СВЕТИЛЬНИК УДАРОПРОЧНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к долговечным осветительным устройствам и/или источникам света с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов) в качестве непосредственно источников света, и может быть использовано для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.
Известен светильник светодиодный, содержащий удлиненный корпус, имеющий оребрение по наружной поверхности, и расположенную с его лицевой стороны светодиодную панель, помещенную за рассеивателем, а также соединительные элементы для электрического кабеля, выполненные в удлиненном корпусе, причем удлиненный корпус выполнен трапециевидным в поперечном и продольном сечениях и суженным в противоположную от лицевой сторону, а оребрение выполнено в виде n трапециевидных ребер, равномерно размещенных вдоль и ориентированных поперек удлиненного корпуса, причем угол, характеризующий наклон боковых сторон трапециевидных ребер, выполнен меньшим угла, характеризующего наклон боковых сторон трапециевидного поперечного сечения. (патент РФ на полезную модель №96928; патентообладатель: Закрытое акционерное общество "Связь инжиниринг М"; опубликовано: 20.08.2010; МПК: F21S 15/00).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является светодиодный светильник с высокоэффективным конвекционным охлаждением, содержащий в качестве источника света светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, корпус-радиатор, выполненный из полого профиля, причем оптическая линза, закрывающая светодиоды, может быть выполнена в форме различных геометрических фигур, а корпус-радиатор выполнен в виде вертикальных ребер-решеток. (патент РФ на полезную модель №96696; патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Тифлотек"; опубликовано: 10.08.2010; МПК: Н01Н 33/00, F21S 4/00)
Недостаток известных технических решений заключается в низкой антивандальной стойкости, что затрудняет их размещение в местах, где велика вероятность попыток разбить или украсть светильники, например, в неохраняемых подъездах или на улице.
Задачей заявляемой полезной модели является создание прочного и недорогого в изготовлении светильника.
Технический результат заключается в повышении ударопрочности и, как следствие, ремонтопригодность.
Технический результат достигается тем, что светильник ударопрочный светодиодный для тяжелых условий эксплуатации, включающий в качестве источника света светодиоды, корпус, выполненный из стали, рассеиватель, источник постоянного тока, имеет корпус, выполненный с основанием, которое может быть выполнено выступающим, а на внутренней стороне корпуса, вплотную к светодиодному модулю, размещен охладитель, выполненный из алюминия, кроме того, светодиодный модуль и источник постоянного тока жестко зафиксированы алюминиевой втулкой, закрепленной на корпусе и на светодиодном модуле, а светодиодный модуль зафиксирован относительно рассеивателя при помощи резинового уплотнителя, выполненного из гибкого материала.
Конструкция заявляемого технического решения показана на:
фиг.1 - вид спереди, в разрезе;
фиг.2 - вид спереди, в разрезе, не показан источник постоянного тока.
Заявляемое техническое решение может быть реализовано в конструкции светильника ударопрочного светодиодного для тяжелых условий эксплуатации, включающего корпус 1, прижимное кольцо 2, стопорное кольцо 3, рассеиватель 4, охладитель 5, втулки 6, источник постоянного тока 7, светодиодный модуль 8, уплотнитель 9, вытяжные алюминиевые заклепки 10.
Светильник ударопрочный светодиодный для тяжелых условий эксплуатации (далее светильник) устроен и функционирует следующим образом.
Корпус 1 выполнен из стальных деталей, так как светильник предназначен для тяжелых условий эксплуатации и должен выдерживать значительные ударные нагрузки. Детали корпуса 1 изготавливаются из стандартного листового и трубного проката. Основание корпуса 1 светильника служит для его крепления и может быть двух видов:
1) Квадратное выступающее основание светильника позволяет его крепить на плоской поверхности:
а) с помощью строительного пистолета на бетонный потолок или стену,
б) с помощью электродуговой сварки на металлические поверхности,
в) с помощью традиционных крепежных изделий (при наличии отверстий в основании корпуса).
2) Круглое или иное основание, не выступающее или незначительно выступающее за пределы корпуса 1 позволяет крепить светильник внутри стен и потолков с помощью цементного раствора, штукатурки.
Прижимное кольцо 2 выполнено из стали и служит для удержания стопорного кольца 3 и фиксации рассеивателя 4 на корпусе 1 светильника.
