Светодиодный светильник
Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к конструкциям осветительных устройств на светоизлучающих диодах, предназначенных для освещения, преимущественно улиц, инфраструктуры транспортных узлов, территорий промышленных предприятий, складских комплексов, парковок, автозаправочных станций, спортивных площадок, а также пешеходных и прогулочных зон. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик за счет исключения перегрева блока питания с электропроводкой путем создания эффекта «термоса» и компоновки крепления блока питания, улучшения температурного режима работы светодиодов, повышения эффективности отвода тепла от печатной платы путем обеспечения многоконтурного теплоотвода и создания эффекта вытяжной трубы, повышения мощности светильника до 220 Вт, а также за счет исключения прогибания защитного экрана внутрь полости нижнего отсека светильника. Кроме этого, техническим результатом является повышение технологичности фиксации защитного экрана в корпусе-радиаторе светодиодного светильника, что упрощает и ускоряет сборку светодиодного светильника. Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодном светильнике, содержащем 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, согласно настоящей полезной модели, 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 T-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. Боковые замкнутые отсеки корпуса-радиатора, между плоскостью закрепления печатной платы и боковой поверхностью обтекаемой формы корпуса-радиатора, имеют вертикальные продольные теплоотводящие стенки, которые выполнены с обволненной поверхностью, и образуют в боковых замкнутых отсеках открытые с торцов продольные каналы, причем две продольные вертикальные перегородки также выполнены с обволненной поверхностью. Верхняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора выполнена в виде выдвижной плоской защитной крышки, боковые стороны которой размещены в С-образных пазах-отверстиях, выполненных в месте соединения продольных вертикальных перегородок и боковых поверхностей обтекаемой формы корпуса-радиатора. Центральная часть нижней плоскости верхнего отсека, две продольные вертикальные стенки и плоскость закрепления печатной платы выполнены толстостенными и представляют собой массивное теплоотводящее основание корпуса-радиатора, при этом нижняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора в центральной части имеет пазы-выступы для закрепления блока питания и С-образные пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек. В каждой торцевой крышке выполнены прорези, а также технологические пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек посредством саморезных винтов, вкрученных в соответствующие С-образные пазы-отверстия корпуса-радиатора. На каждой торцевой крышке выполнен опорный паз-выступ, в котором размещен торец защитного экрана. Элемент крепления светильника на трубу осветительной опоры выполнен в виде хомута с ограничительными упорами, закреплен на нижней плоскости верхнего отсека и размещен ближе к первой торцевой крышке, в которой выполнено отверстие для трубы осветительной опоры, причем крепежные пластины элемента крепления светильника выполнены толстостенными из теплоотводящего материала. В первой и второй торцовых крышках выполнены, замкнутые по Т-образному контуру, посадочные места, в которые установлены эластичные прокладки, в нижней части нижнего отсека корпуса-радиатора выполнены посадочные места, в которые установлены эластичные шнуры, а каждый продольный выступ корпуса-радиатора выполнен в виде наклонного выступа с выпуклым элементом с возможностью пластической деформации для закрепления защитного экрана. На каждой торцевой крышке выполнена опорная плоскость, на которой размещен конец выдвижной плоской защитной крышки, при этом один конец защитной крышки закреплен на второй торцевой крышке посредством прижимного винта и заклепки-гайки, а на другом конце защитной крышки установлены стопорные заклепки. При закреплении печатной платы на толстостенной теплоотводящей плоскости используют теплопроводящую пасту на силиконовой основе. Внешняя боковая поверхность корпуса-радиатора выполнена в виде гладкой анодированной поверхности или поверхности с полимерным пылеотталкивающим покрытием. Удлиненный профиль корпуса-радиатора из теплопроводного материала, кроме массивного теплоотводящего основания корпуса-радиатора, выполнен тонкостенным. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к конструкциям осветительных устройств на светоизлучающих диодах, предназначенных для освещения, преимущественно улиц, инфраструктуры транспортных узлов, территорий промышленных предприятий, складских комплексов, парковок, автозаправочных станций, спортивных площадок, а также пешеходных и прогулочных зон.
Известен уличный светодиодный светильник Диора 180 street-Ш, содержащий корпус-радиатор, имеющий основание, на наружной поверхности которого сверху выполнены ребра, а снизу по краям выполнены вентиляционные каналы, внешняя поверхность которых обволнена, светодиодный модуль, включающий плату со светодиодами, защитный экран, а также блок питания и монтажный элемент, установленные на основании (http://fl-e.com/ru/goods/svetilnik_diora_180_street_2).
