Полезная модель рф 130042

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к осветительным устройствам со светодиодами и может быть использована для изготовления, например, уличных фонарей с консольным креплением на опоре. Задачей полезной модели является увеличение КПД светильника и повышение надежности его работы. Корпус светодиодного уличного светильника имеет открытые торцевые концы, драйвер, располагающийся внутри корпуса на внутренней поверхности алюминиевой пластины, прикрепленной к корпусу. На наружной стороне пластины прикреплены светодиоды. С корпусом крепежной рамкой соединено световыводящее окно. Воздух свободно перемещается в корпусе и выходит наружу, тем самым охлаждая драйвер и алюминиевую пластину со светодиодами.

Полезная модель относится к осветительным устройствам со светодиодами мощностью один и более ватт и может быть использована для уличных фонарей с консольным креплением на опоре.

Известен патент на полезную модель РФ 109825 от 2007.06.27. Светильники содержат металлический корпус в виде чашки с плоским дном. Внутри этого корпуса - чашки установлены светодиоды, которые жестко закреплены на одной из сторон алюминиевой пластины, а алюминиевая пластина жестко прикреплена ко дну корпуса - чашки с внутренней стороны этого дна и той своей стороной, на которой не установлены светодиоды. Металлическая пластина прикреплена ко дну корпуса - чашки и максимально плотно контактирует с дном. На стороне алюминиевой пластины со светодиодами сформирован слой из теплопроводящего электроизоляционного материала, обладающего одновременно хорошей теплопроводностью и хорошими электроизолирующими свойствами. В качестве такого материала используют изолированную металлическую подложку (ИМП) или материал Препрег. На указанном слое из теплопроводящего электроизоляционного материала закреплена плата с электрической схемой питания светодиодов, к соответствующим выводам которой присоединены питающие входы установленных на алюминиевой пластине светодиодов. Внутри корпуса - чашки на одном уровне со светодиодами установлен импульсный стабилизатор электрического тока, выходы которого присоединены ко входам электрической схемы питания светодиодов, а входы этого стабилизатора электрического тока оставлены свободными.

В корпусе светильника установлены светодиоды, обеспечивающие хороший теплоотвод от светодиодов на корпус-чашку самого светильника. Для отвода тепла в окружающую атмосферу на внешней стороне стенки корпуса-чашки каждого из этих светильников закреплен охлаждающий радиатор, который выполнен в виде металлических пластин, расположенных взаимно параллельно на расстоянии 0,5-1,0 см друг от друга, причем, все эти пластины могут быть расположены параллельно или перпендикулярно плоскости дна корпуса-чашки данного светильника. Однако охлаждение самих светодиодов в данной конструкции является недостаточно эффективным, т.к. в ней внутри корпуса-чашки на одном уровне со светодиодами располагается импульсный стабилизатор электрического тока или драйвер. Такое взаимное расположение светодиодов и драйвера приводит к тому, что при работе осветителя драйвер и светодиоды нагревается и нагревают окружающий воздух. Поскольку и драйвер, и светодиоды расположены в одном корпусе неподалеку друг от друга и в замкнутом пространстве, то нагретый ими воздух соединяется и образует нагретую воздушную подушку, которая является малоподвижной и постоянно подогревает и драйвер, и светодиоды. При этом во всех проводниках, содержащихся и в драйвере, и в схемах питания светодиодов, сопротивление от повышения температуры возрастает и, как следствие, возрастает степень их разогрева и температура окружающей их воздушной подушки. В результате этого и драйвер, и светодиоды постоянно подогреваются, а их охлаждение путем отвода тепла на корпус становится недостаточным.

Ближайшим из известных устройств является осветительное устройство на светодиодах, патент РФ на полезную модель 103895 "Светильник уличный полупроводниковый", приоритет от 18.11.2010 г.

Светильник уличный полупроводниковый содержит металлический корпус, на внешней поверхности которого выполнены пластинчатые ребра, а на внутренней поверхности корпуса закреплена алюминиевая пластина, на одной стороне которой сформирован слой из теплопроводящего электроизоляционного материала, а на этом слое рядами установлены светодиоды. На стороне металлической пластины без светодиодов установлен блок управления светодиодами - драйвер, который, как и светодиоды, оказывается размещенным внутри корпуса. Светодиоды плотно прилегают своим теплоотводящим основанием к слою из теплопроводящего электроизоляционного материала, сформированному на поверхности металлической пластины, а светоизлучающие окна направлены в сторону от поверхности, на которой они установлены. В корпусе этого устройства против светодиодов выполнено окно и установлена оптически прозрачная пластина.

В осветительном устройстве реализован отвод тепла непосредственно от светодиодов и от драйвера через корпус. Однако, как и во всех описанных аналогах, внутри корпуса вокруг драйвера и светодиодов образуется тепловая воздушная подушка, которая при работе этого осветительного устройства не уменьшается, а даже увеличивается и способствует увеличению разогрева и драйвера, и светодиодов.

