СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Полезная модель относится к осветительным устройствам, а именно к светодиодным светильникам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен светодиодный светильник (патент РФ на полезную модель №153372, опубл. 20.07.2015), имеющий алюминиевый профиль световой панели с торцевым вводом излучения, в котором установлен светорассеивающий панельный элемент и источник излучения, состоящий из размещенных в пазах профиля плат со светодиодами, излучение которых вводится через торец панельного элемента, отражается от его тыльной поверхности и выводится через лицевую рассеивающую часть, снабжен четырьмя пластиковыми уголками, соединяющими прямоугольные элементы профиля в замкнутый контур за счет фиксации соединительных элементов уголков в пазах профилей, причем уголки снабжены дополнительными язычками, выступающими внутрь контура. Недостатками известного светильника является то, что светодиодные платы устанавливаются на торец профиля, тем самым направляя световой поток, излучаемый светодиодом, в торец рассеивателя, что снижает эффективность использования светового потока. Также изготовление данной световой панели усложняется процессом нанесения на поверхность рассеивателя светораспределяющих меток. Все вышесказанное увеличивает производственные затраты в процессе производства и снижает КПД осветительного прибора. Кроме того, недостатками данного светильника являются недостаточная легкость и технологичность процесса сборки светильника, а также недостаточная надежность соединения элементов светильника.
Известен также светодиодный потолочный светильник (патент РФ на полезную модель №115441, опубл. 27.04.2012), включающий сборный каркас и смонтированные в нем теплоотводящее основание-отражатель со светодиодными осветительными модулями и световой рассеиватель. Сборный каркас состоит из профилированных боковин и угловых замковых коннекторов. В боковинах и в угловых замковых коннекторах выполнены пазы для монтажа теплоотводящего основания-отражателя и светового рассеивателя. Теплоотводящее основание-отражатель выполнено в виде металлической тонкостенной пластины, на внутренней стороне которой закреплены светодиодные модули. Каждый из модулей представляет собой одностороннюю печатную плату с размещенной на ней цепочкой светодиодов. Световой рассеиватель выполнен в виде листа из светопрозрачного полимера. Недостатками данного технического решения являются низкая механическая прочность (жесткость) конструкции, разъемное крепление уголка и полимерного профиля не имеет механических связей с основанием, в связи с чем, для обеспечения данного параметра, возникает необходимость использования теплоотводящего основания-отражателя толщиной 0,8-1,2 мм, а также наличие внешнего блока питания, что делает невозможным использование данной конструкции в накладном варианте (крепления на ровную поверхность). Дополнительными недостатками данного светильника являются недостаточная легкость и технологичность процесса сборки светильника и недостаточная надежность соединения элементов светильника.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является светодиодный светильник (патент РФ на полезную модель №174702, опубл. 30.10.2017), представляющий собой сборный каркас, включающий основание для установления на нем светодиодных плат, оптический рассеиватель, выполненный напротив основания, боковые стенки, выполненные в виде профиля с одним или большим количеством внутренних пазов для установки рассеивателя, а также угловые элементы, который отличается тем, что основание крепится к профилю по периметру с помощью самонарезных винтов, угловые элементы представляют собой угловое соединение профилей, состоящее из ответных и стыковочных элементов, содержащих выступы и приливы, обеспечивающие плотность фиксации. Основными недостатками данного светильника являются недостаточная надежность соединения элементов светильника с умеренными характеристиками плотности соединения сопрягаемых элементов корпуса светильника. Кроме того, при необходимости разбора корпуса светильника и его последующей сборки отмечается потеря плотности соединения сопрягаемых элементов за счет износа сопрягаемых элементов, что в ряде случаев может требовать замены угловых элементов корпуса светильника на новые.
