Светодиодный столбик
LED COLUMN

Изобретение относится к полупроводниковой светотехнике, в частности к светодиодным светильникам. Предназначено для ландшафтного освещения, архитектурно-художественной подсветки зданий и сооружений, подсветки крон деревьев, кустарников, различных поверхностей, таких как: колонны, шатры, амфитеатры, палатки большой площади, беседки, дорожки, арочные конструкции, большие интерьерные площади и другие архитектурные объекты.
Может быть использовано в ландшафтном и архитектурном художественном освещении, промышленности, сельском хозяйстве, других отраслях экономики.
Из уровня техники известен световой столбик, который включает стойку, крышку и световой узел, а также элементы крепления к поверхности. Световой узел со светодиодом включает в себя корпус, имеющий светоизлучающую поверхность, и источник света, который соединен с корпусом. Световой узел выполнен с возможностью соединения с источником питания для питания источника света. При подаче питания от источника света в корпус, свет направляется из корпуса через светоизлучающую поверхность. Световой узел установлен на стойке, причем корпус светового узла расположен в светопропускающем отверстии, выполненном в стойке, так что светоизлучающая поверхность обращена наружу от стойки, чтобы тем самым направлять свет наружу от стойки (патент US 7473016 В2, опубл. 06.01.2009).
К недостаткам данного решения можно отнести наличие крышки, закрывающей корпус в верхней части и ограничивающей направленное свечение на объекты освещения, обеспечение только рассеянного света различной интенсивности, недостаточность защиты при этом от слепящего воздействия света, отсутствие достаточной защиты от атмосферных осадков, вызывающих загрязнение светопропускающего элемента крышки, недостаточные антивандальные свойства.
Наиболее близким аналогом того же назначения (прототипом) можно считать осветительный светодиодный столбик, который включает в себя монолитный корпус, имеющий в верхней части корпуса сквозные светоизлучающие прорези, крышку, осветительный элемент, включающий в себя светодиодный блок, расположенный в корпусе, опорный элемент, фиксируемый крепежными элементами на земле, в который вставляется нижняя часть корпуса столбика (патент KR 101033187 В1, опубл. 06.05.2011).
К недостаткам данного патента можно отнести наличие крышки, закрывающей корпус в верхней части и не позволяющей обеспечить направленное освещение вверх на требуемые объекты, обеспечение только рассеянного света различной интенсивности вокруг корпуса столбика, недостаточность защиты от слепящего воздействия света, недостаточные антивандальные свойства.
Из уровня техники известно, что слепящее воздействие источника света при направленном освещении создает неприятные ощущения в глазах и вредит здоровью наблюдателя; для борьбы с паразитной засветкой иногда устанавливают кашетирующие (защитные) шторки. Данные шторки задерживают на приборе снег, скопление грязи, т.к. не имеют водоотводящих, дренажных отверстий. При этом используемые на рынке осветительные столбики с направлением освещения вверх имеют степень защиты от воды и пыли менее ГР 65 (Ingress Protection Rating, входная защита - система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96)). В процессе эксплуатации при различных погодных условиях осветительный столбик с открытым верхом может находиться в воде, снегу продолжительное время, что при низкой степени герметизации приводит к заполнению светового блока и корпуса столбика водой, грязью, соответственно, снижению оптических свойств светового блока и выходу из строя. Далее, для обеспечения антивандальных свойств осветительный столбик должен обладать надежным креплением к устанавливаемой поверхности, при этом необходимо учитывать различные условия эксплуатации (различные виды поверхности для установки, погодные условия).
Анализ известного уровня техники выявил отсутствие антивандальных светодиодных столбиков, создающих направленный вверх световой луч для подсветки требуемых объектов освещения, при этом не слепящих наблюдателя, с прозрачной или цветной оптикой для создания дополнительного декоративного и художественно-эстетического эффекта, с достаточной защитой от атмосферных осадков, обеспечивающей надежность, простоту и удобство обслуживания.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение вышеупомянутых недостатков известного уровня техники.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание светодиодного столбика, обеспечивающего направленное освещение вверх на требуемый объект, создающее при этом необходимый оптический эффект освещения, обеспечение снижения слепящего эффекта на потребителя при освещении, снижение влияния атмосферных осадков на конструкцию светодиодного блока, повышение надежности эксплуатации и удобства обслуживания, обеспечение антивандальных свойств светодиодного столбика.
