СВЕТОДИОДНЫЙ ПОТОЛОЧНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к светотехнике, а именно к потолочным светодиодным светильникам и может применяться в качестве осветительного прибора в офисных торговых, спортивных, производственных и других помещениях, в том числе с повышенной влажностью или запыленностью, как встраиваемый потолочный светильник.
Известен светодиодный потолочный светильник (патент на полезную модель №87598, МПК Н05К 5/00, H01L 33/00, опубликовано: 10.10.2009), содержащий корпус с рассеивателем из светопрозрачного материала и размещенные на задней стенке корпуса светодиоды. Светодиоды распределены равномерно по всей площади задней стенки корпуса и смонтированы на печатных платах с алюминиевой основой. Периметр задней стенки равнозначен периметру рассеивателя, корпус выполнен в виде прямоугольной плоской фигуры с возможностью установления в ячейки подвесного потолка.
В качестве прототипа принят светодиодный потолочный светильник (патент на полезную модель №115441, МПК F21S 4/00, опубликовано: 27.04.2012), содержащий сборный каркас, включающий металлическое теплоотводящее основание с установленными на нем светодиодными линейками, оптический рассеиватель выполненный напротив основания, боковые стенки, выполненные в виде профиля с внутренними пазами, образованными продольными полками для установки основания и рассеивателя, угловые элементы, фиксирующие боковые стенки, посредством соединительных узлов, герметик в пазах и соединительных узлах, блок питания, закрепленный на основании, и запитанный через отверстие, выполненное с уплотнителем в основании.
В конструкциях известных потолочных светильников, не уделено достаточного внимания вопросу эксплуатационной надежности узлов и элементов, обеспечивающих необходимый уровень пылевлагозащиты, что приводит к снижению надежности устройств и уменьшению срока их эксплуатации.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении уровня пылевлагозащиты и надежности светодиодного потолочного светильника.
Технический результат достигается тем, что в светодиодном потолочном светильнике, представляющим собой сборный каркас, включающий металлическое теплоотводящее основание с установленными на нем светодиодными линейками, оптический рассеиватель выполненный напротив основания, боковые стенки, выполненные в виде профиля с внутренними пазами, образованными продольными полками для установки основания и рассеивателя, угловые элементы, фиксирующие боковые стенки, посредством соединительных узлов, герметик в пазах и соединительных узлах, блок питания, закрепленный на основании, и запитанный через отверстие, выполненное с уплотнителем в основании, новым является то, что внешняя полка внутреннего паза для рассеивателя выполнена в форме сегмента, выпуклой стороной наружу, угловые элементы и боковые стенки выполнены равной высоты, причем сопряжение угла углового элемента по высоте и в плоскости рассеивателя выполнены закругленными, а соединительные узлы на боковых стенках выполнены в виде полок параллельно боковым стенкам, блок питания установлен внутри светильника, а напряжение на него подается через герметичную распределительную коробку, расположенную на основании снаружи светильника и снабженную гермовводом.
На фиг.1 показан общий вид светильника со стороны оптического рассеивателя, на фиг.2 вид со стороны основания, на фиг.3 - внутреннее расположение элементов, на фиг.4 - фрагмент с взаиморасположением элементов, на фиг.5 - разрез боковой стенки, на фиг.6 и 7 - угловой элемент, на фиг.8 - фрагмент сборки.
На фигурах: 1 - основание, 2 - боковые стенки, 3 - оптический рассеиватель, 4 - светодиодные линейки, 5 - блок питания, 6 - угловой элемент, 7 - продольные полки образующие пазы, 8 - внешняя полка внутреннего паза рассеивателя, 9 - полки параллельные боковым стенкам, 10 - закругленные участки угловых элементов, 11 - полозья на угловых элементах, 12 - пазы на угловых элементах, 13 - распределительная коробка, 14 - гермоввод.
