СВЕТИЛЬНИК УЛИЧНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительным устройствам на светодиодах, (холодно-белый светодиод), и предназначена для уличного и иного освещения, а также может быть использована аварийно-спасательными подразделениями МЧС России в районах чрезвычайных ситуаций, особенно техногенного характера, вызванных авариями на предприятиях с химическими опасными производствами, при наличии в воздухе взрывоопасных и легковоспламеняющих веществ.
Известно декоративное осветительное устройство, содержащее корпус, выполненный из прозрачного для оптического излучения материала, установленные внутри корпуса светоизлучающие диоды и преобразователь напряжения питания, разъемный соединитель, подключенный к входу преобразователя напряжения питания, отличающийся тем, что оно снабжено регулятором интенсивности свечения светоизлучающих диодов, вход и выход которого подключен соответственно к выходу преобразователя напряжения питания и к светоизлучающим диодам, в качестве светоизлучающих диодов использованы светоизлучающие диоды с различными цветами свечения, а корпус выполнен из материала, рассеивающего оптическое излучение. (Свид. на ПМ 34694)
Известно осветительное устройство, содержащее корпус с помещенными в нем источником света на основе светодиодов и отражателем, прозрачную крышку, отражатель выполнен в виде совокупности индивидуальных отражателей, число которых равно числу светодиодов, а каждый светодиод установлен на оптической оси и в фокусе индивидуального отражателя, внутри которого расположена линза, соосная со связкой светодиодно-индивидуального отражателя и с фокусом, совпадающим с фокусом соответствующего индивидуального отражателя, основания индивидуальных отражателей выполнены в форме шестигранников. Отражатель выполнен из полимерного материала. Боковые параболические поверхности индивидуальных отражателей изнутри покрыты материалом с высоким коэффициентом отражения. (Свид. на ПМ 34693)
Недостаток известных устройств состоит в возможности перегрева светодиодов при эксплуатации их при повышенных температурах окружающего воздуха, а также низкая эксплуатационная надежность и сравнительно высокая стоимость.
Известен источник света на основе светодиодов, содержащий светящий элемент, выполненный в виде сборки светодиодов, блок формирования рабочего тока светодиодов и элемент обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью. Блок формирования рабочего тока светодиодов выполнен в виде отдельного модуля, а источник света дополнительно снабжен электрическим разъемом в виде двух ответных частей, одна из которых установлена в электрической цепи между элементом обеспечения электрического контакта с питающей электрической сетью и светящим элементом, а другая - соединена с модулем. (Свид. на ПМ 19132)
Недостатком известного является ограниченная область применения.
Известен светильник, в корпусе которого установлены светодиоды, соединенные с блоками питания, подключенные к питающей сети переменного напряжения, и снабженные силовым преобразователем переменного тока в постоянный ток для светодиодов. Светодиоды выполнены в виде, по меньшей мере, двух секций световодов, каждая из которых соединена с блоком питания, содержащим последовательно соединенные силовой преобразователь и балластные дроссели, выполненные в виде, по меньшей мере, двух балластных дросселей, включенных параллельно через нормально замкнутый контакт. Термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения. (Пат. RU 2313199)
Недостатком известного является сложность конструкции.
Известно осветительное устройство, содержащее корпус, установленную в корпусе монтажную пластину с полупроводниковыми светоизлучающими элементами и электрическую цепь для подвода электропитания к полупроводниковым светоизлучающим элементам, включающую преобразователь электрического тока. Осветительное устройство выполнено встраиваемым, при этом в качестве корпуса использован корпус типового встраиваемого галогенового или лампового светильника. В качестве полупроводниковых светоизлучающих элементов использованы светодиоды или светоизлучающие кристаллы. Корпус закрыт прозрачной пластиной, выполненной из стекла или из полимерного материала. (Свид. на ПМ 37180)
Указанное устройство обладает следующими недостатками: конструкция устройства не позволяет производить эффективный теплоотвод; расположение источника питания усложняет процесс эксплуатации устройства.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому и выбранный в качестве прототипа является светильник уличный светодиодный, закрепляемый на опоре, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса и блок питания. Вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в идее пластин оребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса, источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов, при этом каждый светодиод крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплоотводящей пятки светодиода к специальным электрически нейтральным контактам печатной платы. Печатная плата изготовлена на металлической пластине из алюминия, жестко закрепленной на корпусе, к которой с помощью предварительно пропитанной смолами стеклоткани прикреплена медная фольга. Светодиодный модуль покрыт защищающей оптически прозрачной эпоксидной пленкой. (Пат. RU на ПМ 83587)
Конструкция корпуса наиболее близкого прототипа трудоемка в изготовлении и при сборке, требует большей материалоемкости. Отвод тепла от светодиодов на радиатор осуществляется конструктивно от светодиодов, что обуславливает низкую эффективность теплоотвода, недостаточную равномерность освещенности светового пятна. Помимо этого отсутствие встроенного источника питания усложняет процесс эксплуатации устройства.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение арсенала энергосберегающих осветительных устройств на основе светоизлучающих элементов, в качестве которых применяются светодиоды холодные белые серии ARC мощностью 1 ватт, обеспечивающие нормативные характеристики светильника в различных условиях эксплуатации и повышение срока службы при его эксплуатационной надежности.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в упрощении конструкции при одновременном достижении равномерности освещенности освещаемой территории, в повышении технологичности изготовления светильника, в уменьшении материалоемкости и трудоемкости сборки и, как следствие, итоговой цены изделия.
