СБОРНЫЙ РАДИАТОР И СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТАКИМ РАДИАТОРОМ

- Область техники
Изобретение относится к светотехнике, а именно к светодиодному осветительному оборудованию, предназначенному для общего и местного освещения.
- Уровень техники
Известно решение, в котором описано светодиодное осветительное устройство, содержащее радиатор, состоящий из двух частей, соединенных между собой механизмом, позволяющим регулировать угол наклона частей радиатора относительно друг друга (заявка CN 102128427 (A), МПК F21V 21/00, опубликована 20.07.2011).
Регулирование угла наклона частей радиатора в известном решении имеет большую трудоемкость, так как механизм регулирования содержит много деталей, взаимное положение которых фиксируется с помощью резьбовых соединений.
Известен полый радиатор для светодиодной лампы, корпус которого имеет круглый или квадратный профиль поперечного сечения, а специально профилированные ребра охлаждения направлены внутрь корпуса радиатора (патент CN 201697085 (U), МПК E21V 29/00, опубликован 05.01.2011).
Такой радиатор имеет привлекательный внешний вид, однако эффективность теплообмена разветвленной поверхности радиатора, находящейся в замкнутом пространстве внутри лампы вызывает сомнение.
Известно решение, в котором описан радиатор светодиодного осветительного устройства, содержащего совокупность гладких пластин, расположенных по замкнутому контуру, закрепленных между собой винтами и расположенных под углом друг к другу и к торцевой диафрагме, на внешней стороне которой размещены источники излучения-светодиоды (патент CN 201437967 U, МПК F21V 19/00, опубликован 14.04.2010).
Одним из недостатков известного решения является большое количество деталей, которое удорожает светильник и повышает трудоемкость его монтажа. Другим недостатком является ограниченная возможность отвода тепла гладкими поворотными пластинами, частично экранирующими друг друга и имеющими малую площадь теплообмена с диафрагмой, на которой размещены светодиоды.
Ближайшим аналогом заявленного решения является патент CN 201437967 U.
Техническим результатом заявленного решения является расширение арсенала светодиодных осветительных устройств, легко адаптируемых для различных целей освещения, повышение технологичности конструкции, унификация сборочных единиц, снижение трудоемкости сборки и удешевление производства.
- Подробное описание решения
Заявленное решение, характеризующее сборный радиатор, содержит следующие существенные признаки:
Сборный радиатор, составленный из отдельных фрагментов, соединенных между собой, отличающийся тем, что фрагменты снабжены, по меньшей мере, двумя звеньями, каждое из которых образует шлицевое соединение с ответным звеном, расположенным на другом фрагменте радиатора.
Для разнообразия вариантов сборного радиатора профиль шлицевого соединения может иметь форму многоугольника, например, звездчатого многоугольника. Это позволяет соединять фрагменты радиатора под разными углами, что расширяет возможности конструирования.
Для увеличения теплообмена каждый из фрагментов радиатора может иметь развитую поверхность в виде, например, ребер охлаждения. Согласно одному из вариантов, ребра охлаждения расположены на внешней поверхности радиатора.
По другому варианту, ребра охлаждения расположены внутри радиатора. Усовершенствованием этого варианта является установка дополнительного фрагмента между противолежащими фрагментами радиатора, выполненного с возможностью шлицевого соединения с противолежащими фрагментами радиатора.
Форма основы и размеры ребер могут быть различными, в зависимости от количества отводимого тепла и особенностей конструкции осветительного устройства. Возможен вариант выполнения развитой поверхности в виде декоративного рельефа.
Сборный радиатор, кроме функции охлаждения, выполняет функцию несущего узла, способного обеспечить крепление всех элементов, необходимых для работоспособности устройства.
Светодиодное осветительное устройство, содержащее сборный радиатор, составленный из отдельных фрагментов, соединенных между собой; светодиоды установлены с возможностью теплообмена с радиатором, отличающееся тем, что фрагменты радиатора снабжены, по меньшей мере, двумя звеньями, каждое из которых образует шлицевое соединение с ответным звеном, расположенным на другом фрагменте радиатора, а светодиоды размещены на торцевой и/или боковой поверхности фрагментов радиатора.
Под шлицевым соединением заявитель понимает соединение двух деталей с равномерно расположенными пазами и выступами. Оптимальным является унификация всех фрагментов радиатора. Учитывая, что они образуют между собой подвижные шлицевые соединения, наиболее технологичным является экструзионный способ их производства. При этом технологически возможно одновременное формирование ребер охлаждения и продольных поверхностей шлицевых соединений.
