СВЕТОВОЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к светотехнике. Конкретно - к световым модулям, и предназначена для светильников надводного и подводного транспорта, также для освещения больших территорий, включая садовые и парковые пространства, большие цеха, охраняемые открытые территории.
Наиболее близким по технической сути (прототипом) является корабельный светодиодный светильник (патент №139697 от 20.04.2014 г.), включающий в себя корпус, выполненный в форме стакана, светодиодные модули, держатель, наружная поверхность которого выполнена в форме пирамиды, на 8-ми гранях которой установлены светодиодные модули, блок питания, размещенный внутри корпуса, колпак, установленный снаружи держателя со светодиодными модулями. Держатель выполнен полым и с плоским кольцом в основании пирамиды, и они изготовлены в виде единой детали. Блок питания также размещен внутри держателя. Плоское кольцо держателя с одной стороны сопряжено с открытым основанием стенки колпака, а с другой стороны - с открытым основанием стенки стакана корпуса.
Недостатками данного устройства является - сложная конструкция изготовления, что приводит к увеличению стоимости изделия. Его ненадежность, так как он неустойчив к вибрациям или одиночным ударам и недолговечность, поскольку в процессе работы происходит перегрев источника питания.
Целью создания технического решения является создание светового модуля, устраняющего эти недостатки.
Для решения поставленной задачи световой модуль имеет корпус, выполненный в виде многогранной усеченной пирамиды с плоским кольцом. На каждую грань пирамиды устанавливаются светодиодные модули, состоящие из печатных плат с металлическим основанием и напаянных на них светодиодов, в форме планки. На верхнее основание усеченной пирамиды устанавливаются светодиодные модули в форме диска. На свободные площадки печатных плат и площадки модуля наносится специальное покрытие, обладающее высоким коэффициентом отражения в спектре видимого диапазона излучения. Данное покрытие обладает высокой степенью черноты в средней ИК области. Внутри модуля устанавливается источник питания (драйвер) и заливается теплопроводящим компаундом с целью снижения температуры на греющихся элементах, защиты от попадания влаги, а также для улучшения стойкости к вибрациям и ударам. Источник питания крепится к верхнему основанию усеченной пирамиды и крышке модуля с помощью винтовых стоек. Винтовые стойки служат соединителем модуля и крышки.
Световой модуль (Фиг. 1) включает в себя корпус 1, выполненный в виде многогранной усеченной пирамиды с плоским кольцом 2, в виде единой детали и является полым. Изготовлен он из теплопроводящего материала, и служит в качестве радиатора отводящего тепло от светодиодных модулей в окружающую среду, а также повышает устойчивость светового модуля в целом к вибрациям и ударам. Плоское кольцо 2 предназначено для системы крепления данного светового модуля. На каждую грань пирамиды устанавливаются светодиодные модули 3, состоящие из печатных плат с металлическим основанием и напаянных на них светодиодов, в форме планки. На верхнее основание усеченной пирамиды устанавливаются светодиодные модули 4 в форме диска. Светодиодные модули 3, 4 служат проводниками тепла от светодиодов к корпусу светового модуля 1. Нижнее основание корпуса светового модуля 1 закрывается крышкой 5, выполненной из диэлектрического материала. Внутри модуля устанавливается источник питания 6. Источник питания 6 крепится при помощи винтовых стоек 7 к корпусу 1 и крышке 5. Источник питания 6 предназначен для преобразования переменного напряжения в постоянный ток, подаваемый на светодиодные модули 3, 4. Источник питания 6 заливается теплопроводящим компаундом 8 с целью обеспечения устойчивости к вибрациям и ударам, а также для обеспечения передачи тепла выделяемого элементами источника питания 6 на корпус 1 светового модуля. Через крышку 5 светового модуля выходят два винтовых контакта 9, предназначенные для обеспечения электрического монтажа светового модуля к электрической сети питания. Свободные поверхности корпуса 1 с плоским кольцом 2 покрываются светоотражающим покрытием (коэффициент отражения 75-98% в видимом диапазоне), которое обладает высокой степенью черноты в ИК-диапазоне (от 6 мкм до 11 мкм) 10 (Фиг. 2). Данное покрытие позволяет увеличить мощность излучаемого светового потока светильника (Фиг. 4) за счет внутренних переотражений (когда модуль установлен в корпус светильника 11), и получить более ровную кривую распределения светового потока, а также обеспечить дополнительный отвод тепла за счет излучения, благодаря высокой степени черноты (0.8-0.95) в ИК-диапазоне, что приводит к увеличению срока службы данного светового модуля. В предложенном модуле используется световое покрытие белого цвета. Можно также использовать цвет покрытия соответствующий монохроматическому излучению данного модуля (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и т.д.), это позволит использовать покрытие в качестве индикатора для установки светового модуля в сигнальные либо декоративные фонари.
Работает световой модуль следующим образом. На модуль подается переменное напряжение питания через винтовые контакты. При помощи источника питания переменное напряжение преобразуется в постоянный ток, который подается на светодиодные модули. Светодиодные модули преобразуют электрическую энергию в световую и тепло. Тепло отводится от светодиодных модулей через корпус и передается в окружающую среду за счет лучистого теплообмена благодаря светоотражающему покрытию обладающим высокой степенью черноты в ИК-диапазоне. Световой модуль может работать без установки в корпус светильника.
Возможны дополнительные варианты выполнения светового модуля, в которых целесообразно, что:
- крышка может быть изготовлена из металлического материала, в центре крышки установлен гермоввод (9а), из которого выходит кабель электропитания 12 (вместо использования винтовых контактов) (фиг. 1а);
- в плоском кольце 2 могут быть сквозные отверстия (13) для обеспечения крепления светового модуля в корпус светильника (фиг. 1а);
- вместо винтовых контактов 9 могут быть контакты в виде разъемов 9б (фиг. 1б)
- возможно наличие только светодиодных модулей в форме планки 3 на боковых гранях корпуса 1, что обеспечивает широкую диаграмму направленности с провалом в центре. (фиг. 1а);
- возможно наличие только светодиодного модуля в форме диска 4 на верхнем основании корпуса 1, что обеспечит более узкую диаграмму направленности (фиг. 3а);
- возможно использовать вместо светодиодных модулей 3, 4 светоизлучающие матрицы 3а, 4а, что обеспечит удешевление данного модуля (фиг. 1б);
- корпус светового модуля 1 может быть установлен в стандартный цоколь 14 (тип цоколя может быть любой, а светодиодные модули в форме диска или планки защищены прозрачным колпаком 15 (фиг. 1в);
- возможны другие способы крепления (помимо винтовых стоек 7) источника питания 6 и крышки 5;
- конструкция корпуса светового модуля может быть выполнена в виде любой другой геометрической формы или совокупностей любых геометрических форм;
- возможно использование светового модуля как в корпусе светильника 11, так и без него.