ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к системам осветительных устройств модульной конструкции, которые могут быть использованы для освещения любых классов дорог, а также подсветки архитектурных и строительных объектов, таких как: разнообразные здания, сооружения, мосты, эстакады и т.п.
Известен узел, основанный на светоизлучающих диодах (СИД) и состоящий из небольших конструктивных модулей, выполненных из подузлов монтажных и оптических плат, по меньшей мере одна из которых установлена на две монтажные платы, выполненные с возможностью приведения в действия и/или питания массивов СИД, с которыми они электрически или механически соединены (RU 2571087, кл. F21S 2/00, опубликовано 20.12.2015).
Известное решение позволяет улучшить ремонтопригодность осветительного узла, поскольку при выходе из строя замене подлежит не весь узел, а только его часть, например, СИДный модуль.
Недостаток названного устройства состоит в ограничении его применения из-за небезопасном для человека его обслуживании и/или эксплуатации в уличных условиях окружающей среды.
Также известны отдельные керамические носители со светодиодами, электрически соединенными с проводящими дорожками в виде спеченных участков металлизации, расположенных на поверхности каркаса каждого из этих носителей, при этом последние выполнены с возможностью их соединения в матрицу с целью получения соответствующих осветительных приборов (RU 2563245, кл. F21S 2/00, опубликовано 20.09.2015).
Конструктивные модули в виде кирпичиков в приведенном решении закреплены в строго определенных местах, ограниченных рамой. Это сужает возможность формирования из них осветительных приборов более разнообразных конфигураций, кроме имеющих прямоугольную форму.
Кроме того, в известном решении не предусмотрена возможность замены оптического элемента в отдельном конструктивном модуле, а световые углы рассеивания могут быть изменены только путем выгибания или вгибания названной рамы, ограничивающей всю конструкцию целиком.
Также известен модульный светодиодный прожектор, содержащий защитный корпус в котором установлены светодиодные модули, каждый из которых содержит оптическую систему со светодиодными секторами, включающими светодиоды, установленные в фокусе выполненных съемными линз, при этом светодиодные модули размещены на несущем основании, выполненном в виде единой ровной детали или в виде сварной рамы на металлической основе (RU 2510644, кл. F21S 13/00, опубликовано 10.04.2014).
Назначение известного прожектора состоит в освещении железнодорожных путей перед локомотивом в темное время суток. Этим объясняется требование максимальной соосности направления оптических осей для создания однонаправленного пучка света, при этом уровень светового потока прожектора регулируется одновременно для всех входящих в него светодиодных модулей. Кроме того, габаритные размеры известного устройства строго определены.
В отличие от известных устройств с фиксированной оптической системой и габаритами предложенная полезная модель позволяет расширить арсенал осветительных средств путем произвольного изменения расположения на его не регламентируемом по габаритам основании световых модулей с одновременным обеспечением возможности использования различных оптических элементов в рамках одного осветительного устройства, что позволяет обеспечить различные варианты светораспределения устройства и уйти от провалов или резких спадов, а также неравномерности освещенности заданных объектов.
Предложенное осветительное устройство содержит платформу с передающими электромагнитными катушками. На платформе в заданном порядке установлены заключенные в корпуса съемные модульные элементы со светоизлучающими диодами (СИД), оптическими элементами в виде различных по оптическим свойствам линз и приемными электромагнитными катушками. Приемные электромагнитные катушки модульных элементов выполнены с возможностью электромагнитного взаимодействия с соответствующими передающими электромагнитными катушками платформы.
Оптический элемент каждого модульного элемента выполнен в виде съемной линзы, а его корпус выполнен герметичным.
Платформа устройства может быть выполнена из ферромагнитного материала для установки на ней модульных элементов, включающих магнит.
Согласно другому варианту модульные элементы могут быть связаны с платформой механическими крепежными средствами, например, с помощью винтового соединения, штырей и т.п.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображен единичный световой модульный элемент; на фиг. 2 - осветительное устройство со съемными модульными элементами и платформой; фиг. 3 - пример использования осветительного устройства с разными линзами.
