СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНВЕКЦИОННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к конструктивным элементам сборных осветительных конструкций, и может быть использована для формирования пространственной системы светодиодных светильников, предназначенных, в частности, и для уличного освещения.
Уровень техники
Известен светильник уличный светодиодный, закрепляемый на опоре, включающий корпус, с пластинами оребрения, установленный внутри корпуса светодиодный модуль со светодиодами, последовательно соединенными между собой на печатной плате, и блок питания, при этом поверх каждого светодиода установлена оптическая линза светораспределения и дополнительно установлено защитное стекло (патент на полезную модель РФ №88769, публ. 20.11.2009) При этом повышение коэффициента использования излучения светодиодов достигается за счет использования оптических линз, установленных поверх каждого светодиода. Оптическая линза с корректирующей оптикой позволяет направить луч светового потока в определенном направлении, что способствует формированию заданных диаграмм направленности светового потока, а увеличение срока службы и повышение степени эксплуатационной надежности достигается за счет установки защитного стекла, которая позволяет защищать светильник от механических и климатических воздействий (от попадания влаги и пыли).
Однако, наличие пластин оребрения по всей внешней поверхности корпуса создает трудности установки светильника на опору, а геометрия оребрения недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора, охлаждающих светильник. Кроме того, в известном светильнике используется сочетание вторичной оптики и стекла, что сказывается на стоимости светильника и усложняет процесс его сборки.
Известен светильник уличный светодиодный по патенту №92714, публ. 27.03.201, состоящий из светодиодного модуля, включающего горизонтально вытянутую монолитную опору с теплоотводящим оребрением по наружной поверхности и с расположенной с ее лицевой стороны светодиодной панелью, помещенной за светопропускающим защитным экраном; электрического кабеля, соединяющего светодиодный модуль с источником питания; базового крепящего держателя, состоящего из трубообразного тела для насадки на фонарную стойку; соединительного элемента между базовым крепящим держателем и светодиодным модулем, выполненным в виде двух горизонтально вытянутых жестко соединенных и расположенных друг под другом коробов формы параллелепипедов, в которых уложен электрический кабель.
Недостатками известного решения также является геометрия оребрения, которая недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора.
Известен светодиодный светильник с использованием конвекционного охлаждения по патенту на полезную модель №161732, публ. 10.05.2016, содержащий протяженный корпус из теплопроводящего материала, где плата светодиодных источников света закреплена на нижней торцевой поверхности корпуса, где корпус выполнен с продольными элементами охлаждения по внешнему периметру, при этом продольные ребра в средней части корпуса до области, прилегающей к диску светодиодных источников света, формируют область объемных скошенных сопел. Недостатком известного решения является, что известный светильник не может быть использован в качестве уличного светильника.
Известен Светильник светодиодный промышленный по патенту на полезную модель №123113, публ. 20.12.2012, рассматриваемый заявителем в качестве прототипа, содержащий узел крепления и, по меньше мере, один корпус, имеющий полости прямоугольной и трапециевидной форм в поперечном сечении и оребрение, по две торцовые крышки на каждом корпусе, светопрозрачное окно, установленное в нижней части полости трапециевидной формы, и светодиоды, смонтированные внутри полости трапециевидной формы, при этом оребрение выполнено только на боковых стенках светильника, где с обеих сторон выполнено несколько криволинейных, наклоненных вниз ребер. Такая форма криволинейных ребер позволила увеличить их длину и предотвращает загрязнение межреберных зазоров и скопления осадков. Для улучшения охлаждения возможно применение отверстий, выполненных в торцовых крышках и выходящих в межреберные зазоры. Внутри каждого корпуса установлены имеющие отдельную линзу светодиоды, закрепленные на платах и закрытые светопрозрачным окном.
Однако, геометрия оребрения недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора, охлаждающих светильник. Кроме того в известном светильнике используется сочетание вторичной оптики и стекла, что сказывается на стоимости светильника и усложняет процесс его сборки.
