СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к области светотехники, и может быть использована при изготовлении промышленных, уличных, а также других осветительных приборов с использованием светодиодов для их применения при освещении цехов, торговых центров, промышленных предприятий, аэропортов и других зданий с высокими потолками, а также для уличного освещения. Вместе с тем полезная модель может быть применена для установки в различных светильниках взамен газоразрядных ламп без изменения конструкции корпуса светильников.
В настоящее время в светотехнических устройствах различного назначения начали интенсивно использоваться светодиоды на замену газоразрядных ламп и других типов ламп. Это распространение предопределили хорошо известные характеристики светодиодов: низкое потребление энергии, высокая механическая прочность, длительный срок эксплуатации, возможность использования в жестких температурных режимах без снижения световых характеристик, а также, учитывая, что светодиод - прибор низковольтный, безопасность.
Основной причиной, препятствующей внедрению мощных светодиодов, в том числе в промышленное освещение, является проблема утилизации большого количества тепла, выделяемого светодиодом в процессе работы. Перегрев светодиода, как известно, ведет к резкому снижению его ресурса и, как следствие, выходу из строя значительно раньше, чем при эксплуатации в условиях, не допускающих перегрева. Основным способом решения этой проблемы на сегодняшний день является разработка и изготовление дорогостоящих корпусов светильников для обеспечения условий эксплуатации светодиодов, не допускающих перегрева. Такой подход ведет к существенному удорожанию осветительных систем на базе мощных светодиодов, и делает невозможным их применение для большей части потенциальных потребителей.
Большинство современных светильников изготовлены из металла и имеют значительную площадь поверхности, которая может быть использована для рассеяния тепла, выделяемого светодиодом, однако, выпускаемые на сегодняшний день светодиодные лампы и модули, используемые взамен газоразрядных ламп, не приспособлены для того, чтобы отводить выделяемое тепло на корпус светильника.
Известен промышленный светодиодный светильник ПСС-80 «Колокол» (электронный ресурс: http://www.ledsvet.ru/catalog/pss_80_bell/), включающий корпус, выполненный из алюминия, на котором закреплены светодиоды, работающие от сети переменного напряжения 220 В.
Недостатком известного технического решения является то, что данный светильник является конечной продукцией, то есть изделием законченным, и предназначен только для самостоятельной эксплуатации. Данный светильник не может быть использован для замены газоразрядных ламп в промышленном или уличном светильнике типа «Колокол» и других светильниках.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) к заявляемому техническому решению, является светодиодный модуль CREE (электронный ресурс: http://light.compeljournal.ru/enews/2012/S1/3), содержащий корпус, выполненный из алюминия, на котором закреплен один и более светодиодов. Недостатки известного технического решения состоят в отсутствии собственного радиатора, а также в том, что данный модуль характеризуется узким диапазоном применения, в частности, не может быть использован для замены газоразрядных ламп в промышленном или уличном светильнике типа «Колокол» без дополнительных конструктивных изменений корпуса светильника.
В настоящее время промышленные и уличные светильники типа «Колокол» с газоразрядными лампами широко используются, их номенклатура постоянно расширяется. Поэтому замена газоразрядных ламп светодиодными модулями может привести к ощутимому экономическому эффекту, особенно если установка таких модулей не требует доработки корпуса светильника.
Задача, которую поставили перед собой разработчики нового светодиодного модуля, состояла в создании простого светодиодного модуля, работающего от сети переменного напряжения 220 В, как с возможностью использования блока питания, так и без него, для установки в корпус промышленного или уличного светильника типа «Колокол» взамен газоразрядной лампы, не требующего дополнительного радиатора.
Технический результат, достигаемый в предлагаемом техническом решении, заключается в возможности установки светодиодных модулей в корпус промышленного или уличного светильника типа «Колокол» без изменения конструкции корпуса светильника. Это позволяет заменить недолговечные и энергоемкие газоразрядные лампы эффективными и безопасными для окружающей среды светодиодными модулями. Дополнительный технический результат заключается в улучшении отвода тепла от светодиода на корпус светильника.
Поставленная задача решается путем создания светодиодного модуля, предназначенного для установки в корпус промышленного или уличного светильника типа «Колокол», содержащего корпус, выполненный из алюминия или теплопроводного пластика, на котором закреплен один и более светодиодов, работающих от сети переменного напряжения 220 В.
Изготовленный из алюминия или теплопроводного пластика корпус модуля выполняет фактически функцию радиатора охлаждения и, при этом, рассеивает часть тепла от светодиодов на корпус светильника. Такая конструкция обеспечивает качественное охлаждение светодиодов и их длительную бесперебойную работу.
Светодиод или светодиоды снабжены дополнительным радиатором для улучшения теплоотдачи.
Светодиод или светодиоды могут быть снабжены линзой вторичной оптики для создания определенной диаграммы направленности светильника, необходимой в конкретных условиях.
В частном варианте воплощения светодиод или светодиоды, работающие от сети переменного напряжения 220 В, предполагают наличие блока питания, предназначенного для преобразования переменного напряжения в постоянное.
В другом частном варианте воплощения светодиод или светодиоды, работающие от сети переменного напряжения 220 В, исключают наличие блока питания с целью повышения надежности работы модуля в целом.
Крепление светодиода или светодиодов может осуществляться, например, саморезами или клепками.
Подключение к модулю питающего сетевого напряжения может быть осуществлено, например, при помощи клеммной колодки.
Простота в изготовлении выражается в том, что модули могут быть изготовлены с помощью стандартных технологий, используемых в данной области.
Предлагаемый светодиодный модуль может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и комплектующие, а также стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Ниже приводится пример осуществления предложенного технического решения, никоим образом не ограничивающий иные возможные способы его реализации.
Полезная модель поясняется графически, где на рисунке представлен общий вид светодиодного модуля в соответствие с воплощением полезной модели.
Светодиодный модуль представляет собой корпус 1, на котором закреплен светодиод 2, работающий от сети переменного тока 220 В без блока питания, с линзой вторичной оптики 3 для создания определенной диаграммы направленности светильника. Светодиод установлен на дополнительный радиатор 4 для улучшения теплоотдачи. Корпус изготовлен из теплопроводного пластика или алюминия и выполняет следующие функции: основание для крепления светодиода на радиаторе; крепление светодиодного модуля к корпусу светильника. Светодиод закреплен на радиаторе саморезами. Радиатор крепится к корпусу тем же способом. С обратной стороны корпуса расположена клеммная колодка 5 для подключения питающего сетевого напряжения к модулю.
По способу крепления в корпусе светильника и соединению с плафоном, корпус 1 модуля полностью соответствует креплению плафона 6 светильника. Для установки модуля в корпус светильника необходимо выполнить следующие операции:
- отпустить винты, крепящие плафон 6;
- снять плафон 6;
- снять патрон лампы и отсоединить от него сетевые провода;
- подключить сетевые провода к клеммной колодке 5 модуля;
- установить модуль на винты крепления плафона 6;
- установить плафон 6;
- затянуть винты.
Светильник с установленным модулем готов к работе.
Предлагаемая полезная модель позволяет не только решить проблему утилизации выделяемого светодиодом тепла, но и существенно уменьшить стоимость модернизации эксплуатируемых в настоящее время систем освещения.
Осуществлением полезной модели достигается возможность установки светодиодных модулей как во вновь изготавливаемые светильники, так и в светильники, находящиеся в эксплуатации без изменения конструкции корпуса светильников.