Недостатком светодиодного светильника является низкая надежность, сложность и высокая трудоемкость его монтажа из-за низкой технологичности крепления на трубе осветительной опоры. Низкая надежность крепления светильника на трубе осветительной опоры обусловлена тем, что светильник закрепляется стопорными винтами, положение которых в процессе длительной эксплуатации может ослабиться, например, от вибрации. Монтажный элемент не имеет ограничительных упоров, что может привести, при закреплении светильника, к повреждению блока питания торцем трубы осветительной опоры.
При монтаже светильника электропроводку блока питания необходимо соединить с проводами подающей электросети и разместить в полости монтажной трубы до закрепления светильника на осветительной опоре («на весу»), что выполнить крайне сложно и трудоемко.
Известен уличный светодиодный светильник, состоящий из корпуса-радиатора, имеющего основание, на наружной поверхности которого выполнены ребра, светодиодный модуль, включающий плату со светодиодами, блока питания, установленного внутри корпуса, монтажных элементов, защитного стекла, при этом 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 (патент RU 
125299, МПК F21S 13/10, 27.02.2013).
Недостатком этого светильника является то, что, из-за отсутствия замкнутого профиля в корпусе-радиаторе, между ребрами на основании откладываются загрязнения (листва, снег, пыль и т.п.), что снижает отдачу тепла в окружающую среду.
Известен светильник светодиодный, содержащий корпус, выполненный в виде отрезка пустотелого профиля из теплопроводного материала с отсеками, один отсек - для размещения блока питания, второй - с закрепленной в нем печатной платой со светодиодами с герметизирующим материалом, в качестве которого используют тепло- и светопроводящий компаунд, при этом внешняя поверхность корпуса обволнена, первый отсек содержит перегородки, а блок питания установлен в его верхней части, во втором отсеке по уровню расположения печатной платы размещены выступы (патент RU 131450, МПК F21S 8/00, 20.08.2013).
Усложнение конструкции корпуса за счет обволнения для увеличения площади внешней поверхности позволяет в начальный период эксплуатации светильника повысить отдачу тепла в окружающую среду. Однако при дальнейшей эксплуатации светильника на обволненной (волнистой) внешней поверхности откладывается пыль, грязь и т.п., что снижает отдачу тепла в окружающую среду, приводит к повышению температуры светодиодов и, как следствие, к снижению эксплуатационной надежности светильника и сокращению срока службы светильника.
Известному техническому решению присущи также недостатки, связанные со слабой защищенностью от воздействия внешней среды. Это вызвано тем, что корпус выполнен из пустотелого профиля, не имеющим торцевых крышек, и печатная плата со светодиодами размещена в нижней части корпуса, при этом светодиоды непосредственно взаимодействуют с внешней средой (пыль, испарения, грязь, агрессивные воздействия в промышленных условия и т.п.). Это вызывает перегрев светодиодов при эксплуатации и, как следствие, уменьшает сроки надежной эксплуатации устройства. Кроме того, пустотелый профиль не защищает от внешнего воздействия и блок питания.
Прототипом является светодиодный светильник, содержащий корпус-радиатор, первую и вторую торцевые крышки, печатную плату, на которой закреплены светодиоды, а также блок питания, защитный экран, выполненный из оптически прозрачного материала, и элемент крепления светильника, при этом корпус-радиатор выполнен в виде удлиненного профиля из теплопроводного материала с центральной 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 центральная стенка соединяет нижнюю плоскость верхнего отсека и плоскость закрепления печатной платы нижнего отсека, в верхнем отсеке корпуса-радиатора размещен блок питания, верхняя часть верхнего отсека корпуса выполнена с возможностью образования узла крепления светильника в различных условиях эксплуатации, имеющего Т-образные профили, а в нижнем отсеке корпуса-радиатора выполнены продольные выступы для закрепления защитного экрана (патент RU 139896, МПК F21S 13/00, 27.04.2014).
Основным недостатком прототипа является низкие эксплуатационные характеристики из-за возможности перегрева блока питания с электропроводкой, так как он расположен внутри корпуса, недостаточно высокой эффективности отвода тепла от печатной платы со светодиодами, что снижает отдачу тепла в окружающую среду, приводит к повышению температуры светодиодов и, как следствие, к снижению эксплуатационной надежности светильника и сокращению срока службы светильника, из-за ограничения по количеству и мощности применяемых в конструкции светильника светодиодов, а также из-за возможности прогибания защитного экрана внутрь полости нижнего отсека светильника
Кроме этого, недостатком прототипа является сложность и высокая трудоемкость сборки светодиодного светильника из-за низкой технологичности крепления защитного экрана в корпусе светодиодного светильника.