Технический результат достигается тем, что светодиодный столбик содержит монолитный корпус, в верхней крайней части которого выполнены сквозные светоизлучающие прорези, светодиодный блок, расположенный в корпусе, нижнюю часть корпуса, отличающийся тем, что верхняя часть корпуса выполнена открытой с торца, при этом сквозные светоизлучающие прорези, выполненные по периметру профиля верхней крайней части корпуса, являются также дренажными, при этом светодиодный блок, выполненный герметичным, содержит линзу, светодиод, прижимное кольцо с внутренним выступом, в который установлено уплотнительное резиновое кольцо, переходную плиту, профиль алюминиевый с ребрами для увеличения площади теплоотвода, скобу для блока питания, блок питания, причем нижний уровень сквозных светоизлучающих дренажных прорезей находится на уровне переходной плиты, при этом светодиодный блок установлен в верхнюю открытую часть корпуса с углублением во внутреннее пространство корпуса, стенки верхней крайней части которого выполняют также защитную функцию от слепящего воздействия, при этом светодиодный блок, обеспечивающий направленное освещение вверх на требуемый объект, выполнен с углом излучения в зависимости от применяемой оптической системы, при этом надежное крепление светодиодного столбика к устанавливаемой поверхности выполнено посредством крепления нижней части корпуса светодиодного столбика в зависимости от типа устанавливаемой поверхности.
При этом корпус может иметь в сечении вид геометрической фигуры - цилиндрической, или квадратной, или треугольной, или ромбовидной, или шестигранной.
При этом корпус светодиодного столбика может быть изготовлен из сталей, или алюминиевых сплавов, или твердых композитных материалов.
При этом корпус может быть выполнен с покрытием посредством: химического анодирования, или окрашивания порошковыми или другими видами красок, или обработкой одно или двух компонентными лакокрасочными материалами.
При этом корпус может быть выполнен в различном цветовом решении, а прорези, выполненные по периметру профиля верхней крайней части корпуса, могут быть различной формы.
При этом линза оптической системы светодиодного блока может быть различной формы с углом излучения светового луча оптической системы от 30 до 120 градусов;
При этом линза оптической системы светодиодного блока может быть выполнена различного цвета из боросиликатного стекла либо из пластика.
При этом дополнительно может применяться светокорректирующий трафарет, расположенный в верхней части светодиодного столбика, над линзой светодиодного блока, и формирующий нужный вид луча и отсекающий ненужный свет.
При этом крепление нижней части корпуса светодиодного столбика к устанавливаемой поверхности выполнено посредством фланца различной геометрической формы, с выполненными по контуру фланца отверстиями для крепежных элементов, который приварен к нижней части корпуса для монтажа столбика с закладной подземной частью, а также креплений для монтажа.
При этом крепление нижней части светодиодного столбика для твердых установочных поверхностей может быть выполнено посредством скрытого монтажа, при котором фланец расположен внутри нижней части корпуса с небольшим опорным кольцом и отверстиями для винтовой фиксации, при этом крепление к монтажной поверхности производится анкерными болтами.
При этом крепление нижней части светодиодного столбика для установки в грунт может быть выполнено посредством скрытого монтажа, при котором внутри нижней части корпуса расположена закладная труба с небольшим опорным кольцом и отверстиями для винтовой фиксации.
При этом крепление нижней части светодиодного столбика может быть выполнено посредством закапывания столбика до определенного уровня и с применением закрепляющих строительных смесей.
Перечень чертежей.
