ФОНАРЬ ОСВЕЩЕНИЯ НА СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДАХ

Полезная модель относится к светотехнике, а именно к осветительному оборудованию и может быть использована в качестве стационарного фонаря уличного или внутреннего освещения массового применения, а также для реконструкции любых действующих фонарей освещения.
Известен световой прибор на светодиодах, содержащий источник света со светодиодами, собранными и подключенными между собой на плоской панели, соединительные провода и источник питания (см. патент РФ №2202731, МПК F21Q 5/00. 2003). Световой прибор обладает высокой степенью концентрации светового потока в узком пучке излучения.
Однако одинаковая направленность угла распределения потока излучения в пространстве не позволяет увеличить площадь освещаемой поверхности. При этом улучшенные тепловые параметры светового прибора, определяющие светоотдачу полупроводниковых светодиодов за счет локального кондуктивного теплоотвода от каждого светодиода не достаточны для использования сверхмощных светодиодов.
Наиболее близким аналогом заявляемого решения является известный светодиодный осветитель, содержащий панель, элементы крепления, источник электропитания, электропроводящие провода и источник света, состоящий из светодиодов, различающихся углом распределения потока излучения в пространстве (см. патент №2285860, F21S 13/12, 2006). Принят за прототип.
Недостатком известного светодиодного осветителя является сложность изготовления пластины, позволяющей получить различные углы распределения потока излучения в пространстве, а также недостаточное охлаждение источников света для того, чтобы можно было использовать сверхмощные светодиоды (5 Вт и более), необходимые для создания требуемой силы света стационарного светильника уличного или внутреннего
освещения массового применения, т.к. при этом процессы, связанные с естественной конвекцией, должны быть более интенсивными. При этом применение недостаточно мощных светодиодов ведет к увеличению их числа для создания достаточного по силе света светового потока, что однозначно повышает сложность конструкции и ведет к дополнительным затратам.
Задачей, решаемой в предложении заявителя, является создание экономичного, с гарантированно большим сроком службы фонаря уличного и внутреннего освещения массового применения.
Сущность полезной модели заключается в том, что в фонаре освещения, содержащем панель, источник света, состоящий из светодиодов, блок электропитания и электропроводящие провода, особенность состоит в том, что фонарь освещения дополнительно содержит металлический корпус, снабженный двумя отсеками, при этом внутри одного отсека расположен светильник, содержащий панель, выполненную в виде пластины-радиатора с выпуклой лицевой поверхностью и радиатором охлаждения на тыльной стороне, снабженную источником света, состоящим из светоизлучающих диодов с линзами мощностью от 5 Вт до 20 Вт каждый, установленных симметрично по окружности на лицевой поверхности пластины радиатора, а внутри другого отсека расположен независимый блок электропитания, содержащий трансформатор и стабилизатор, причем светодиоды светильника подсоединены к блоку питания посредством кабеля для подачи на них напряжения. Особенность состоит и в том, что светодиоды светильника могут быть подсоединены к блоку питания параллельно или последовательно. Отсек корпуса со светильником может быть выполнен с защитным стеклом, а металлический корпус может быть выполнен алюминиевым или из сплавов алюминия. Пластина-радиатор может быть выполнена из меди, алюминия или сплавов алюминия. Еще особенностью является то, что лицевая выпуклая поверхность пластины-радиатора может быть выполнена в виде граней. Особенность и в том, что фонарь освещения
содержит независимый блок питания постоянного тока напряжением 7 В номинального тока 5 А.
Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат.
Использование пластины-радиатора с радиатором на тыльной поверхности обеспечивает достаточный отвод тепла при установке на ее лицевой поверхности сверхмощных светоизлучающих диодов, что позволяет получить экономичный, с гарантированно большим сроком службы светильник уличного или внутреннего освещения. Фиксация светодиодов позволяет направить луч светового потока в определенном направлении, а выполнение лицевой поверхности пластины-радиатора выпуклой формы, в том числе с гранями, и установка на ней светодиодов симметрично по окружности позволяет распределить направление лучей световых потоков в разные стороны в зависимости от места установки светодиода, увеличив площадь освещаемой поверхности. Выполнение пластины-радиатора из алюминия, или сплавов алюминия, или меди способствует выполнению радиатором охлаждения функции теплового отвода, что также позволяет использовать более мощные светодиоды. К тому же алюминий или его сплавы позволяют получить легкий и изящный фонарь. Выполнение универсального светильника в виде пластины-радиатора, снабженной светоизлучающими диодами, позволяет быстро и качественно провести реконструкцию действующих фонарей, используя при этом в качестве корпуса различные конструкции их плафонов, что приводит к увеличению экономичных и надежных фонарей уличного или внутреннего освещения. Простое и надежное подключение сверхмощных светодиодов к источнику питания, позволяет получить световой поток, достаточный по силе для обеспечения экономичного и долговечного уличного или внутреннего освещения в темное время суток. При этом снижается потребление электроэнергии в 5-12 раз, т.е. получаем экономичный светильник. Возможность применения в фонаре освещения сверхмощных (от 5 Вт)
светодиодов, характеризующихся надежностью, большим сроком службы, высокой устойчивостью к механическим и климатическим воздействиям, появившаяся в результате данного решения конструкции светильника, позволяет добиться высокой надежности и долговечности, что обеспечивает получение гарантированного срока службы светильника - 180000 часов, практически не требующего обслуживания. Применение диодов в комплекте с линзами упрощает монтаж элементов светильника. Использование корпуса и защитного стекла уменьшает влияние условий окружающей среды на работоспособность устройства. Все это позволяет создать экономичный, с гарантированно большим сроком службы фонарь уличного или внутреннего освещения массового применения.