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка конструкции светодиодного осветительного устройства, в котором устранены указанные недостатки прототипа.
Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик за счет исключения перегрева блока питания с электропроводкой путем создания эффекта «термоса» и компоновки крепления блока питания, улучшения температурного режима работы светодиодов, повышения эффективности отвода тепла от печатной платы путем обеспечения многоконтурного теплоотвода и создания эффекта вытяжной трубы, повышения мощности светильника до 220 Вт, а также за счет исключения прогибания защитного экрана внутрь полости нижнего отсека светильника.
Кроме этого, техническим результатом является повышение технологичности фиксации защитного экрана в корпусе-радиаторе светодиодного светильника, что упрощает и ускоряет сборку светодиодного светильника.
Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодном светильнике, содержащем 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, согласно настоящей полезной модели, 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.
Боковые замкнутые отсеки корпуса-радиатора, между плоскостью закрепления печатной платы и боковой поверхностью обтекаемой формы корпуса-радиатора, имеют вертикальные продольные теплоотводящие стенки, которые выполнены с обволненной поверхностью, и образуют в боковых замкнутых отсеках открытые с торцов продольные каналы, причем две продольные вертикальные перегородки также выполнены с обволненной поверхностью.
Верхняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора выполнена в виде выдвижной плоской защитной крышки, боковые стороны которой размещены в С-образных пазах-отверстиях, выполненных в месте соединения продольных вертикальных перегородок и боковых поверхностей обтекаемой формы корпуса-радиатора.
Центральная часть нижней плоскости верхнего отсека, две продольные вертикальные стенки и плоскость закрепления печатной платы выполнены толстостенными и представляют собой массивное теплоотводящее основание корпуса-радиатора, при этом нижняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора в центральной части имеет пазы-выступы для закрепления блока питания и С-образные пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек.
В каждой торцевой крышке выполнены прорези, а также технологические пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек посредством саморезных винтов, вкрученных в соответствующие С-образные пазы-отверстия корпуса-радиатора.
На каждой торцевой крышке выполнен опорный паз-выступ, в котором размещен торец защитного экрана.
Элемент крепления светильника на трубу осветительной опоры выполнен в виде хомута с ограничительными упорами, закреплен на нижней плоскости верхнего отсека и размещен ближе к первой торцевой крышке, в которой выполнено отверстие для трубы осветительной опоры, причем крепежные пластины элемента крепления светильника выполнены толстостенными из теплоотводящего материала.
В первой и второй торцовых крышках выполнены, замкнутые по Т-образному контуру, посадочные места, в которые установлены эластичные прокладки, в нижней части нижнего отсека корпуса-радиатора выполнены посадочные места, в которые установлены эластичные шнуры, а каждый продольный выступ корпуса-радиатора выполнен в виде наклонного выступа с выпуклым элементом с возможностью пластической деформации для закрепления защитного экрана.
На каждой торцевой крышке выполнена опорная плоскость, на которой размещен конец выдвижной плоской защитной крышки, при этом один конец защитной крышки закреплен на второй торцевой крышке посредством прижимного винта и заклепки-гайки, а на другом конце защитной крышки установлены стопорные заклепки.
При закреплении печатной платы на толстостенной теплоотводящей плоскости используют теплопроводящую пасту на силиконовой основе.
Внешняя боковая поверхность корпуса-радиатора выполнена в виде гладкой анодированной поверхности или поверхности с полимерным пылеотталкивающим покрытием.
Удлиненный профиль корпуса-радиатора из теплопроводного материала, кроме массивного теплоотводящего основания корпуса-радиатора, выполнен тонкостенным.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый светодиодный светильник (поперечный разрез), на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1 (продольный разрез), на фиг. 3 - вид A на фиг. 2 (вид сверху), на фиг. 4 изображен корпус-радиатор и хомут крепления светильника на трубе осветительной опоры (поперечный разрез), на фиг. 5 - вид C на фиг. 4 (продольные выступы с выпуклым элементом для закрепления защитного экрана), на фиг. 6 изображена первая торцевая крышка (поперечный разрез), на фиг. 7 изображен разрез C-C на фиг. 6 (продольный разрез), на фиг. 8 изображен хомут крепления светильника, на фиг. 9 - вид сверху на хомут крепления светильника.
