RU105401U1

RU105401U1 - LED LIGHTING DEVICE

Info

Publication number: RU105401U1
Application number: RU2010151382/07U
Authority: RU
Inventors: Владислав Валерьевич Желтов
Original assignee: Владислав Валерьевич Желтов
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-06-10

Abstract

1. Светодиодное осветительное устройство, содержащее светодиодный модуль и механически соединенный с ним кожух с блоком питания, при этом светодиодный модуль содержит корпус, образованный плоской теплоотводящей пластиной и стенками, снабженными пазом для размещения защитного оптически прозрачного экрана, плату со светодиодами, расположенную в корпусе на лицевой стороне теплоотводящей пластины, и рефлекторный модуль, причем светодиодный модуль закрыт с торцов крышками, отличающееся тем, что на стенках сформированы продольные ребра, рефлекторный модуль выполнен в виде совокупности полых усеченных многогранников по числу светодиодов, меньшие основания которых, обращенные к светодиодам, выполнены в виде опорных площадок, прилегающих к плате со светодиодами и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания обращены к защитному экрану, при этом рефлекторный модуль снабжен плечиками, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер, обращенной к плате со светодиодами, с возможностью размещения рефлекторного модуля с натягом между платой со светодиодами и продольными ребрами, на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено оребрение, а кожух с блоком питания присоединен к одному из торцов светодиодного модуля. ! 2. Светодиодное осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что рефлекторный модуль изготовлен из пластмассы. ! 3. Светодиодное осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что блок питания установлен в кожухе на радиаторах. ! 4. Светодиодное осветительное устройство по п.3, отличающееся тем, что радиаторы закреплены на поверхности кожуха, противоположной п 1. An LED lighting device comprising an LED module and a casing with a power supply unit mechanically connected to it, the LED module comprising a housing formed by a flat heat sink plate and walls provided with a groove for receiving a protective optically transparent screen, a board with LEDs located in the housing on the front side of the heat sink plate, and the reflex module, the LED module being closed from the ends of the covers, characterized in that longitudinal edges are formed on the walls, the reflector module is made in the form of a set of hollow truncated polyhedrons in terms of the number of LEDs, the smaller bases of which are facing the LEDs, made in the form of reference areas adjacent to the board with LEDs and provided with holes for outputting radiation, and the large bases are facing the protective screen, while the reflex the module is equipped with shoulders adjacent without a gap to the surface of the longitudinal ribs facing the board with LEDs, with the possibility of placing the reflex module with an interference fit between the board with LEDs iodines and longitudinal ribs, on the outer side of the heat-removing plate there is a ribbing, and a casing with a power supply is connected to one of the ends of the LED module. ! 2. The LED lighting device according to claim 1, characterized in that the reflex module is made of plastic. ! 3. The LED lighting device according to claim 1, characterized in that the power supply is installed in a casing on radiators. ! 4. The LED lighting device according to claim 3, characterized in that the radiators are mounted on the surface of the casing opposite to

Description

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительному оборудованию со светоизлучающими диодами для наружного освещения улиц, дорог и т.п.The utility model relates to lighting engineering, in particular to lighting equipment with light emitting diodes for outdoor lighting of streets, roads, etc.

Светоизлучающие диоды имеют повышенную светоотдачу и в настоящее время все шире применяются в различном осветительном оборудовании, в частности, в устройствах уличного освещения.Light-emitting diodes have an increased light output and are now increasingly used in various lighting equipment, in particular, in street lighting devices.

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано светодиодное осветительное устройство, содержащее корпус, который служит радиатором охлаждения и выполнен в виде плоской теплоотводящей пластины и прилегающих к пластине с образованием внутри корпуса полости стенок, образованных ребрами, ориентированными в продольном направлении. На лицевой стороне теплоотводящей пластины размещена плата со светодиодами, а в полости корпуса размещен рефлекторный модуль. В стенках выполнен паз для размещения защитного оптически прозрачного экрана. С наружной стороны теплоотводящая пластина механически соединена с кожухом, в котором размещен блок питания. Для обеспечения прилегания платы со светодиодами к теплоотводящей пластине в стенках корпуса размещены крепежные элементы, которые входят в ответные отверстия платы, расположенные в непосредственной близости от ее краев. С торцов корпус устройства закрыт крышками [патент США №7810955, МПК 9 F21V 29/00, 2010 г.].As the closest analogue of the claimed technical solution, an LED lighting device is selected that contains a housing that serves as a cooling radiator and is made in the form of a flat heat sink plate and adjacent to the plate with the formation of cavity walls formed by ribs oriented in the longitudinal direction inside the housing. A board with LEDs is placed on the front side of the heat sink plate, and a reflex module is placed in the cavity of the case. A groove is made in the walls to accommodate a protective optically transparent screen. From the outside, the heat sink plate is mechanically connected to the casing in which the power supply is located. In order to ensure that the board with LEDs adheres to the heat sink plate, fasteners are placed in the walls of the case, which enter the counter holes of the board located in close proximity to its edges. At the ends, the device case is closed with covers [US patent No. 7810955, IPC 9 F21V 29/00, 2010].

