СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к светотехнике, а именно к устройствам для освещения помещений, таких как читальные залы, библиотеки и др., а также для уличного освещения.
Известен светильник уличный светодиодный, см. патент на полезную модель №83587 F21S 13/10, публ. 10.06.2009 года, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, при этом вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде 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 из светодиодов крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплоотводящей пятки светодиода к специальным, электрически нейтральным, контактам печатной платы. Кроме того, печатная плата изготовлена на металлической пластине из алюминия, жестко закрепленной на корпусе, к которой с помощью предварительно пропитанной смолами стеклоткани прикреплена медная фольга, а блок питания светильника имеет разъем управления входным напряжением, позволяющий дистанционно управлять включением и выключением блока питания, различными внешними системами управления освещением.
К недостаткам известного светильника можно отнести недостаточную эффективность отвода тепла от мощных светодиодов и сложность конструкции.
Известен более совершенный светодиодный светильник по патенту на полезную модель №96696, F21S 4/00, публ. 10.08.2010 года - прототип, содержащий в качестве источника света светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, корпус-радиатор, выполненный из полого профиля, при этом оптическая линза, закрывающая светодиоды, может быть выполнена в форме различных геометрических фигур, а корпус-радиатор выполнен в виде вертикальных ребер-решеток из теплопроводящего материала. Оптическая линза может быть выполнена в форме кольца, треугольника, прямоугольника, квадрата.
К недостаткам известного светодиодного светильника можно отнести низкую эффективность отвода тепла от светодиодов.
Задачей, предполагаемой полезной модели является разработка конструкции светодиодного светильника повышенной мощности, который более эффективно обеспечивает отвод тепла и поддержание температуры элементов светильника в рабочих пределах.
Поставленная задача достигается сочетанием общих с прототипом известных признаков, включающих скрепленные друг с другом и с основанием радиаторные пластины, образующие теплораспределительную поверхность и смонтированный на основании светодиодный модуль, содержащий плату со светодиодами и линзой и новых признаков, заключающихся в том, что внутренняя сторона скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин под основанием выполнена в виде усеченного конуса, в полости которого смонтирован светодиодный модуль, при этом по периметру внутренней стороны каждой радиаторной пластины выполнено, по меньшей мере, по два отгиба, обеспечивающих надежный теплопередающий контакт с основанием.
Отгибы на каждой внутренней стороне скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин, формирующих усеченный конус, выполнены с окнами равными 0,4-0,8 высоты отгиба, для создания теплоотводящих потоков от светодиодов светильника.
Линза смонтирована на отгибах кольцевой выемки, выполненной в верхней части конусообразной поверхности над всеми светодиодами модуля.
На верхней поверхности пластин и поверхности контактирующей с основанием каждой радиаторной пластины выполнены отгибы перпендикулярные продольной оси светильника в виде трапеции вершиной направленной к центру, на которых выполнены два замковых соединительных элемента, один из которых в виде отверстия на отгибе, а второй в виде выступа на этом же отгибе напротив отверстия, при этом на основании выполнены соответствующие замковому выступу отверстия для закрепления пластин при помощи припоя или клея при сборке радиатора.
Угол наклона внутренней стороны к вертикали скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин, формирующих усеченный конус, выполнен равным 1,0-60°.
Новизной предложенного технического решения является выполнение внутренней стороны скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин под основанием выполнена в виде усеченного конуса, в полости которого смонтирован светодиодный модуль, при этом по периметру внутренней стороны каждой радиаторной пластины выполнено, по меньшей мере, по два отгиба, обеспечивающих надежный теплопередающий контакт с основанием.
Так, выполнение внутренней стороны, под основанием скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин в виде усеченного конуса, способствует направленному от основания движению теплового потока, а наличие отгибов и окон в них обеспечивает создание каналов отвода тепла и обеспечивает более эффективный отвод тепла из пространства между радиаторными пластинами.