Сборка светодиодного потолочного светильника производится в следующей последовательности. На основании 1 с его внутренней стороны устанавливаются светодиодные линейки 4 и блок питания 5, на внешней стороне устанавливается распределительная коробка 13, осуществляется распайка элементов от распределительной коробки до светодиодных линеек (не показано). Все пазы образованные продольными полками 7-7 и 7-8 на боковых стенках 2, а так же пазы 12 на угловых элементах 6 заполняются герметиком (не показано). Соединение осуществляется поэтапным смыканием боковых стенок 2 с угловыми элементами 6 при ранее установленных в пазах, образованных полками 7-7 и 7-8 основания 1 и рассеивателя 3. При этом соединительный узел образуется из угловых элементов 6 с полозьями 11, которые плотно входят в пазы образованные внутренней поверхностью боковых стенок 2 и параллельными им полками 9. Подключение светильника к питающей сети осуществляется через гермоввод 14, выполненный на распределительной коробке 13.
В предлагаемой полезной модели, как и в прототипе, основным компонентом, обеспечивающим необходимый уровень пылевлагозащиты является герметик, обеспечивающий механическое и изоляционное соединение между собой боковых стенок с угловыми элементами, основанием и рассеивателем. Эксплуатационная надежность любого устройства определяется надежностью его отдельных узлов, и надежностью их взаимосвязей. При проектировании современных светодиодных светильников с высоким уровнем пылевлагозащиты одной из основных проблем является соединение пластик-металл. В качестве корпуса, как правило, используется металл, чаще всего алюминий, обеспечивающий необходимую прочность устройства и одновременно являющийся теплоотводом, в качестве рассеивателя применяется призматический светопрозрачный полимер (акрил, полистирол, поликарбонат, и т.п.). При этом проблема надежности и герметичности светильника возникает из за различных температурных коэффициентов линейного расширения материалов. Так, например, у наиболее часто применяемого поликарбоната этот коэффициент в три с половиной раза выше, чем у алюминия. При достаточно больших линейных размерах светильника, что относится и к прототипу и к предлагаемой полезной модели, дифференциальная разность механических смещений, в режиме работы светильника включено-выключено может достигать нескольких миллиметров. Очевидно, что чем тоньше слой герметика между «трущимися» поверхностями, особенно это относится к внешней стороне рассеивателя, где как правило выполнен рифленый рисунок, (пирамида, капля, колотый лед, и.т п.), тем быстрее произойдет деградация и разрушение герметизирующего слоя, влекущее за собой снижение класса защищенности и надежности светильника. Достаточно толстый слой, соизмеримый с толщиной рассеивателя, позволит перевести «работу» герметика из режимов на истирание и на разрыв в режим упругой деформации, что повысит надежность и долговечность соединения, но резко ухудшит эстетические, а следовательно и потребительские качества изделия.
В предлагаемой полезной модели этот вопрос решен выполнением внешней полки 8 внутреннего паза, образованного совместно с полкой 7 для рассеивателя 3 в форме сегмента, выпуклой стороной наружу, при этом во внутреннем пазе, образованном полками 7 и 8 находится достаточный для нормальной «работы» объем герметика, а внешний вид не только не страдает, но и выигрывает за счет за счет эстетического овального обрамления периметра светильника. Выполнение внешней полки 8 в виде сегмента совпадающего с закругленной частью углового элемента 6 в плоскости светильника, а так же выполнение угла 10 углового элемента 6 по высоте закругленными, и выполнение угловых элементов 6 и боковых стенок 2 равной высоты так же способствует повышению эксплуатационной надежности светодиодного потолочного светильника. При монтаже светильника, суть которого состоит в замене на одну из панелей подвесного потолка, например «Армстронг», в связи с тем, он значительно тяжелее панели необходимо обеспечить равномерный контакт для распределения нагрузки по всему периметру, при этом оставить некоторую степень свободы в горизонтальной плоскости, с учетом допусков каркаса подвесного потолка и возможного температурного расширения корпуса устройства. Закругленное исполнение периметра светильника в плоскости рассеивателя и в его вертикальных углах исключает вероятность заклинивания светильника в каркасе подвесного потолка, возможность которого высока как раз в углах по периметру и по высоте, из за конструкционных особенностей каркаса и технологии его сборки.
Таким образом, в предложенной конструкции задача повышения пылевлагозащиты и надежности светодиодного потолочного светильника решается за счет высокой механической износостойкости контакта: рассеиватель - герметик - боковые стенки, за счет наличия распределительной коробки с гермовводами, и за счет выполнения боковых стенок и угловых элементов одинаковой высоты, закругленными в плоскости рассеивателя и по высоте.