СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к долговечным осветительным устройствам и/или источникам света с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов) в качестве непосредственно источников света как таковых и корпуса-радиатора как его составной части в качестве несущего элемента, и может быть использована для уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского освещения.
Уровень техники.
В последнее время широкое распространение получили светильники на светодиодах, которые имеют высокую степень защиты от воздействия окружающей среды и предназначены для эксплуатации как открытом пространстве, например для уличного освещения населенных пунктов и дорог, так и в закрытых помещениях. Кроме высокой световой отдачи, малого энергопотребления, светодиоды обладают целым рядом других уникальных свойств. Благодаря нетепловой природе излучения светодиодов они обусловливают высокий срок службы, низкое питающее напряжение, гарантируют высокий уровень безопасности, а безынерционность делает светодиоды незаменимыми в случаях, когда необходимо высокое быстродействие.
Известно техническое решение по патенту RU №83587, МПК F21S 13/10 (2006.01), опубл. 10.06.2009 г., по которому СВЕТИЛЬНИК УЛИЧНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ закреплен на опоре и содержит 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. Недостатком известного уличного светодиодного светильника является его жесткое крепление на опоре, что не позволяет делать его быструю замену, в случае если источник света перегорит или будет поврежден, и ограниченная область использования (для уличного освещения).
Известно техническое решение по патенту RU №83314, МПК F21S 4/00 (2006.01), опубл. 27.05.2009, по которому светильник содержит корпус-кронштейн-радиатор, на котором в специально профилированной нише в виде буквы «W» через специальные сменные клинья размещены две матрицы светодиодов, при этом крайние поверхности ниши являются зеркальными. Недостатком известного светильника является сложность конструкции и трудоемкость изготовления за счет наличия в конструкции ряда уникальных элементов (специальных сменных клиньев, зеркальных поверхностей), а также неэффективное использование лицевой поверхности корпуса-радиатора для охлаждения светодиодов вследствие полного перекрытия ее пластиной из светопрозрачного материала.
Известно техническое решение по патенту RU №85784, МПК H05B 37/02 (2006.01), опубл. 10.08.2009 г., по которому СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК содержит в качестве источника света светодиоды, подключенные через средства токопровода к модулю питания, оптически прозрачный рассеиватель, корпус, выполненный из полого профиля из алюминиевого сплава, и характеризующийся тем, что светодиоды установлены на наружной плоской поверхности корпуса, закрыты рассеивателем в форме, близкой к прямоугольному параллелепипеду, а в полой внутренней части корпуса с двух противоположных сторон выполнены П-образные салазки для удержания печатной платы модуля питания. Недостатком такой конструкции светодиодного светильника является неэффективное использование внешней поверхности корпуса для охлаждения светодиодов вследствие полного перекрытия ее рассеивателем, выполненным из листового светорассеивающего материала, а также тем, что с обоих торцов корпус закрыт панелями из алюминиевого сплава, что тоже снижает эффективность его охлаждения.
Наиболее близким техническим решением является патент КО 2433577 C1 H05B 33/00 опубл. 10.11.2011 г., по которому СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК С ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫМ КОНВЕКЦИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ содержит в качестве источника света светодиоды, установленные на наружной поверхности корпуса и подключенные гибким кабелем к блоку питания, оптическую линзу, закрывающую светодиоды и имеющую кольцевую форму, полый корпус-радиатор, выполненный в виде вертикальных ребер-решеток из теплопроводящего материала. Недостатки: полый корпус не позволяет изготовить светильник высокой мощности - корпус значительно увеличивается в размерах, соответственно увеличивается вес, что потребует большей жесткости системы крепления, как следствие - увеличение габаритов, веса, материалоемкости, затрат на изготовление и установку.
Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в создании конструкции светодиодного светильника с неограниченными возможностями по увеличению мощности без увеличения габаритов за счет улучшенных условий охлаждения источников света. Как известно, чем меньше температура светодиода, тем выше его светоотдача (отдаваемый световой поток на единицу потребляемой светодиодом мощности) и меньше деградация (уменьшение светового потока светодиода с течением времени). Соответственно, чем выше мощность светодиодного модуля, тем больше должна быть площадь теплоотводящей поверхности.
Для решения технической задачи предлагается следующая конструкция светодиодного светильника: радиатор цельнолитой в виде круглой пластины с массивным сердечником, выполненный с лепестками в виде теплоотводящих пластин, раздваивающимися в виде вилки для увеличения общей площади теплоотведения, что позволяет увеличить мощность светильника без увеличения габаритов, позволяет выполнить радиатор более плоским, снизить массу. В центре сердечника выполнено сквозное отверстие для подвода питающего провода к светодиодной матрице от блока питания, блок питания вынесен в полую трубу, которая является элементом крепления, линза крепится к сердечнику винтами через прижимной фланец. Для использования в качестве уличного светильника лепестки радиатора защищены ободом в виде полосы шириной, соответствующей толщине пластины радиатора, диаметром превышающим диаметр радиатора, концы обода жестко закреплены к полой трубе. В широкой части обод снабжен жесткой поперечной пластиной, в центре которой выполнено отверстие для питающего провода, совпадающее с отверстием в сердечнике. Обод несет двойную функцию: вместе с поперечной пластиной образует каркас, при этом на поперечной пластине крепится радиатор со светодиодным модулем и линзой, и защитную - при уличном использовании уменьшает риск попадания веток, листьев в лепестки радиатора, при сильном ветре способные повредить лепестки радиатора. Кроме того, обод обеспечивает дизайнерское оформление светильнику, придающее законченность. В полую трубу вынесен блок питания, от которого питающий провод подведен через отверстие в поперечной пластине, через отверстие в сердечнике к светодиодному модулю (модулям). Для промышленного и бытового использования полая труба, в которой располагается блок питания, может располагаться перпендикулярно плоскости пластины радиатора, и в этом случае является элементом крепления к горизонтальной поверхности, например, к потолку или балкам производственного помещения. В этом случае защитный обод отсутствует, поскольку для использования в помещении защитный обод не является необходимым.
