СВЕТИЛЬНИК С АКТИВНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Полезная модель относится к светотехнике, а именно, к светодиодным светильникам с активным охлаждением, осуществляемым с помощью электровентилятора.
При разработке светодиодных светильников важным является обеспечение эффективного отвода тепла, выделяемого при работе светодиодов. Известны конструкции светодиодов, в которых для решения указанной проблемы используются теплоотводящий радиатор в совокупности с электровентилятором, что позволяет уменьшить теплоотводящую поверхность радиатора при обеспечении высокой эффективности теплоотвода.
Известен светильник светодиодный с активным охлаждением [RU 95068], содержащий перфорированное основание - радиатор, на верхней поверхности которого выполнены ребра охлаждения, а на нижней поверхности закреплен светодиодный источник света, включающий печатную плату со светодиодами. Кроме того, светильник содержит электровентилятор, расположенный над ребрами, при этом ребра выполняют роль направляющих для воздушных потоков, создаваемых электровентилятором.
Известен светильник светодиодный с активным охлаждением [US 2009084866], выбранный в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемый светильник содержит трубчатый кожух, в котором последовательно установлены смонтированный на плате светодиодный источник света и расположенный над ним мембранный электровентилятор, помещенный в составной корпус. Вентилятор включает две расположенные одна над другой мембраны. Корпус вентилятора содержит две составные трубчатые части, в верхней из которых выполнены сопловые отверстия. Над кожухом установлен полый трубчатый радиатор, наружная боковая поверхность которого снабжена продольными ребрами охлаждения. При этом корпус вентилятора, расположен в кожухе таким образом, что межреберные промежутки радиатора образуют каналы для воздушных потоков, создаваемых вентилятором и выходящих через сопловые отверстия его корпуса.
Рассматриваемый светильник обладает хорошей теплоотводящей способностью и небольшими габаритами.
Однако конструкция данного светильника не предусматривает а возможности размещения в нем прочих конструктивных элементов светильника, например, блока питания светодиодов, что может ограничить сферу применения светильника.
Задачей заявляемой полезной модели является возможность размещения внутри светильника ряда конструктивных элементов при обеспечении эффективного теплотвода.
Сущность полезной модели заключается в том, что в светильнике, содержащем светодиодный источник света, а также мембранный электровентилятор, помещенный в корпус, в котором выполнены сопловые отверстия, и полый радиатор, наружная поверхность которого снабжена ребрами охлаждения, при этом радиатор и корпус вентилятора установлены таким образом, что межреберные промежутки радиатора образуют каналы для воздушных потоков, создаваемых вентилятором и выходящих через сопловые отверстия его корпуса, согласно полезной модели корпус вентилятора и источник света расположены в полости радиатора, при этом светильник содержит установленный над радиатором трубчатый закрытый сверху корпус, в нижней и верхней частях которого выполнены сквозные отверстия.
В частном случае выполнения полезной модели трубчатый корпус светильника в нижней части выполнен в виде трубчатой проставки, наружная боковая поверхность которой имеет ступенчатый переход с образованием верхней части с меньшим диаметральным размером, и нижней части с большим диаметральным размером, по периметру боковой поверхности которой выполнены сквозные отверстия, корпус в средней части выполнен в виде трубчатого кожуха, нижняя поверхность которого установлена на верхней поверхности нижней части проставки, корпус в верхней части выполнен в виде закрывающей трубчатый каркас дискообразной крышки с цилиндрическими стенками, в верхней части которой выполнены сквозные отверстия.
В частном случае выполнения полезной модели радиатор закрыт снизу оптическим элементом, выполненным из оптически прозрачного материала.
В частном случае выполнения полезной модели светильник содержит термопредохранитель, установленный в зоне, расположенной вблизи сопловых отверстий в корпусе вентилятора, обеспечивающий отключение питания светоизлучающих элементов светодиодного источника света при температуре в указанной зоне выше заданного предела.
Наличие в заявляемом светильнике мембранного электровентилятора и радиатора с ребрами охлаждения, размещенными таким образом, что межреберные промежутки образуют каналы для воздушных потоков, создаваемых вентилятором и выходящих через его сопловые отверстия, обеспечивают эффективный отвод тепла, выделяющегося при работе светодиодов, при относительно небольшой площади теплоотводящей поверхности радиатора и, соответственно, относительно небольших его габаритах.
Установка в полости радиатора корпуса вентилятора и светодиодного источника света обеспечивает рациональную компоновку указанных деталей светильника. При этом наличие установленного над радиатором закрытого сверху трубчатого корпуса светильника обеспечивает возможность размещения в нем прочих конструктивных элементов светильника, например, таких, как блок питания светодиодов, блок питания вентилятора, микропроцессорная плата управления вентилятором. Кроме того, корпус светильника может быть использован для закрепления на нем средств, с помощью которых светильник крепится к внешней опоре, в частности, подвешивается к ней.
Наличие сквозных отверстий, выполненных в нижней и верхней частях трубчатого корпуса, обеспечивает ток воздуха через его полость, что способствует отводу тепла, выделяющегося при работе размещенных в трубчатом корпусе конструктивных узлов светильника.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является возможность размещения внутри светильника ряда конструктивных элементов при обеспечении эффективного теплоотвода.
