СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к области светотехники, в частности, к долговечным осветительным устройствам с использованием полупроводниковых устройств (светодиодов), и предназначенным для эксплуатации как на открытом пространстве, например, для уличного освещения населенных пунктов и дорог, так и в закрытых промышленных помещениях.
Известен светодиодный светильник (патент № 131128, МПК F21S 4/00, опубл. 10.08.2013), содержащий протяженный профилированный корпус, снабженный полостью для размещения контейнера, выполненного из теплопроводного компаунда, нанесенного на компоненты источника тока и установленного с возможностью теплообмена с корпусом и окружающей средой, причём между корпусом и контейнером установлен элемент, изготовленный из материала, обладающего высокой упругостью, а поверхность контейнера выполнена рельефной, высокие участки которой выполнены с возможностью теплового контакта с корпусом, а низкие участки образуют воздуховодный канал.
Известен осветительный прибор (патент № 137597, МПК F21S 13/00, опубл. 20.02.2014), состоящий из теплоотводящего корпуса с установленными в нем радиаторами, на которых закреплены светодиодные элементы, причем тепловой контакт радиаторов с теплоотводяпщм корпусом обеспечивается частичным их погр}окением в теплопроводящий компаунд, в застывшей массе которого закреплены провода электрических соединений и драйвер питания светодиодных элементов, причём в теплоотводящем корпусе установлены с максимальным приближением одного к другим не менее трех светодиодных элементов и образованием в ограниченном объеме между ними области повышенной температуры, причем светодиодные элементы представляют собой интегрированные светодиодные лампы неразъемной теплопроводящей конструкции, каждая из которых состоит из светодиодной матрицы с закрепленным на ней пластинчатым радиатором, линзы, цоколя со встроенным драйвером, при этом пластинчатые радиаторы полностью вынесены за пределы теплоотводящего корпуса через вентиляционные отверстия в его крышке, а тепловой контакт интегрированной светодиодной лампы с теплоотводящим корпусом обеспечивается резьбовым соединением цоколя с патроном и винтовыми соединениями патрона с теплоотводящим корпусом через теплопроводящие электроизоляционные шайбы и слой теплопроводящего компаунда, при этом каждый из патронов содержит каналы для проводов электрических соединений.
Известен уличный светодиодный светильник (патент № 125299, МПК F21S 13/10, опубл. 27.02.2013), состоящий из корпуса-радиатора, имеющего основание, на наружной поверхности которого выполнены ребра, источник света, в виде, по крайней мере, одного светодиодного модуля, включающего плату со светодиодами, установленного внутри корпуса, блока питания, монтажных элементов, защитного стекла, причём корпус и крепежные элементы, представленные отсеком для монтажа на консоль и резьбовыми отверстиями для фиксации в рабочем положении, расположенными на наружной поверхности основания, выполнены монолитными, на внутренней части основания корпуса напротив отсека для монтажа на консоль имеется отсек с крышкой для установки блока питания, на дне которого расположена заглушка для вывода кабеля, светодиодный модуль, закрывающий отсек с установленным блоком питания, расположен во всю плоскость корпуса.
Известен светильник светодиодный (патент № 131450, МПК F21S 8/00, опубл. 20.08.2013), содержащий корпус, выполненный в виде отрезка пустотелого профиля из теплопроводного материала с отсеками, один отсек - для размещения блока питания, второй - с закрепленной в нем платой со светодиодами с герметизирующим материалом, причём первый отсек корпуса содержит перегородки, а блок питания установлен в его верхней части, во втором отсеке по уровню расположения платы размещены выступы, причём в качестве герметизирующего материала используют компаунд.
Известен светодиодный светильник (патент № 154191, МПК F21S 8/00, опубл. 20.08.2015), содержащий корпус-радиатор, первую и вторую торцевые крышки, элемент крепления светильника, печатную плату, выполненные из теплопроводного материала, светодиоды, закрепленные на печатной плате, а также блок питания с электропроводкой, соединенной через гермоввод с печатной платой, и защитный экран, выполненный из оптически прозрачного материала, при этом корпус-радиатор выполнен в виде удлиненного профиля с продольной вертикальной стенкой и открытыми торцами, двумя продольными вертикальными перегородками, образующими в корпусе-радиаторе верхний отсек с верхней и нижней плоскостями, два боковых замкнутых отсека и нижний отсек, имеющий плоскость закрепления печатной платы, причем продольная вертикальная стенка соединяет нижнюю плоскость верхнего отсека и плоскость закрепления печатной платы, в верхнем отсеке корпуса-радиатора размещен блок питания, а в нижнем отсеке корпуса-радиатора выполнены продольные выступы для закрепления защитного экрана, причём корпус-радиатор имеет дополнительно введенную продольную вертикальную стенку, соединяющую нижнюю плоскость верхнего отсека и плоскость закрепления печатной платы, при этом две продольные вертикальные стенки установлены с возможностью образования центральной теплоизолирующей полости, в которой размещена нижняя часть электропроводки блока питания, и двух боковых вентиляционных полостей, в которых размещены крепежные пластины элемента крепления светильника, в каждой торцевой крышке выполнена Т-образная полость с закрытым торцом, имеющая две боковые полости и центральную полость, причем Т-образная полость первой и второй торцевых крышек, центральная теплоизолирующая полость корпуса-радиатора и полость нижнего отсека сообщаются друг с другом и образуют герметичную полость.