На чертежах цифрами обозначены:
1 - корпус-радиатор, выполненный в виде удлиненного профиля из теплопроводного материала с открытыми торцами,
2 - первая торцевая крышка из теплопроводного материала,
3 - вторая торцевая крышка из теплопроводного материала,
4 - печатная плата из теплопроводного материала,
5 - светодиоды,
6 - блок питания,
7 - электропроводка блока питания,
8 - гермоввод,
9 - защитный экран, выполненный из оптически прозрачного материала,
10 - элемент крепления светильника из теплопроводного материала, выполненный в виде хомута,
11 - продольные вертикальные перегородки корпуса-радиатора,
12 - верхняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора (выдвижная плоская защитная крышка),
13 - нижняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора, на которой закреплен элемент крепления светильника,
14 - плоскость закрепления печатной платы,
15 - продольные выступы в корпусе-радиаторе для закрепления защитного экрана,
16 - продольные вертикальные стенки корпуса-радиатора,
17 - центральная полость корпуса-радиатора, в которой размещена электропроводка блока питания,
18 - крепежные пластины из теплопроводного материала элемента крепления светильника,
19 - боковые вентиляционные полости корпуса-радиатора, в которых размещены крепежные пластины элемента крепления светильника,
20 - прорези, выполненные в торцевых крышках,
21 - боковые полости торцевых крышек (T-образной полости с закрытым торцом),
22 - центральная полость торцевых крышек (T-образной полости с закрытым торцом),
23 - боковая поверхность обтекаемой формы корпуса-радиатора,
24 - вертикальные продольные теплоотводящие элементы корпуса-радиатора,
25 - продольные каналы корпуса-радиатора,
26 - пазы-выступы для закрепления блока питания,
27 - труба осветительной опоры,
28 - отверстие для размещения трубы осветительной опоры, выполненное в первой торцевой крышке,
29 - ограничительные упоры, выполненные на элементе крепления светильнике,
30 - эластичные прокладки торцовых крышек,
31 - посадочные места в торцовых крышках, в которые установлены эластичные прокладки,
32 - эластичный шнур,
33 - посадочные места в корпусе-радиаторе, в которые установлены эластичные шнуры,
34 - плоскости на торцовых крышках, на которые опирается выдвижная плоская защитная крышка,
35 - прижимной винт выдвижной плоской защитной крышки,
36 - заклепка-гайка прижимного винта, установленная в первой торцевой крышке,
37 - стопорные заклепки, установленные в выдвижной плоской защитной крышке
38 - Т-образная полость с закрытым торцом, выполненная в первой и второй торцевых крышках,
39 - полость нижнего отсека,
40 - С-образные пазы-отверстия в корпусе-радиаторе для закрепления торцевых крышек,
41 - технологические пазы-отверстия в торцевых крышках для их закрепления посредством саморезных винтов,
42 - опорные пазы-выступы, исключающие прогибание защитного экрана внутрь полости нижнего отсека светильника.
Светодиодный светильник содержит корпус-радиатор 1, первую 2 и вторую 3 торцевые крышки, элемент 10 крепления светильника, печатную плату 4, выполненные из теплопроводного материала, светодиоды 5, а также блок 6 питания с электропроводкой 7, соединенной через гермоввод 8, обеспечивающим водонепроницаемость и защищенность соединения электропроводки 7, и защитный экран 9, выполненный из оптически прозрачного материала.
Защитный экран 9 может быть выполнен в форме прямоугольной плоской пластины (фиг. 1).
Корпус-радиатор 1 выполнен, путем экструзии из алюминиевого сплава, в виде удлиненного профиля с продольной вертикальной стенкой 16 и открытыми торцами, двумя продольными вертикальные перегородками 11, образующими в корпусе-радиаторе 1 верхний отсек с верхней 12 и нижней 13 плоскостями, два боковых замкнутых отсека и нижний отсек, имеющий плоскость 14 закрепления печатной платы 4.
Продольная вертикальная стенка 16 соединяет нижнюю плоскость 13 верхнего отсека и плоскость 14 закрепления печатной платы 4.
В верхнем отсеке корпуса-радиатора 1 размещен блок 6 питания, а в нижнем отсеке корпуса-радиатора 1 выполнены продольные выступы 15 для закрепления защитного экрана 9.