Технический результат достигается тем, что светильник уличный светодиодный, закрепляемый на опоре, содержит корпус с источником света, установленный внутри корпуса, источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором объединены светоизлучающие элементы, закрепленные на печатной плате, изготовленной на металлической пластине.
Новизна состоит в том, металлическая пластина выполнена в виде монтажной семигранной пластины из теплопроводящего материала, состоящей из плоских двух боковых граней и пяти выпуклых граней, на пяти выпуклых гранях установлены светодиоды холодные белые серии ARC, генерирующие излучение белого цвета мощностью 1 ватт, при этом светодиоды на каждой выпуклой грани объединены рядами в одну линейку последовательно, причем каждый светодиод крепится к монтажной пластине теплоотводным композитом, светодиоды соединены между собой проводниками тока. Кроме того, на внутренней стороне плоскости одной из боковых граней монтажной пластины размещен стабилизатор (драйвер) тока. Каждый светодиод закрыт коллиматором (линзой), обеспечивающим строго заданное направление светового потока.
Кроме того, к монтажной пластине прикреплена страховочная лента, которая жестко закреплена на корпусе светильника.
Выполнение монтажной основы в виде семигранной пластины из теплопроводящего материала без использования печатной платы и размещение на ней светодиодов в линейку последовательно обеспечивает простоту конструкции светодиодного модуля при равномерности освещения освещаемой площадки, что достигается равномерным перекрыванием (суммированием) интенсивности световых потоков каждой локальной светодиоднооптической системы, т.е. интегральным распределением светового потока, получаемого от всех светодиодов.
Применение в конструкции светодиодов холодных белых серии ARC, генерирующих излучение белого цвета мощностью 1 ватт, в совокупности с теплоотводным композитом, обеспечивает высокий теплоотвод от светодиодов и получение светового потока необходимого качества, что обуславливается высоким коэффициентом использования излучения светодиодов (до 98%). Монтажная основа позволяет настолько эффективно отводить тепло от работающих светодиодов, что, даже при температуре окружающего воздуха равной 40°С, ее температура составляет не более 60°С.
Последовательное соединение светодиодов обеспечивает наиболее эффективную работу светильника.
Стабилизатор тока (драйвер), размещенный на внутренней стороне плоскости пластины, вырабатывает постоянный стабилизированный ток 350 мА.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - представлен общий вид светильника, на фиг.2 - семигранная монтажная основа для закрепления на ней светодиодно-оптической системы..
Светильник уличный светодиодный (фиг.1) содержит корпус 1 с источником света 2, установленный внутри корпуса 1. Источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором объединены светоизлучающие элементы, закрепленные на металлической семигранной монтажной основе 3 (фиг.2), состоящей из двух плоских граней 4 и пяти выпуклых граней 5. Светодиоды 6 соединены проводниками тока 7. На внутренней стороне плоскости одной из боковых граней 4 размещен стабилизатор (драйвер) тока 8. Каждый светодиод закрыт коллиматором (линзой) 9.
Устройство собирается следующим образом.
Сначала собирают светодиодный модуль 2 на семигранную монтажную основу 3, на пять выпуклых граней 5 при помощи теплоотводного композита закрепляют светодиоды 6. После высыхания композита производят соединение светодиодов 6 проводниками тока 7, согласно полярности. На внутренней стороне одной из боковых граней 4 размещают стабилизатор (драйвер) тока 8. Стабилизатор (драйвер) 8 тока соединяют с цепью светодиодов 6 согласно полярности. Светодиоды 6 закрывают коллиматорами (линзами) 9. Далее, семигранную монтажную основу 3 устанавливают в корпус светильника 1 и закрепляют при помощи винтов.
Светильник работает следующим образом.
При подключении светильника к питающей сети переменного тока, ток поступает на стабилизатор (драйвер) тока 8. За счет стабилизированного тока происходит свечение соединенных в цепь светодиодов 6. Направление светового потока светодиодов 6 происходит через коллиматоры (линзы) 9 на освещаемую поверхность. За счет «перекрывания» (суммирования) интенсивности световых потоков, образуемых каждой локальной светодиодно-оптической системой, т.е. интегральным распределением светового потока, получаемого от всех светодиодов 6, достигается равномерность освещения освещаемой площадки.
Работающий светильник, закрепленный на опоре, создает равномерную освещенную поверхность (световое пятно).
Проведенные эксперименты с применением энергосберегающих светодиодных модулей на светодиодах холодных белых серии ARC мощностью 1 ватт, генерирующих излучение белого цвета, подтвердили надежность эксплуатации всего изделия при реальной климатической обстановке (при температуре от плюс 40 градусов до минус 42 градуса, при реальных осадках) в зимнее и летнее время года. Компактность и малый вес позволяет их легко транспортировать и перемещать по объекту. Уровень энергопотребления по сравнению со светильниками, работающими на лампах ДРЛ-250, ниже 10,4 раза. Рабочая температура не превышает 60 градусов Цельсия (при температуре воздуха 20 градусов Цельсия).
Учитывая, что предлагаемое устройство обладает электробезопасностью, ударопрочностью, неприхотливостью в эксплуатации и простотой монтажа, оно с успехом при необходимости может быть использовано не только для уличного и магистрального освещения, но и для освещения производственных площадей предприятий химической промышленности, на которых хранятся и используются в ходе производственных циклов взрывоопасные и легковоспламеняющиеся вещества, а также применяться аварийно-спасательными подразделениями в районах чрезвычайных ситуаций, вызванных авариями техногенного характера при наличии в воздухе химически опасных веществ.