СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительному оборудованию со светоизлучающими диодами для наружного освещения улиц, дорог и т.п.
Светоизлучающие диоды имеют повышенную светоотдачу и в настоящее время все шире применяются в различном осветительном оборудовании, в частности, в устройствах уличного освещения.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано светодиодное осветительное устройство, содержащее корпус, который служит радиатором охлаждения и выполнен в виде плоской теплоотводящей пластины и прилегающих к пластине с образованием внутри корпуса полости стенок, образованных ребрами, ориентированными в продольном направлении. На лицевой стороне теплоотводящей пластины размещена плата со светодиодами, а в полости корпуса размещен рефлекторный модуль. В стенках выполнен паз для размещения защитного оптически прозрачного экрана. С наружной стороны теплоотводящая пластина механически соединена с кожухом, в котором размещен блок питания. Для обеспечения прилегания платы со светодиодами к теплоотводящей пластине в стенках корпуса размещены крепежные элементы, которые входят в ответные отверстия платы, расположенные в непосредственной близости от ее краев. С торцов корпус устройства закрыт крышками [патент США №7810955, МПК 9 F21V 29/00, 2010 г.].
Светодиодное осветительное устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, имеет следующие недостатки.
Использование крепежных элементов для обеспечения прилегания платы к поверхности теплоотводящей пластины не обеспечивает надежного контакта платы и теплоотводящей пластины в области с наибольшим выделением теплоты - в области расположения светодиодов, на наружной стороне платы, обращенной к теплоотводящей пластине. Это приводит - как следствие - к ухудшению условий теплоотвода от светодиодов.
Пространственное расположение ребер охлаждения - в зоне излучения светодиодов и его распространения в рефлекторном модуле - также не способствует обеспечению надежного теплоотвода от платы со светодиодами ввиду пространственного разнесения ребер охлаждения и упомянутой выше области с наибольшим выделением теплоты. Кроме того, непосредственный контакт кожуха с расположенным в нем блоком питания с теплоотводящей пластиной, находящейся, в свою очередь, в контакте с платой со светодиодами, повышает тепловую нагрузку на теплоотводящую пластину и является еще одним фактором, снижающим степень теплоотвода от светодиодов.
Ухудшение условий теплоотвода от платы со светодиодами снижает эксплуатационную надежность светодиодного осветительного устройства, принятого в качестве ближайшего аналога.
Задачей настоящей полезной модели является разработка светодиодного осветительного устройства, обладающего высокой эксплуатационной надежностью.
Поставленная задача решается тем, что в светодиодном осветительном устройстве, содержащем светодиодный модуль и механически соединенный с ним кожух с блоком питания, при этом светодиодный модуль содержит корпус, образованный плоской теплоотводящей пластиной и стенками, снабженными пазом для размещения защитного оптически прозрачного экрана; плату со светодиодами, расположенную в корпусе на лицевой стороне теплоотводящей пластины, и рефлекторный модуль, причем светодиодный модуль закрыт с торцов крышками, на стенках сформированы продольные ребра; рефлекторный модуль выполнен в виде совокупности полых усеченных многогранников по числу светодиодов, меньшие основания которых, обращенные к светодиодам, выполнены в виде опорных площадок, прилегающих к плате со светодиодами и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания обращены к защитному экрану; при этом рефлекторный модуль снабжен плечиками, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер, обращенной к плате со светодиодами, с возможностью размещения рефлекторного модуля с натягом между платой со светодиодами и продольными ребрами; на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено оребрение, а кожух с блоком питания присоединен к одному из торцов светодиодного модуля.
В варианте технического решения рефлекторный модуль изготовлен из пластмассы.
В варианте технического решения блок питания установлен в кожухе на радиаторах.
В варианте технического решения радиаторы закреплены на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины.
В варианте технического решения оребрение на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено в виде совокупности продольных ребер, ориентированных вдоль теплоотводящей пластины.
Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показан внешний вид заявляемого устройства и иллюстрируется размещение блока питания в кожухе, на фиг.2 приведен вид А-А фиг.1.
Светодиодное осветительное устройство включает светодиодный модуль 1 и механически соединенный с ним кожух 2 с блоком питания 3.
