СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к области светотехники, в частности, к долговечным осветительным устройствам с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов), и может быть использована в качестве стационарного светильника уличного освещения.
Известен светильник уличный светодиодный (патент № 83587, МПК F21S13/10, опубл. 10.06.2009), закрепляемый на опоре, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов.
Известен светильник светодиодный уличный (патент № 91408, МПК F21S13/10, опубл. 10.02.2010), закрепляемый на опоре через опорную трубку, удерживающую корпус с источником света, который выполнен в виде светодиодного модуля, установленного внутри корпуса, причем светильник содержит кронштейн, через который выполнено крепление опорной трубки светильника к опоре, а крепление опорной трубки светильника и кронштейна выполнено в двух местах: в одном месте постоянным креплением, а в другом месте - с возможностью смены положения угла излучения, причем в этом месте крепления кронштейн содержит несколько отверстий.
Известен уличный светодиодный светильник (патент № 125299, МПК F21S13/10, опубл. 27.02.2013), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, состоящий из корпуса, имеющего основание, источника света, в виде, по крайней мере, одного светодиодного модуля, включающего плату со светодиодами, установленного внутри корпуса, блока питания, монтажных элементов, защитного стекла, причем корпус и крепежные элементы, представленные отсеком для монтажа на консоль и резьбовыми отверстиями для фиксации в рабочем положении, расположенными на наружной поверхности основания, выполнены монолитными, на внутренней части основания корпуса напротив отсека для монтажа на консоль имеется отсек с крышкой для установки блока питания, светодиодный модуль, закрывающий отсек с установленным блоком питания, расположен во всю плоскость корпуса.
Однако конструкции известных устройств не предусматривают возможность их оперативного ремонта непосредственно на месте установки без полного демонтажа конструкций.
Техническая проблема заключается в создании уличного светильника светодиодного модульной конструкции, обладающей высокой технологичностью, легкостью и простотой сборки и разборки, установки и ремонта, при этом обладающего надёжной и прочной конструкцией.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в упрощении сборки и разборки светильника светодиодного, как следствие, в повышении ремонтопригодности как непосредственно на столбе, так и после полного демонтажа.
Также достигается упрощение монтажа и демонтажа светильника со столбом.
Повышение ремонтопригодности светильника достигается за счёт установки откидной крышки, легко закрывающейся и открывающейся посредством защёлкивающегося замка, а также за счёт установки драйвера в корпусе или на откидной крышке посредством быстроразъёмного фиксирующего соединения.
Упрощение монтажа и демонтажа светильника достигается за счёт наличия поворотного кронштейна, выполняющего роль гуська и имеющего возможность фиксации светильника под любым углом к освещаемой поверхности.
Дополнительно достигается повышенная прочность и надёжность модульной конструкции светильника за счёт цельнолитого корпуса, прочно соединённого с крышками, и наличия защитного экрана.
Также дополнительно достигается надёжный тепловой контакт между поверхностями теплообмена драйвера и корпуса, и улучшение условий отвода тепла с поверхности драйвера.
При этом повышается яркость и дальность светового потока, необходимого для освещения больших открытых пространств.
Дополнительно достигается увеличение срока службы светодиодов за счёт повышения теплоотдачи внешней поверхности корпуса, что также позволяет снизить металлоёмкость корпуса.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
фиг. 1 – общий вид в разборе;
фиг. 2 – общий вид с открытой крышкой;
фиг. 3 – вид снизу с открытой крышкой;
фиг. 4 – вид сбоку с открытой крышкой;
фиг. 5 – вид с торца с открытой крышкой.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 – корпус;
2 – фиксирующая крышка;
3 – откидная крышка;
4 – драйвер;
5 – печатная плата;
6 – светооптический блок;
7 – защитный экран;
8 – прижимное кольцо;
9 – зацеп;
10 – поворотный кронштейн.
Заявляемый светильник светодиодный показан на фиг.1 в разборе и рассматривается ориентированным корпусом вниз, а светоизлучающей поверхностью – вверх.
Светильник имеет продолговатую овальную форму, образован сопряжением верхней и нижней частей с боковыми стенками, содержит проём для светооптического блока, узел крепления к столбу.
Светильник имеет разъёмную модульную конструкцию, соединенную монтажными элементами, в качестве которых используются контровочные винты.
Светильник состоит из корпуса 1, выполненного в виде цельнолитого основания, на которое установлены фиксирующая крышка 2 и откидная крышка 3.
При этом фиксирующая крышка 2 содержит прямоугольный проем для светоизлучающей поверхности светооптического блока 6 и жёстко крепится к корпусу 1 монтажными элементами.
При этом светоизлучающая поверхность занимает максимальную площадь плоской поверхности фиксирующей крышки 2, что позволяет установить большее количество светодиодов для повышения светоотдачи.
Корпус 1 служит основным несущим элементом светильника, в который устанавливаются все внутренние элементы.
Внутрь образованного корпусом 1 и крышками 2 и 3 отсека установлены: драйвер 4, печатная плата 5 со светодиодными модулями, светооптический блок 6, содержащий источники света.