Признаки выполнения отгибов на каждой внутренней стороне скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин, формирующих усеченный конус, выполнены с окнами равными 0,4-0,8 высоты отгиба, для создания теплоотводящих потоков от светодиодов светильника, монтаж линзы на отгибах кольцевой выемки, выполненной в верхней части конусообразной поверхности над всеми светодиодами модуля, выполнение на верхней поверхности пластин и поверхности контактирующей с основанием каждой радиаторной пластины отгибов перпендикулярных продольной оси светильника в виде трапеции вершиной направленной к центру, на которых выполнено по два замковых соединительных элемента, один из которых в виде отверстия на отгибе, а второй в виде выступа на этом же отгибе напротив отверстия, при этом на основании выполнены соответствующие замковому выступу отверстия для закрепления пластин при помощи припоя или клея при сборке радиатора, а также выполнение угла наклона внутренней стороны к вертикали скрепленных друг с другом и образующих теплораспределительную поверхность радиаторных пластин, формирующих усеченный конус, равным 1,0-60° - являются признаками дополнительными, способствующими достижению поставленной полезной моделью задачи.
Так наличие замковых соединений на верхних и нижних отгибах радиаторных пластин и отверстий на верхней поверхности основания позволяет устанавливать и закреплять радиаторные пластины строго на заданном расстоянии друг от друга, определяемом расстояниями между отверстиями в основании с обеспечением равномерного отвода тепла от всех радиаторных пластин без перегрева какой-либо их стороны.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям признаки предлагаемого технического решения являются новыми, не очевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной полезной моделью задачи.
Предполагаемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично представлен общий вид светильника.
На фиг.2. показана радиаторная пластина светильника с соединительными элементами замка на отгибах.
Предлагаемый светодиодный светильник состоит из основания 1 с выполненными и распределенными по площади его поверхности отверстиями 2 для установки светодиодов. На плате 3 установлены светодиоды 4 и других электронных компонентов. Радиаторные пластины 5 при помощи замкового соединения, выполненного в виде выступа 6 и отверстия 7 в отгибах 8 перпендикулярных продольной оси светильника, закрепляются на основании 1. В верхней части радиаторные пластины скрепляются друг с другом при помощи такого же замкового соединения. Направляющие отгибы 9 образующие поверхность в виде усеченного конуса с окнами 10, выполненными на 0,4-0,8 возможной их высоты способствуют эффективному отводу тепловых потоков. Отгибы 8, связанные с основанием 1 обеспечивают надежный при помощи пайки, сварки или склеивания контакт радиаторной пластины 5 с основанием 1.
Отверстия 11 на поверхности каждой радиаторной пластины 5 создают своеобразные каналы для отвода тепла от более нагруженных теплом пластин к менее нагруженным. Выступы 12 выполнены на наружной стороне нижней части радиаторных пластин 5. Линза 13 закреплена в кольцевой выемке 14, выполненной в нижней части радиаторных пластин 5. Обечайка 15 с охватом выступов 12 смонтирована на устройстве при помощи операции закатки.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Первоначально производят изготовление всех элементов радиатора и осуществляют их сборку при помощи кондуктора в единый элемент образующий, например, тороидальную объемную фигуру. Для этого замковые выступы 6 радиаторных пластин 5 отгибают вниз, нижние и верхние выступы устанавливают в отверстия отгибов и отгибают их соединяя пластины друг с другом. Затем осуществляют закрепление на основании 1 всего, предварительно собранного комплекта пластин, путем пайки, сварки или приклеивания нижних отгибов 8 к основанию 1. Снизу на выступы 12 радиаторных пластин 1 устанавливается обечайка 15 с отбортованной нижней кромкой контактно связанная с боковой стороной выступа 13. При помощи закатного механизма осуществляется закатка верхней кромки обечайки 15 до охвата ею выступов 12 каждой радиаторной пластины 5. Линзу 13 закрепляют на отгибах в кольцевой выемке 14, выполненной в радиаторных пластинах 5.
При установке на основание 1 платы 3 со светодиодами 4, нагревающихся во время работы, основание 1 передает отводимое тепло через отгибы 8 радиаторным пластинам 5. Тепловые потоки, сформированные при помощи направляющих отгибов 9 и окон 10, выполненных в них, проходя между пластинами 5 обеспечивают эффективный отвод тепла, Тепло, передаваемое пластинами 5 по периметру обечайке 15 также способствуют его равномерному и эффективному отводу, поддерживая температуру основания и светодиодов в заданных рабочих пределах.
В настоящее время на предлагаемое устройство на предприятии разработана техническая документация, изготовлена опытная партия светильников, испытания которых показали положительные результаты.
После проведения комплексных испытаний будет принято решение об организации производства предлагаемых устройств.