Светодиодное осветительное устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, имеет следующие недостатки.LED lighting device, adopted as the closest analogue, has the following disadvantages.

Использование крепежных элементов для обеспечения прилегания платы к поверхности теплоотводящей пластины не обеспечивает надежного контакта платы и теплоотводящей пластины в области с наибольшим выделением теплоты - в области расположения светодиодов, на наружной стороне платы, обращенной к теплоотводящей пластине. Это приводит - как следствие - к ухудшению условий теплоотвода от светодиодов.The use of fasteners to ensure that the board adheres to the surface of the heat sink plate does not provide reliable contact between the board and the heat sink plate in the area with the greatest heat release - in the area of the LEDs on the outside of the board facing the heat sink plate. This leads - as a result - to a deterioration in the conditions of heat removal from the LEDs.

Пространственное расположение ребер охлаждения - в зоне излучения светодиодов и его распространения в рефлекторном модуле - также не способствует обеспечению надежного теплоотвода от платы со светодиодами ввиду пространственного разнесения ребер охлаждения и упомянутой выше области с наибольшим выделением теплоты. Кроме того, непосредственный контакт кожуха с расположенным в нем блоком питания с теплоотводящей пластиной, находящейся, в свою очередь, в контакте с платой со светодиодами, повышает тепловую нагрузку на теплоотводящую пластину и является еще одним фактором, снижающим степень теплоотвода от светодиодов.The spatial location of the cooling fins - in the zone of LED emitting and its propagation in the reflex module - also does not contribute to reliable heat removal from the board with LEDs due to the spatial spacing of the cooling fins and the above-mentioned region with the greatest heat release. In addition, the direct contact of the casing with the power supply unit located in it with the heat sink plate, which, in turn, is in contact with the board with LEDs, increases the heat load on the heat sink plate and is another factor that reduces the degree of heat removal from the LEDs.

Ухудшение условий теплоотвода от платы со светодиодами снижает эксплуатационную надежность светодиодного осветительного устройства, принятого в качестве ближайшего аналога.The deterioration of the conditions of heat removal from the board with LEDs reduces the operational reliability of the LED lighting device, adopted as the closest analogue.

Задачей настоящей полезной модели является разработка светодиодного осветительного устройства, обладающего высокой эксплуатационной надежностью.The objective of this utility model is to develop a LED lighting device with high operational reliability.

Поставленная задача решается тем, что в светодиодном осветительном устройстве, содержащем светодиодный модуль и механически соединенный с ним кожух с блоком питания, при этом светодиодный модуль содержит корпус, образованный плоской теплоотводящей пластиной и стенками, снабженными пазом для размещения защитного оптически прозрачного экрана; плату со светодиодами, расположенную в корпусе на лицевой стороне теплоотводящей пластины, и рефлекторный модуль, причем светодиодный модуль закрыт с торцов крышками, на стенках сформированы продольные ребра; рефлекторный модуль выполнен в виде совокупности полых усеченных многогранников по числу светодиодов, меньшие основания которых, обращенные к светодиодам, выполнены в виде опорных площадок, прилегающих к плате со светодиодами и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания обращены к защитному экрану; при этом рефлекторный модуль снабжен плечиками, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер, обращенной к плате со светодиодами, с возможностью размещения рефлекторного модуля с натягом между платой со светодиодами и продольными ребрами; на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено оребрение, а кожух с блоком питания присоединен к одному из торцов светодиодного модуля.The problem is solved in that in an LED lighting device comprising an LED module and a casing with a power supply unit mechanically connected to it, the LED module comprising a housing formed by a flat heat sink plate and walls provided with a groove for receiving a protective optically transparent screen; a board with LEDs located in the housing on the front side of the heat sink plate and a reflex module, the LED module being closed at the ends by covers, longitudinal ribs are formed on the walls; the reflex module is made in the form of a set of hollow truncated polyhedrons in the number of LEDs, the smaller bases of which are facing the LEDs, made in the form of reference areas adjacent to the board with LEDs and provided with holes for outputting radiation, and the large bases are facing the protective screen; wherein the reflex module is equipped with shoulders adjacent without a gap to the surface of the longitudinal ribs facing the circuit board with LEDs, with the possibility of placing the reflex module with an interference fit between the circuit board with LEDs and longitudinal ribs; On the outside of the heat sink plate, ribbing is made, and a casing with a power supply is attached to one of the ends of the LED module.

В варианте технического решения рефлекторный модуль изготовлен из пластмассы.In a variant of the technical solution, the reflex module is made of plastic.

