СВЕТИЛЬНИК

Предложенное устройство относится к области светотехники и предназначено для использования в качестве уличного светильника или осветительного прибора в офисных торговых, спортивных, производственных и других помещениях, в том числе с повышенной влажностью или запыленностью.
Для иллюстрации известного уровня разработок в этой области можно указать объекты, защищенные патентами №№2240470, 24099162, 473007, 2502013, 2506492,2509952 на изобретения, а также патентом №101147 на полезную модель. Недостатками известных устройств являются, в частности, их перегрев в процессе эксплуатации и ограниченные возможности управления световым потоком. Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленному техническому решению по сходности существенных признаков является изделие, защищенное патентом №2506492.
Решаемая изделием задача заключается в совершенствовании известных устройств для устранения указанных их недостатков с достижением технического результата в отношении расширения возможностей управления диаграммами направленности излучения светильника при решении различных задач распределения освещения на плоскости и в пространстве в том числе и на значительном удалении от объектов освещения.
Указанный технический результат обеспечивается с помощью предложенного устройства, схематически отраженного на следующих фигурах чертежей.
Фиг. 1. Общий вид одного из вариантов светильника.
Фиг. 2. Продольное сечение светового узла.
Фиг. 3. Схематичное изображение верхней крышки в сборе.
Фиг. 4. Схематичное изображение нижней крышки в сборе.
Фиг. 5. Вариативность исполнения формы и размера монтажной платы: а) 1-ый вариант формы и размера; б) 2-ой вариант формы и размера.
Фиг. 6. Сравнение форм плафона рассеивателя света в поперечном сечении относительно преломления и отражения света, а) плафон радиальной формы, б) плафон плоской формы.
Фиг. 7. Вариативность расположения конструктивных элементов внутри светового узла при различных сочетаниях их форм, размеров, количества и направленности: а) 1 ряд широкополосного света, 2 ряда - узконаправленного; б) 3 ряда широкополосного света; в) 1 ряд косонаправленного света, 1 ряд узконаправленного; г) 1 ряд широкополосного света.
Основные конструктивные узлы и особенности заявленного устройства идентифицированы перечнем их обозначений на указанных фигурах, а именно:
1 Световой узел.
2 Распаечная коробка.
3 Монтажный патрубок.
4 Провод электропитания.
5 Светоотражающий и электроизолирующий слой.
6 Выносной фрагмент увеличенного изображения мелких элементов
7 Корпус.
8 Блок электропитания.
9 Основа блока электропитания.
10 Подпорка монтажной платы.
11 Монтажная плата.
12 Светодиодный модуль.
13 Светодиод.
14 Отверстие для светового потока.
15 Рассеиватель света.
16 Верхняя крышка.
17 Нижняя крышка.
18 Отверстие для воздушного потока.
19 Дугообразная вставка.
20 Заглушка.
21 Воздушный фильтр.
22 Фиксатор фильтра.
23 Рамка фильтра.
24 Термопроводящая субстанция.
25 Оси симметрии.
26 Луч света.
27 Воздушный поток.
28 Диаграмма направленности светоизлучения.
При детальном описании устройства (фиг. 1-7) нецелесообразно останавливаться на известных из опубликованных источников его конструктивных узлах и элементах, а следует более подробно охарактеризовать только существенные его конструктивные особенности. Для достижения указанного технического результата предложенный светильник составлен из световых узлов 1, выбранных в количестве от 1 до 10, жестко установленных с помощью связующих элементов на монтажном патрубке 3 с проведенными через них проводами электропитания 4. Каждый из световых узлов 1, все внутренние поверхности которых покрыты нанесенным светоотражающим и электроизолирующим слоем 5 (см. выносной фрагмент 6 увеличенного изображения мелких элементов на фиг. 2), выполнен из конструктивно жестко взаимосвязанных цилиндрических продольных корпусов 7 с установленными внутри них блоками электропитания 8 на основе 9 и закрепленных посредством подпорок 10 монтажных плат 11. На монтажных платах смонтированы светодиодные модули 12 с размещенной на них совокупностью светодиодов 13.
В цилиндрическом продольном корпусе 7 выполнено отверстие 14 для прохождения светового потока, закрытое рассеивателем света 15, форма плафона которого в поперечном сечении относительно может быть радиальной формы или плоской формы (фиг. 6а) и 6б)). Конечные торцевые части цилиндрического продольного корпуса 1 закрыты съемными соответственно верхней 16 и нижней 17 крышками со сквозными отверстиями 18 для прохождения воздушного потока 27. Прохождение через световые узлы 1 и их нижние 17 и верхние 16 крышки очищенного с помощью фильтров 21 охлаждающего воздушного потока наглядно показано стрелками 27 на фиг. 2. Схематичное изображение детального конструктивного выполнения верхней крышки 16, представлено на фиг. 3, а нижней крышки 17 на фиг. 4. Верхняя крышка 16 выполнена с дугообразной вкладкой 19, заглушкой 20, воздушным фильтром 21 и фиксатором 22 фильтра, а в нижняя крышка 17 выполнена с воздушным фильтром 21, фиксируемым рамкой 23.
