ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Светодиодный светильник широкоугольный с постоянным углом излучения предназначен для работы в жидкой или газообразной средах при быстром перемещении светильника из одной среды в другую и обратно. Например, в составе систем телевизионной регистрации и наблюдения амфибий, роботов, работающих поочередно в двух средах, отсеках подводных аппаратов с риском затопления, а также в районах с муссонными дождями.
Известен светильник (патент РФ №83314, F21S 4/00, F21V 14/00, опубл. 27.05.2009 г.), содержащий корпус, не менее двух матриц светодиодов и источники питания.
Недостатком устройства является невозможность обеспечения широкого угла излучения (не менее 170 град.) и его изменение при переходе из одной среды в другую. Это обусловлено плоской формой защитного стекла.
Известен светильник светодиодный (патент РФ №118397, F21S 8/00, опубл. 20.07.2012 г.), содержащий корпус с закрепленной на нем печатной платой. На плате размещены светоизлучающие диоды с первичной оптической системой, каждый из которых имеет вторичную оптическую систему, а также защитный экран. Светильник снабжен блоком питания и узлом крепления для различных условий эксплуатации.
Недостатком этого светильника является невозможность обеспечить широкий угол излучения и его постоянство при изменении коэффициента преломления окружающей среды.
Наиболее близким к заявляемому светодиодному светильнику является полезная модель по патенту РФ №104279, F21S 8/00, опубл. 10.05.2011 г.
Светильник содержит корпус с пластинами оребрения радиатора, выполненными с трех сторон по периметру корпуса, и защитным прозрачным покрытием из стекла или поликарбоната, источник света и источник питания, защитное покрытие, соединенное с корпусом путем склеивания, оребрение пластин радиатора по бокам выполнено под углом 70 градусов к продольной оси корпуса, а сам корпус выполнен цельным.
Недостатком прототипа является невозможность обеспечить широкий угол излучения и его постоянство при изменении внешней среды.
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели, заключается в обеспечении широкого угла излучения и его постоянства при изменении среды эксплуатации светильника с жидкой на газообразную и обратно.
Этот результат достигается тем, что широкоугольный светодиодный светильник, содержащий корпус с защитным прозрачным покрытием из стекла или поликарбоната, склеенным с корпусом, источники света и источник питания, отличается тем, что защитное покрытие имеет сферическую форму, радиусы которой совпадают с оптическими осями источников света, что обеспечивает постоянство угла излучения в разных средах, при этом корпус выполнен из двух, соединенных герметично, частей цилиндрической формы, на одной из которых установлены два герметичных разъема, а во вторую часть встроено теплопроводное основание, имеющее форму усеченной пирамиды, на которое адгезивом постоянной липкости приклеена полиимидная плата с источниками света.
Полезная модель поясняется чертежом на фиг. 1, на котором изображена конструкция устройства.
Предлагаемая модель состоит из корпуса 1, герметичных разъемов 2, защитного прозрачного покрытия 3, теплопроводного основания 4, с наклеенной на него полиимидной платой 5, со светодиодными источниками 6. Плата приклеена к теплопроводному основанию 4 адгезивом 7.
2
Корпус 1, состоящий из двух частей, имеет площадь наружной поверхности, достаточную для сброса тепла в окружающую газовую среду (ориентировочно 100 см на каждые 5 Вт, потребляемые осветителем (для воздуха)). При погружении в жидкость теплообмен со средой улучшится.
Наличие двух герметичных разъемов 2 позволяет несколько уменьшить расчетную наружную площадь корпуса, т.к. их поверхность также участвует в теплообмене с внешней средой.
Защитное прозрачное покрытие 3 имеет сферическую форму, что обеспечивает выход излучения в жидкую или газовую среду под углом, определяемым светодиодными источниками, оптические оси которых развернуты друг относительно друга на угол, дополняющий угол их собственного излучения до угла более 100 градусов (например, до 170 градусов). Для этого теплопроводное основание 4 выполнено в виде усеченной призмы. Поскольку оптические оси источников света совпадают с радиусами защитной полусферы, установленный при изготовлении светильника широкий угол излучения не будет изменяться сферической поверхностью при переходе светильника из жидкой среды в газообразную и обратно (в отличие от плоского защитного покрытия).
Полиимидная плата 5 толщиной порядка 20 мкм со светодиодными источниками 6 и источником питания (на фиг. 1 не обозначен) приклеена адгезивом 7 постоянной липкости к теплопроводному основанию 4.
Незасыхающий в течение всего времени эксплуатации адгезив 7 обеспечивает, кроме необходимой прочности приклейки, низкое тепловое сопротивление и демпфирует циклические термомеханические нагрузки, возникающие в светильнике при быстрой смене внешней среды, или при его включении-выключении.
Таким образом, уменьшается процесс деградации светодиодных источников и, следовательно, угол излучения будет более стабилен в процессе длительной эксплуатации.
Корпус и теплопроводное основание могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов. Для агрессивных сред корпус 1 можно изготовить из нержавеющей стали.
Проектирование и изготовление экспериментального образца, его лабораторные испытания показали правильность принятых технических решений и возможность промышленной реализации предлагаемой полезной модели.