СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к области энергосберегающих устройств к светодиодным светильникам, в частности к уличным светильникам, обеспечивающим освещение улиц, магистралей, дорог, площадей и т.д., в том числе с различными расстояниями между опорами.
Известен светильник по патенту на изобретение №2366120 М. кл. H05B 33/02, F21S 4/00 Публ. 27.08.2009, содержащий светодиодные группы, соединенные последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, каждая из которых соединена с импульсным блоком питания с возможностью плавного ограничения температуры нагрева светодиодов, входящих в состав каждой из указанных светодиодных групп. Светодиоды установлены на печатной плате с подложкой из стеклотекстолита или алюминия, которая закреплена на корпусе светильника путем вальцевания или прижатия к поверхности корпуса светильника с загибом краев корпуса, который выполнен из металла, выполняющего роль корпуса-радиатора. Импульсный блок питания, установленный на печатной плате, содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двух полупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп. В состав импульсного преобразователя напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп входит датчик температуры на основе терморезистора, который нагревается за счет конвекционных потоков воздуха внутри корпуса, датчик автоматического включения-выключения светильника при наступлении темноты-света и датчик движения, реагирующий на движение субъектов, находящихся в зоне освещения светильника. Датчик движения выполнен на основе КМОП матриц, ПЗС матриц или инфракрасных лучей и подключен к питающей сети переменного или постоянного тока. Датчик движения электрически соединен с датчиком автоматического включения-выключения светильника, с возможностью управления работой последнего. Технический результат - расширение функциональных возможностей, повышение надежности при эксплуатации светильника с нестабильными сетями, защита от внешних воздействий, улучшение теплоотвода и повышение экономии электроэнергии.
К недостаткам известного устройства можно отнести невысокую эффективность отвода тепла от светодиодов, светодиодных групп, матриц.
Известен наиболее близкий по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению светильник уличный светодиодный см. патент на полезную модель №83587 МПК F21S 13/10, - прототип - закрепляемый на опоре, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, при этом 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. Задача, положенная в основу известной полезной модели, по мнению авторов полезной модели заключается в создании уличного светильника с малым потреблением электроэнергии и повышенными светотехническими параметрами, простой конструкции, универсальной по способам установки, с улучшенными условиями охлаждения источника света. Технический результат, достигаемый при использовании известной полезной модели, заключается в улучшении условий охлаждения источников света (светодиодов) и расширении функциональных возможностей.
К недостаткам известного светильника можно отнести невысокую эффективность теплообмена, связанную с отводом тепла от светодиодов только с боковых сторон светильника, светодиодных матриц и отсутствием теплоотводящих элементов непосредственно над светодиодами.
Опоры для освещения улиц в городах зачастую установлены на различных расстояниях друг от друга и обеспечить хорошее освещение улиц при помощи известного светильника не представляется возможным. На улицах между опорами образуются «мертвые» неосвещенные зоны. Требуются светильники позволяющие осуществить качественное освещение улиц.
Задачей, предполагаемого изобретения является разработка светильника, в котором более эффективно используются теплоотводящие его части, обеспечивается эффективное освещение улиц при различных расстояниях между опорами и обеспечивается возможность установки в светильнике светодиодных матриц различной мощности.
Поставленная предполагаемой полезной моделью задача достигается сочетанием известных признаков, включающих основание с закрепленным на нем радиатором, по меньшей мере, одной матрицей со светодиодами, защитным стеклом и держателем с отверстием для трубчатой консоли опоры и механизмом крепления светильника на ней и новых признаков, заключающихся в том, что матрицы со светодиодами закреплены на нижней плоской поверхности радиатора, корпус светильника выполнен в виде трех составных частей, держателя, центральной и головной, состоящих из набора направляющих воздушного потока, закрепленных при помощи пазов-прорезей на боковых сторонах основания, при этом направляющие воздушного потока центральной части светильника выполнены сборными, состоящими из двух боковых вставок и дуги, смонтированной над наружной поверхностью радиатора с зазором, в виде дополнительного корпуса и связаны при помощи пазов-прорезей на боковых сторонах основания по, меньшей мере, с двумя направляющими воздушного потока держателя, при этом направляющие воздушного потока головной части корпуса смонтированы параллельно продольной оси светильника.
Направляющие воздушного потока держателя соединены друг с другом при помощи, по меньшей мере, трех продольных ступенчато выполненных пластин с пазами-прорезями для направляющих, верхняя из которых связана с, по меньшей мере, двумя направляющими центральной части корпуса.
Направляющие воздушного потока центральной части корпуса светильника, образующие дополнительный корпус, выполнены полукольцевой овальной обтекаемой формы и образуют в совокупности в нижней частью светильника окно-углубление для размещения в нем, по меньшей мере, одной светодиодной матрицы с защитным стеклом.
Светодиоды в матрице светильника выполнены различной мощности.
Матрицы светильника выполнены различной мощности.
Основание, его боковые стенки, радиатор и направляющие корпуса, головной части и держателя выполнены из теплоотводящего материала, например, алюминия, стали.