Светодиодный светильник также содержит, повышающие его эксплуатационные характеристики, влагопоглощающий силикагель, защищающий светильник от образования конденсата внутри корпуса при перепадах температуры окружающей среды, драйвер с гальванической развязкой, позволяющий защитить светодиоды от перегорания в случае выхода из строя блока питания (на чертеже условно не показаны).
Предлагаемый светодиодный светильник отличается тем, что корпус-радиатор 1 имеет еще одну продольную вертикальную стенку 16, соединяющую нижнюю плоскость 13 верхнего отсека и плоскость 14 закрепления печатной платы 4.
Две продольные вертикальные стенки 16 установлены с возможностью образования центральной теплоизолирующей полости 17 (фиг. 1), в которой размещена нижняя часть электропроводки 7 блока 6 питания, и двух боковых вентиляционных полостей 19, в которых размещены крепежные пластины 18 элемента 10 крепления светильника (каждая пластина 18 имеет два крепежных винта).
Центральная теплоизолирующая полость 17 и две боковые вентиляционные полости 19 корпуса-радиатора 1 образованы между двумя вертикальными перегородками 11, нижней плоскостью 13 верхнего отсека, плоскостью 14 закрепления печатной платы 4 и двумя продольными вертикальными стенками 16, соединяющими нижнюю плоскость 13 верхнего отсека и плоскость 14 закрепления печатной платы 4 (фиг. 1).
В каждой торцевой крышке 2, 3 выполнена T-образная полость 38 с закрытым торцом, имеющая две боковые полости 21 и центральную полость 22, причем Т-образная полость 38 первой 2 и второй 3 торцевых заглушек, центральная теплоизолирующая полость 17 корпуса-радиатора 1 и полость 39 нижнего отсека сообщаются друг с другом и образуют единую герметичную полость (фиг. 2).
Боковые замкнутые отсеки корпуса-радиатора 1, образованные между плоскостью 14 закрепления печатной платы 4, боковой поверхностью 23 обтекаемой формы корпуса-радиатора 1 и вертикальными перегородками 11, имеют вертикальные продольные теплоотводящие стенки 24, которые выполнены, для увеличения теплоотдающей площади, с обволненной поверхностью, и образуют в боковых замкнутых отсеках открытые с торцов продольные каналы 25, причем вертикальные перегородки 11 также выполнены с обволненной поверхностью (фиг. 1).
Верхняя плоскость 12 верхнего отсека корпуса-радиатора 1 выполнена в виде выдвижной плоской защитной крышки, боковые стороны которой размещены в С-образных пазах-отверстиях 40, выполненных в месте соединения продольных вертикальных перегородок и боковых поверхностей обтекаемой формы корпуса-радиатора (фиг. 1).
Центральная часть нижней плоскости 13 верхнего отсека, две продольные вертикальные стенки 16 и плоскость 14 закрепления печатной платы 4 выполнены толстостенными и представляют собой массивное теплоотводящее основание корпуса-радиатора 1 (фиг. 1).
Нижняя плоскость 13 верхнего отсека корпуса-радиатора 1 в центральной части имеет пазы-выступы 26 для закрепления блока 6 питания и С-образные пазы-отверстия 40 для закрепления торцевых крышек 2, 3 (фиг. 1).
В каждой торцевой крышке 2, 3 выполнены прорези 20, а также шесть технологических пазов-отверстий 41 (фиг. 6), для закрепления торцевых крышек 2, 3 посредством саморезных винтов, вкрученных в соответствующие шесть С-образных пазов-отверстий 40 (фиг. 1), выполненных в корпусе-радиаторе 1.
На каждой торцевой крышке 2, 3 выполнен опорный паз-выступ 42, в котором размещен торец защитного экрана 9. Опорные пазы-выступы 42 исключают прогибание защитного экрана 9 внутрь полости 39 нижнего отсека светильника, что повышает его эксплуатационные характеристики.
Элемент 10 крепления светильника на трубу 27 осветительной опоры выполнен в виде хомута с ограничительными упорами 29 (фиг. 9), закреплен на нижней плоскости 13 верхнего отсека и размещен ближе к первой торцевой крышке 2 (фиг. 2), в которой выполнено отверстие 28 (фиг. 7) для размещения трубы 27 осветительной опоры.
Торец трубы 27 осветительной опоры, при закреплении светильника, упирается в ограничительные упоры 29 хомута 10.