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническими результатами настоящей полезной модели являются:
1. обеспечение более надежного соединения элементов светильника, имеющего к тому же повышенную плотность соединения сопрягаемых элементов,
2. обеспечение возможности неоднократной сборки светильника без потери плотности соединения сопрягаемых элементов,
3. расширение функциональных возможностей светильника, в том числе обеспечение возможности изготовления различных размеров светильника, широкого выбора вариантов крепления светильника.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Предлагается светодиодный светильник, содержащий основание; оптический рассеиватель, установленный напротив основания; боковые стенки, выполненные в виде профиля, имеющего, по меньшей мере, один внутренний паз для установки оптического рассеивателя, образованный продольными полками, при этом основание крепится к указанным боковым стенкам; угловые элементы для углового соединения боковых стенок между собой, каждый из которых имеет несущее тело и два направляющих элемента для стыковки с профилем боковых стенок; блок питания и светодиодные платы, соединенные в электрическую схему светодиодного светильника. Предлагаемый светильник отличается тем, что в каждый из угловых элементов вставляется по две стыкуемые под заданным (в частном случае - прямым) углом боковых стенки; места стыка каждого углового элемента с боковыми стенками, входящими в него, выполнены таким образом, что направляющие элементы углового элемента охватываются стыкуемыми участками боковых стенок, удерживая их от смещения в любую из сторон; на направляющих элементах угловых элементов имеются уплотнительные и жертвенные выступы, входящие в упругое соединение с профилем боковой стенки.
Предлагаемое техническое решение реализует принцип саморегулирования плотности посадки при сопряжении элементов каркаса светильника с применением сил упругого взаимодействия. При этом не требуется дополнительное технологическое оснащение при производстве и сборке светильников.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящую полезную модель осуществляют следующим образом.
Предлагаемый светодиодный светильник состоит из основания 1, оптического рассеивателя 2, установленного напротив основания, и боковых стенок 3, выполненных из профиля (фиг. 1, 2).
При этом профиль, из которого выполнены боковые стенки 3, имеет, по меньшей мере, один внутренний паз 4 для установки оптического рассеивателя, сам паз образован продольными полками.
Предлагаемый светильник имеет также блок питания и светодиодные платы, соединенные в электрическую схему светодиодного светильника.
Важной составляющей предлагаемого светильника являются угловые элементы 5 для углового соединения боковых стенок 3 между собой (фиг. 3-6).
В каждый из угловых элементов 5 вставляется по две стыкуемые под заданным (в частном случае - прямым) углом боковых стенки 3 светильника. Места стыка каждого углового элемента 5 с боковыми стенками 3, входящими в него, выполнены таким образом, что направляющие элементы 7 углового элемента 5 охватываются стыкуемыми участками боковых стенок 3, удерживая их от смещения в любую из сторон. При этом на направляющих элементах 7 угловых элементов 5 формируются уплотнительные выступы 9 и жертвенные выступы 10, входящие в упругое соединение с профилем боковой стенки 3. Подробнее о конструкции угловых элементов будет сказано ниже.
В частном варианте исполнения предлагаемого светильника основание 1 светильника крепится к указанным боковым стенкам 3 с помощью самонарезных винтов 12 (фиг. 7).
Отверстия для таких винтов могут быть изготовлены и в угловых элементах 5 (фиг. 3, 4, 6).
Электрическое соединение элементов электрической схемы светильника может быть выполнено с использованием разъемов, а на наружной стороне основания могут быть размещены выносные клеммы-терминалы.
Использование тонколистового металла (например, алюминия) с полимерным покрытием позволяет получать отверстия с помощью различных ручных просекателей без изготовления дорогостоящего штампа и пресса. Это к тому же исключает необходимость дальнейшей покраски металла, из которого изготовлен профиль, используемый для изготовления боковых стенок светильника.
Формирование каркаса светильника в единое целое происходит с помощью угловых элементов 5, конструкция которых показана на фиг. 2-6.
Угловой элемент 5 представляет собой образование, состоящее из несущего тела 6 и двух (правого и левого) направляющих элементов 7, соединенных под заданным углом (в частном случае - под углом 90°). Несущее тело 6 углового элемента 5 жестко связывает направляющие элементы 7 и формирует единый Г-образный соединительный комплекс, который представляет собой угловой элемент 5, предназначенный для фиксации сопрягаемых боковых стенок 3 между собой.
В случае, когда направляющие элементы 7 углового элемента 5 соединены под прямым углом, каркас светильника имеет прямоугольную форму. Такая форма светильника является характерной и показана на прилагаемых фиг. 2-6. Однако не исключены и иные углы сопряжения боковых стенок 3 угловыми элементами 5, что порождает иные формы светильников.
