ЛИНЕЙНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ПРИБОР И ТЕПЛООТВОДЯЩИЙ ПРОФИЛЬ КАК ЕГО КОРПУС

Область техники
Группа полезных моделей относится к области долговечной светотехники, и в частности, к устройствам приборов долговечных полупроводниковых источников света для неподвижной установки, а также к трубчатым профилированным радиаторам как их составной части в качестве несущих корпусов приборов.
Уровень техники
Известен осветитель, корпус которого выполнен в виде радиатора с теплоотводящими ребрами, содержащий расположенные в едином корпусе источник излучения и коллектор, источник выполнен в виде светодиода со слоем люминофора белого свечения, коллектор выполнен из двух положительных линз, первая из них - плосковыпуклая плоской поверхностью жестко соединена со светящейся поверхностью люминофора, расположенной в передней апланатической точке второй поверхности этой линзы, передний фокус второй положительной линзы коллектора оптически сопряжен со светящейся поверхностью люминофора.
(Патент РФ №46111, 2005)
Ограничением данного осветителя является сложность и дороговизна его оптической системы коллектора и предназначение только для единичного светодиода, из-за чего осветитель непригоден для широкого применения в протяженных световых линиях с многофункциональным микроэлектронным управлением линией светодиодов и для цепей освещения как альтернативы люминесцентным линейным источникам света.
Также известен теплоотводящий (или теплообменный) профиль, выполненный из алюминиевого сплава, содержащий трубу и теплорассеивающий элемент, выполненный в виде двух продольных стенок, расположенных с противоположных сторон трубы параллельно друг к другу, и продольных пластин, радиально расположенных между стенками, продольные стенки и радиальные пластины расположены относительно оси трубы по принципу симметрии.
(Патент РФ №36725, 2004)
Ограничением этой полезной модели является узость его функционального назначения только как теплоотводящего закрытого профиля, непригодного в качестве корпуса-радиатора светодиодного прибора в связи с отсутствием в профиле элементов для крепления аппаратуры светодиодного прибора, в том числе электромонтажных элементов,
элементов защиты от внешних воздействий, а также не предусмотрен выход света излучающих элементов.
Раскрытие полезных моделей
Техническая задача линейного светодиодного прибора - упрощение и удешевление прибора, потенциальная альтернатива люминесцентным лампам, улучшение эксплуатационных свойств за счет применения профиля, эффективно совмещающего функции радиатора для теплоотвода и потребительски привлекательного несущего корпуса прибора.
Техническая задача профиля - эффективное выполнение совмещенной функции радиатора для теплоотвода и линейно протяженного, декоративно оригинального и привлекательного несущего корпуса различных приборов, в том числе светодиодных.
Эти две полезные модели связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел, а именно: линейно протяженный алюминиевый теплоотводящий профиль, хотя и может быть использован независимо, разработан в том числе в качестве основной составной части для реализации совмещенной функции несущего корпуса-радиатора предлагаемого линейно протяженного светодиодного прибора.
Для достижения технического результата теплоотводящий профиль выполнен из алюминиевого сплава, содержит базовую профильную деталь с продольными параллельными стенками и теплоотводящими продольными радиальными элементами, расположенными относительно оси базовой детали по принципу симметрии. Предлагаемый профиль отличается тем, что внешний абрис поперечного сечения профиля с радиальными элементами вписан в воображаемую окружность, а базовая профильная деталь с продольными параллельными стенками имеет внутренний абрис поперечного сечения П-образной формы, при этом есть дополнительные центральный и двусторонние симметричные боковые пазы. Теплоотводящие радиальные элементы выполнены в виде ряда продольных параллельных ребер-выступов двух типов: гофрированных и гладких, в поперечном сечении концами вписанных в границу указанной окружности и преимущественно на равном угловом расстоянии друг от друга. Поперечное сечение центрального паза имеет форму, соответствующую гайке, навинченной на резьбовой конец, а боковые пазы выполнены двух типов: наружный с фиксирующими сверху и снизу выступами, обращенными внутрь П-образной формы, и под указанными гладкими ребрами-выступами внутренние пазы с круглым поперечным сечением с возможной резьбой в них.