Известен светодиодный светильник (патент № 120190, МПК F21S 13/00, опубл. 10.09.2012), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, содержащий корпус-радиатор с источниками света, блок питания и узел крепления, причём имеет разъемную модульную конструкцию, соединенную крепежными элементами, при этом верхняя часть корпуса-радиатора выполнена в виде вертикально ориентированных ребер, имеющих дугообразную форму, а нижняя часть выполнена в виде широкой плоской площадки, на которой крепятся печатные алюминиевые платы с блоками светодиодов, корпус-радиатор имеет внутри три сквозных отверстия, служащих каналами для прокладки кабелей и элементами крепления для установки узла крепления и блока питания.
Недостатками известных устройств является отсутствие возможности оперативного их ремонта непосредственно на месте их установки без полного демонтажа.
Техническая проблема заключается в создании светильника светодиодного модульной конструкции, обладающей высокой технологичностью сборки, установки и ремонта без демонтажа всей конструкции.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении ремонтопригодности светильника светодиодного.
Достигается обеспечение надёжного теплового контакта между поверхностями теплообмена драйвера и корпуса, и улучшение условий отвода тепла с поверхности драйвера.
Также достигается увеличение срока службы светодиодов и блока питания за счёт повышения теплоотдачи внешней поверхности корпуса и, как следствие, снижение металлоёмкости корпуса.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
фиг. 1 - общий вид;
фиг. 2 - вид сбоку;
фиг. 3 - вид А фигуры 2 (вид с торца);
фиг. 4 - вид Б фигуры 2 (вид сверху);
фиг. 5 - вид В-В фигуры 4 (продольный разрез);
фиг. 6 - вид Г фигуры 5;
фиг. 7 - вид Д фигуры 6;
фиг. 8 - вид Е-Е фигуры 4.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 - корпус-радиатор;
2 - задняя крышка корпуса-радиатора;
3 - печатная плата со светодиодами;
4 - застёжки;
5 - прижимное кольцо;
6 - компаунд;
7 - крышка-радиатор;
8 - пружина;
9 - защитный экран (закалённое стекло);
10 - уплотнитель стекла;
11 - уплотнитель крышки-радиатора;
12 - вторичная оптика светодиодов для формирования кривой силы света (КСС);
13 - драйвер;
14 - клеммы;
15 - зажимы для фиксации светильника на столбе;
16 - вентиляционные отверстия;
17 - шарнирное соединение.
Заявляемый светильник светодиодный (фиг. 1) имеет разъёмную модульную конструкцию, соединенную крепёжными элементами.
Светильник состоит из корпуса, который служит также радиатором охлаждения (корпус-радиатор 1) для печатной платы 3 со светодиодами, драйвер.
Эффективное охлаждение достигается за счёт разделения корпуса-радиатора 1 на две части.
Корпус-радиатор 1 состоит из двух частей, одна из которых представляет собой крышку-радиатор 7, в которую установлен драйвер 13.
Крышка-радиатор 7 выполнена с возможностью полного отсоединения от корпуса-радиатора 1.
При этом крышка-радиатор 7 предпочтительно размещена в нижней части корпуса-радиатора 1.
Светодиоды на печатной плате 3 охлаждаются за счёт корпуса-радиатора 1, который дополнительно для вентиляции имеет два вентиляционных отверстия 16 в носовой части светильника.
Корпус-радиатор 1 закрывается задней крышкой 2, которая фиксируется с ним винтами.
В корпусе-радиаторе 1 устанавливается печатная плата 3 со светодиодами, сверху над которой размещается вторичная оптика 12 светодиодов для формирования кривой силы света (КСС), которая, в свою очередь, закрывается защитным экраном 9.
На корпус-радиатор 1 по краям прилегания защитного экрана 9 укладывается уплотнитель 10.
Уплотнитель 10 ложится в канал, выполненный в виде углубления на корпусе-радиаторе 1.
В качестве защитного экрана 9 используется закалённое стекло, которое с помощью прижимного кольца 5 и винтов закрепляется с внутренней стороны корпуса-радиатора 1 над печатной платой 3.
Установка происходит последовательно снизу-вверх: плата-оптика-стекло.
Драйвер 13 устанавливается непосредственно в крышку-радиатор 7, которая является отсоединяемой частью светильника.
