СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к светотехнике, а именно к устройствам для освещения помещений, таких как читальные залы, библиотеки и др., а также для уличного освещения.
Известен светильник уличный светодиодный, см. патент на полезную модель №83587 F21S 13/10, публ. 10.06.2009 года, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, при этом вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде пластин оребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса. Источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы, объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов, при этом каждый из светодиодов крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплоотводящей пятки светодиода к специальным, электрически нейтральным, контактам печатной платы. Кроме того, печатная плата изготовлена на металлической пластине из алюминия, жестко закрепленной на корпусе, к которой с помощью предварительно пропитанной смолами стеклоткани прикреплена медная фольга, а блок питания светильника имеет разъем управления входным напряжением, позволяющий дистанционно управлять включением и выключением блока питания, различными внешними системами управления освещением.
К недостаткам известного светодиодного модуля используемого в известном светильнике можно отнести сложность конструкции и недостаточную эффективность отвода тепла от мощных светодиодов.
Известен более совершенный светодиодный светильник по патенту на полезную модель №96696, F21S 4/00, публ. 10.08.2010 года - прототип, содержащий светодиодный модуль в котором в качестве источника света смонтированы светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, корпус-радиатор, выполненный из полого профиля, при этом оптическая линза, закрывающая светодиоды, может быть выполнена в форме различных геометрических фигур, а корпус-радиатор выполнен в виде вертикальных ребер-решеток из теплопроводящего материала. Оптическая линза может быть выполнена в форме кольца, треугольника, прямоугольника, квадрата.
К недостаткам известного светодиодного светильника со светодиодным модулем состоящим из светодиодов, корпуса радиатора и линзы выполненной в вариантном исполнении различной формы можно отнести низкую эффективность отвода тепла от светодиодов и от линзы.
Задачей, предполагаемой полезной модели является разработка конструкции светодиодного модуля позволяющего использовать светодиоды повышенной мощности, который более эффективно обеспечивает отвод тепла и поддержание температуры элементов светильника в рабочих пределах и обеспечивает более быстрый монтаж.
Поставленная задача достигается сочетанием общих с прототипом известных признаков, включающих, по меньшей мере, один светодиод, корпус и линзу, выполненную с охватом всех светодиодов модуля и новых признаков, таких как выполнение корпуса светодиодного модуля в виде стакана П-образной формы на открытом торце которого, в кольцевой выемке, герметично закреплена линза, а на внутренней поверхности закрытого торца смонтированы светодиоды, при этом, по периметру наружной боковой поверхности корпуса и наружной поверхности закрытого его торца закреплены при помощи отгибов и замковых соединений, выполненных на сторонах, контактирующих с этими поверхностями корпуса, путем пайки, сварки или склеивания, тонкостенные теплоотводящие пластины.
На верхней стороне каждой теплоотводящей пластины перпендикулярной продольной оси светильника и нижней стороне пластины контактирующей с наружной поверхностью закрытого торца корпуса дополнительно выполнены отгибы, на которых выполнены замковые соединительные элементы, каждый из которых выполнен в виде отверстия на отгибе и выступа на этом же отгибе напротив отверстия.
Толщина тонкостенной теплоотводящей пластины выполнена равной 0,4-2,0 мм.
Стакан выполнен из теплопроводного материала, например, алюминия, меди, бронзы и т.п. материалов.
Отгибы пластин перпендикулярные продольной оси модуля выполнены трапециевидной формы меньшим основанием направленным к оси модуля.
Новизной предложенного технического решения является выполнение корпуса светодиодного модуля в виде стакана П-образной формы на открытом торце которого, в кольцевой выемке, герметично закреплена линза, а на внутренней поверхности закрытого торца смонтированы светодиоды, при этом, по периметру наружной боковой поверхности корпуса и наружной поверхности закрытого его торца закреплены при помощи отгибов и замковых соединений, выполненных на сторонах, контактирующих с этими поверхностями корпуса путем пайки, сварки или склеивания, тонкостенные теплоотводящие пластины.
Так, выполнение корпуса светодиодного модуля П-образной формы позволяет обеспечить герметичность полости, в которой смонтированы светодиоды, а крепление тонкостенных пластин при помощи привариваемых, или припаиваемых, или приклеиваемых к корпусу отгибов и замковых соединений позволяет эффективно отводить тепло от основания на котором смонтированы светодиоды.