Изображенный на фиг. 1 единичный световой модульный элемент 1 состоит из корпуса, в котором на теплоотводящем элементе 2, выполненном на основе меди или алюминия, на подложке установлен СИД 3. В нижней части модульного элемента расположена приемная электромагнитная катушка 4 (приемник Rx) и электрический преобразователь 5. В верхней части модульного элемента расположен оптический элемент в виде линзы 6.
Несколько световых модульных элементов, на фиг. 2 чертежа обозначенные «СМ», могут быть расположены на платформе 7 осветительного устройства 13 в ряд, образуя линейную комбинацию. Также, они могут располагаться на платформе в другой заданной комбинации. На указанной платформе установлены также передающие электромагнитные катушки 8 (передатчик Tx) и подвод электрического питания 9 напряжением 220 В переменного тока в соответствии с ГОСТ Р 54149-2010 на электроснабжение.
Вышеприведенная конструкция осветительного устройства позволяет уйти от жесткой привязки единичных модулей к их определенному месту на платформе.
Т.е. универсальность использования предложенного осветительного устройства обеспечена благодаря тому, что места установки единичных модулей на платформе не регламентированы. Они могут крепиться в любом заданном месте платформы, ограниченном только ее размером.
Также преимущество предложенного устройства состоит в гибкой системе фокусировки, обеспеченной возможностью устанавливать на различных модульных элементах различные по оптическим свойствам линзы 6, что позволит обеспечить различные варианты светораспределения устройства.
На фиг. 3 схематично изображена стена дома 10, на которую направлены световые пучки 11 и 12, исходящие от осветительного устройства 13. Благодаря использованию в одном осветительном устройстве различных линз можно, например, избежать нежелательного засвечивания окон жилых зданий. Так, направленный в межоконное пространство световой пучок 11 выполняют узко направленным, а световой пучок 12 - широко направленным. Таким образом, получаем равномерно засвеченную поверхность здания без ущерба для жителей. Это один из многих вариантов использования предложенного осветительного устройства.
Безопасность и надежность работы предложенного осветительного устройства в условиях уличного функционирования обеспечена помимо выполнения корпусов световых модульных элементов герметичными, также благодаря использованию в них универсальной степени защиты от влаги, пыли и грязи IPXY, где X, Y больше или равны 2.
Световые модульные элементы могут крепиться к ферромагнитной платформе 7 с помощью надежного магнитного соединения, выполненного, например, на основе неодимового сплава марки N45. На фиг. 1 показан возможный вариант размещения магнитного элемента 14 в модульном элементе 1, обеспечивающий его надежное и быстрое закрепление на платформе 7.
Также возможен вариант механического закрепления модульных элементов. В этом варианте в платформе с определенным шагом выполняют винтовые отверстия под винтовые цокали модульных элементов.
Устройство работает следующим образом.
При подаче питания на осветительное устройство 13, передающие электромагнитные катушки 8 генерируют электромагнитное поле. Это поле принимается электромагнитными катушками 4, установленными в единичных световых модульных элементах (фиг. 1) и преобразовывается в электрический ток. Электрический ток, проходя через электрический выпрямитель, проходит через P-N переход СИДа 3 и, в результате получается световое излучение, которое, проходя сквозь линзу 6, формируется в заданный световой пучок 11 или 12 (фиг. 3).
Предложенное устройство может иметь практически любую длину, ширину и конфигурацию. Оно надежно и электрически безопасно во всепогодных уличных условиях. Ремонт предложенного устройства возможен в любых условиях без демонтажа самого устройства со здания или сооружения, на котором он расположен.
Также в полезной модели обеспечена компактность при хранении и транспортировке модульных элементов устройства поскольку они имеют одинаковые габариты и хранятся в коробках с минимальным количеством пустот.