На фиг.1 представлен фонарь освещения в оригинальном исполнении, общий вид; на фиг.2 представлен светильник, общий вид; на фиг.3 - принципиальная электрическая схема подключения светодиодов.
Фонарь освещения в оригинальном исполнении содержит светильник 1, который расположен в металлическом корпусе 2 и соединен посредством кабеля (на чертеже не показан) с независимым блоком питания (на чертеже не показан), установленным в отдельном отсеке 3 корпуса 2.
Светильник 1 представляет собой медную, алюминиевую или выполненную из сплавов алюминия пластину-радиатор 4, на лицевой поверхности 5 которой установлен источник света - комплект светоизлучающих диодов 6 с линзами 7, а тыльная поверхность выполнена в виде чередующихся выступов и углублений радиатора охлаждения 8. Поверхность 5 выполнена выпуклой формы, например, граненной, имеющей, по меньшей мере, три грани. Светоизлучающие диоды 6 с линзами 7 расположены на поверхности 5 симметрично по окружности и зафиксированы для обеспечения их точного позиционирования. В комплект источника света входит один или более штук, например, 6, 8, 10 шт. и т.д. светоизлучающих диодов 6, мощностью 5-20 Вт каждый.
Корпус 2 может быть выполнен алюминиевым или из сплавов алюминия. Фонарь корпусом 2 закрепляется к соответствующим элементам в местах установки. Отсек корпуса 2 со светильником 1 может быть закрыт защитным стеклом 9.
Корпус 2 может представлять собой любые существующие конструкции различных размеров, когда фонарь выполнен путем реконструкции действующих устройств уличного или внутреннего освещения. Блок питания 3 обеспечивает постоянный ток напряжением 7 В номинального тока 5 А, когда выполнено его подключение к электросети переменного тока напряжением 220В В электрическую схему блока питания 2 последовательно включены трансформатор 10, обеспечивающий понижение напряжения сети переменного тока и стабилизатор 11. Выполнено параллельное соединение светодиодов 6 при их подключении к блоку питания. Возможно последовательное соединение светодиодов 6 при их подключении к блоку питания.
Фонарь освещения работает следующим образом.
При включении питания одновременно начинают светить все светодиоды 6, создавая световой поток, направленный в сторону освещаемой поверхности. Светоизлучающие диоды 6 (5-20 Вт каждый), подключенные параллельно или последовательно по простой и надежной схеме к электропитанию посредством блока питания, дают мощный поток света, вполне достаточный для уличного и внутреннего освещения в темное время суток, световой спектр мягкий, не раздражает зрение, уровень светового восприятия в поле действия фонаря высокий. Блок питания преобразует входящий переменный ток в постоянный ток, питающий светодиоды.
Заявляемое решение отличает простота изготовления и универсальность применения. Позволяет изготавливать не только фонари уличного или внутреннего освещения оригинальной (новой) конструкции, но и провести реконструкцию действующих фонарей уличного или внутреннего
освещения любых существующих конструкций и размеров. Также можно применять в качестве фар транспортного средства. Обеспечивает значительное энергосбережение, т.к. снижается потребление электроэнергии в 5-12 раз, высокую надежность и долговечность, характеризующуюся гарантированным, не требующим обслуживания, сроком службы светильника 180000 часов, безопасность, т.к. используется сверхнизкое безопасное напряжение постоянного тока, экономичность, т.к. потребляемая мощность каждого светодиода составляет от 5 Вт и более, работу в температурном диапазоне от минус 40 до плюс 105°С, высокую устойчивость к механическим и климатическим воздействиям.
Данная конструкция позволяет оптимально реализовать разнообразные запросы потребителей, изменяя количество устанавливаемых светодиодов, направленность света, габаритные размеры и форму элементов устройства.
Предлагаемая полезная модель благодаря универсальности ее использования может найти широкое применение для освещения самых разных объектов, заменив лампы накаливания, галогенные лампы и пр., что расширяет область ее применения.