Светодиодный модуль 1 содержит корпус, образованный горизонтально вытянутой плоской теплоотводящей пластиной 4 и прилегающими к пластине 4 с образованием внутри корпуса полости стенками 5. На стенках 5 сформированы продольные ребра 6, простирающиеся вдоль полости корпуса, и выполнен продольный паз 7. На лицевой стороне теплоотводящей пластины 4, обращенной к полости корпуса, размещена плата со светодиодами 8. В состав светодиодного модуля входит рефлекторный модуль, выполненный в виде расположенных над платой 8 полых усеченных многогранников 9 по числу светодиодов. Многогранники 9 рефлекторного модуля изготовлены из пластмассы, например, из полиамида 6 с достаточно высоким модулем упругости. В продольном пазу 7 располагается защитный оптически прозрачный экран 10, закрывающий светодиодное устройство сверху.
Меньшие основания многогранников 9 обращены к светодиодам и имеют форму опорных площадок 11, плотно прилегающих к плате 8 и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания многогранников 9 обращены к экрану 10. Кроме того, рефлекторный модуль снабжен плечиками 12, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер 6, обращенной к плате 8 (или, говоря иначе, ребра 6 опираются своей нижней поверхностью на плечики 12).
Плотное прилегание опорных площадок 11 к плате 8 и плечиков 12 к нижней поверхности ребер 6 позволяет разместить рефлекторный модуль в полости корпуса с натягом между платой 8 и ребрами 6, без зазора, жестко зафиксировать положение платы 8 в корпусе, обеспечить ее плотное прилегание к поверхности теплоотводящей пластины 4, и, как следствие - надежный тепловой контакт платы со светодиодами 8 и пластины 4. Жесткой фиксации рефлекторного модуля способствует его выполнение из пластмассы с достаточно высоким модулем упругости.
На наружной стороне теплоотводящей пластины 4 выполнено оребрение, представляющее собой совокупность продольных ребер 13, ориентированных вдоль пластины 4. Таким образом, пластина 4 с ребрами 13 в заявляемом устройстве выполняет роль радиатора охлаждения.
С торцов светодиодный модуль 1 закрыт крышками 14. К одной из крышек 14 пристыкован кожух 2 с блоком питания 3, при этом в крышке 14 выполнены отверстия (на фиг. не показаны) для прохождения электрических проводов, соединяющих плату 8 с блоком питания 3.
Блок питания 3 в кожухе 2 установлен на радиаторах 15, которые, в свою очередь, закреплены - например, при помощи клея - на поверхности кожуха 2, противоположной поверхности теплоотводящей пластины 4. При таком расположении радиаторов 15 существенно снижается тепловая нагрузка на поверхность кожуха 2, находящуюся в механическом и тепловом контакте с теплоотводящей пластиной 4, и, соответственно - уменьшается тепловая нагрузка на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 и ребрами 13.
Светодиодное осветительное устройство работает следующим образом. К размещенным на плате 8 светодиодам прикладывается электрическое напряжение, обеспечивающее излучение светодиодов, которое выводится наружу при помощи рефлекторного модуля. Радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 с ребрами 13, обеспечивает отвод тепла от светодиодов и поддержание требуемого теплового режима устройства.
Заявляемое конструктивное решение светодиодного осветительного устройства позволяет существенно повысить отвод тепла от платы со светодиодами, обеспечить стабильный температурный режим работы устройства, и, как следствие - повысить эксплуатационную надежность и срок службы светодиодного осветительного устройства. Это достигается следующей совокупностью признаков:
- обеспечением плотного и надежного контакта платы со светодиодами и теплоотводящей пластины за счет размещения с натягом, между платой со светодиодами и ребрами, сформированными на боковых стенках корпуса устройства, рефлекторного блока;
- выполнением оребрения на наружной стороне теплоотводящей пластины, в том числе, в зоне возникновения наибольшей тепловой нагрузки - в области непосредственного контакта светодиодов и теплоотводящей пластины.
Дополнительным фактором, улучшающим условия теплоотвода в заявляемом устройстве, является размещение блока питания на радиаторах, закрепленных на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины, что, в конечном итоге, позволяет снизить тепловую нагрузку на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной и ее оребрением.
Следует отметить, что плотный и надежный контакт платы со светодиодами и теплоотводящей пластины в заявляемом устройстве обеспечивается без использования крепежных элементов, например, винтов - как в ближайшем аналоге, что существенно упрощает как конструкцию светодиодного осветительного устройства, так и процесс его изготовления.