При этом драйвер 4 предварительно установлен на подложку из металла, что увеличивает передачу тепла на корпус 1, служащий, в свою очередь, радиатором.
Драйвер 4 установлен в корпусе 1 и имеет свою герметичную коробку. При этом драйвер 4 полностью изолирован от соприкосновения со светооптическим блоком 6 и светодиодными модулями.
В зависимости от мощности светильника драйвер 4 может крепиться как на корпусе 1 под откидной крышкой 3, так и непосредственно на откидной крышке 3.
При этом драйвер 4 зафиксирован на корпусе или на откидной крышке посредством быстроразъёмного соединения и дополнительно может быть зафиксирован винтами.
Электрический контакт драйвера 4 со светодиодами на печатной плате 5 осуществляется через провода, соединенные быстрым фиксатором-соединителем («розетка – вилка»).
Электрический контакт драйвера 4 с питающей электросетью осуществляется через соединительные клеммы. При открытии откидной крышки 3 соединительные клеммы рассоединяются, что приводит к автоматическому обесточиванию светильника.
Клемма (мама) и грозозащита зафиксированы на откидной крышке 3. Питающая сеть, в первую очередь, через поворотный кронштейн 10 и откидную крышку соединяется с грозозащитой, после чего соединяется с клеммой (мама).
Вторая клемма (папа) находится на корпусе 1, через нее питание подается в драйвер 4, а от него на печатную плату 5. В совокупности данное соединение работает как выключатель светильника при открытии откидной крышки 3, и, соответственно, как включатель после закрытия откидной крышки.
В качестве источников света используются полупроводниковые устройства (светодиодные модули).
За светодиодными модулями встраивается электрическая схема (инвертор).
Светодиодные модули установлены рядами на печатной плате 5.
Каждый светодиодный модуль содержит набор светодиодов.
Количество светодиодных модулей в одном из вариантов выполнения – 330.
За счёт увеличенного количества светодиодных модулей обеспечивается повышенная мощность светильника и увеличенная яркость светового потока.
Светооптический блок 6 устанавливается напротив проёма, образованного в фиксирующей крышке 2, закрывается сверху защитным экраном 7, установленным в прокладочный уплотнитель для герметизации, который фиксируется прямоугольным прижимным кольцом 8 посредством монтажных элементов.
Светооптический блок 6 выполнен в виде сборки линз для формирования кривой силы света (КСС).
Защитный экран 7 выполнен из боросиликатного закалённого стекла, или в виде линзы из прозрачного материала.
Печатная плата 5, светооптический блок 6, прижимное кольцо 8 крепятся на корпусе 1 посредством контровочных винтов.
Прижимное кольцо 8 служит для более надёжного удерживания защитного экрана 7.
Светильник содержит электрические выводы или разъёмы для подключения к сети, инвертору, или внешнему источнику питания.
Откидная крышка 3 крепится к фиксирующей крышке 2 или к корпусу 1 посредством двух монтажных элементов и имеет шарнирное соединение с корпусом 1 или с фиксирующей крышкой 2, для возможности её откидывания от корпуса 1.
Со своего противоположного конца откидная крышка 3 содержит защёлкивающееся замковое крепление для сцепления с корпусом 1.
Защёлкивающееся замковое крепление откидной крышки 3 с корпусом состоит из двух пазов, расположенных на откидной крыше 3, и зацепа 9, установленного и закрепленного на торцевой стороне корпуса 1 посредством монтажных элементов, и имеющего шарнирное соединение.
Зацеп 9 содержит две выступающие по краям, параллельные друг другу направляющие, выполненные с возможностью фиксации в пазах защёлкивающегося замкового крепления откидной крышки 3.
При закрытии откидной крышки 3 две направляющие зацепа 9 входят в пазы откидной крышки 3, и откидная крышка 3 прочно фиксируется с корпусом 1 посредством защёлкивания.
При открытии откидной крышки 3 производят надавливание на зацеп 9 в сторону корпуса 1, при этом за счёт шарнирного соединения зацепа 9 происходит высвобождение направляющих зацепа 9 из пазов откидной крышки 3, которая затем откидывается от корпуса 1 как дверца на петлях, обеспечивая свободный доступ к драйверу 4.
При этом зацеп 9 выполнен с возможностью сцепления с откидной крышкой 3 без касания кронштейна 10.
Монтаж/демонтаж драйвера 4 происходит за счёт соединения/отсоединения клемм по типу «вилка-розетка» и закручивания/откручивания четырёх монтажных элементов.
Наличие откидной крышки 3 позволяет упростить сборку и разборку светильника, повышает его ремонтопригодность.
Посредством откидывания крышки 3 возможно оперативно извлечь драйвер 4 из полости светильника и осуществить его замену или ремонт.
Для установки светильника на столбе на торцевой части светильника предусмотрен узел крепления, которым служит поворотный кронштейн 10, соединенный с откидной крышкой 3 посредством монтажных элементов.
Кронштейн 10 выполнен цилиндрической формы в виде полого тела с выступающим от торца светильника открытым концом.
