ПРОЖЕКТОР СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к осветительным приборам с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов), и предназначена для освещения больших открытых пространств, территорий и объектов: складов, портов, аэродромов, спортивных сооружений, строительных и рабочих площадок, складских территорий, производственных помещений.
Известен прожектор на светодиодах (патент № CN 201078670, МПК F21V23/00, F21V21/00, F21V29/00), содержащий корпус, использующийся в том числе и в качестве радиатора, а также крепежную скобу для его установки, причём на источниках света используются светорассеивающие линзы.
Известен прожектор (патент RU 82481 U1, МПК F21S4/00, F21W131/00 от 27.04.2009), содержащий корпус из теплопроводящего материала, матрицу светодиодов, источник тока (при необходимости управляющий контроллер), защитный светопрозрачный материал для использования в условиях помещений и защитный светопрозрачный материал совместно с герметизирующей прокладкой и защитной крышкой для применения на открытом воздухе, а также крепежную скобу для крепления.
Известен прожектор светодиодный (патент № 2531367, МПК F21L2/00, опубл. 20.10.2014), содержащий источники излучения в виде светодиодов, оптическую систему, размещенную перед светодиодами, средство рассеяния тепловой энергии, имеющее развитую поверхность, причём каждый из светодиодов установлен с возможностью теплового контакта с торцевой поверхностью одного из одинаково направленных и электрически изолированных теплопроводных стержней, боковая поверхность которых снабжена продольными ребрами, образующими открытые воздуховодные каналы.
Известен прожектор светодиодный (патент № 2566660, МПК F21S4/00, опубл. 27.10.2015), ближайший по технической сущности к заявляемому устройству и принятый за прототип, содержащий корпус из теплопроводящего материала, имеющий отсек светового модуля с твердотельными источниками света не менее одного и отсек источника питания, размещенные сверху и снизу соответственно с перегородкой между ними и объединенные с тыльной стороны набором продольных теплорассеивающих ребер; крепежную П-образную скобу с креплением к боковым сторонам корпуса, светопрозрачный экран с лицевой стороны прожектора с креплением к усиленной окантовке корпуса, причём светопрозрачный экран выполнен в виде модульной оптики с набором линз или одной линзой, причем в зависимости от требуемой кривой силы света источники света располагаются либо в фокусе линз модульной оптики, либо со смещением относительно них; источник питания устанавливается или в отсеке источника питания внутри корпуса, или на тыльной его стороне снаружи; корпус прожектора имеет хотя бы одно ребро охлаждения, выступающее за пределы светопрозрачного экрана.
Недостатками известных устройств является недостаточная мощность светового потока для освещения таких объектов как стадионы, аэродромы и другие открытые площадки.
Проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение вышеупомянутых недостатков уровня техники.
Техническим результатом заявляемого технического решения является увеличение мощности светового потока прожектора светодиодного.
При этом достигается повышение яркости и дальности светового потока, необходимых для освещения больших открытых территорий.
При этом достигается повышение времени работы, при снижении габаритов и веса прожектора.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
фиг. 1 – вид прожектора спереди;
фиг. 2 – вид прожектора сзади;
фиг. 3 – вид прожектора сбоку;
фиг. 4 – соединительный отсек.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 – светодиодные модули;
2 – светопрозрачный экран;
3 – рефлекторы;
4 – установочный кольцеобразный элемент;
5 – крепёжный поворотный кронштейн;
6 – источники питания;
7 – гермовводы;
8 – крышка соединительного отсека;
9 – радиатор;
10 – корпус;
11 – розетка;
12 – внешний кабель питания.
Заявляемый прожектор (фиг. 1) состоит из корпуса 10, выполненного из теплопроводящего материала, содержащего светооптический блок и блок источников питания 6, а также радиатор 9 с набором теплорассеивающих рёбер, крепёжный поворотный кронштейн 5, фиксированный к боковым сторонам корпуса 10, и светопрозрачный экран 2.
Светооптический блок включает в себя установленные рядами рефлекторы 3 с установленным в каждом из них светодиодным модулем 1, при этом рефлекторы 3 имеют зеркальную поверхность конической формы.
Теплорассеивающие рёбра выполнены сквозными и радиальными и расположены вокруг светооптического блока в виде исходящих от центра к периферии лучей.
Корпус 10 содержит набор радиальных теплорассеивающих рёбер, идентичных рёбрам радиатора 9.
По одному из вариантов выполнения светооптический блок включает в себя четыре рефлектора 3, установленные в два ряда по два рефлектора 3 в каждом ряду.
В других вариантах выполнения рефлекторы 3 со светодиодными модулями 1 установлены в количестве, по меньшей мере, четырёх, причём установлены, по меньшей мере, в два ряда, по меньшей мере, по два рефлектора в каждом ряду.