Задача полезной модели - увеличение КПД на 5-7% и увеличение надежности работы уличного светильника.

Поставленная задача решается тем, что светодиодный уличный светильник содержит корпус с открытыми торцевыми концами. Днище корпуса выполнено из алюминиевой пластины с расположенными на ней схемой питания и драйвером, выполненным на ножках высотой 5-10 мм. Драйвер располагается на расстоянии 5-10 мм от стенок корпуса и расположен ближе к одному из двух открытых торцов, обеспечивая свободное перемещение воздуха внутри корпуса. На внешней поверхности алюминиевой пластины нанесен слой из теплопроводящего электроизоляционного материала и расположены светодиоды, защищенные от воздействия внешней среды оптически прозрачной пластиной и жестко прикрепленной крепежной рамкой к боковым стенкам корпуса.

При подаче на светодиоды и драйвер электрического тока они нагреваются и нагревают вокруг себя воздух, создавая тем самым внутри корпуса, в котором они расположены, область нагретого воздуха. Нагретый воздух расширяется и выходит наружу через один из открытых торцов корпуса вверх, создавая тем самым разрежение внутри корпуса и, как следствие, создавая внутри него воздушную тягу. В результате этого внутри корпуса постоянно протекают свежие потоки не нагретого воздуха, которые выдувают нагретый воздух и охлаждают алюминиевую пластину со светодиодами и драйвер. При этом если расстояние до внутренней поверхности корпуса будет меньше, чем 5 мм, то между драйвером и стенкой корпуса образуется настолько узкая щель, что поток воздуха не проходит через нее и драйвер будет слабо охлаждаться. Если это расстояние превышает 10 мм, то скорость потока воздуха, проходящего внутри корпуса, будет низкой и драйвер будет охлаждаться слабо.

На фиг.1- показан светильник, вид спереди, разрез по Б-Б.

На фиг 2 - вид сбоку, разрез по В-В.

На фиг 3 - вид сверху, разрез по А-А.

Светодиодный уличный светильник содержит металлический корпус 1, жестко прикрепленную к свободным краям корпуса 1 алюминиевую пластину 2, на внутренней поверхности (стороне) алюминиевой пластины 2 установлен драйвер 4 на ножках 5, установленный ближе к одному из торцов корпуса 1. На наружной поверхности (стороне) алюминиевой пластины 2 нанесен слой из теплопроводящего электроизоляционного материала и установлены светодиоды 3, которые своим теплоотводящим основанием контактируют с теплопроводящим слоем.

Напротив светодиодов выполнено окно, в котором установлена оптически прозрачная пластина 6, жестко прикрепленная к торцам боковых стенок корпуса 1 с помощью крепежной рамки 7.

Светодиодный уличный светильник работает следующим образом. Электрический ток через схему питания и драйвер 4 подают на светодиоды 3, они испускают световое излучение. Световое излучение попадает на оптически прозрачную пластину 6 и проходит через нее наружу. Светодиоды 3 нагревают алюминиевую пластину 2, которая нагревает воздух внутри корпуса. Драйвер 4 в процессе работы выделяет тепло и также нагревает воздух внутри корпуса.

Нагретый воздух расширяется и выходит частично наружу через один из открытых торцов корпуса 1. При этом, поскольку выходящий наружу воздух подогрет, то он поднимается вверх и, тем самым, создает внутри корпуса 1 небольшое разрежение, в результате чего через другой конец корпуса 1 втягивается свежая порция не подогретого воздуха.

Таким образом, в корпусе создается воздушная тяга, поток не нагретого воздуха постоянно омывает алюминиевую пластину 2, драйвер 4 и алюминиевую пластину 2 со светодиодами 3, тем самым постоянно охлаждаются элементы светодиодного уличного светильника. Это приводит к увеличению его срока службы без снижения яркости освещения.

Использование предлагаемого решения приводит к снижению температуры светодиодов, что приведет к увеличению их КПД на 5-7% и увеличению надежности работы.

Светодиодный уличный светильник содержит корпус с открытыми торцевыми концами, днище корпуса выполнено из алюминиевой пластины с расположенным на ней драйвером, выполненным на ножках высотой 5-10 мм, отстоящим на 5-10 мм от стенок корпуса и расположенным ближе к одному из двух открытых торцов, обеспечивая свободное перемещение воздуха внутри корпуса, на внешней поверхности алюминиевой пластины нанесен слой из теплопроводящего электроизоляционного материала, и расположены светодиоды, защищенные от воздействия внешней среды оптически прозрачной пластиной и жестко прикрепленной крепежной рамкой к боковым стенкам корпуса.



 

Похожие патенты:
Наверх