СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК И ТЕПЛООТВОДЯЩИЙ ПРОФИЛЬ КАК ЕГО КОРПУС
LIGHT-EMITTING DIODE (LED) LIGHTING FIXTURE AND HEAT-ELIMINATING PROFILE AS FIXTURE BODY

Область техники
Группа изобретений относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам для неподвижной установки с использованием полупроводниковых точечных источников света (светодиодов), расположенных в ряд или полосой, и корпуса как его составной части в качестве несущего элемента.
Уровень техники.
Известен аналог конструкции светильника (патент US 2007/0047229 А1, МПК F21V 5/00, от 01.03.2007), содержащий профилированный корпус, служащий также в качестве радиатора, с установленной на нем линейной платой с точечными источниками света, светопропускающий экран и торцевые крышки.
Конструкция корпуса аналога сложна и как следствие трудоемка в изготовлении, а также неприемлема для установки на плоскую поверхность, например стену или потолок, без специальных приспособлений. Кроме того, отсутствие встроенного источника питания, а также места крепления внешнего источника питания усложняет процесс эксплуатации устройства.
Известен аналог осветительного устройства (патент RU 77023 U1, МПК F218 8/00, от 10.10.2008), содержащий корпус с установленной на нем платой со светодиодами, светопропускающую оболочку, боковые крышки. Корпус выполнен из теплопроводного материала в виде короба с сечением П-образной формы. На внешней стороне основания корпуса установлен источник питания. Светопропускающая оболочка осветительного устройства выполнена из ударопрочного поликарбоната, на внутреннюю поверхность которой нанесено рифление. Данный аналог является прототипом.
Недостатком данного аналога является то, что крепление световой платы и источника питания осуществляется на двустороннюю клейкую ленту, что осложняет замену вышедших из строя вышеуказанных комплектующих, кроме того, промежуточный материал уменьшает теплоотвод от световой платы. В собранном виде светильник затруднительно установить на монтажную поверхность, т.к. торцевые крышки перекрывают доступ к отверстиям на лапках корпуса, предназначенным под крепежные элементы.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, включает в себя систему следующих аспектов:
- расширение арсенала технических средств;
- широкий спектр применения прибора, обусловленный его универсальностью, достигаемой путем регулирования освещенности за счет набора состава и мощностей;
- улучшение эксплуатационных свойств за счет конструкции несущего профиля светильника;
- снижение затрат на изготовление компонентов и их сборку, что обеспечивает минимум цены на рынке таких приборов;
- упрощение монтажа устройства.
Два представленных изобретения связаны между собой единым творческим замыслом, а именно: линейный тянутый профиль, хотя и может быть использован независимо, разработан в том числе в качестве основной составной части, реализующий в себе функцию несущего корпуса светильника.
Сущность изобретения
Сущность заявляемого изобретения заключается в сочетании осветительных, несущих, защитных и теплоотводящих функций.
Идея настоящего осветительного прибора состоит в выполнении его основополагающего элемента - корпуса, особенности конструкции которого позволяют осуществлять сборку и монтаж светильника с наименьшей трудоемкостью благодаря выполнению:
- центрального продольного U-образного элемента, направленного вверх, обеспечивающего не только жесткость в поперечном направлении, но и позволяющего осуществлять крепеж источника питания в любом удобном месте в продольном направлении элемента, а также является опорой для светопрозрачного экрана, не допускающей прогибания экрана внутрь светильника;
- четырех периферийных продольных U-образных элементов, располагающихся на некотором расстоянии друг от друга по два с каждой стороны от центрального U-образного элемента и направленных вниз, которые, так же как и центральный, обеспечивают жесткость в поперечном направлении, а также позволяют закреплять линейные светодиодные платы в произвольных местах в продольном направлении элементов, кроме того данные элементы увеличивают теплоотводящую поверхность, к тому же крайние U-образные элементы служат местами крепления торцевых крышек светильника;
- двух продольных вертикальных F-образных элементов, в пазах которых крепится светопрозрачный экран;
- двух профилей, образованных замкнутыми прямоугольными контурами, которые придают конструкции жесткость и позволяют увеличить теплоотвод, а также образованная между ними ниша служит местом размещения источника питания.
Еще одной особенностью осветительного прибора является использование торцевых крышек как элемента крепления, что позволяет осуществлять крепление к монтажной поверхности полностью собранного светильника, а также выполнение светопрозрачного экрана плоской прямоугольной формы, обеспечивающей быструю сборку.
Благодаря использованию линейных плат и особенностям конструкции корпуса-радиатора светильник легко масштабируется под необходимые требования освещенности.
Технический результат достигается с помощью выполнения светильника, содержащего корпус, выполненный в виде тонкостенного тянутого профиля из теплопроводящего материала (например, из алюминиевого сплава), хотя бы две линейные платы с точечными источниками света, светопрозрачный экран для защиты светодиодных плат от внешних воздействий, на внутреннюю поверхность которого нанесено рифление, торцевые крышки и внешний источник питания.
