Мощный светодиодный сигнальный фонарь

Мощный светодиодный сигнальный фонарь относится к сигнальной светотехнике и предназначена для подачи сигналов в темное время суток на высотных конструкциях, зданиях, аэропортах, железной дороге, в качестве габаритных огней при строительстве. Техническим результатом полезной модели является повышение технологичности, эффективности использования светового потока, обеспечение рабочего теплового режима светодиодов и повышение срока службы светодиодного сигнального фонаря. Мощный светодиодный сигнальный фонарь содержит кластеры светодиодов, включающие светодиоды с боковым излучением, закрепленные на периферии платы, и электронный преобразователь, отличается тем, что имеет оптически прозрачную оболочку, герметично установленную на теплопроводном держателе, снабженном светоотражающей поверхностью, которая выполнена конической, а плата светодиодов имеет участок поверхности со сквозными металлизированными отверстиями, которые установлены с возможностью теплообмена непосредственно или через теплопроводную шайбу с поверхностью держателя, закрепленного на стойке, изготовленной из теплопроводного материала. 6 п.ф., 3 илл.

- Область техники

Полезная модель относится к сигнальной светотехнике и предназначена для подачи сигналов в темное время суток на высотных конструкциях, зданиях, аэропортах, железной дороге, в качестве габаритных огней при строительстве.

- Уровень техники

Известен светодиодный сигнальный фонарь, содержащий держатель, снабженный цоколем для соединения с цепью электропитания, рефлектор, закрепленный на держателе, на поверхности которого размещены светодиоды (заявка US 5561346 (А), МПК F21K 99/00, опубликована 01.10.1996).

Известная конструкция трудоемка в изготовлении, так как в ней использована ручная ориентация положения и распайка светодиодов.

Известен светодиодный сигнальный фонарь, содержащий держатель-направляющую в виде стержня, снабженного контактными элементами и средством соединения с цепью электропитания; светодиоды с боковым излучением, размещенные на периферии каждой из плат, установленных одна над другой на стойке, рефлекторы, размещенные между платами, и электронный преобразователь (патент US 2011116266 (A1), МПК F21K 99/00S, опубликован 19.05.2011).

Известное решение не пригодно для создания мощных сигнальных фонарей, так как не имеет средств отвода избыточной тепловой энергии, образующейся при работе светодиодов.

Известна компактная лампа содержащая светодиоды, распаянные на одной или обеих сторонах электроизоляционной платы; оптические оси светодиодов ориентированы в меридиональных плоскостях пространства; центральный стержень, снабженный направляющей поверхностью, удерживающий эти платы параллельно между собой; средства соединения с цепью электропитания; и электронный преобразователь, смонтированный на тыльной стороне нижней платы (патент RU 2245489 C1, МПК F21S B 8/00, опубликован 27.01.2005).

Недостатками известного решения являются: нетехнологичность конструкции, требующая индивидуальной пространственной ориентации и крепления каждого из светодиодов, отсутствие средств охлаждения светодиодов и рефлексирующих поверхностей, повышающих использование излучения светодиодов.

Другим аналогом полезной модели является светодиодная лампа по патенту CN 201827732 (U), МПК F21S 2/00, опубликованному 05.11.2012, содержащему оптически прозрачную оболочку, внутри которой размещены держатель, снабженный направляющей поверхностью и удерживающий платы, на которых смонтированы светодиоды и цоколем для соединения с цепью электропитания; электронный преобразователь, установленный около цоколя.

Недостатком известного решения является отсутствие средств охлаждения светодиодов и средств формирования светового потока, повышающих использование излучения светодиодов.

Ближайшим аналогом полезной модели является решение/ описанное в патенте US 2011116266 (A1), имеющее наибольшее количество совпадающих существенных признаков с заявленным решением.

Техническим результатом полезной модели является повышение технологичности, эффективности использования светового потока, обеспечение рабочего теплового режима светодиодов и повышение срока службы светодиодного сигнального фонаря.

- Раскрытие полезной модели

Полезная модель характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:

Мощный светодиодный сигнальный фонарь, содержащий кластеры светодиодов, включающие светодиоды с боковым излучением, закрепленные на периферии платы, установленный с возможностью отражения излучения светодиодов, и электронный преобразователь, отличающийся тем, что имеет оптически прозрачную оболочку, герметично установленную на теплопроводном держателе, снабженном светоотражающей поверхностью и изготовленном из теплопроводного материала, при этом отражающая поверхность держателя, выполнена конической, а плата светодиодов имеет участок поверхности со сквозными металлизированными отверстиями, которые установлены с возможностью теплообмена непосредственно или через теплопроводную шайбу с поверхностью держателя, закрепленного на стойке, изготовленной из теплопроводного материала, а электронный преобразователь установлен на стороне печатной платы, обращенной к держателю.