В варианте технического решения блок питания установлен в кожухе на радиаторах.In a variant of the technical solution, the power supply is installed in a casing on radiators.

В варианте технического решения радиаторы закреплены на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины.In a variant of the technical solution, the radiators are mounted on the surface of the casing, opposite the surface of the heat sink plate.

В варианте технического решения оребрение на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено в виде совокупности продольных ребер, ориентированных вдоль теплоотводящей пластины.In a variant of the technical solution, the fins on the outside of the heat sink plate are made in the form of a set of longitudinal ribs oriented along the heat sink plate.

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показан внешний вид заявляемого устройства и иллюстрируется размещение блока питания в кожухе, на фиг.2 приведен вид А-А фиг.1.The utility model is illustrated by drawings. Figure 1 shows the appearance of the inventive device and illustrates the placement of the power supply in the casing, figure 2 shows a view aa of figure 1.

Светодиодное осветительное устройство включает светодиодный модуль 1 и механически соединенный с ним кожух 2 с блоком питания 3.The LED lighting device includes an LED module 1 and a casing 2 mechanically connected to it with a power supply 3.

Светодиодный модуль 1 содержит корпус, образованный горизонтально вытянутой плоской теплоотводящей пластиной 4 и прилегающими к пластине 4 с образованием внутри корпуса полости стенками 5. На стенках 5 сформированы продольные ребра 6, простирающиеся вдоль полости корпуса, и выполнен продольный паз 7. На лицевой стороне теплоотводящей пластины 4, обращенной к полости корпуса, размещена плата со светодиодами 8. В состав светодиодного модуля входит рефлекторный модуль, выполненный в виде расположенных над платой 8 полых усеченных многогранников 9 по числу светодиодов. Многогранники 9 рефлекторного модуля изготовлены из пластмассы, например, из полиамида 6 с достаточно высоким модулем упругости. В продольном пазу 7 располагается защитный оптически прозрачный экран 10, закрывающий светодиодное устройство сверху.The LED module 1 comprises a housing formed by a horizontally elongated flat heat sink plate 4 and adjacent to the plate 4 to form walls 5 inside the cavity body. On the walls 5, longitudinal ribs 6 are formed, extending along the housing cavity, and a longitudinal groove is formed 7. On the front side of the heat sink plate 4, facing the body cavity, there is a board with LEDs 8. The LED module includes a reflex module made in the form of 8 hollow truncated polyhedrons located above the board About 9 by the number of LEDs. The polyhedra 9 of the reflex module are made of plastic, for example, polyamide 6 with a sufficiently high modulus of elasticity. In the longitudinal groove 7 is a protective optically transparent screen 10, which covers the LED device from above.

Меньшие основания многогранников 9 обращены к светодиодам и имеют форму опорных площадок 11, плотно прилегающих к плате 8 и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания многогранников 9 обращены к экрану 10. Кроме того, рефлекторный модуль снабжен плечиками 12, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер 6, обращенной к плате 8 (или, говоря иначе, ребра 6 опираются своей нижней поверхностью на плечики 12).The smaller bases of the polyhedrons 9 are facing the LEDs and have the form of supporting pads 11, which are tightly adjacent to the board 8 and are equipped with holes for outputting radiation, and the large bases of the polyhedrons 9 are turned to the screen 10. In addition, the reflex module is equipped with shoulders 12 that fit without a gap to the surface longitudinal ribs 6 facing the board 8 (or, to put it another way, ribs 6 rest on their shoulders 12 with their lower surface).

Плотное прилегание опорных площадок 11 к плате 8 и плечиков 12 к нижней поверхности ребер 6 позволяет разместить рефлекторный модуль в полости корпуса с натягом между платой 8 и ребрами 6, без зазора, жестко зафиксировать положение платы 8 в корпусе, обеспечить ее плотное прилегание к поверхности теплоотводящей пластины 4, и, как следствие - надежный тепловой контакт платы со светодиодами 8 и пластины 4. Жесткой фиксации рефлекторного модуля способствует его выполнение из пластмассы с достаточно высоким модулем упругости.The tight fit of the bearing pads 11 to the board 8 and the shoulders 12 to the lower surface of the ribs 6 allows you to place the reflex module in the cavity of the housing with an interference fit between the board 8 and the ribs 6, without a gap, rigidly fix the position of the board 8 in the housing, to ensure its tight fit to the surface of the heat sink plate 4, and, as a result, reliable thermal contact of the board with the LEDs 8 and plate 4. Rigid fixation of the reflex module is facilitated by its implementation from plastic with a sufficiently high modulus of elasticity.