Технический результат, на достижение которого направлено заявленное решение, заключается в создании светоизлучающего устройства с высокоэффективным конвекционным охлаждением светодиодных модулей и высокой технологичностью сборки, установки и ремонта.
Заявленный технический результат достигается в светильнике светодиодном уличном с использованием конвекционного охлаждения, содержащем узел крепления и корпус, имеющий полости прямоугольной и трапециевидной форм для установки драйвера, две торцовые крышки, светопрозрачное окно, установленное в нижней части корпуса, светодиодный модуль, смонтированный в корпусе, где оребрение корпуса выполнено на боковых стенках в виде нескольких криволинейных, ребер, при этом оребрение боковых стенок выполнено в виде продольных элементов охлаждения в виде незамкнутой углообразной гребенки по нижней поверхности профиля вдоль его длины, примыкающей к периферийным изогнутым участкам крышек, выполненным в виде сквозных решеток, с оптическим элементом в комбинации с мультилинзой и защитного С-образного плафона с возможностью установки в дугообразные полости нижних углов профиля.
Устройство заявленного светильника поясняется следующими графическими материалами.
На фиг. 1 показан общий вид светильника, где 1- корпус, узел крепления 2, торцевая крышка 3, система теплоотвода 4, выполненная в виде углообразной гребенки, защитный плафон -5.
На фиг. 2 показан разнесенный вид светильника, где 7 - драйвер, устанавливаемый на трапециевидную полость, мультилинза - 8, сквозные решетки 9 торцевых крышек.
На фиг. 3 показан торцевой вид светильника с местами крепления 10 узла крепления.
На фиг. 4 вид корпуса с установочными пазами, для установки драйвера -11, пазы для крепления торцевых крышек- 12, пазы для крепления светодиодного модуля - 13, пазы для крепления защитного окна-14 и системой теплоотвода - 4.
На фиг. 5 показано направление теплоотвода светильника.
Особенностью данной конструкции по сравнению с прототипом является геометрия боковых ребер и отверстий в нижней части корпуса. Поток воздуха, проходя через отверстия в нижней части корпуса, направлен на его боковую поверхность через гребенку боковых ребер, за счет чего происходит усиленное охлаждения корпуса, светодиодного модуля и драйвера, находящегося внутри корпуса.
Таким образом, светильники обладают радиаторами, через которые происходит «прокачивание» воздушных масс. При этом боковины играют роль конфузора и диффузора газодинамической системы, таким образом, система обеспечивает функцию «насоса», перекачивающего воздух (нагретый воздух расширяется и поднимается вверх, тем самым создавая разницу давлений, что обеспечивает движение воздуха через радиатор-охладитель). Такая полая ребристая форма корпуса-радиатора обеспечивает большую площадь поверхности охлаждения и естественную конвекцию потока воздуха внутри корпуса-радиатора, давая возможность любым потокам воздуха охлаждать светильник.
Защитный плафон может заменяться монолинзой для того, чтобы исключить использование вторичной оптики и стекла. Она заменяет и то, и другое. В связи с этим удешевляется и убыстряется процесс сборки светильника и удешевляются используемые материалы.
Возможно применение плафона, который для получения различных диаграмм направленности может иметь модульную оптику в виде линз сложной формы со смещением (без смещения) твердотельных полупроводниковых источников света относительно их фокуса, либо без него с заливкой компонентов компаундом. Световые(ой) модули(ь) содержат (содержит) хотя бы один твердотельный полупроводниковый источник света, в т.ч. и выполненный по технологии chip-on-board (чип на плате) или монохромные (в этом случае внутренняя поверхность плафонов покрыта люминофором, в результате чего монохромный свет преобразуется в белый.
Заявленный светильник может устанавливаться не только на улице, но и в помещении (т.е. использовать не только консольный (уличный) тип крепления, а еще и поворотный и подвесной).