Кронштейн 10 установлен в нишу, образованную с торцевого конца откидной крышки 3 имеет с ней шарнирное соединение.
Кронштейн 10 за счёт шарнирного соединения выполнен с возможностью его осевого перемещения относительно светильника, как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях, что позволяет закреплять светильник на столбе под любым выбранным углом.
При этом кронштейн 10 до установки светильника на столб предварительно жёстко фиксируют под выбранным углом в нише на откидной крышке 3 светильника.
При окончательном монтаже светильник с помощью закреплённого на нём кронштейна 10 устанавливают на опору, столб, верхнее основание и т.п. с помощью болтовых или резьбовых соединений, используя отверстия в кронштейне 10.
В процессе сборки светильник рассматривается ориентированным основанием корпуса 1 вниз, который при эксплуатации направлен вверх, т.е. сборка светильника происходит последовательно снизу-вверх: корпус-драйвер-плата-оптика-стекло-крышки-прижимное кольцо.
Сверху на внутреннюю поверхность корпуса 1 устанавливаются: печатная плата 5 со светодиодными модулями, затем – светооптический блок 6, который, в свою очередь, закрывается защитным экраном 7.
Печатная плата 1 и светооптический блок 6 закрепляются с внутренней стороны корпуса 1 с помощью монтажных элементов.
Защитный экран 7 закрепляется над печатной платой 5 и фиксируется прижимным кольцом 8, а с внешней стороны фиксирующей крышкой 2.
Прижимное кольцо 8, в свою очередь, закрывается в фиксирующей крышке 2.
Фиксирование контровочными винтами предотвращает произвольное выкручивание прижимного кольца 8, что также повышает надёжность сборки модульной конструкции светильника.
Корпус 1 выполнен цельнолитым из сплава алюминия с полимерным покрытием. Печатная плата 5 выполнена из алюминия.
На поверхности светильника отсутствуют внешние винты, что придаёт поверхности сглаженность и позволяет не задерживать на поверхности светильника осадки.
Основным преимуществом при сборке/разборке, ремонте светильника, является то, что драйвер 4 легко извлекается из корпуса 1 после открытия откидной крышки 3 путем отсоединения защёлкивающегося крепления зацепа 9, а при монтаже/демонтаже светильника на столб – то, что светильник легко снимается, или фиксируется к столбу посредством кронштейна 10 без использования дополнительных элементов, в частности, гуська.
Кронштейн 10 служит дублёром гуська, что является существенным преимуществом, т.е. нет необходимости устанавливать гусек на столбе, чтобы установить светильник в горизонтальном положении относительно освещаемой поверхности.
За счёт фиксации кронштейна 10 под углом к светильнику относительно вертикальной или горизонтальной оси, светильник может быть установлен под любым углом к освещаемой поверхности, как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях.
Светильник светодиодный может применяться для освещения больших открытых пространств, территорий и объектов: автодорог, автомагистралей, автотрасс, портов, открытых спортивных стадионов, строительных и рабочих площадок, наружной территории предприятий.
Светильник светодиодный обладает мощностью от 50 до 150 Вт при массе не более 13 кг, что обеспечивает необходимую лёгкость при установке на столбе, при этом являясь одним из самых мощных уличных светильников.
Заявляемый светильник светодиодный имеет следующие преимущества:
- снижение массогабаритных параметров светильника;
- лёгкость и оперативность установки, разборки и ремонта светильника;
- повышение времени работы и долговечности светильника;
- увеличение мощности светового потока при сниженном потреблении электроэнергии;
- повышение взрывозащищённости светильника за счёт герметизации драйвера от агрессивного воздействия среды помещением в герметичный отсек торцевой части светильника со стороны кронштейна;
- обеспечение вандалоустойчивости светильника достигается жестким корпусом светильника.
Достигается повышение эксплуатационных характеристик светильника за счёт исключения перегрева печатной платы, улучшения температурного режима работы светодиодов, повышения эффективности отвода тепла от печатной платы.
Более эффективное охлаждение светооптического блока позволяет устанавливать более мощные светодиоды, тем самым обеспечивая более мощный световой поток и яркость освещения.
Светильник светодиодный является компактным, эргономичным, удобным в эксплуатации и установке, позволяет увеличить яркость светооптического блока, упростить монтаж за счёт сниженной массы конструкции и увеличить за счёт герметичности его долговечность, может эксплуатироваться при любых погодных условиях.
Светильник светодиодный позволяет создавать равномерно направленное контрастное освещение, максимально комфортное для проведения спортивных мероприятий или освещения дорог.
Основным преимуществом светильника является возможность его оперативного разбора для осуществления ремонта, а также удобный и быстрый монтаж на столб.
Конструктивное выполнение печатной платы с увеличенным количеством светодиодов позволяет при включении питания создать достаточно мощный световой поток, направленный на освещаемую поверхность, например, для уличного освещения в темное время суток. Конструктивное выполнение корпуса и особенности установки в нем платы, драйвера, и светодиодных модулей обеспечивают эффективный теплоотвод от всех элементов светильника.