В случае, когда корпус светильника включает нижнюю часть, выполненную в виде описанной выше трубчатой проставки со сквозными отверстиями, среднюю часть, выполненную в виде описанного выше трубчатого кожуха, и верхнюю часть, выполненную в виде описанной выше крышки, обеспечивается простота и разъемность конструкции корпуса, что упрощает монтаж конструктивных узлов светильника.
В случае, когда радиатор закрыт снизу оптическим элементом, выполненным из оптически прозрачного материала, обеспечивается защита источника света от воздействия внешних факторов, а также, в случае необходимости, заданное оптическое преобразование светового потока. В частности, в качестве указанного оптического элемента может быть использована плоская или сферическая линза.
В случае, когда светильник содержит термопредохранитель, установленный в зоне, расположенной вблизи имеющихся в корпусе вентилятора сопловых отверстий, обеспечивающий отключение питания светоизлучающих элементов светодиодного источника света при температуре в указанной зоне выше заданного предела, предупреждается повреждение светодиодов, вызванное их перегревом при выходе из строя электровентилятора.
На фигуре представлен чертеж общего вида заявляемого устройства.
Устройство содержит светодиодный источник 1 света, выполненный, в частности, в виде многокристальной светодиодной матрицы. Устройство также содержит мембранный электровентилятор (на чертеже не показан), помещенный в корпус 2, в нижней части которого выполнены сопловые отверстия 3, и полый радиатор 4, наружная поверхность которого снабжена ребрами 5 охлаждения.
Радиатор 4 имеет выступающую внутрь его полости (на чертеже не обозначена) донную часть 6. Корпус 2 вентилятора установлен в полости радиатора 4 на верхней поверхности его донной части 6, а светодиодный источник 1 света расположен на нижней поверхности донной части 6 радиатора 4. При этом радиатор 4 и корпус 2 вентилятора установлены таким образом, что межреберные промежутки радиатора 4 образуют каналы для воздушных потоков, создаваемых вентилятором и выходящих через сопловые отверстия 3 его корпуса 2.
Светильник также содержит установленный над радиатором 4 трубчатый закрытый сверху корпус, который, в частности, выполнен составным. В нижней части трубчатый корпус выполнен в виде трубчатой проставки 7, в средней части выполнен в виде трубчатого кожуха 8, а в верхней части выполнен в виде дискообразной крышки 9, имеющей цилиндрические стенки (на чертеже не обозначены).
Наружная боковая поверхность проставки 7 имеет ступенчатый переход с образованием цилиндрической верхней части 10 с меньшим диаметральным размером, и конусообразной нижней части 11 с большим диаметральным размером. По периметру боковой поверхности нижней части 11 проставки 7 выполнены сквозные отверстия 12, выполненные, в частности, в виде лысок. Нижняя поверхность трубчатого каркаса 8 установлена на верхней поверхности нижней части 11 проставки 7. По периметру наружной боковой поверхности крышки 9 выполнены сквозные отверстия, выполненные, в частности в виде щелей (на чертеже не показаны).
Радиатор 4 закрыт снизу оптическим элементом 13, выполненным из оптически прозрачного материала и имеющим, в частности, сферическую форму.
Внутри проставки 7 и трубчатого каркаса 8 закреплены микропроцессорная плата 14 управления мембранным вентилятором, блок 15 питания мембранного вентилятора, блок 16 питания светодиодного источника 1 света. Блок питания 16,. в частности, может представлять собой автономный источник питания. Блок питания 16, в частности, может содержать преобразователь напряжения, стабилизатор тока, выпрямитель в случае, когда питание светоизлучающих элементов светодиодного источника 1 света осуществляется от внешнего источника питания (на чертеже не показаны). Блок питания 15, в частности, выполнен в виде преобразователя напряжения, преобразующего напряжения питания светодиодного источника 1 света в более низкое напряжение питания мембранного вентилятора.
В крышке 9, в частности, имеется полый уплотнительный узел 17, предназначенный для вывода из светильника электрических проводов, с помощью которых блок питания 16 подключается к внешнему источнику питания.
Крышка 9, в частности, служит опорной поверхностью для закрепления на ней средств (на чертеже не показаны), с помощью которых светильник закрепляется (подвешивается) на внешнем кронштейне.
Кроме того, светильник содержит термопредохранитель 18, установленный в зоне, расположенной вблизи сопловых отверстий 3, корпуса 2 мембранного вентилятора, обеспечивающий отключение питания светоизлучающих элементов светодиодного источника 1 света при температуре в указанной зоне выше заданного предела.
Устройство работает следующим образом.
При включении блока 16 питания через светоизлучающие элементы светодиодного источника 1 протекает ток, и указанные элементы излучают свет. Тепло, выделяющееся при работе светодиодного источника 1, рассеивается с помощью радиатора 4. При включении блока 16 питания одновременно запитывается блок 15 питания и включается мембранный вентилятор. Через сопловые отверстия 3 корпуса 2 мембранного вентилятора выходят создаваемые им потоки воздуха, что способствует более эффективному отводу тепла от радиатора 4. Кроме того, внутри проставки 7 и кожуха 8 создается ток воздуха, что способствует отводу тепла, выделяющемуся при работе установленных внутри проставки 7 и кожуха 8 блоков 16 и 15 питания.
В случае, когда мембранный вентилятор выходит из строя, температура в зоне расположения термопредохранителя 18 становится выше заданного предела, он срабатывает и размыкает цепь питания светоизлучающих элементов светодиодного источника 1, предотвращая тем самым их перегрев.