Линейный светодиодный прибор, корпус которого выполнен в виде радиатора с теплоотводящими ребрами, отличается использованием в качестве корпуса-радиатора
предлагаемого теплоотводящего профиля. Светодиодный источник выполнен в виде в виде единой линии монтажных плат с одним или несколькими светодиодами на каждой. Светодиоды подключены через провода токоподвода к электронному преобразователю питающей цепи. Монтажные платы со светодиодами и провода закреплены в центральном пазу профиля, защитный оптически прозрачный экран вставлен с наружной стороны профиля в его наружном пазу, защитные торцевые пластины с формой поперечного сечения профиля закреплены креплениями во внутренних пазах профиля. Сверху монтажных плат со светодиодами и с проводами токоподвода вдоль всей длины корпуса-профиля установлен единый декоративный экран с прорезями для светодиодов, преимущественно рефлектор, зафиксированный краями продольных сторон во внутренних пазах корпуса-профиля. К торцевым пластинам могут быть прикреплены поворотные кронштейны, а сзади или сбоку корпуса-профиля выполнено отверстие для проводов токоподвода к светодиодам от внешнего электронного преобразователя питающей цепи. По условиям эксплуатации внутреннее пространство с монтажными платами и светодиодами может быть отделено от внешней среды с заданной, в том числе высокой степенью защиты.
Перечень чертежей
Фиг.1 - теплоотводящий профиль в изометрии.
Фиг.2 - поперечное сечение профиля.
Фиг.3 - схема расположения монтажных плат со светодиодами в части профиля-корпуса линейного светодиодного прибора.
Фиг.4 - фотография части прибора со снятым декоративным экраном.
Фиг.5 - фотография части прибора с установленным декоративным экраном.
Осуществление полезных моделей
Профиль алюминиевый содержит следующие элементы: выступающие продольные радиальные теплоотводящие гофрированные ребра 1 и гладкие выступы 2 над внутренними боковыми пазами 3 с круглым поперечным сечением, центральный нижний паз 4, верхние пазы 5 с фиксирующими сверху и снизу внутренними выступами для фиксации защитного стекла.
Светодиодный прибор с профилем в качестве несущего радиатора-корпуса дополнительно содержит следующие элементы: 6 - монтажные платы со светодиодами, 7 - декоративный экран-рефлектор, 8 - торцевые кронштейны крепления прибора на внешней несущей поверхности. Провода токоподвода питания и управления светодиодов, отдельный электронный блок-преобразователь питания и управления на рисунках не показаны.
Теплоотводящий профиль из алюминиевого сплава изготовлен экструзионным способом выдавливания через матричную форму под давлением с охлаждением и без термообработки.
Особенностями предлагаемого профиля является его технически и эстетически гармоничная форма: внутри коробчатая плоская с пазами, снаружи с теплоотводящими ребрами жесткости, вписанными в границу окружности с радиусом R и на одинаковом угловом расстоянии друг от друга.
У светодиодного прибора на основе предлагаемого профиля в качестве корпуса-радиатора появляются улучшенные эксплуатационные свойства, возможность применения микроэлектронных компонентов ввиду появившегося расчетного запаса по теплоотводу. В результате рисунок профиля сводится к П-образной форме, но надо учесть, что площадь реального профиля больше площади упрощенного П-образного профиля. Лучше приблизить абрис сечения профиля снаружи к окружности, а не к прямоугольнику.
Сборка светодиодного прибора следующая:
1) Монтаж светодиодов на отдельные монтажные платы;
2) Монтаж плат со светодиодами и проводами токоподвода в профиль-корпус на его центральный паз и вывод кабеля наружу к разъему блока-преобразователя питания и управления;
3) Монтаж защитного декоративного экрана-вставки во внутренние пазы;
4) Монтаж защитного стекла в наружный паз;
5) Монтаж торцевых пластин-заглушек, в том числе на герметизирующие резиновые прокладки;
6) Монтаж кронштейнов крепления прибора к торцевым пластинам.
Светодиодный прибор работает следующим образом.
Включают прибор подачей питания 220 В, 50 Гц на типовой блок (преобразователь) питания и управления. Питание светодиодов - от 24 до 48 В постоянного тока. В зависимости от платы управления светодиоды могут быть разного цветоизлучения и с регулированием яркости свечения. Степень защиты - разная, в том числе высокая (защита от струи воды) по международному ГОСТ IP65-66. Наработка на отказ как блока, так и самого прибора - от 50000 до 100000 ч (практически от 5 до 10 лет без необходимости ремонта), поэтому регламентное обслуживание электронных компонент не предусмотрено. При наличии проводов управления возможно регулирование яркости свечения светодиодов. Обслуживание прибора - минимальное, очистка от внешних загрязнений. Ремонт в маловероятном случае неисправности могут проводить только специализированные сервисные организации.