Стопорное кольцо 3 представляет собой стандартное компрессионное поршневое кольцо с плоскопараллельными торцами. Для производства светильников желательно использовать некондиционные или бывшие в употреблении кольца, т.к. они выполняют только функцию фиксации прижимного кольца 2 к корпусу 1 и не подвергаются воздействию температуры и агрессивных сред. Такое решение позволяет не наносить вред окружающей среде при утилизации некондиционных или бывших в употреблении колец, а также снизить себестоимость светильника.
Одетое на прижимное кольцо 2 стопорное кольцо 3 выполняет в собранном светильнике функцию замка.
Открыть светильник можно только с помощью съемника, который сдавливает стопорное кольцо 3 через шесть отверстий в корпусе 1 расположенных напротив стопорного кольца 3.
Рассеиватель 4 может быть выполнен из монолитного оптического поликарбоната путем вакуумного термоформования. Полукруглая форма и рифление внешней стороны рассеивателя служат для повышения ударостойкости и уменьшения коэффициента ослепления за счет снижения габаритной яркости.
Охладитель 5 выполнен в виде разомкнутого кольца из стандартной алюминиевой трубы марки Д16Т.
Охладитель 5 выполняет следующие функции:
1) эффективный отвод тепла по поверхности "А" (фиг.2) с периметра светодиодного модуля 8;
2) передача тепла по объему самого охладителя 5;
3) эффективная передача тепла по поверхности "Б" (фиг.2) на корпус 1.
Охладитель 5 крепится к корпусу 1 за счет внутреннего напряжения образующегося в процессе производства алюминиевой трубы. Это свойство можно использовать в качестве элемента крепления только после распила кольца.
Втулка 6 изготавливается из стандартной алюминиевой гильзы или другой алюминиевой трубы круглого сечения с подходящими размерами.
Втулка 6 выполняет следующие функции:
1) крепление светодиодного модуля 8 к охладителю 5,
2) эффективный отвод тепла от светодиодного модуля 8 на корпус 1 светильника.
Источник постоянного тока 7 служит для питания светодиодов, расположенном на светодиодном модуле 8.
Светодиодный модуль 8 выполнен в виде двусторонней печатной платы. Конструкция и топология печатной платы светодиодного модуля 8 предусматривают крепление к нему источника постоянного тока 7 на определенном расстоянии с помощью пластиковых держателей механическим способом или с помощью металлических штырьков методом пайки.
Уплотнитель 9 может быть выбран из стандартных резиновых колец круглого прямоугольного сечения или изготовлен из двухкомпонентного силиконового компаунда типа "Пентэласт-710" любого необходимого сечения и размеров.
Уплотнитель 9 выполняет следующие функции:
1) герметизация корпуса 1,
2) плотное прилегание рассеивателя 4 к светодиодному модулю 8 и прижимному кольцу 2 с целью равномерного распределения ударной нагрузки приложенной к рассеивателю 4 или прижимному кольцу 2,
3) нивелирование зазоров между деталями 1, 2, 3, 4, 5, 8 из-за возможных отклонений размеров данных деталей образованных в процессе их изготовления.
Вытяжные алюминиевые клепки 10 используются для:
1) крепления втулки 6 к корпусу 1 и светодиодному модулю 8,
2) увеличения теплопроводности в местах крепления.
Так как площадь соприкосновения светодиодного модуля 8 с корпусом 1 и теплопроводность стального корпуса 1 достаточно малы, а от светодиодного модуля 8 необходимо эффективно отводить тепло, то в конструкцию корпуса 1 введены алюминиевый охладитель 5 и алюминиевая втулка 6. Эти два элемента улучшают отвод тепла от светодиодов за счет увеличения площади соприкосновения со светодиодным модулем 8 и площади соприкосновения с корпусом 1, а также за счет высокой теплопроводности алюминия.
Тепло от светодиодов распространяется за счет градиента (разницы) температур между светоизлучающей структурой светодиода и окружающей средой двумя путями:
1) По внешнему контуру (фиг.2) через охладитель 5 на внешнюю поверхность корпуса 1. Отводится около 60-70% тепла.
2) По внутреннему контуру (фиг.2) через алюминиевую втулку 6 и клепки 10 на внешнюю поверхность корпуса 1. Отводится около 30-40% тепла.
Таким образом, применение полезной модели позволяет повысить ударопрочность, за счет применения стального корпуса, не включающего ребер жесткости и фрагментов из мягкого металла, например, алюминия, а также применения уплотнителя, выполненного из, например, резины.