Потолочный встраиваемый светильник

Полезная модель относится к модульному осветительному устройству и может быть использована в качестве утопленных встраиваемых в потолок светильников для освещения офисных, административных, общественных и технических помещений.
Из уровня техники известен модульный потолочный встраиваемый светильник, который содержит накладку (наружный отражатель) со светодиодом, радиатор изогнутой формы и монтажную рамку, при этом монтажная рамка соединена с радиатором креплением типа защелки (заявка США 2006262544, 23.11.06).
Недостатком указанного устройства является низкая надежность крепления, обусловленная высокой вероятностью  поломки креплений данного типа, что существенно снижает срок эксплуатации светильника и его эксплуатационные характеристики.
Кроме того, как правило, для соединения-разъединения элементов конструкции с использованием защелки требуется приложение усилий, что приводит к повышению трудоемкости при монтаже-демонтаже светильника, его обслуживании. Также  в процессе демонтажа светильника при резком движении есть вероятность повреждения электрических контактов светильника, что может привести к поломке устройства.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в устранении вышеупомянутых технических проблем и разработке надежного модульного потолочного встраиваемого светильника.
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик потолочного встраиваемого светильника за счет легкости и быстроты обслуживания светильника, упрощения его монтажа-демонтажа, повышения долговечности светильника и надежности его работы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что модульный потолочный встраиваемый светильник содержит источник света и соединенные
светоотражатель для размещения под ним источника света;
накладку для фиксации светоотражателя;
радиатор, выполненный изогнутой формы и содержащий ламели с воздушным зазором между ними;
монтажную рамку
и пружинный фиксирующий узел  для закрепления монтажной рамки.
Радиатор на одной стороне может содержать резьбу для соединения с накладкой или с опоясывающим кольцом.
В качестве пружинного фиксирующего узла может применяться пластинчатая пружина или шариковая пружина с ответными элементами (частями) в виде паза.
Устройство может содержать несколько пружинных фиксирующих узлов.
Пружинный фиксирующий узел  может обеспечивать соединение монтажной рамки с накладкой или радиатором.
Для соединения монтажной рамки с радиатором в конструкции устройства используют фиксирующий узел в виде шариковой пружины с ответной частью.
Ответной частью для шариковой пружины пружинного фиксирующего узла  является паз, расположенный на опоясывающем кольце, закрепленном на радиаторе или на нижней части радиатора.
Шариковая пружина при этом располагается на внутренней стороне  монтажной рамки.
Пластинчатая пружина может быть выполнена из упругого материала в виде изогнутого П-образного элемента с двумя выступами, расположенными по бокам в верхней части пружины.
На внешней поверхности накладки расположена пара направляющих для фиксации выступов пластинчатой пружины. При этом, выступы расположены в направляющих таким образом, что обеспечивается вертикальное  перемещение пружины и подвижность нижней части пружины. Таким образом, пластинчатая пружина подвижно закреплена на внешней стороне накладки одной стороной.
Ответной частью для пластинчатой пружины служит паз, выполненный на внутренней поверхности монтажной рамки.
Для соединения монтажной рамки с накладкой в конструкции устройства используют фиксирующий узел в виде пластинчатой пружины с ответной частью. При этом, для защелкивания монтажной рамки на накладке нижняя подвижная часть пружины входит в паз на внутренней стороне монтажной рамки.
Для соединения монтажной рамки с радиатором опоясывающее  кольцо радиатора располагается в монтажной рамке и фиксируется  шариковой пружиной в монтажной рамке. При этом, шариковая пружина входит в паз опоясывающего кольца.
Монтажная рамка может быть выполнена из металла или содержать металлический элемент.
Накладка может содержать магнитный элемент для закрепления в монтажной рамке при соединении с металлическим элементом монтажной рамки.
При соединении  монтажной рамки с радиатором накладка закрепляется в монтажной рамке при помощи магнитных элементов таким образом, что обеспечивает упор для радиатора.
В качестве источника света используется светодиодная матрица.
Использование в конструкции светильника пружинного фиксирующего узла для закрепления  монтажного кольца приводит к повышению надежности соединения и, как следствие, повышению долговечности светильника. Это обусловлено стойкостью пружинного узла к поломке в процессе эксплуатации ввиду упругих свойств пружины и простоты конструкции узла в целом.
Кроме того, использование пружинного узла обеспечивает возможность плавного (без рывков) отсоединения монтажной рамки, в результате чего достигается упрощение монтажа-демонтажа  светильника, что повышает легкость и быстроту обслуживания светильника, и, соответственно, его эксплуатационные характеристики. Отсутствие  необходимости приложения усилий для извлечения монтажной рамки  исключает риск повреждения контактов проводного соединения (при непреднамеренном рывке проводного соединения) и выход из стоя светильника.  Таким образом, использование пружинного узла обеспечивает повышение долговечности светильника и, как следствие, его эксплуатационных характеристик.
