СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к светотехнике, а именно, к устройствам для освещения цехов, складов, ангаров, спортивных площадок и комплексов, для уличного освещения, а также для других промышленных и социальных объектов.
Известен светодиодный светильник, включающий основание, выполненное в виде профиля, имеющего плоский участок на внутренней поверхности и выполненные в его пределах пазы и/или отверстия для размещения в них крепежных элементов, фиксирующих, по крайней мере, одну электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами, при этом, по крайней мере, одна боковая сторона основания снабжена отбортовкой (Патент на полезную модель №99854, приоритет от 28.07.2010 г.).
Известен светильник светодиодный, содержащий корпус, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы светодиодов и блок для их питания, причем корпус выполнен из теплопроводящего материала с отсеком под блок питания, отсеком под размещение матриц светодиодов, выполненным профилированным, и выполненными на корпусе элементами для монтажа светильника в различных условиях эксплуатации. При этом корпус выполнен в виде отрезка пустотелого металлического профиля, состоящего из П-образного отсека для размещения источника света на мощных светодиодах, отсеков для размещения источников питания светодиодов и цилиндрического отсека для крепления светильника на трубу консоли осветительной опоры, при этом на внешней поверхности отсеков для размещения мощных светодиодов и источников питания размещены теплоотводящие ребра из того же материала, увеличивающие площадь внешней поверхности светильника (патент на полезную модель №102748, приоритет от 28.09.2010 г.).
Известен светодиодный светильник, содержащий радиатор с источником света в виде светодиодного модуля или линейки и блоком питания, при этом радиатор имеет, по меньшей мере, одну плоскую поверхность, на которой закреплено не менее одного источника света и блок питания, закрываемые кожухом, не препятствующим распространению электромагнитных волн и образующим лицевую сторону светильника. Этот светильник характеризуется также тем, что на радиаторе, имеющем более одной плоской поверхности, источники света могут быть закреплены более чем на одной поверхности. Кроме того, наружная сторона радиатора выполнена игольчатой или ребристой (патент на полезную модель №1196927, приоритет от 11.03.2010 г.).
Известен светильник светодиодный, содержащий перфорированное основание, по меньшей мере, из двух секций, жестко скрепленных между собой боковыми сторонами в вертикальной плоскости, верхняя сторона основания снабжена вертикальными ребрами, нижняя сторона - профилированными пазами для крепления кластера с печатной платой и светодиодами, к боковым сторонам каждой секции основания закреплены блок питания и радиатор с ребрами охлаждения, каждый на свою секцию. В светильнике над ребрами основания размещен электровентилятор, верхняя сторона основания снабжена скобой для подвеса с рым-болтом и карабином, ребра основания выполняют роль направляющих для воздушных потоков, создаваемых вентилятором (патент на полезную модель №95068, приоритет от 10.03.2010 г.). По совокупности существенных признаков принимает это техническое решение за прототип.
Прототип имеет следующие недостатки:
- большой вес, вызванный, в частности, наличием вентилятора (около 12 кг);
- недостаточно эффективный отвод тепла, т.к. оребрение на основании, являющемся основным теплонесущим телом, не оптимально, а игольчатые радиаторы находятся по бокам светильника и, кроме того, представляют собой отдельные детали, крепящиеся к основанию светильника;
- конструктивное исполнение светильника из 2-х секций, с наличием по одним бокам игольчатых радиаторов, а по другим бокам - блоков питания, не позволяет создать эффективную конструкцию блоков светильников, состоящих из 2-х и более светильников.
Заявляемая полезная модель светодиодного светильника устраняет отмеченные недостатки прототипа.
Техническое решение задачи заключается в создании технологичного в изготовлении, надежного в эксплуатации, сравнительно легкого светильника, являющегося по сути модулем, способным агрегатироваться в блоки из 2-х, 3-х и более светильников, обеспечивающего экономию электроэнергии и отвечающего нормам, предъявляемым к светодиодным светильникам.
Светодиодный светильник, согласно заявленной полезной модели, включает блок питания и основание, на верхней стороне которого имеются элементы охлаждения, а на нижней плоской стороне размещены светодиоды, характеризуется тем, что элементы охлаждения представляют собой игольчатый радиатор, выполненный заодно с основанием и занимающий не менее 85-90% площади основания, с отношением высоты иглы к толщине основания, в интервале 4:1 - 6:1, выполнением среднего диаметра сечения конуса в интервале 4-7 мм и конусностью в интервале 1-2 градуса, при этом основание и игольчатый радиатор отлиты из алюминия или алюминиевого сплава.