Крепежные пластины 18 элемента 10 крепления светильника выполнены толстостенными из теплоотводящего материала (фиг. 1).
Полость 39 нижнего отсека, в которой на нижней плоскости 14 закреплена печатная плата 4 со светодиодами 5, выполнена герметичной (фиг. 2), при этом в первой 2 и второй 3 торцовых крышках выполнены замкнутые по Т-образному контуру посадочные места 31 (фиг. 7), в которые установлены эластичные, например, силиконовые прокладки 30, обеспечивающие герметичность, в нижней части нижнего отсека выполнены посадочные места 33 (фиг. 5), в которые установлены эластичные, например, силиконовые шнуры 32, обеспечивающие герметичность, а каждый продольный выступ 15 корпуса-радиатора 1 выполнен в виде наклонного выступа с выпуклым элементом (фиг. 5).
Продольный выступ 15 выполнен с возможностью пластической деформации для закрепления защитного экрана 9, что в целом делает сборку светодиодного светильника проще и быстрее.
Технология установки защитного экрана 9 и торцевых крышек 2, 3 обеспечивает герметизацию светодиодного светильника, что обеспечивает пыле- влагозащищенность светильника, и, следовательно, улучшает температурный режим работы светодиодов.
Эластичные шнуры 32 (уплотнения защитного экрана 9) вставляются в посадочные места 33 (во внутренние пазы для защитного экрана 9), герметизируя сообщающиеся полости 17, 38 и 39 светодиодного светильника в области краев защитного экрана 9 (фиг. 1).
Эластичные прокладки 30 (уплотнения торцевых крышек 2, 3) вставляются в посадочные места 31 (во внутренние углубления, выполненные в крышках 2, 3), герметизируя полости 17, 38 и 39 светодиодного светильника (фиг. 2).
На первой 2 и второй 3 торцевых крышках выполнена плоскость 34 (фиг. 6), на которую опирается выдвижная плоская защитная крышка 12, при этом один конец защитной крышки 12 закреплен на второй торцевой крышке 3 посредством прижимного винта 35 и заклепки-гайки 36, а на другом конце защитной крышки 12 установлены стопорные заклепки 37 (фиг. 2).
При закреплении печатной платы 4 на массивном теплоотводящем основании используют теплопроводящую пасту на силиконовой основе.
Внешняя боковая поверхность 23 корпуса-радиатора 1 выполнена в виде гладкой анодированной поверхности или поверхности с полимерным пылеотталкивающим покрытием.
Удлиненный профиль корпуса-радиатора 1 из теплопроводного материала, кроме массивного теплоотводящего основания корпуса-радиатора 1, выполнен тонкостенным, что позволяет уменьшить вес светодиодного светильника.
Светодиодный светильник работает следующим образом.
Закрепляют светильник на трубе 27 осветительной опоры.
Для этого выкручивают прижимной винт 35, выдвигают защитную крышку 12 до соприкосновения стопорных заклепок 37 с торцем крышки 3, открывая при этом хомут 10 и блок 6 питания, «ослабляют» (выкручивают не полностью) винты крепления хомута 10, вставляют, через отверстие 28 в крышке 2, светильник в трубу 27 осветительной опоры до соприкосновения торца трубы 27 с ограничительными упорами 29 хомута 10, заворачивают винты крепления хомута 10 в крепежные пластины 18, при этом внутренняя криволинейная поверхность хомута 10, охватывая поверхность трубы 27, надежно фиксирует светильник на трубе 27 осветительной опоры.
Электропроводку блока 6 питания соединяют при помощи клемм с проводами осветительной опоры (на чертеже условно не показаны) и размещают в полости верхнего отсека корпуса-радиатора 1, задвигают защитную крышку 12 и закрепляют ее на плоскости 34 крышки 3, ввинчивая прижимной винт 35 в заклепку-гайку 36.
За счет большой площади внутренней криволинейной поверхности хомута 10, охватывающей поверхность трубы 27, крепление светильника выдерживает высокие вибрационные нагрузки.
При подключении светодиодного светильника к питающей сети через блок 6 питания к светодиодам 5 подается постоянный стабилизированный ток, обеспечивая их свечение, при этом происходит выделение тепла, которое рассеивается за счет корпуса 1, выполняющего функцию теплоотводящего радиатора.
Предлагаемый светодиодный светильник имеет улучшенные тепловые характеристики за счет наличия в корпусе-радиаторе 1, по сравнению с прототипом, центральной теплоизолирующей полости 17 корпуса-радиатора 1, которая создает эффект «термоса» и ограничивает этим поступление тепла от светодиодов 5 к блоку 6 питания.