На фиг.1 показан главный вид светодиодного столбика светильника со светодиодным блоком в разрезе; на фиг.2 - светодиодный блок; фиг.3 - фланцевое исполнение крепления светодиодного столбика к устанавливаемой поверхности; фиг.4 - крепление светодиодного столбика скрытого монтажа для твердых установочных поверхностей (плитка, бетон, гранит и т.д.); фиг.5 - крепление светодиодного столбика скрытого монтажа для установки в грунт; фиг.6 - крепление светодиодного столбика бесфланцевое (прямостоечное), фиг.7- примеры (фотография) вариантов исполнения светодиодных столбиков различного цветового решения с фланцевым и бесфланцевым креплением; фиг.8 - пример (фотография) встраиваемого светодиодного блока; фиг.9 -пример (фотография) элементов крепления части светодиодного блока другого цвета с линзой другой формы в разобранном виде; фиг.10 - пример (фотография) в сборе элементов крепления светодиодного блока другого цвета с линзой другой формы и другого цвета; фиг.11 - вид варианта исполнения светодиодного столбика с корпусом и фланцем прямоугольного сечения для крепления светодиодного столбика к устанавливаемой поверхности.
На фиг.1 представлен светодиодный столбик, который состоит из монолитного корпуса 1, в верхней крайней части которого по периметру профиля выполнены сквозные светоизлучающие дренажные прорези 9, светодиодного блока 10, расположенного в корпусе 1. Верхняя часть корпуса выполнена открытой с торца. Светодиодный блок 10 установлен в верхнюю открытую часть корпуса с углублением во внутреннее пространство корпуса. Светодиодный блок 10 содержит следующие элементы (фиг.2): 2 - линза, 3 - прижимное кольцо с уплотнительным резиновым кольцом, 4 - светодиод, 5 - переходная плита, 6 - профиль алюминевый, 7 - скоба для блока питания, 8 - блок питания.
Нижняя часть крепления светодиодного столбика может иметь несколько вариантов исполнения (фиг.3-6).
На фиг.3 - крепление выполнено в виде фланца 11 круглой, квадратной, прямоугольной, треугольной или иной геометрической формы, который приварен к нижней части корпуса 1 для монтажа столбика с закладной подземной частью 12, с выполненными по контуру фланца отверстиями 13 для крепежных элементов а также с креплением для монтажа на поверхности.
На фиг.4 - крепление выполнено посредством фланца 14, который расположен внутри нижней части корпуса 1 с небольшим опорным кольцом 15 и отверстиями 16 для винтовой фиксации. Крепится к монтажной поверхности анкерными болтами 17.
На фиг.5 - представлено крепление, при котором внутри нижней части корпуса расположена закладная труба 18 с небольшим опорным кольцом 19 и отверстиями 20 для винтовой фиксации.
На фиг.6 - представлено бесфланцевое (прямостоечное) крепление, которое выполняется посредством закапывания столбика до определенного уровня с применением закрепляющих строительных смесей.
Работа светодиодного столбика обеспечивается следующим образом.
При подаче питания на светодиодный блок 10 (источник света) создается направленное освещение на требуемый объект для подсветки, представляющее собой оптический эффект в виде яркой световой полосы, которая тянется от источника света вверх. Световая полоса может иметь вид конуса, с различным углом излучения (от 30 до 120 градусов) в зависимости от применяемой оптической системы. Данный эффект обеспечивается, благодаря расположению светодиодного блока 10 в углублении во внутреннем пространстве верхней части корпуса 1 столбика, стенки которой, ограничивая световой поток, формируют направленное освещение и выполняют защитную функцию от слепящего воздействия источника света на потребителя. Помимо этого, также наличие сквозных светоизлучающих дренажных прорезей 9 в верхней крайней части корпуса 1 столбика, выполненных по периметру профиля верхней крайней части корпуса, позволяет снизить слепящее воздействие источника света на потребителя, путем испускания рассеянного света в области прорезей, при этом дополнительно выполняется эстетическо-декоративный эффект. При этом также обеспечивается максимально возможное отведение атмосферных осадков и пыли с корпуса и светодиодного блока столбика. Дополнительно также оптическая система светодиодного блока может быть изготовлена с линзами разного цвета и различной формы как из боросиликатного стекла, так и из пластика, что также обеспечивает эстетическо-декоративный эффект. Дополнительно может применяться светокорректирующий трафарет, расположенный в верхней части светильника светодиодного столбика, над линзой светодиодного блока, и формирующий нужный вид луча и отсекающий ненужный свет.