Такое выполнение светильника особенно эффективно при освещении больших площадей, когда в светильниках используются мощные светодиоды, которые достаточно сильно нагреваются и требуют эффективного теплоотвода. Экспериментально подобранный игольчатый радиатор согласно заявленной полезной модели и другие дополнительные меры, изложенные ниже, обеспечивает такое эффективное охлаждение светильника даже без использования вентилятора.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что поверхность игольчатого радиатора и вся верхняя часть основания выполнены зачерненной. Из теории теплообмена известно, что черное тело излучает более эффективно тепло, чем светлое тело, при прочих равных условиях. Чернение игольчатого радиатора и верхней поверхности основания осуществляется одним из известных в технике способов.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что светодиоды крепятся на печатной плате, которая в свою очередь крепится к основанию, причем между печатной платой и основанием имеется теплопроводящая паста. Использование единой печатной платы известно и является возможным вариантом исполнения. Наличие теплопроводящей пасты между печатной платой и основанием делает теплопроводящую среду непрерывной и повышает эффективность теплоотвода.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что каждый светодиод крепится на отдельной печатной плате, представляющей собой подложку, которая в свою очередь крепится к основанию, причем между подложкой и основанием имеется теплопроводящая паста. Такой вариант исполнения экономически оправдан.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что светодиод и отдельная печатная плата представляют собой единый сборочный элемент, который дополнительно содержит линзу светодиода, а каждый сборочный элемент соединен с другим электрической цепью. Этот вариант улучшает процесс сборки светодиодов в светильнике.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что он имеет дополнительно корпус, к которому крепятся основание, блок питания и элементы крепления светильника. Такое конструктивное исполнение, представленное на нижеприведенных фигурах, является достаточно оптимальным для заявляемой полезной модели.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что печатная плата с установленными на ней светодиодами или сборочные элементы, соединенные между собою электрической цепью, заливаются после сборки компаундом. Наличие компаунда повышает надежность и долговечность при работе светильника.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что крепежный элемент светильника представляет собой П-образную планку, прикрепляемую к корпусу, на которой сверху крепится, например, рым-болт. Здесь описывается один из вариантов исполнения крепления, который не является принципиальным, но достаточно простым, а значит и экономичным.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что светильники могут быть соединены в блоки из 2-х, 3-х и более светильников. Это принципиальная возможность использования светильника в качестве модуля в блоке, когда параметры одного светильника умножаются на их необходимое число для достижения общих необходимых технических характеристик блока. Это еще одно преимущество перед конструкцией прототипа.
Светодиодный светильник, согласно заявляемой полезной модели, характеризуется также тем, что соединение светильников в блоки осуществляется, например, с использованием крепежных элементов в виде П-образных планок, отверстий в них под рым-болты и соединительных планок, к которым в свою очередь крепятся, например, рым-болты. Здесь описывается один из вариантов исполнения светильника.
Светодиодный светильник, согласно заявленной полезной модели, в одном из вариантов исполнения представлен на следующих фигурах:
Фиг.1 - внешний вид светильника, вид снизу-спереди;
Фиг.2 - внешний вид светильника, вид сверху спереди;
Фиг.3 - эскиз светодиодного светильника.
Заявляемый в качестве полезной модели светильник светодиодный состоит из основания 1, с которым заодно выполнен игольчатый радиатор 2, отлитые из алюминия или алюминиевого сплава. К нижней плоской поверхности 3 основания прикрепляются сборочные элементы светодиодов 4. Каждый сборочный элемент 4 светодиода представляет собой сборочную единицу и состоит из собственно светодиода 5 с линзой 6, закрепленного на подложке 7. На подложку, перед ее креплением к основанию наносится теплопроводящая паста 8. Количество элементов, мощность светодиодов и их расположение определяются техническими условиями конкретного светильника. Каждый элемент соединяется с другим с помощью электрического провода. Монтажная схема соединения элементов специальной конструкции заливается на нижней поверхности основания слоем компаунда 9. Основание 1 крепится к корпусу 10 светильника. К корпусу 10 светильника крепится также источник постоянного тока, закрытый крышкой 11. К корпусу 10 светильника крепятся кронштейны 12, на которых имеются рым-болты 13 для подвешивания светильника на необходимом расстоянии от пола.
Светильник имеет мощные светодиоды мощностью от 1 до 10 Вт каждый.
Конструкция светильника, включая размеры радиатора и его игольчатой поверхности, отсутствие защитного кожуха, выполнение основания и радиатора из алюминия или алюминиевого сплава, чернение их поверхностей и использование теплопроводящей пасты обеспечивают эффективное охлаждение светильника без использования вентилятора и делает его достаточно легким. Кроме того, конструкция светильника позволяет использовать его как модуль и объединять эти модули в блоки по 2, 3 и более светильника в зависимости от назначения такого такого блока и предъявляемых к нему требований.