Наличие Т-образной полости 38 первой и второй торцевых крышек, центральной теплоизолирующей полости 17 корпуса-радиатора и полости 39 нижнего отсека, сообщающихся друг с другом и образующих герметичную полость за счет герметичного крепления крышек 2, 3 и защитного экрана 9, позволяет улучшить температурный режим работы светодиодов, увеличить светоотдачу, обеспечить высокоэффективную влагозащиту печатной платы 4 со светодиодами 5.
Размещение нижней части электропроводки 7 блока 6 питания в центральной теплоизолирующей герметичной полости 17 обеспечивает водонепроницаемость и защищенность соединения электропроводки 7.
Внешняя боковая поверхность корпуса-радиатора 1, его вертикальные продольные теплоотводящие элементы 24 и продольные вертикальные перегородки 11, выполненные с обволненной поверхностью, нижняя плоскость 13 верхнего отсека, толстостенное массивное теплоотводящее основание, состоящее из центральной части нижней плоскости 13 верхнего отсека, двух продольных вертикальных стенок 16 и плоскости 14 закрепления печатной платы 4, пазы-выступы 26, С-образные пазы-отверстия 40 и продольные выступы 15 с выпуклым элементом, представляют собой рабочую разветвленную поверхность радиатора, обеспечивающую многоконтурный отвод тепла от светодиодов 5, что позволяет выполнить профиль корпуса-радиатора 1 тонкостенным (за исключением массивного теплоотводящего основания), при этом уменьшается вес светодиодного светильника (масса светильника не более 10,5 кг при потребляемой мощности 220 Вт), а эффективность отвода тепла не снижается.
Предлагаемый светодиодный светильник имеет улучшенные тепловые характеристики также и за счет повышения эффективности конвективного теплообмена.
Так как светильник устанавливается под некоторым углом к освещаемой поверхности (торец корпуса-радиатора 1 со второй торцевой крышкой 3 выше торца корпуса-радиатора 1 с первой торцевой крышкой 2, имеющей отверстие 28 для размещения трубы 27 осветительной опоры), то в результате разности температур создается разность давлений внутри корпуса-радиатора 1 из-за чего образуется тяга воздуха и создается эффект вытяжной трубы. Воздушный поток проходит через прорези 20, выполненные в торцевых крышках 2, 3, продольные каналы 25, выполненные в боковых замкнутых отсеках корпуса-радиатора 1, имеющих открытые торцы, боковые вентиляционные полости 19 и, закрытую защитной крышкой 12, полость верхнего отсека корпуса-радиатора 1, в которой размещен блок 6 питания, что обеспечивает естественный конвективный теплообмен.
Кроме этого, воздушный поток, обдувающий обволненные поверхности вертикальных стенок 24 и вертикальных перегородок 11, предотвращает накапливание на них пыли и грязи, что также обеспечивает улучшенные тепловые характеристики светодиодного светильника.
Для оптимизации теплового режима работы блока 6 питания светодиодного светильника его размещают в полости верхнего отсека корпуса-радиатора 1 и закрепляют в пазах-выступах 26, исключающих тепловой контакт с плоскостью корпуса-радиатора 1 и обеспечивающих, совместно с естественным конвективным теплообменом, оптимальное охлаждение блока 6 питания, и, следовательно, увеличение его срока службы.
Защитная крышка 12, способствующая созданию воздушных потоков, охлаждающих блок 6 питания, защищает его от нагревания прямыми солнечными лучами в дневное время.
Наличие элемента 10 крепления светильника из теплоотводящего материала, крепежных пластин 19, выполненных толстостенными из теплоотводящего материала, винтов крепления пластин 19, закрепление печатной платы 4 на толстостенной теплоотводящей плоскости 14 с использованием теплопроводящей пасты на силиконовой основе также позволяет повысить эффективность теплоотвода.
Выполнение каждой внешней боковой поверхности 23 корпуса-радиатора 1 в виде гладкой анодированной поверхности или поверхности с полимерным пылеотталкивающим покрытием не допускает накапливания грязи и также обеспечивает стабильный отвод тепла от светодиодов 5.