В качестве развивающих и/или уточняющих признаков мощного светодиодного сигнального фонаря следует указать следующие признаки:

- мощный светодиодный сигнальный фонарь может иметь две или более электроизоляционных печатных плат, установленных одна над другой с возможностью теплообмена посредством участков с металлизированными отверстиями;

- оптически прозрачная оболочка содержит частицы люминофора;

- электроизоляционная круглая многослойная печатная плата снабжена поверхностно монтируемыми светодиодами с фронтальным и боковым излучением с широкой апертурой излучения. Количество и размещение светодиодов на плате выбираются с возможностью создания равномерной суммарной яркости излучения в сферу;

- светодиоды могут располагаться на одной или обеих сторонах печатной платы;

- держатель, например, из алюминия, кроме выполнения функции отражения является средством рассеяния тепла, выделяемого светодиодами, и снабжен по периметру пазом для герметизации на нем периферической части оболочки;

- светоотражающая поверхность держателя выполнена конической, а угол при ее вершине выбран из выражения:

<180°, где

- угол между образующими конической поверхности;

- стойка может быть выполнена полой и иметь контур сечения в виде любой замкнутой линии.

- Краткое описание чертежей

Полезная модель поясняется следующими графическими материалами:

на фиг.1 показана схема мощного светодиодного сигнального фонаря, содержащего одну плату со светодиодами;

на фиг.2 показана схема варианта мощного светодиодного сигнального фонаря, содержащего две платы со светодиодами;

на фиг.3 показано увеличенное изображение узла крепления платы с металлизированными отверстиями, к поверхности держателя сигнальной лампы, показанной на фиг.1.

Полезная модель содержит (фиг.1) кластер 1 светодиодов, включающий светодиоды 2 с боковым свечением, расположенные на плате 3. Держатель 4, изготовленный из теплопроводного материала, например, из сплавов алюминия и имеет отражающую поверхность 7. Светорассеивающая оболочка 6, размещена на держателе 4. Электронный преобразователь 5 установлен на обращенной к светоотражающей поверхности 7 держателя 4 стороне платы 3. При помощи средства крепления 10 и прижимной шайбы 11 плата 2 и теплопроводный держатель 4 плотно прижаты к торцу стойки 8, которая, в зависимости от выбранного метода крепления сигнальной лампы, может быть снабжена резьбовым цоколем (не показан), или снабжен средствами прямого закрепления на несущей поверхности. Площадь поверхности теплообмена держателя 4 может быть выполнена с дополнительными ребрами охлаждения.

- Варианты осуществления полезной модели.

На фиг.2 показан вариант сигнальной лампы, отличительной особенностью которой является наличие второй платы 3 со светодиодами 1 и 2. Для обеспечения отвода тепла, выделяемого светодиодами, между платами 3' и 3 размещена теплопроводная шайба 12, установленная с возможностью теплообмена с держателем 4. Платы 3' и 3 на участке сопряжения с теплопроводной шайбой 12 имеют сквозные заполненные металлом отверстия 9.

Для обеспечения освещения прилегающей к сигнальному фонарю поверхности установки сигнального фонаря, держатель 4 снабжен обращенной к платам светоотражающей конической поверхностью 7, угол при вершине которой выбран из выражения:

<180°, где

- угол между образующими конической поверхности, град.

При необходимости увеличения мощности излучения увеличивают количество печатных плат и/или их площадь. Сборка и закрепления пакета печатных плат, в простейшем случае, может быть осуществлена с помощью саморежущих шурупов.

Приведенные в описании варианты выполнения конструктивных элементов мощного светодиодного сигнального фонаря не являются исчерпывающими. В частности, стойка может быть оснащена специальными средствами для соединения с цепью электропитания, например, резьбовым цоколем.

- Возможность осуществления полезной модели.

Эквивалентные по достигаемому результату конструктивные особенности решения могут иметь различные воплощения, приспособленные для реализации заявленной полезной модели. Детали конструкции полезной модели имеют технологичные формы, которые могут быть изготовлены с использованием известных средств, имеющих автоматизированное управление.

Информации, изложенной в описании, достаточно для понимания специалистом принципа работы и конструкции устройства.

1. Мощный светодиодный сигнальный фонарь, содержащий кластеры светодиодов, включающие светодиоды с боковым излучением, закрепленные на периферии платы, и электронный преобразователь, отличающийся тем, что имеет оптически прозрачную оболочку, герметично установленную на теплопроводном держателе, снабженном светоотражающей поверхностью и изготовленном из теплопроводного материала, при этом отражающая поверхность держателя выполнена конической, а плата светодиодов имеет участок поверхности со сквозными металлизированными отверстиями, которые установлены с возможностью теплообмена непосредственно или через теплопроводную шайбу с поверхностью держателя, закрепленного на стойке, изготовленной из теплопроводного материала, а электронный преобразователь установлен на стороне печатной платы, обращенной к держателю.

2. Мощный светодиодный сигнальный фонарь по п.1, отличающийся тем, что имеет две или более печатных плат, установленных одна над другой с возможностью теплообмена посредством участков с металлизированными отверстиями.

3. Мощный светодиодный сигнальный фонарь по п.1, отличающийся тем, что оптически прозрачная оболочка содержит частицы люминофора.

4. Мощный светодиодный сигнальный фонарь по п.1, отличающийся тем, что снабжен светодиодами с широкой апертурой излучения.

5. Мощный светодиодный сигнальный фонарь по п.1, отличающийся тем, что держатель имеет развитую поверхность, например, в виде ребер охлаждения.

6. Мощный светодиодный сигнальный фонарь по п.1, отличающийся тем, что светоотражающая поверхность держателя выполнена конической, а угол при ее вершине выбран из выражения:

<180°,

где - угол между образующими конической поверхности, град.