Например, могут использоваться шесть рефлекторов 3, которые установлены по два в три ряда или по три в два ряда. Или могут использоваться восемь рефлекторов 3, которые установлены по два в четыре ряда или по четыре в два ряда.
Количество рефлекторов 3 и светодиодных модулей 1 может быть любое, причём установлены они могут быть в любых соотношениях при любом количестве рядов.
В каждом рефлекторе 3 установлен светодиодный модуль 1.
Каждый светодиодный модуль 1 содержит набор светодиодов.
Основными элементами конструкции, на которых крепятся все остальные элементы, являются радиатор 9, формирующий лицевую часть прожектора, и корпус 10, формирующий тыльную часть прожектора.
Корпус 10 представляет собой основу для элементов, содержит внутреннюю полость для крепления всех элементов прожектора.
Выполнение корпуса 10 и радиатора 9 отдельными цельнолитыми деталями обеспечивает удобство и простоту процесса сборки прожектора.
Радиатор 9 и корпус 10 жёстко фиксируются друг с другом тыльными сторонами при помощи винтов.
Рефлекторы 3 и светодиодные модули 1 закреплены винтами ко дну внутренней полости корпуса 10.
Рефлекторы 3 имеют зеркальную поверхность конической формы, позволяющей эффективно концентрировать световой поток в узкий угол (20°) для создания направленного освещения.
Совокупность четырёх светодиодных модулей 1 с рефлекторами 3 создаёт концентрированный световой поток, позволяющий существенно повысить мощность освещения.
Угол конической формы и глубина рефлекторов 3 определяют распределение светового потока.
Корпус 10 содержит набор радиальных теплорассеивающих рёбер, идентичных рёбрам радиатора, которые соединяясь с рёбрами радиатора 9, образуют единый радиаторный блок.
Такое соединение радиатора 9 с корпусом 10 образует форму прожектора в виде прямоугольного параллелепипеда с равными торцевыми стенками и со скруглёнными углами.
Теплорассеивающие рёбра радиатора 9 выполнены сквозными и расположены веерно вокруг светооптического блока, т.е. направлены от центра к периферии в виде исходящих лучей.
Такое геометрическое выполнение и расположение теплорассеивающих рёбер позволяет обеспечить максимально эффективное охлаждение светодиодного блока естественным обдувом воздуха без установки вентилятора, тем самым увеличивая продолжительность работы прожектора и срок его службы.
Более эффективное охлаждение светодиодного блока позволяет устанавливать более мощные светодиоды, тем самым обеспечивая более мощный световой поток и яркость освещения.
Блок источников питания 6 расположен на обратной стороне корпуса 10 и включает закреплённые в специально отведенных полостях корпуса 10 параллельно друг другу при помощи винтов два источника питания 6 (фиг. 2).
Источники питания 6 служат для преобразования входного напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных модулей 1.
Напряжение на источники питания 6 подаётся из герметизированного распределительного отсека (фиг. 4).
Ввод кабелей в распределительный отсек осуществляется через три гермоввода 7.
Два гермоввода 7 расположены на обратной стороне корпуса 10 между источниками питания 6, а третий гермоввод 7 – на нижней торцевой стенке корпуса.
Входные концы кабелей источников питания 6 через два гермоввода 7 заходят в распределительный отсек, где коммутируются с внешним кабелем питания 12, который также вводится в распределительный отсек через третий гермоввод 7.
Выходные концы кабелей источников питания 6 через отверстия в радиаторе 9 и корпусе 10 входят во внутреннюю полость корпуса 10 и припаяны к контактным площадкам светодиодных модулей 1.
Герметизация распределительного отсека обеспечивается крышкой 8 и силиконовой прокладкой. Силиконовая прокладка установлена между отсеком и крышкой 8.
Крышка 8 прижимается и фиксируется к распределительному отсеку с помощью винтов.
Для безопасной работы при установке прожектора на внутренней стороне крышки 8 установлен размыкатель (розетка 11).
Розетка 11 при открытии крышки 8 распределительного отсека принудительно размыкает цепь питания прожектора, тем самым исключая поражение электрическим током.
Лицевую сторону светооптического блока, размещённого во внутренней полости корпуса 10, закрывает светопрозрачный экран 2, установленный для герметизации через уплотнитель.
Светопрозрачный экран 2 прижимается к корпусу 10 при помощи кольцеобразного элемента 4, закрывая при этом светооптический блок.
Светопрозрачный экран 2 удерживается с помощью клипс, расположенных по две с каждой стороны экрана 2 на кольцеобразном элементе 4.