Сами направляющие элементы 7 выполнены в сечении П-образной формы, имеют заданную механическую жесткость и устанавливаются в замкнутый прямоугольный профиль прилегающей боковой стенки 3. После этой установки исключается смещение сопряженных боковых стенок в любую из сторон, поскольку угловые элементы 5 фиксируют боковые стенки 3 изнутри.
Несущее тело 6 имеет паз 8 для установки в него оптического рассеивателя 2.
Для надежной установки с необходимой плотностью стыковки сопрягаемых элементов направляющие 7 имеют уплотнительные 9 и жертвенные 10 выступы, которые, в своей совокупности, обеспечивают плотность фиксации углового элемента 5 с профилем боковых стенок 3.
Уплотнительные выступы 9 расположены на широкой стороне П-образной формы направляющего элемента 7 с целью упругой деформации тонкой стенки профиля боковой стенки 3 в момент его установки на место и создания посредством указанной деформации натяга, способствующего естественному механическому уплотнению соединения. Уплотнительные выступы 9 могут быть выполнены в виде массивных прямоугольных или овальных элементов, не соединенных с несущим телом 6; однако не исключены и иные варианты исполнения уплотнительных выступов 9 на угловых элементах 5.
Жертвенные выступы 10 расположены на противоположных друг другу параллельных поверхностях направляющих элементов 7. Жертвенные выступы 10 имеют так называемый заходный угол - подъем заданного угла наклона для захода примыкающей поверхности профиля боковой стенки при установке данного профиля на место. В предпочтительном варианте исполнения жертвенные выступы не соединены с несущим телом 6 соответствующего углового элемента 5.
Жертвенные выступы 10 угловых элементов 5 могут иметь различную форму, в частности: а) каплевидную форму, б) прямоугольную форму в поперечном сечении, в) трапециевидную форму в поперечном сечении, г) треугольную форму в поперечном сечении. Наиболее предпочтительным вариантом представляется каплевидная форма жертвенных выступов 10, поскольку такая геометрия жертвенных выступов 10 обеспечивает оптимальное упругое соединение угловых элементов 5 с профилем боковой стенки 3, а также имеет необходимые эстетические характеристики.
Жертвенные выступы 10 частично срезаются торцом профиля боковой стенки 3 при его установке на место при сборке светильника. Именно в частичном срезывании указанных жертвенных выступов 10 при установке профиля боковой стенки 3 в угловой элемент 5 состоит "жертвенность" выступов, поэтому они называются жертвенными.
Жертвенные выступы 10 могут располагаться на направляющих угловых элементов сериями не менее чем по два подряд (фиг.6), что улучшает износостойкость жертвенных выступов 10 при неоднократной сборке светильника и надежность соединения угловых элементов 5 с профилем боковой стенки 3.
В частном случае исполнения предлагаемого светильника угловые элементы 5 могут иметь стыковочные выступы 11 (фиг. 3, 4, 6), которые служат для упора в них примыкающих боковых стенок 3 светильника и укрепляют конструкцию в целом.
Угловой элемент 5 может изготавливаться из полимерного материала, преимущественно из пластика АБС, методом литья под давлением.
Основание 1 изготавливается в основном из тонколистового металла, преимущественно из оцинкованного или гладкого листа, с защитным полимерным покрытием цветовой гаммы RAL, толщиной 0,2-0,8 мм, как это повсеместно используется в промышленном производстве.
Световой рассеиватель 2 представляет собой лист из светопрозрачного полимера. В качестве материала используется преимущественно светотехнический лист полистирола или поликарбоната с фактурным тиснением с одной стороны (например, сота, микропризма, колотый лед, манка, опал и др.).
Боковые стенки 3 представляют собой протяженный алюминиевый профиль, широко применяемый в промышленном производстве (в частности оконном, при изготовлении москитной сетки), плоский с внешней стороны, а с внутренней стороны оснащенный, по меньшей мере, одной продольной канавкой (пазом), расположенной вдоль края профиля. Предпочтительно использовать широко распространенный профиль размеров 25(±2)×10(±2) мм белого цвета.
Профиль может быть изготовлен и из полимерного материала.