Благодаря разработанной системе крепления и конструкции, представленной на фиг.2, обеспечивается герметичность светодиодного блока 10 в корпусе 1, исключающая попадание влаги во внутреннее пространство корпуса светодиодного столбика. Герметизация светодиодного модуля достигается с помощью установки уплотнительного резинового кольца в прижимное кольцо, сопряженное с боковой гранью переходной плиты. Прижимное кольцо 3 имеет внутренний выступ для установки силиконового уплотнительного кольца (не показан на фиг.2). Уплотнительное кольцо препятствует проникновению влаги между переходной плитой и внутренней стороной столбика. Тем самым достигается высокая степени герметизации оптической системы.
Разработанная система конструкции светодиодного столбика с открытым верхом достаточно эффективно позволяет бороться со снеговыми и ледовыми отложениями, а также дождевой водой на корпусе и светодиодном блоке светильника. Основные функции по отводу тепла от светодиода выполняет профиль алюминиевый 6. Дополнительную функцию охлаждения выполняет корпус столбика. Профиль алюминевый 6 выполняет функцию радиатора охлаждения и имеет ребра для увеличения площади теплоотвода. Вследствие достаточного прогрева верхней открытой части корпуса 1 светодиодным блоком 10 и наличия сквозных светоизлучающих дренажных прорезей 9, выполненных по периметру профиля верхней крайней части корпуса 1, причем нижний уровень сквозных светоизлучающих дренажных прорезей находится на уровне переходной плиты, происходит самоочищение корпуса и оптической системы светодиодного блока, позволяя эффективно и надежно работать в климатических зонах от - 50 до +50°С, обеспечивая высокую степень защиты, в том числе высокую степень защиты светодиодного блока/корпуса - IP 67/IP 65.
Светодиодный столбик может быть установлен на различных поверхностях с учетом их особенностей: путем закрепления нижней части корпуса, например, через болтовое, винтовое соединение через фланец с помощью анкерного крепления либо к закладной детали открытого или скрытого вида монтажа; либо закапыванием нижней части корпуса на определенный уровень и с применением закрепляющих строительных смесей (например, сухих песчано-цементных, бетонных, химических смесей). При этом обеспечивается надежность крепления при эксплуатации, что создает препятствие для повреждения и несанкционированного демонтажа светодиодного столбика, повышая его антивандальные свойства.
Дополнительно корпус может быть выполнен различной формы, который может иметь в сечении вид геометрических фигур - цилиндрическую, квадратную, треугольную, ромбовидную, шестигранную и др. Корпус светодиодного столбика может быть изготовлен из сталей различных марок, алюминиевых сплавов, а также различных твердых композитных материалов. Покрытие корпуса столбика может осуществляться посредством: химического анодирования, окрашивания порошковыми или другими видами красок, обработкой одно или двух компонентными лакокрасочными материалами. Возможно выполнение корпуса светодиодного столбика и элементов крепления светодиодного блока в разных цветовых решениях. Прорези по форме могут быть совершенно разные, в том числе и в виде орнамента, главное, чтобы выполнялась функция отвода воды и грязи. Высота установки прорезей от верхнего края столбика также может варьироваться в зависимости от проекта и оптической системы. Размеры светодиодного столбика и элементов крепления могут варьироваться под заказ потребителя.
Заявленный светодиодный столбик, предназначенный для ландшафтного освещения, архитектурно-художественной подсветки зданий и сооружений, подсветки крон деревьев, кустарников, различных поверхностей, создающий направленный вверх световой луч для подсветки требуемых объектов освещения, при этом не слепящий наблюдателя, с прозрачной или цветной оптикой для создания дополнительного декоративного и художественно-эстетического эффекта, с достаточной защитой от атмосферных осадков, обеспечивает надежность и удобство эксплуатации, обладает антивандальными свойствами. При этом может производиться промышленным способом (см. фиг.7-11 (фотографии), представляющие различные варианты исполнения светодиодного столбика и светодиодного блока).