодных модулей 15 обеспечивает возможность расширить кривую силы света более 120 градусов.
Для облегчения монтажа светильника верхние элементы 13 крепления в поперченном сечении имеют прямоугольную форму и размер, соответствующий шестигранной головке болта, за счет чего решается проблема стыковки корпуса светильника с крепящими элементами для закрепления на любой опоре.
Защитный прозрачный экран 8 выполнен из оптически прозрачного материала, предпочтительно поликарбоната, и закреплен в концевых пазах 7 боковых наклонных стенок 6 корпуса 1 через уплотнитель из вспененного полиэтилена путем закатки, что позволяет зафиксировать его без возможности сдвига. Обеспечивается герметичность светильника, увеличивается технологичность процесса, так как предлагаемое выполнение позволяет исключить шурупы, винты или болты для скрепления защитного покрытия с корпусом. Это в свою очередь экономит материалы и время производства светильника, предоставляя возможность исключения процессов закручивания крепительных элементов (шурупов, винтов). Также обеспечивается эффективность работы за счет повышения надежности работы светильника, так как исключается вероятность нарушения герметичности светильника и попадания во вовнутрь пыли влаги и других факторов, нарушающих работу светильника.
Светильник светодиодный снабжен, по крайней мере, двумя торцевыми крышками, точно повторяющими контур поперечного разреза корпуса 1 и имеющими углубления в области двух его полостей 2,4. Крепежные элементы могут быть саморезами.
Блок питания 3 установлен в специально отведенной для него верхней полости 2 корпуса 1 посредством направляющих 18, выполненных в стенках корпуса 1. Монтаж с максимальной технологичностью, но в тоже время высокой надежностью.
Корпус 1 выполнен цельным из теплопроводящего материала, предпочтительно, алюминия или алюминиевого сплава методом экструзии. Такое выполнение экономит время на сборку корпуса и материалы для крепительных элементов.
Светильник светодиодный работает следующим образом. После закрепления устройства на опоре и подключения к питающей сети на блок питания 3 подается переменное напряжение. В блоке питания 3 происходит преобразование напряжения из переменного в постоянное со стабилизированным током. Стабилизированный ток от блока питания 3 подается на центральный светодиодный модуль 9 и светодиодные модули 15. Светодиоды модулей 9, 15 начинают излучать свет. Световой поток, излучаемый центральным светодиодным модулем 9, направлен перпендикулярно освещаемой поверхности, а световые потоки светодиодных модулей 15 направлены под углом, соответствующем углу наклона боковых наклонных стенок 6, увеличивая при этом площадь и интенсивность освещения. Выделяющееся тепло от светодиодов передается на корпус 1 и отводится в атмосферу. Более интенсивный нагрев происходит в зоне установки светодиодных модулей 9, 15. За счет увеличенной в этой зоне площади нагреваемой поверхности посредством выполнения в боковых наклонных стенках 6 и центральной полке 5 продольных полых выступов 16 и 14 соответственно происходит ускоренный теплообмен и отвод тепла в окружающее пространство с помощью ребер 11 охлаждения и дополнительных ребер 17 охлаждения непосредственно из зоны интенсивного нагрева. Замкнутая в поперечном сечении верхнюю полость 2 с установленным в ней блоком питания 3 ограничивает поступление тепла от светодиодных модулей 9, 1 к блоку питания 3, обеспечивая тем самым его эффективное охлаждение, что приводит к увеличению его срока службы устройства.
При работе светильника, имеющего более одного корпуса 1, корпусы 1 соединяются в ряд посредством нижних и верхних боковых стыковочных элементов 10, 12. Обеспечивается дополнительное увеличение площади освещаемой поверхности, интенсивность освещения, наращивается мощность светильника. Мощность ограничивается способностью светильника отводить тепло для исключения перегрева и, как результат, выход из строя прибора освещения. При скреплении нескольких корпусов 1 между ними благодаря выполнению ребер 11, 17 охлаждения образуются каналы для вентиляции воздуха, что предотвращает перегрев светильника. Такая конструкция светильника обеспечивает эффективное охлаждение светодиодов и источника питания, что значительно повышает надежность работы изделия.
Таким образом, предлагаемый светильник имеет ряд преимуществ: улучшение отвода тепла от светодиодного модуля, повышение технологичности изготовления корпуса светильника, уменьшение трудоемкости сборки изделия, повышение эксплуатационной надежности светильника, а также возможность применения различных типов светодиодов, вторичной оптики, максимально большого угла освещенности и как следствие формирование различных нестандартных кривых силы света. Устройство позволяет оптимально реализовать разнообразные запросы потребителей, изменяя мощность светильника путем наращивания количества устанавливаемых корпусов, направленность света, габаритные размеры и форму элементов устройства. Также конструкция светильника позволяет устанавливать его на различные опоры.