Технический результат - увеличение мощности светильника без увеличения габаритов.
Указанный технический результат достигается конструкцией светильника, содержащий радиатор, светодиодный модуль, линзу-рассеиватель, отличающийся тем что цельнолитой радиатор выполнен в виде круглой пластины с расположенными по окружности теплоотводящими лепестками, раздвоенными в виде вилки, сердечник сплошной, в теле сердечника выполнено сквозное отверстие под провод блока питания, как минимум один светодиодный модуль закреплен на сплошной поверхности сердечника, и закрыт линзой, которая смонтирована к поверхности сердечника, блок питания вынесен в полую трубу, при этом полая труба является элементом крепления. Полая труба оснащена ободом в виде полосы, расположенной вокруг пластины радиатора по диаметру превышающему диаметр радиатора, в широкой части обод снабжен поперечной пластиной, в центре которой закреплен радиатор и через сквозное отверстие в которой подведен питающий провод. Как частный случай, полая труба с блоком питания торцевой частью закреплена в центре окружности радиатора перпендикулярно плоскости пластины радиатора, без защитного обода. Другой частный случай, когда на поверхности сердечника закреплено более одного светодиодного модуля.
Сущность технического решения поясняется изображениями на фиг. 1-2.
Фиг. 1. Светодиодный светильник для уличного применения, где
1 - линза-рассеиватель;
2 - лепестковый радиатор;
3 - защитный обод;
4 - полая труба;
5 - поперечная пластина обода;
6 - питающий провод блока питания.
Фиг. 2. Светодиодный светильник для применения в помещениях.
Пример осуществления.
Конструкция светильника содержит линзу-рассеиватель 1, радиатор 2, при этом светодиодный модуль смонтирован на поверхности сердечника радиатора 2 и закрыт линзой 1. Цельнолитой радиатор 2 выполнен в виде круглой пластины с расположенными по окружности теплоотводящими лепестками, раздвоенными в виде вилки, сердечник сплошной, в теле сердечника выполнено сквозное отверстие под питающий провод 6 блока питания, как минимум один светодиодный модуль закреплен на сплошной поверхности сердечника, закрыт линзой 1, которая смонтирована к поверхности сердечника. Блок питания вынесен в полую трубу 3, при этом полая труба является элементом крепления, расположенным в плоскости пластины радиатора (фиг. 1), или перпендикулярным плоскости пластины радиатора (фиг. 2). Для уличного использования светильника (фиг. 1) полая труба 4 оснащена ободом 3 в виде полосы шириной, сопоставимой с толщиной пластины радиатора, огибающим радиатор по диаметру превышающему диаметр радиатора, и жестко закрепленным к полой трубе (например, сваркой), при этом в широкой части обод снабжен поперечной пластиной 5, в центре которой закреплен радиатор и через сквозное отверстие в которой подведен питающий провод 6 от блока питания. Как частный случай, для использования в помещениях бытовых или производственных, где не нужна защита от листьев, веточек и т.п., полая труба 4 с блоком питания своей торцевой частью закреплена в центре окружности радиатора перпендикулярно плоскости пластины радиатора (фиг. 2), в этом случае защитный обод отсутствует.
Использование в заявляемой конструкции светодиодного светильника формы радиатора в виде круглой пластины с раздвоенными лепестками обеспечивает увеличение площади поверхности охлаждения и естественную конвекцию потока воздуха вокруг радиатора, давая возможность любым потокам воздуха охлаждать светильник. Одна поверхность пластины радиатора служит площадкой для монтажа источников света в виде модуля (модулей) светодиодов. Светодиодный модуль защищен оптической линзой 1, выполненной, например, из оптически-прозрачного полимера (оптический поликарбонат). Использование в качестве внешней защиты светодиодов защитной линзы позволяет исключить механическое повреждение светодиодов, запыление и обеспечивает полную пыле- влагозащиту излучающего светодиодного модуля. Блок питания светильника соединен с печатной платой модуля светодиодов гибким кабелем, расположен внутри полой трубы 4, являющейся элементом крепления светильника. Все металлические детали светодиодного светильника покрыты антикоррозионными покрытиями, железные - высокотемпературной порошковой эмалью, алюминиевые - химическим анодированием, крепежные элементы светодиодного светильника изготовлены из нержавеющей стали.