Контур наружной поверхности направляющих воздушного потока держателя выполнен в виде усеченного конуса большим основанием направленным к центральной части корпуса светильника.
В пазах-прорезях направляющих центральной части, образующих окно-углубление, смонтировано дополнительное защитное стекло.
Контур наружной поверхности направляющих центральной, головной частей корпуса и держателя, при его виде сверху, выполнен эллипсообразной формы.
Контур наружной поверхности направляющих воздушного потока центральной части корпуса светильника при виде сверху выполнен цилиндрической, или вогнутой формы, а наружные контуры направляющих головной части светильника и направляющих держателя выполнены в виде усеченных конусов вершиной направленной к центральной части корпуса.
В направляющих держателя, кроме последней, связанной с центральной частью корпуса, выполнено отверстие для трубчатой консоли опоры с выемкой для шпонки-фиксатора, предотвращающей поворот корпуса светильника относительно трубчатой консоли опоры, а на трубчатой опоре выполнен соответствующий выступ-шпонка.
Новизной предложенного корпуса является крепление матриц со светодиодами на нижней плоской поверхности радиатора, и выполнение корпуса светильника в виде трех составных частей, держателя, центральной и головной, состоящих из набора направляющих воздушного потока, закрепленных при помощи пазов-прорезей на боковых сторонах основания, при этом направляющие воздушного потока центральной части светильника выполнены сборными, состоящими из двух боковых вставок и дуги, смонтированной над наружной поверхностью радиатора с зазором, в виде дополнительного корпуса и связаны при помощи пазов-прорезей на боковых сторонах основания по, меньшей мере, с двумя направляющими воздушного потока держателя, при этом направляющие воздушного потока головной части корпуса смонтированы параллельно продольной оси светильника.
Так, выполнение корпуса светильника из трех составных частей, держателя, центральной и головной, состоящих из набора направляющих воздушного потока, закрепленных при помощи пазов-прорезей на боковых сторонах основания как и крепление матрицы непосредственно на плоской поверхности радиатора позволяет обеспечить эффективный отвод тепла от светодиодов, и от светодиодным матриц, не только при помощи радиатора но и при помощи дополнительного корпуса из направляющих воздушного потока выполненного над радиатором, позволяя устанавливать светодиоды и матрицы различной мощности, в зависимости от требуемой освещенности улиц, особенно при различных расстояниях между опорами, на которых смонтированы светильники.
Взаимосвязь пластин при помощи пазов-прорезей обеспечивает строго заданные расстояния между направляющими всех частей корпуса светильника, что также позволяет более эффективно отводить тепло.
Признаки соединения направляющих воздушного потока держателя друг с другом при помощи, по меньшей мере, трех продольных ступенчато выполненных пластин с пазами-прорезями для направляющих, верхняя из которых связана с, по меньшей мере, двумя направляющими центральной части корпуса, выполнение направляющих воздушного потока центральной части корпуса светильника с образованием дополнительного теплоотводящего корпуса полукольцевой овальной обтекаемой формы образующей в совокупности в нижней части светильника окно-углубление для размещения в нем, по меньшей мере, одной светодиодной матрицы с защитным стеклом, выполнение светодиодов в матрице и матриц светильника различной мощности, выполнение основания, его боковых стенок, радиатора и направляющих корпуса, центральной, головной частей и держателя из теплоотводящего материала, например, алюминия, стали, выполнение контура наружной поверхности направляющих воздушного потока держателя в виде усеченного конуса большим основанием направленным к центральной части корпуса светильника, монтаж в пазах-прорезях направляющих центральной части, образующих окно-углубление дополнительного защитного стекла, выполнение контура наружной поверхности направляющих центральной, головной частей корпуса и держателя, при его виде сверху, эллипсообразной, цилиндрической или вогнутой при виде сверху формы а направляющих держателя в виде усеченных конусов вершиной направленной к центральной части корпуса и выполнение в направляющих держателя, кроме последней, связанной с центральной частью корпуса, отверстий для трубчатой консоли опоры с выемкой для шпонки-фиксатора, предотвращающей поворот корпуса светильника относительно трубчатой консоли опоры, а на трубчатой опоре выполнен соответствующий выступ-шпонка - являются признаками дополнительными раскрывающими конкретное выполнение основных признаков и направлены на достижение поставленной полезной моделью задачи.
Согласно проведенного патентно-информационного поиска признаки предлагаемого устройства являются новыми, имеют изобретательский уровень и промышленно выполнимы.
На фиг.1 схематично представлен предлагаемый светодиодный светильник вид сбоку с отведенным от корпуса держателем с механизмом фиксации светильника на трубчатой опоре.
На фиг.2 представлено сечение светильника по А-А.
На фиг.3 представлена направляющая воздушного потока держателя с выполненным в ней отверстием.
На фиг.4 представлена направляющая воздушного потока смонтированная между направляющими держателя и направляющими центральной части корпуса светильника.
На фиг.5 представлена сборная направляющая воздушного потока центральной части корпуса.
На фиг.6 показана шпонка-фиксатор положения корпуса светильника на трубчатой консоли опоры.