Признаки выполнения на верхней стороне каждой теплоотводящей пластины перпендикулярной продольной оси светильника и нижней стороне пластины контактирующей с наружной поверхностью закрытого торца корпуса отгибов, на которых выполнены замковые соединительные элементы, каждый из которых выполнен в виде отверстия на отгибе и выступа на этом же отгибе напротив отверстия, выполнение толщины тонкостенной теплоотводящей пластины 0,4-2,0 мм., выполнение стакана из теплопроводного материала, например, алюминия, меди, бронзы и т.п. материалов, а также выполнение отгибов пластин перпендикулярных продольной оси модуля трапециевидной формы меньшим основанием направленным к оси модуля. - являются признаками дополнительными, способствующими достижению поставленной полезной моделью задачи.
Так, наличие замковых соединений на верхних и нижних отгибах теплоотводящих пластин, трапециевидная форма отгибов пластин перпендикулярных продольной оси модуля позволяет устанавливать и закреплять радиаторные пластины строго в заданном положении и на заданном расстоянии друг от друга, определяемом расстояниями между отверстиями в основании с обеспечением равномерного отвода тепла от всех радиаторных пластин без перегрева какой-либо их стороны.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям признаки предлагаемого технического решения являются новыми, не очевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением задачи.
Предполагаемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично представлен общий вид светодиодного модуля в разрезе.
На фиг.2 показана теплоотводящая пластина.
Предлагаемый светодиодный светильник состоит из корпуса 1 П-образной формы в нижней открытой части которого выполнена выемка 2 для установки в нее линзы 3. Теплоотводящие пластины 4 выполнены с отгибами 5 перпендикулярными вертикальной оси 6 модуля и с направляющими отгибами 7 параллельными вертикальной оси 6 модуля и окнами 8 для создания теплоотводящих потоков. При этом отгибы 5 и отгибы 7 модуля контактно связаны с наружной поверхностью корпуса 1 при помощи пайки, сварки или склеивания. Дополнительно теплоотводящие пластины 4 между собой сверху связаны при помощи замкового соединения выполненного в виде выступов 9 на верхнем и нижнем отгибах 5 и отверстий 10 на этих же отгибах, выполненных напротив выступов 9. Выступы 9 замковых соединений входят при сборке в соответствующие отверстия 10, выполненные на отгибах рядом расположенных пластин.
Отверстия 11 на поверхности каждой теплоотводящей пластины 4 создают своеобразные каналы для отвода тепла от более нагруженных теплом пластин к менее нагруженным. Выступы 12 на наружной стороне нижней части радиаторных пластин 4 контактно связаны с обечайкой 13, которая охватывает выступы 12 при помощи операции закатки. Светодиоды 14 устанавливаются внутри корпуса 1.
Предлагаемый светодиодный модуль работает следующим образом.
Первоначально производят изготовление всех элементов модуля к корпусу 1 которого, при помощи сварки, пайки или склеивания крепят теплоотводящие пластины 4. В выемке 2 открытого торца П-образного корпуса 1 устанавливается линза 3. Теплоотводящие пластины 4 между собой связаны при помощи замковых соединений на отгибах перпендикулярных продольной оси модуля, выступы 9 которых после из загибки входят в отверстия 8 замковых соединений теплоотводящих пластин 4. Снизу на выступы 12 теплоотводящих пластин 4 устанавливается обечайка 13 с отбортованной нижней кромкой, после чего при помощи закатного механизма осуществляется закатка верхней кромки обечайки 13 до плотного охвата ею выступов 12 каждой теплоотводящей пластины 4.
При установке на корпус 1 светодиодов 14, нагревающихся во время работы, последний передает тепло через отгибы 5 теплоотводящим пластинам 4. Тепловые потоки, проходя между пластинами 4, отверстиями 11 и направляющими отгибами 7 обеспечивают эффективный отвод тепла, Тепло, передаваемое пластинами 4 по периметру обечайке 13 также способствуют его равномерному и эффективному отводу, поддерживая температуру основания и светодиодов в заданных рабочих пределах.
В настоящее время на предлагаемое устройство на предприятии разработана техническая документация, изготовлена опытная партия светильников, испытания которых показали положительные результаты.
После проведения комплексных испытаний будет принято решение об организации производства предлагаемых устройств.