Для конкретизации конструктивных особенностей разработанного светильника целесообразно отметить, что его связующие элементы могут быть выполнены в виде распаечной коробки 2 и нижней крышки 17. В каждом из световых узлов 1 количество монтажных плат 10 может быть выбрано в пределах от 1 до 12, а в поперечном сечении монтажные платы 11 могут быть выполнены прямыми, а также выпуклыми, например, П-образной, трапециевидной или полукруглой формы (см. фиг. 1, 2, 5 и 7).
1
1
2
2
В каждом из световых узлов 1 совокупность светодиодов 13 может быть установлена в количестве, выбранном в пределах от 4 до 100. При этом совокупность светодиодов в количестве n, выбранном по отношению к их общему количеству n в пределах 1,05≤(n+n)/n≤1,9 может быть выполнена узконаправленными, а совокупность светодиодов в количестве n, выбранном в пределах 1,1≤(nn)/n≤1,8 может быть выполнена широкополосными. Рассеиватель света 15 светильника, повторяя форму корпуса 7, может быть выполнен в поперечном сечении полуовальной или полукруглой формы, в совместно собранном состоянии образуя в поперечном сечении овальную или круглую форму с диаметром от 50 до 200 мм.
1
2
1
2
3
4
3
4
Площадь S поверхности отверстия 13 в световом узле 1 светильника для прохождения светового потока выбирают по отношению к площади S всей его поверхности пределах 0,2≤S/S≤0,7. Дугообразная вкладка 19 верхней крышки 16 в световом узле 1 светильника выполнена в форме поперечного сечения полностью повторяющей форму поперечного сечения корпуса 7. На внутренней поверхности корпуса 7 расположены цельно выполненные с ним конструктивные элементы - продольные подпорки 10 монтажной платы 11 в виде уступов и расположенные параллельно-симметрично относительно друг друга. При этом монтажная плата 11 закреплена на подпорках 10 через слой термопроводящей субстанции 24. Световые узлы 1 светильника выполнены длиной от 200 до 3200 мм, а площадь S сквозных отверстий 18 верхней 16 и нижней 17 крышек полностью перекрыта воздушными фильтрами 21, и выбрана по отношению к площади S всей поверхности крышки в пределах 0,1≤S/S≤0,9.
Вариативность расположения конструктивных элементов внутри светового узла при различных вышеуказанных сочетаниях их форм, размеров и количества для регулирования направленности и углового распределения световых лучей 26 и световых потоков иллюстрирует функционирование светильника, что наглядно отображено на фиг. 5, 6 и 7. На фиг. 7 проиллюстрированы: вариант а) - на трапециевидной монтажной плате применены два вида получения узконаправленного света и один широкополосного, что позволяет решить задачу освещения в комнате поверхности пола и нижних частей боковых стен. Вариант б) -на П-образной монтажной плате установлены три источника широкополосного света, что позволяет решить задачу освещения в комнате поверхности пола и поверхностей боковых стен. Вариант в) - на Л-образной монтажной плате установлены один источник косонаправленного света и один узконаправленного, что позволяет решить задачу освещения в комнате поверхности пола и поверхности соответствующей стены. Вариант г) - на трапециевидной монтажной плате установлен один источник сверх широкополосного света, что позволяет решить задачу оптимального освещения в комнате исключительно поверхности пола.
Как очевидно из вышеизложенного, описанное конструктивное выполнение заявленного устройства предопределяет достижение указанного технического результата, что обеспечивается взаимосвязанной совокупностью заявленных конструктивных особенностей изделия и подтвердили проведенные эксперименты. Кроме того, увеличение надежности конструкции устройства с повышением его устойчивости к возникающим на практике внешним механическим и агрессивным физико-химическим воздействиям разрушительного характера, в том числе к высоким значениям атмосферной влажности и/или запыленности, достигается, как описывалось выше, нанесением защищающих от агрессивных внешних воздействий слоев покрытий, использованием продувки очищаемым фильтрами воздушным потоком, а также, в частности, за счет использования небольшого количества конструктивных элементов и применения несложных узлов и деталей.
Промышленная применимость заявленного решения доказывается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производственного изготовления. Конструкция устройства, что следует из его описания, обеспечивает возможность его серийного изготовления и применения при этом распространенных материалов и технологий их обработки, так как изделие, в частности, не критично к точности изготовления деталей. Заявленный светильник обладает новизной, так как взаимосвязанная совокупность его существенных признаков не известна из общедоступных сведений.
В числе других достоинств описанного светильника можно отметить его устойчивость к перегревам, относительно низкую себестоимость его изготовления и привлекательные эргономические показатели.