УЛИЧНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ФОНАРЬ

Полезная модель относится к светодиодной технике, в частности, к осветительным устройствам большой мощности с системой обеспечения температурного режима работы светодиодов.
Известен уличный светодиодный фонарь, включающий корпус, светодиодный модуль, теплорассеивающие ребра на крышке корпуса, монтажную консоль [US Patent 8579469, Int. cl. F21S 4/00, Nov. 12, 2013]. Тепло, выделяемое светодиодным модулем, передается через тепловую прокладку к крышке корпуса, откуда рассеивается тепло-рассеивающими ребрами в окружающую среду.
Недостатком известного уличного светодиодного фонаря является низкая эффективность системы обеспечения температурного режима работы. Для рассеяния большой тепловой мощности теплорассеивающие ребра должны иметь достаточную поверхность. Поскольку с увеличением высоты ребра его эффективность снижается, требуется увеличение количества ребер, а значит, увеличение размеров корпуса. Однако при этом растут перепады температуры в корпусе, а значит, и температура светодиодов. Увеличение размеров корпуса невыгодно экономически, поскольку повышает вес и стоимость фонаря.
В качестве прототипа выбран уличный светодиодный фонарь, включающий корпус, светодиодный модуль, теплоприемное основание, тепловую трубу, теплорассеивающие ребра и крепежный фланец [CN Patent 203052424 (U), Int. cl. F21S 8/00, Jul. 10, 2013]. Светодиодный модуль имеет надежный механический и тепловой контакт с плоским теплоприемным основанием, которое присоединено к испарительному концу тепловой трубы. Другой конец тепловой трубы посредством крепежного фланца прикреплен к столбу фонаря. Таким образом, тепловая труба выполняет одновременно функцию монтажной консоли. К части тепловой трубы между испарительной частью и фланцем присоединены теплорассеивающие ребра. Тепло, выделяемое светодиодным модулем, передается через теплоприемное основание к испарительной части тепловой трубы, откуда передается к оребренной части тепловой трубы и рассеивается теплорассеивающими ребрами в окружающую среду. Благодаря высокой эффективной теплопроводности тепловой трубы передача тепла от светодиодного модуля к тепло-рассеивающим ребрам осуществляется при малом перепаде температуры, что обусловливает высокую эффективность системы обеспечения температурного режима работы светодиодов. Использование монтажной консоли в виде тепловой трубы позволяет выгодно использовать эту часть уличного светодиодного фонаря в теплотехнических целях и сократить до необходимого минимума размеры и вес корпуса фонаря.
Недостатком данного уличного светодиодного фонаря является низкая механическая надежность конструкции. Для обеспечения высоких теплопередающих характеристик тепловой трубы ее корпус изготавливается из высокотеплопроводных металлов - меди или алюминия, причем для экономии дорогостоящего металла стенки корпуса тепловой трубы должны иметь возможно меньшую толщину. Учитывая, что в процессе изготовления тепловой трубы при спекании порошковой капиллярной структуры корпус тепловой трубы становится мягким, жесткость корпуса тепловой трубы оказывается недостаточной для ее использования в качестве монтажной консоли, поскольку она согнется по действием веса корпуса фонаря, теплорассеивающих ребер и собственного веса.
Задача, которую решает предлагаемый уличный светодиодный фонарь, заключается в повышении механической надежности конструкции.
Поставленная задача реализуется тем, что в уличном светодиодном фонаре, включающем корпус, светодиодный модуль, теплоприемное основание, тепловую трубу, теплорассеивающие ребра и крепежный фланец, тепловая труба заключена в жесткую консольную трубу, к которой присоединены теплорассеивающие ребра.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция уличного светодиодного фонаря (фиг. 1).
Уличный светодиодный фонарь включает корпус 1, внутри которого находится светодиодный модуль 2, имеющий надежный механический и тепловой контакт с плоским теплоприемным основанием 3. Теплоприемное основание 3 присоединено к испарительному концу тепловой трубы 4. Тепловая труба 4 своей выходящей из корпуса фонаря 1 частью заключена в жесткую консольную трубу 5. К жесткой консольной трубе 5 присоединены теплорассеивающие ребра 6. Жесткая консольная труба 5 прикреплена посредством фланца 7 к фонарному столбу 8.
Уличный светодиодный фонарь работает следующим образом. При создании светодиодным модулем 2 светового потока выделяется тепло, которое через теплопремное основание 3 передается к испарительной части тепловой трубы 4. Тепловая труба 4 передает тепло в свою оребренную часть, где тепло через корпус тепловой трубы 4 и стенки жесткой консольной трубы 5 передается на теплорассеивающие ребра 6 и рассеивается в окружающую среду. Благодаря высокой эффективной теплопроводности тепловой трубы и наличию надежного механического и теплового контакта между тепловой трубой 4 и жесткой консольной трубой 5, а также между последней и теплорассеивающими ребрами 6 передача тепла от светодиодного модуля 2 к теплорассеивающим ребрам 6 осуществляется при малом перепаде температуры, что обусловливает высокую эффективность системы обеспечения температурного режима работы светодиодов.
Благодаря тому, что тепловая труба 4 заключена в жесткую консольную трубу 5, конструкция уличного светодиодного фонаря получает необходимую для транспортировки, монтажа, эксплуатации и обслуживания механическую надежность без заметного ухудшения эксплуатационных характеристик и сокращения срока службы.