Предлагаемый теплоотводящий профиль выполнен в поперечном сечении П-образной формы с обращенным внутрь основанием. Профиль симметричен относительно продольной плоскости. Теплоотводящий профиль отличается тем, что в качестве боковых стенок профиля представлены замкнутые контура прямоугольного сечения. Со стороны верхней поверхности основания по бокам выполнены вертикальные элементы F-образной формы, направленные пазами друг к другу. На основании тонкостенного теплоотводящего профиля выполнены продольные элементы в виде пяти пазов U-образной формы, из которых центральный паз расположен вдоль продольной плоскости симметрии и направлен вверх, а боковые (периферийные) - расположены по два с каждой стороны от центрального на некотором расстоянии друг от друга и направлены вниз, причем на вершины пазов, расположенных ближе к центральному пазу, приходятся внутренние вертикальные элементы замкнутых прямоугольных контуров.
Светодиодный светильник отличается использованием в качестве корпуса предлагаемого теплоотводящего тонкостенного тянутого профиля. Конструкция профиля формирует две зоны источников света, которые располагаются на основании профиля по обе стороны от центрального продольного элемента U-образной формы и ограничены с боков продольными вертикальными элементами F-образной формы. Источники света светильника выполнены в виде как минимум двух и как максимум четырех линий печатных плат с некоторым количеством светодиодов на каждой, подключенных с помощью проводов к внешнему источнику тока. Печатные платы крепятся к периферийным пазам U-образной формы, направленным вниз, с помощью саморезов, симметрично относительно центрального ребра жесткости, по одной или по две линии с каждой стороны. Источник тока располагается с внешней стороны основания корпуса в нише, располагающейся между прямоугольными замкнутыми контурами, и крепится к центральному продольному элементу U-образной формы, направленному вверх, с помощью саморезов. Зоны источников света по всей длине корпуса закрываются ударопрочным светопрозрачным экраном прямоугольной формы, на внутреннюю поверхность которого нанесено рифление для лучшего рассеивания света. Экран фиксируется краями продольных сторон в пазах продольных вертикальных элементов F-образной формы теплоотводящего корпуса, а центральная часть экрана опирается на центральное ребро жесткости U-образной формы. С торцов светильник закрывается торцевыми крышками, внутренняя часть которых повторяет форму сечения корпуса таким образом, что является ответной его частью, что позволяет обеспечивать точное примыкание к корпусу осветительного прибора. На торцевых крышках выполнены по два горизонтально ориентированных отверстия для крепления крышек к корпусу светильника, а именно крепеж осуществляется к пазам U-образных продольных элементов корпуса при помощи саморезов, и по одному вертикально ориентированному - для крепления светильника к потолку, стене или другой предназначенной для этого поверхности.
Перечень чертежей
Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами, представленными на фиг.1-9:
Фиг.1 - теплоотводящий профиль в изометрии;
Фиг.2 - поперечное сечение теплоотводящего профиля;
Фиг.3 - светодиодный светильник в изометрии, вид сверху;
Фиг.4 - светодиодный светильник в изометрии, вид сверху (светопрозрачный экран условно не показан);
Фиг.5 - светодиодный светильник в изометрии, вид снизу;
Фиг.6 - светодиодный светильник, вид спереди;
Фиг.7 - светодиодный светильник, вид сверху (светопрозрачный экран условно не показан);
Фиг.8 - светодиодный светильник, вид снизу;
Фиг.9 - разрез А-А по фиг.7.
Осуществление изобретения
Светодиодный светильник может быть осуществлен с реализацией указанных задач следующим образом.
Основную несущую и теплоотводящую функции выполняет корпус 1, выполненный в виде тянутого тонкостенного профиля П-образной формы, содержащего следующие элементы: горизонтальное основание 2, представленные замкнутыми контурами вертикальные стенки 3, вспомогательные вертикальные элементы F-образной формы 4, один центральный U-образной формы паз 5, направленный вверх, и четыре U-образной формы паза 6, направленных вниз.
В несущий теплоотводящий корпус 1 монтируются как минимум две и как максимум четыре (показано на графических материалах) линейные печатные светодиодные платы 7, обеспечивающие осветительную функцию изобретения. Печатные платы монтируются при помощи саморезов 8, которые вкручиваются в пазы U-образной формы 6 основания 2 корпуса 1. С внешней стороны корпуса 1, между боковыми стенками 3, представленными замкнутыми контурами, крепится внешний источник питания 9. Крепление источника питания 9 осуществляется с помощью саморезов 8, вкручивающихся в центральный U-образной формы паз 5 основания 2 корпуса 1. Сверху корпус 1 закрывается ударопрочным светопрозрачным экраном 10, края продольных сторон которого фиксируются в пазах вертикального элемента F-образной формы 4 корпуса 1. С торцов светильник закрывается крышками 11, которые плотно примыкают к корпусу 1 благодаря тому, что их внутренняя часть повторяет сечение профиля корпуса и выполнена как ответная его часть. Крышки фиксируются к U-образной формы пазам 6 корпуса 1 с помощью саморезов.
Светодиодный светильник работает следующим образом. При подключении светильника к электросети источник питания 9 подает напряжение на линейные светодиодные платы 7, светодиоды начинают излучать свет, освещая окружающее пространство, при этом происходит выделение тепла, которое рассеивается преимущественно за счет алюминиевого корпуса 1, выполняющего функцию теплоотводящего радиатора. В зависимости от целей освещения и требуемых условий светильник комплектуется как минимум двумя и как максимум четырьмя линейными светодиодными платами 7 с дифференцируемыми как в качественном, так и в количественном отношении светодиодами.