На фиг.7 показан вид корпуса светильника сверху овальной выпуклой формы без радиатора, светодиодов и светодиодных матриц.
На фиг.8 показан вид корпуса светильника сверху вогнутой формы без радиатора, светодиодов и светодиодных матриц.
На фиг.9 показан вид корпуса светильника сверху с цилиндрической центральной частью без радиатора, светодиодов и светодиодных матриц.
На фиг.10 показана трубчатая опора со смонтированной на ней шпонкой-фиксатором.
На фиг.11 показан светильник снизу с тремя светодиодными матрицами.
Предлагаемый в качестве предполагаемой полезной модели светодиодный светильник состоит из основания 1 с боковыми сторонами 2 на которых на заданном расстоянии выполнены пазы-прорези 3 для установки в них боковых направляющих 4 воздушного потока центральной части корпуса светильника и направляющих 5 держателя. Боковые стороны 2 основания 1 связаны с держателем при помощи, по меньшей мере, двух первых направляющих держателя примыкающих к корпусу и входящих в прорези 6 выполненные в направляющих держателя. На основании 1 смонтирован радиатор 7 с теплоотводящими продольно выполненными ребрами. Направляющие 5 держателя связаны между собой при помощи пластин 8 две нижние из которых выполнены ступенчатыми для закрепления на них уменьшающихся по размерам направляющих держателя, а верхняя 9 пластина, при помощи прорезей 10 связана с направляющими держателя и при помощи пазов-прорезей 11 связана с, по меньшей мере, двумя направляющими воздушного потока 12 центральной части корпуса, образующими дополнительный теплоотводной корпус, расположенный над радиатором 7 с зазором. Отверстие 13 для трубчатой консоли опоры 14 выполнено с углублением 15 для шпонки-фиксатора 16 положения светильника на трубчатой консольной опоре 14. В нижней части направляющих 5 держателя выполнены пазы 17 для планки 18 механизма фиксации светильника на консольной опоре 14. крайняя направляющая 19 держателя примыкающая к центральной части корпуса выполнена без отверстия для трубчатой консоли опоры 14 с выполненными в ней прорезями для боковых сторон 2 основания 1, для планки 18 механизма фиксации, для пластин 8 и для верхней пластины 9 держателя. Направляющие 20 воздушного потока головной части корпуса светильника установлены параллельно продольной оси светильника. С увеличением расстояний между опорами, на которых установлены предлагаемые светильники, мощность светодиодов 21 и мощность светодиодных матриц 22 можно увеличивать, обеспечивая хороший отвод тепла от светодиодов и светодиодных матриц при помощи теплоотводящих элементов корпуса.
Защитное стекло 23 с выполненными в нем углублениями-линзами 24 может быть закрыто дополнительным стеклом 25 входящим в прорези 26 боковых направляющих 4 средней части корпуса. Наружный контур направляющих держателя, центральной и его головной частей корпуса при виде сверху могут быть выполнены выпуклыми, или вогнутыми, а центральная часть корпуса светильника может быть выполнена цилиндрической.
В выемке 27, образованной в нижней центральной части корпуса боковыми направляющими 4 на основании 1 закреплены, например, три матрицы 22, которые могут быть установлены различной мощности или со светодиодами в них различной мощности. Направляющие 4 и 12 воздушного потока центральной части корпуса скреплены между собой заклепками 28. Окна 29 в основании 1 выполнены для установки в них и закрепления при помощи отверстий 30 светодиодных матриц 22, контактирующих непосредственно с радиатором 7.
Предлагаемый светодиодный светильник работает следующим образом:
Первоначально осуществляется сборка светильника. При этом в зависимости от мощности светодиодов 21 или от мощности светодиодных матриц 22 выбирается расстояние «L» между теплоотводящими направляющими 5, 12, 19, 20. После установки светодиодных матриц 22 и защитного стекла 23 и/или 25 светильник крепится к консольной трубчатой опоре 14 путем установки направляющих 5 держателя с отверстиями 13 на трубчатую консоль опоры 14 со шпонкой-фиксатором 16 положения корпуса, и последующей фиксации корпуса светильника на опоре при помощи болтов механизма фиксации установленных на планке 18.
При включении светодиодов светильника, излучаемый ими свет осуществляет освещение улицы, а излучаемое светодиодами 21 или светодиодными матрицами 22 тепло через радиатор 7, смонтированный на основании 1 и связанные с ним направляющие 4, 5, 12, 19, 20, образующие в том числе и дополнительный корпус эффективно отводится в окружающее пространство. При этом все направляющие держателя, центральной и головной частей обеспечивают подачу воздушных потоков к продольно выполненным ребрам радиатора 7.
При увеличенном расстоянии между опорами используют светодиоды 21 или светодиодные матрицы 22 большей мощности, чем и обеспечивается освещенность улиц в том числе и между опорами.
В настоящее время изготовлено несколько опытных образцов светильника, которые установлены на трубчатых консолях на опорах улиц г.Барнаула. Предварительные испытания показали положительные результаты.
По окончании испытаний будет принято решение о производстве предлагаемых корпусов.