Использование в конструкции пружинного узла шариковой пружины или пластинчатой пружины существенно сокращает его износ и риск поломки в результате возможных деформаций шариковой пружины при монтаже-демонтаже накладки. Это снижает вероятность провала металлического радиатора в монтажную рамку и выпадение накладки с осветительным элементом  из монтажной рамки с повреждением электрических контактов проводного соединения, что может повлечь выход светильника из строя. Таким образом, использование шариковой пружины или пластинчатой пружины позволяет  достичь повышения надежности работы светильника, а также его долговечности.
Фиксация накладки со светоотражателем в монтажной рамке посредством магнитных элементов дополнительно упрощает монтаж-демонтаж светильника, а также обслуживание светильника, что обеспечивает повышение его эксплуатационных характеристик.
Кроме того, закрепление накладки в монтажной рамке с ее расположением таким образом, что ее верхняя часть служит опорой радиатору, позволяет достичь  дополнительного повышения прочности фиксации радиатора и надежного его удерживания в конструкции светильника.
Благодаря конструкции радиатора обеспечивается повышение надежности работы светильника, его долговечности за счет эффективности отвода тепла от светильника, что приводит к исключению перегрева светильника, его выхода из строя.
Повышение эффективности отвода тепла обеспечивается, во-первых, выполнением на поверхности радиатора ламелей, а именно, тонких ребер, что способствует  повышению  площади поверхности отвода тепла, а также эффективному распределению по ним тепла. При этом, наличие воздушного зазора между ламелями способствует продуву, повышению эффективности отвода тепла от светильника и исключению перегрева светильника, в результате чего достигается повышение надежности работы светильника, долговечности и, как следствие, повышению его эксплуатационных характеристик.
Выполнение ламелей радиатора с толщиной 1,5-3,0 мм (толщина каждой из ламелей) дополнительно повышает эффективность отвода тепла от светильника. При указанной толщине ребер достигается высокая скорость отвода тепла.
Таблица 1 отражает зависимость  температуры радиатора светильника в зависимости от толщины его ламелей и ширины воздушного зазора между ними. Указанные данные позволяют оценить эффективность отвода тепла от светильника.
Таблица 1.
Конструктивные параметры радиатора
Температура радиатора<sup>3)</sup>, ºС
Толщина  ребер радиатора<sup>1)</sup>, мм
1,0
38
1,5
38
2,0
42
3,0
44
5,0
65
Ширина воздушного зазора между ламелями<sup>2)</sup>, мм
3,0
44
4,0
40
4,5
38
5,0
36
10,0
33
1)
Ширина воздушного зазора – 4,0 мм,
2)
Толщина ребер радиатора – 1,5 мм
3)
Определялась через одинаковый интервал времени.
Во-вторых, выполнение радиатора изогнутой формы позволяет повысить его компактность (и, следовательно, эксплуатационные характеристики устройства), что крайне важно при установке светильников под потолком. При выполнении радиатора изогнутой формы возможно существенно повысить эффективность теплоотвода путем увеличения габаритов радиатора при сохранении его компактности. Это позволяет использовать светильник большой мощности при сохранении небольших габаритов (по высоте) радиатора, а также снизить температуру радиатора для возможности комфортного прикосновения к нему рук человека при демонтаже, что существенно упрощает данную процедуру.
Таким образом, повышение компактности устройства при сохранении высокой площади теплоотвода с одновременным повышением эффективности отвода тепла обеспечивает продление срока службы устройства при использовании мощных источников света, и, как следствие, приводит к повышению функциональных характеристик устройства в целом.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1-7.
На фигуре 1 изображен вид спереди потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются шариковые пружины для соединения радиатора и монтажной рамки.
На фигуре 2 изображен вид сверху модульного потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются шариковые пружины для соединения радиатора и монтажной рамки.
На фигуре 3 изображен фронтальный разрез модульного потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются шариковые пружины для соединения радиатора и монтажной рамки.
На фигуре 4 изображен вид спереди потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются пластинчатые пружины для соединения накладки и монтажной рамки.
На фигуре 5 изображен вид сверху потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются пластинчатые пружины для соединения накладки и монтажной рамки.
На фигуре 6 изображен фронтальный разрез потолочного встраиваемого светильника, в конструкции которого используются пластинчатые пружины для соединения накладки и монтажной рамки.
На фигурах позициями 1-17 обозначены:
1 – светильник,
2 – радиатор,
3 –монтажная рамка,
4 –накладка,
5 – опоясывающее кольцо,
6 – шариковая пружина,
7 – магнит,
8 –металлическая пластинка,
9 - резьба,
10 - ламели,
11 –пластинчатая пружина,
12 –паз монтажной рамки,
13 –направляющая,
14 – нижняя сторона пластинчатой пружины,
15 – выступы,
16 – паз,
17 – отверстие для подвода кабеля.