В качестве светопрозрачного экрана 2 служит боросиликатное каленое стекло 2.
Кольцеобразный элемент 4 выполнен в форме квадрата с закруглёнными углами и охватывает по периметру рефлекторы 3.
На обратной стороне прожектора выполнены дополнительные теплорассеивающие рёбра для повышения отвода тепла от всей поверхности корпуса 10.
К боковым торцевым стенкам прожектора крепится поворотный кронштейн 5 (фиг. 3) для установки прожектора на какую-либо поверхность.
Поворотный кронштейн 5 имеет П-образную конфигурацию со скошенными углами и сопряжён с прожектором с возможностью его перемещения относительно вертикальной оси.
Установленный на поверхность прожектор с помощью поворотного кронштейна 5 имеет возможность перемещаться относительно своей оси на угол до 70°.
Торцевые стенки прожектора со стороны крепления поворотного кронштейна 5 содержат дополнительные прямоугольные окна, образуемые вырезами на корпусе 10 и радиаторе 9, предназначенными для дополнительного охлаждения светодиодного блока.
Радиатор 9 и корпус 10 выполнены из теплопроводящего материала, предпочтительно из сплава алюминия с полимерным покрытием.
Поворотный кронштейн 5 обеспечивает удобство и лёгкость установки прожектора на различные поверхности.
На фиксирующих концах поворотного кронштейна 5 выполнены по паре дугообразных отверстий в зеркальном отображении друг к другу, через которые кронштейн 5 фиксирован винтами к торцевым стенкам прожектора.
При этом винты не жёстко фиксируют поворотный кронштейн 5, позволяя ему перемещаться в пределах дугообразных отверстий.
На других частях поворотного кронштейна 5 выполнены дополнительные крепёжные перфорационные отверстия овальной, треугольной и круглой форм для обеспечения дополнительной возможности его закрепления в различных его положениях и на различных поверхностях.
По одному из вариантов выполнения основные технические характеристики прожектора светодиодного следующие:
Напряжение питания сети 76-264 В;
Частота питающей сети 47-63 Гц;
Цветовая температура 4700-5300К;
Индекс цветопередачи Ra>70;
Коэффициент мощности (cos φ) не менее 0,96;
Температура эксплуатации -40 до +50°С;
Пульсации светового потока не более 1%;
Ресурс работы прожектора >50000 ч;
Тип КСС (кривой силы света) 0-180°;
Мощность 450 Вт.
По одному из вариантов выполнения прожектор выполнен с индексом цветопередачи Ra>70 и цветовой температурой 5000К, а по другому варианту – с индексом цветопередачи Ra>90 и цветовой температурой 5700К. В первом случае световой поток прожектора составляет не менее 47000 люмен, во втором – не менее 57000 люмен.
Такие показатели позволяют создавать равномерное контрастное освещение, максимально комфортное для проведения спортивных мероприятий.
По одному из вариантов выполнения габаритные размеры прожектора: высота 420 мм, ширина 397 мм, толщина корпуса 156 мм.
Угол поворота прожектора, установленного на поворотный кронштейн 5, относительно вертикали до 70°.
Вместе с поворотным кронштейном 5 вес прожектора составляет 14 кг, что делает прожектор одним из наиболее лёгких мощных прожекторов.
Для монтажа и подключения прожектора к электрической сети:
подключают внешний кабель питания 12 к прожектору;
закрепляют поворотный кронштейн 5 на опору, столб, верхнее основание и т.п. с помощью болтовых или резьбовых соединений, используя отверстия в корпусе кронштейна;
закрепляют прожектор на поворотном кронштейне 5 с помощью 4-х болтов М10 соответственно, предварительно зафиксировав их в необходимом положении;
включают прожектор и проверяют его работу.
Прожектор светодиодный является компактным, удобным в эксплуатации, позволяет увеличить яркость светооптического блока, упростить монтаж за счёт легкости конструкции и увеличить за счёт герметичности его долговечность, может быть использован как в сухих помещениях, так и в помещениях с повышенной влажностью.
Наличие поворотного кронштейна 5 позволяет упростить монтаж за счёт легкости конструкции, увеличить его долговечность.
Наличие и конфигурация теплорассеивающих рёбер радиатора 9 позволяет увеличить жёсткость конструкции, уменьшить бликование света от металлической поверхности.
Геометрическая форма радиаторных рёбер рассчитана таким образом, чтобы минимизировать массово-габаритные характеристики при установленной мощности.
Преимуществами прожектора являются эргономичность, простота и удобство установки, максимальная светоотдача при сниженном энергопотреблении.
Прожектор светодиодный показал высокую эффективность при освещении открытых пространств: спортивных стадионов, строительных площадок, логистических комплексов, наружной территории предприятий.