Крышка-радиатор 7 содержит резервуар для укладки драйвера 13 и заливки его компаундом 6.
Компаунд 6 заливается в резервуар крышки-радиатора 7 с установленным в него драйвером 13.
При этом драйвер 13 надёжно фиксируется и герметизируется в крышке-радиаторе 7 посредством заливки компаунда 6.
Крышка-радиатор 7 фиксируется с корпусом-радиатором 1 с помощью двух застёжек 4, закрепленных, в свою очередь, на корпусе-радиаторе 1 с помощью пружин 8.
Также крышка-радиатор 7 фиксируется с задней крышкой 2 через цилиндрическое шарнирное соединение 17.
Электрический контакт драйвера 13 со светодиодами на печатной плате 3 и с питающей электросетью осуществляется через клеммы 14 по типу «вилка-розетка».
Герметизация отсека с клеммами 14 и драйвером 13 достигается посредством уплотнителя 11 крышки-радиатора 7.
Светильник устанавливается и фиксируется на столбе посредством двух зажимов 15, в качестве которых используются винты и шестигранные гайки.
Главным преимуществом при работе со светильником, установленным на большой высоте, является то, что крышка-радиатор 7 с драйвером 13 легко отсоединяется от корпуса-радиатора 1 (даже при работающем светильнике) - «горячая замена».
При снятии крышки-радиатора 7 задняя крышка 2 не снимается, т.е. вместе с драйвером 13 не нужно отсоединять провода, т.к. данное соединение выполнено по типу «вилка-розетка».
Т.е. достаточно отстегнуть механические застёжки 4 и при этом происходит отсоединение клемм 14.
Также при обратной установке крышки-радиатора 7 происходит соединение клемм 14.
При этом светильник остается на столбе, подключенным к общему источнику питания, что позволяет работать остальным светильникам и не требует отключения всей сети.
Еще одним отличием является возможность установки на светильник различных датчиков, например, датчика света.
Для этого крышка-радиатор 7 может быть оснащена наружным гнездом для установки датчика без использования отвёрток и проводов, при этом датчик фиксируется путём закручивания в гнездо в пол оборота.
При мощности светильника более 100W тепло от светодиодов интенсивно передаётся на драйвер 13, что приводит к его нежелательному нагреву.
Для исключения этого драйвер 13 изолирован от соприкосновения с частью светильника, где установлены светодиоды 3.
Т.е. светодиоды и драйвер 13 имеют разные радиаторы, которые между собой не соприкасаются.
Светильник светодиодный является компактным, удобным в эксплуатации, позволяет увеличить яркость светооптического блока, упростить монтаж за счёт легкости конструкции и увеличить за счёт герметичности его долговечность, может быть использован как в сухих помещениях, так и в помещениях с повышенной влажностью.
Драйвер 13 выполнен компактной формы, не содержит коробку для платы драйвера.
Заявляемый светильник светодиодный имеет следующие преимущества:
- снижение массогабаритных параметров светильника (компактность);
- использование драйвера в качестве охлаждающего радиатора корпуса светильника;
- равномерное распределение тепла от драйвера 13 по всему корпусу-радиатору 1 светильника за счёт заливки драйвера 13 компаундом 6, т.к. место соприкосновения драйвера 13 с компаундом 6 и крышкой-радиатором 7 становится монолитным;
- повышение взрывозащищённости светильника за счёт герметизации драйвера 13 от агрессивного воздействия среды заливкой всего драйвера 13 компаундом 6 (т.к. электрооборудование (драйвер), способный воспламенить взрывоопасную атмосферу за счёт искрения или нагрева, заключается в компаунд 6, вследствие чего взрывоопасная атмосфера не может воспламениться);
- обеспечение вандалоустойчивости светильника за счёт герметизации драйвера 13 заливкой компаундом 6, при этом дополнительно корпус-радиатор 1 светильника служит жёсткой оболочкой.
Достигается повышение эксплуатационных характеристик светильника за счёт исключения перегрева печатной платы, улучшения температурного режима работы светодиодов, повышения эффективности отвода тепла от печатной платы.
Достигается повышение технологичности фиксации защитного экрана 9 в корпусе-радиаторе 1, что упрощает и ускоряет сборку светодиодного светильника.
Достоинствами заявленного устройства является эргономичность и простота конструкции, удобство установки, малый вес, компактность, максимальная светоотдача, сниженное потребление мощности.
Заявляемая полезная модель может быть использована для наружного и внутреннего освещения различного функционального назначения (утилитарного, архитектурно-художественного, светорекламного и другого), в частности, улиц, дорог, инфраструктуры транспортных узлов, территорий производственных, складских и других помещений, парковок, автозаправочных станций, площадей, дворовых территорий, железнодорожных станций, платформ и мостов, аллей, скверов, парков, шоссе и автомагистралей, спортивных площадок, а также пешеходных и прогулочных зон и т.п.