Оптимизация теплового режима работы светодиодного светильника за счет эффекта «термоса», многоконтурной схемы теплоотвода, естественного конвективного теплообмена, предотвращения накапливания пыли и грязи исключает перегрев комплектующих элементов, повышает надежность светодиодного светильника и долговечность его работы, обеспечивает пожаробезопасность, и кроме того, позволяет использовать в конструкции большое количество светодиодов и применять светодиоды высокой мощности.
Температура светодиодного светильника при потребляемой мощности 220 Вт и температуре окружающей среды 25°C не превышает 45°C.
Отсутствие перегрева светодиодов не допускает деградации кристаллов, тем самым обеспечивает продолжительный срок эксплуатации светодиодного светильника (ресурс работы светильника не менее 100 тыс.часов) без значительного уменьшения светового потока.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели, по сравнению с аналогами и прототипом, позволит повысить эксплуатационные характеристики светодиодного светильника за счет более высокой эффективности отвода тепла от блока 6 питания, печатной платы 4 со светодиодами 5, обеспечения водонепроницаемости и защищенности соединения электропроводки 7, исключения прогибания защитного экрана 9 внутрь полости 39 нижнего отсека светильника, выдерживания высоких вибрационных нагрузок элемента 10 крепления светильника на трубе 27 осветительной опоры, что повышает надежность его монтажа, а также позволит повысить технологичность фиксации защитного экрана 9 в корпусе-радиаторе 1 светодиодного светильника, что упрощает и ускоряет сборку светодиодного светильника.
1. Светодиодный светильник, 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, отличающийся тем, что 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.
2. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что боковые замкнутые отсеки корпуса-радиатора, между плоскостью закрепления печатной платы и боковой поверхностью обтекаемой формы корпуса-радиатора, имеют вертикальные продольные теплоотводящие стенки, которые выполнены с обволненной поверхностью, и образуют в боковых замкнутых отсеках открытые с торцов продольные каналы, причем две продольные вертикальные перегородки также выполнены с обволненной поверхностью.
3. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что верхняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора выполнена в виде выдвижной плоской защитной крышки, боковые стороны которой размещены в С-образных пазах-отверстиях, выполненных в месте соединения продольных вертикальных перегородок и боковых поверхностей обтекаемой формы корпуса-радиатора.
4. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что центральная часть нижней плоскости верхнего отсека, две продольные вертикальные стенки и плоскость закрепления печатной платы выполнены толстостенными и представляют собой массивное теплоотводящее основание корпуса-радиатора, при этом нижняя плоскость верхнего отсека корпуса-радиатора в центральной части имеет пазы-выступы для закрепления блока питания и С-образные пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек.
5. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что в каждой торцевой крышке выполнены прорези, а также технологические пазы-отверстия для закрепления торцевых крышек посредством саморезных винтов, вкрученных в соответствующие С-образные пазы-отверстия корпуса-радиатора.
6. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что на каждой торцевой крышке выполнен опорный паз-выступ, в котором размещен торец защитного экрана.
7. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что элемент крепления светильника на трубу осветительной опоры выполнен в виде хомута с ограничительными упорами, закреплен на нижней плоскости верхнего отсека и размещен ближе к первой торцевой крышке, в которой выполнено отверстие для трубы осветительной опоры, причем крепежные пластины элемента крепления светильника выполнены толстостенными из теплоотводящего материала.
8. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что в первой и второй торцовых крышках выполнены, замкнутые по Т-образному контуру, посадочные места, в которые установлены эластичные прокладки, в нижней части нижнего отсека корпуса-радиатора выполнены посадочные места, в которые установлены эластичные шнуры, а каждый продольный выступ корпуса-радиатора выполнен в виде наклонного выступа с выпуклым элементом с возможностью пластической деформации для закрепления защитного экрана.
9. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что на каждой торцевой крышке выполнена опорная плоскость, на которой размещен конец выдвижной плоской защитной крышки, при этом один конец защитной крышки закреплен на второй торцевой крышке посредством прижимного винта и заклепки-гайки, а на другом конце защитной крышки установлены стопорные заклепки.
10. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что при закреплении печатной платы на толстостенной теплоотводящей плоскости используют теплопроводящую пасту на силиконовой основе.
11. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что внешняя боковая поверхность корпуса-радиатора выполнена в виде гладкой анодированной поверхности или поверхности с полимерным пылеотталкивающим покрытием.
12. Светодиодный светильник по п. 1, отличающийся тем, что удлиненный профиль корпуса-радиатора из теплопроводного материала, кроме массивного теплоотводящего основания корпуса-радиатора, выполнен тонкостенным.
РИСУНКИ