В случае, когда радиатор светодиодного осветительного устройства имеет внешнюю развитую поверхность, светодиоды размещены на торцевой стороне радиатора, для позиционирования которых специально сформированы участки на фрагментах радиатора. В случае размещения светодиодов на плате в ней могут быть выполнены отверстия, которые создадут дополнительное конвекционное охлаждение платы и светодиодов.
Выполнение ребер охлаждения на внутренней поверхности радиатора, позволяет разместить светодиоды, как на торцевой части радиатора, так и на внешней стороне каждого из фрагментов. Расположение светодиодов на внешней стороне фрагментов позволяет создавать обширные светоизлучающие поверхности, световой поток от которых может быть направлен в любом направлении, поперечном оси устройства. Такие варианты осветительного устройства имеют преимущественное назначение для создания общего освещения, так как такая конструкция позволяет использовать большое количество мощных светодиодов с гарантированным отводом излишков тепловой энергии.
- Краткое описание чертежей.
Сборный радиатор и светодиодное осветительное устройство с таким радиатором поясняется следующими графическими материалами:
на фиг. 1 фрагмент сборного радиатора, профиль шлицевого соединения которого выполнен в виде звездчатого многоугольника;
на фиг. 2 фрагмент сборного радиатора, профиль шлицевого соединения которого выполнен в виде трех зубьев;
на фиг. 3 показана изометрия сборного радиатора, собранного из фрагментов, показанных на фиг. 1;
на фиг. 4 показана изометрия варианта сборного радиатора, показанного на фиг. 3, снабженного торцевой диафрагмой со светодиодами;
На фиг. 5 показан вид сверху варианта осветительного устройства с дополнительным фрагментом между противолежащими фрагментами разборного радиатора;
На фиг. 6 показан вид сбоку варианта осветительного устройства, показанного на фиг. 5
Сборный радиатор 1, составлен из фрагментов 2, каждый из которых снабжен звеньями 3 и 4 кинематических пар, образующих шлицевое соединение с двумя смежными фрагментами 2 радиатора 1. Развитая поверхность фрагмента 2 выполнена в виде, например, ребер 5. На диафрагме 6 закреплена плата 8 со светодиодами 9. Для жесткого соединения радиатора 1 с диафрагмой 6 могут быть использованы участки 7 на каждом фрагменте 2.
Фрагменты 2 сборного радиатора 1 не обязательно должны быть плоскими, как показано на чертежах. Фрагменты 2 могут иметь в основе любую цилиндрическую поверхность, монотонную или сложно изогнутую. Возможен такой выбор формы фрагментов, соединение которых позволит получить круговую форму радиатора. Целесообразность этого определяется при проектировании конкретного изделия. Однако общим требованием при этом является соединение звеньев кинематических пар, выполненных на каждом из фрагментов, с возможностью образования подвижного шлицевого соединения. Таких звеньев на каждом фрагменте должно быть, как минимум, два.
Светодиодное осветительное устройство имеет сборный радиатор 1, являющийся несущим узлом устройства. Радиатор 1 составлен из отдельных фрагментов 2, расположенных по замкнутому контуру. При этом любой из фрагментов 2 образует с двумя другими смежными фрагментами радиатора шлицевое соединение. Светодиоды 9, размещены на плате 8, размещенной на диафрагме 6 (фиг. 4), жестко закрепленной с возможностью теплообмена на радиаторе 1.
Возможен вариант осветительного устройства с радиатором 1 (фиг. 5 и фиг. 6), разветвленная поверхность которых обращена внутрь радиатора 1, а в его полости между противоположными фрагментами, размещен дополнительный фрагмент 11, который, кроме создания поверхности дополнительного охлаждения, может использоваться для установки электронного преобразователя 12, контроллера и средств соединения с сетью электропитания. Светодиоды 9 размещены на боковых поверхностях фрагментов 2 радиатора 1. Ширина и высота фрагментов 2 радиатора 1 выбирается в зависимости от назначения осветительного устройства и его световой мощности.
- Промышленная применимость
Приведенные в описании варианты выполнения конструктивных элементов не являются исчерпывающими. Эквивалентные по достигаемому результату конструктивные решения могут иметь различные воплощения, приспособленные для реализации заявленного решения. Детали конструкции имеют технологичные формы, которые могут быть реализованы с использованием известных средств, имеющих автоматизированное управление.