Ниже приведены варианты осуществления модульного потолочного встраиваемого светильника.
Пример 1.
Модульный потолочный встраиваемый светильник 1 включает светодиодную матрицу (на фигурах не показана), светоотражатель (на фигурах не показана), накладку  4, радиатор 2 изогнутой формы с расположенными на его поверхности ламелями 10, монтажную рамку 3. Корпус накладки 4 является полым и предназначен для расположения в нем и фиксации светоотражателя, при этом сам светодиод крепится внутри радиатора 2 винтовым соединением. В радиаторе 2 имеется отверстие 17   для подвода электрокабеля для питания светодиода.  Корпус радиатора 2  выполнен из металла и содержит ламели 10. Между ламелями 10 радиатора 2 имеется воздушный зазор. На нижней стороне радиатора 2 расположена резьба 9 для соединения с опоясывающим кольцом 5. На опоясывающем кольце выполнены пазы 16 для вхождения в них шариковых пружин 6, закрепленных на внутренней поверхности монтажной рамки 3.  На внутренней поверхности монтажной рамки 3 также имеется металлическая пластинка 8, а на внешней стороне накладки 4 -  ответный ей магнитный элемент 7. Радиатор 2 выполнен изогнутой формы, то есть,  ламели радиатора проходят в перпендикулярном направлении относительно осветительной секции (накладки).
Монтаж светильника осуществляют следующим образом.
Опоясывающее кольцо 5 размещают в монтажной рамке 3 с его фиксацией шариковой пружиной 6 при попадании шарика пружины в паз 16 на опоясывающем кольце 5. Светодиодная матрица закрепляется во внутренней полости нижней части радиатора винтовым соединением. Светоотражатель устанавливается сверху светодиодной матрицы.  Электрокабель (на фиг. не показан) подводится к светодиоду для его питания через  отверстие 17 в радиаторе 2. На внешней поверхности нижней части радиатора 2 и на внутренней поверхности опоясывающего кольца 5 выполнена резьба, обеспечивающая их соединение.  Далее внутрь монтажной рамки вставляют накладку, которая фиксируется в ней за счет магнита 7 и ответного ей металлического элемента 8.
После сборки светильник 1 устанавливают в отверстие в потолке.
Пример 2.
Модульный потолочный встраиваемый светильник 1 включает светодиодную матрицу (на фигурах не показана), светоотражатель (на фигурах не показана), накладку (светоотражатель) 4, радиатор 2 изогнутой формы с расположенными на его поверхности ламелями 10, монтажную рамку 3. Корпус накладки 4 является полым и предназначен для расположения в нем и фиксации светоотражателя, при этом сам светодиод крепится внутри радиатора 2 винтовым соединением. В радиаторе 2 имеется отверстие 17   для подвода электрокабеля для питания светодиода.  Корпус радиатора 2  выполнен из металла и содержит ламели 10. Между ламелями 10 радиатора 2 имеется воздушный зазор. На нижней стороне радиатора 2 расположена резьба 9 для соединения с накладкой 4. В верхней части накладки выполнена пара направляющих между которыми зафиксированы выступы 15 верхней части пластинчатой пружины 11. При этом пружина 11 закреплена подвижно с возможностью ее вертикального перемещения. На внутренней поверхности  монтажной рамки имеется паз 12 для вхождения в него нижней части 14 пластинчатой пружины 11.
Монтаж светильника осуществляют следующим образом.
Накладку 4 вставляют в монтажную рамку 3. Фиксация накладки в монтажной рамке осуществляется за счет попадания нижней части 14 пружины 11 в паз 12 монтажной рамки 3. Светодиодная матрица закрепляется во внутренней полости нижней части радиатора 2 винтовым соединением. Светоотражатель устанавливается сверху светодиодной матрицы. Электрокабель (на фиг. не показан) подводится к светодиоду для его питания через  отверстие 17 в радиаторе 2.
На внешней поверхности нижней части радиатора 2 и на внутренней поверхности накладки  4 выполнена резьба, обеспечивающая их соединение.  После сборки светильник 1 устанавливают в отверстие в потолке.
В процессе работы светильника 1 тепло от лампы передается радиатору 2. Далее тепло равномерно распространяется по тонким ребрам (толщина ребра 1,5-3,0 мм) радиатора 2.  Воздушные зазоры между ребрами (ламелями) способствует хорошему продуву.
Таким образом, тепло эффективно отводится от светильника.
Вышеупомянутые примеры практической реализации предназначены только для иллюстрации технического решения данной полезной модели, данные примеры не подразумевают, что использование данной полезной модели ограничено только ими. Любые поправки, замены, улучшения и пр., сделанные без отклонения от сущности и объема данной полезной модели, должны быть включены в область защиты данной полезной модели.