В частном случае исполнения профиль боковой стенки 3 светильника может иметь несколько канавок (пазов), один или несколько из которых используются для установки оптического рассеивателя 2.
В предлагаемом светильнике применяется малогабаритный блок питания, который располагается внутри корпуса либо на основании светильника, либо на боковой стенке светильника. Данное расположение позволяет использовать светильники как в накладном варианте (крепление на любую ровную поверхность) с помощью отверстий в уголках (фиг. 1-4, 6), так и в различных других вариантах таких, как подвесное крепление, крепление на реечный потолок и грильято, крепление на кабельный лоток.
Для крепления блока питания в указанном месте может использоваться любое из следующего либо любая комбинация из следующего: а) двусторонний скотч с предварительным нанесением праймера или без такового, б) винтовое крепление, в) заклепочное крепление.
Под праймером понимается активатор адгезии, который предварительно наносится на склеиваемые поверхности для усиления приклеивания двустороннего скотча к прилегающим к нему поверхностям (для усиления клеевого эффекта).
Светодиодные платы могут быть выполнены из алюминия или стеклотекстолита толщиной от 0,5 до 2 мм. На платах устанавливаются светодиоды, преимущественно SMD компоненты. Платы крепятся, как правило, в несколько рядов на основании или на боковых стенках.
Для крепления светодиодных плат используется любое из следующего либо любая комбинация из следующего: а) двусторонний скотч с предварительным нанесением праймера или без такового, б) теплопроводный двусторонний скотч с предварительным нанесением праймера или без такового, в) винтовое крепление, г) заклепочное крепление, д) клеепереносящая лента.
Применение теплопроводного двустороннего скотча обеспечивает высокую теплопередачу от платы к корпусу и как результат охлаждение светодиодной платы.
Предлагаемое устройство поясняется нижеследующими фигурами:
фиг. 1 - трехмерное изображение светильника;
фиг. 2 - схема сборки светильника;
фиг. 3 - схематический общий вид углового элемента светильника: А - вид сверху, Б - вид сбоку (в данном случае слева);
фиг. 4 - трехмерный вид углового элемента с прямым углом соединения направляющих элементов и одиночными жертвенными выступами;
фиг. 5 - вид снаружи углового элемента;
фиг. 6 - трехмерный вид углового элемента с жертвенными выступами, исполненными в виде серий по два выступа;
фиг. 7 - схематическое изображение светильника в разрезе (место крепления основания к боковой стенке).
Предлагаемая конструкция светильника обеспечивает простоту промышленного производства светильника (в том числе элементов его корпуса), в результате чего не требуется использование дорогостоящего оборудования и специального технологического оснащения производства, прессов, штампов, гибочных линий и линий окраски. Обеспечиваются также простота, технологичность сборки, малый вес и низкая себестоимость светильника.
В процессе производства светильников профиль боковой стенки и угловые элементы зачастую имеют отклонения геометрических параметров, вызванные, например, усадкой материала, износом оснастки. По этой причине получить точную, плотную посадку углового элемента и профиля боковой стенки оказывается проблематичным.
Предлагаемый светильник имеет более надежное, по сравнению с аналогами, соединение элементов светильника, повышенную плотность соединения сопрягаемых элементов светильника. Обеспечиваются также возможность неоднократной сборки светильника без потери плотности соединения сопрягаемых элементов.
Благодаря предлагаемой конструкции светильник собирается без затруднений даже неподготовленным человеком, существенно снижаются затраты времени на сборку светильника, процесс замены комплектующих деталей светильника является несложным.
Предлагаемый светильник имеет более широкие функциональные возможности, в том числе возможность изготовления различных размеров светильника, обеспечивается максимально широкий выбор вариантов крепления светильника.
Условные обозначения:
1 - основание,
2 - оптический рассеиватель,
3 - боковая стенка,
4 - внутренний паз для установки оптического рассеивателя,
5 - угловой элемент,
6 - несущее тело углового элемента,
7 - направляющие элементы углового элемента,
8 - паз в несущем теле для установки оптического рассеивателя,
9 - уплотнительный выступ углового элемента,
10 - жертвенный выступ углового элемента,
11 - стыковочный выступ углового элемента,
12 - самонарезной винт для крепления основания к боковым стенкам.