На наружной стороне теплоотводящей пластины 4 выполнено оребрение, представляющее собой совокупность продольных ребер 13, ориентированных вдоль пластины 4. Таким образом, пластина 4 с ребрами 13 в заявляемом устройстве выполняет роль радиатора охлаждения.On the outside of the heat sink plate 4, a fin is made, which is a set of longitudinal ribs 13 oriented along the plate 4. Thus, the plate 4 with ribs 13 in the inventive device acts as a cooling radiator.

С торцов светодиодный модуль 1 закрыт крышками 14. К одной из крышек 14 пристыкован кожух 2 с блоком питания 3, при этом в крышке 14 выполнены отверстия (на фиг. не показаны) для прохождения электрических проводов, соединяющих плату 8 с блоком питания 3.At the ends, the LED module 1 is closed by covers 14. A casing 2 with a power supply 3 is docked to one of the covers 14, while holes are made in the cover 14 (not shown in Fig.) For the passage of electrical wires connecting the board 8 to the power supply 3.

Блок питания 3 в кожухе 2 установлен на радиаторах 15, которые, в свою очередь, закреплены - например, при помощи клея - на поверхности кожуха 2, противоположной поверхности теплоотводящей пластины 4. При таком расположении радиаторов 15 существенно снижается тепловая нагрузка на поверхность кожуха 2, находящуюся в механическом и тепловом контакте с теплоотводящей пластиной 4, и, соответственно - уменьшается тепловая нагрузка на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 и ребрами 13.The power supply 3 in the casing 2 is mounted on the radiators 15, which, in turn, are mounted - for example, with glue - on the surface of the casing 2, opposite the surface of the heat-removing plate 4. With this arrangement of the radiators 15, the thermal load on the surface of the casing 2 is significantly reduced located in mechanical and thermal contact with the heat sink plate 4, and, accordingly, the thermal load on the cooling radiator formed by the heat sink plate 4 and the ribs 13 is reduced.

Светодиодное осветительное устройство работает следующим образом. К размещенным на плате 8 светодиодам прикладывается электрическое напряжение, обеспечивающее излучение светодиодов, которое выводится наружу при помощи рефлекторного модуля. Радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 с ребрами 13, обеспечивает отвод тепла от светодиодов и поддержание требуемого теплового режима устройства.LED lighting device operates as follows. An electric voltage is applied to the LEDs located on the board 8, which ensures the emission of the LEDs, which is outputted out using the reflex module. A cooling radiator formed by a heat sink plate 4 with fins 13 provides heat removal from the LEDs and maintains the required thermal regime of the device.

Заявляемое конструктивное решение светодиодного осветительного устройства позволяет существенно повысить отвод тепла от платы со светодиодами, обеспечить стабильный температурный режим работы устройства, и, как следствие - повысить эксплуатационную надежность и срок службы светодиодного осветительного устройства. Это достигается следующей совокупностью признаков:The inventive design solution of the LED lighting device can significantly increase the heat dissipation from the circuit board with LEDs, ensure stable temperature conditions of the device, and, as a result, increase the operational reliability and service life of the LED lighting device. This is achieved by the following set of features:

- обеспечением плотного и надежного контакта платы со светодиодами и теплоотводящей пластины за счет размещения с натягом, между платой со светодиодами и ребрами, сформированными на боковых стенках корпуса устройства, рефлекторного блока;- ensuring tight and reliable contact of the board with the LEDs and the heat sink plate due to the interference fit between the board with LEDs and ribs formed on the side walls of the device casing, the reflex unit;

- выполнением оребрения на наружной стороне теплоотводящей пластины, в том числе, в зоне возникновения наибольшей тепловой нагрузки - в области непосредственного контакта светодиодов и теплоотводящей пластины.- fins on the outside of the heat sink plate, including in the zone of occurrence of the greatest heat load - in the area of direct contact of the LEDs and the heat sink plate.

Дополнительным фактором, улучшающим условия теплоотвода в заявляемом устройстве, является размещение блока питания на радиаторах, закрепленных на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины, что, в конечном итоге, позволяет снизить тепловую нагрузку на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной и ее оребрением.An additional factor improving the heat sink conditions in the claimed device is the placement of the power supply on radiators mounted on the surface of the casing opposite the surface of the heat sink plate, which, ultimately, allows to reduce the heat load on the cooling radiator formed by the heat sink plate and its fins.

Следует отметить, что плотный и надежный контакт платы со светодиодами и теплоотводящей пластины в заявляемом устройстве обеспечивается без использования крепежных элементов, например, винтов - как в ближайшем аналоге, что существенно упрощает как конструкцию светодиодного осветительного устройства, так и процесс его изготовления.It should be noted that the tight and reliable contact of the board with the LEDs and the heat sink plate in the inventive device is provided without the use of fasteners, for example, screws, as in the closest analogue, which greatly simplifies both the design of the LED lighting device and the manufacturing process.

Claims

1. An LED lighting device comprising an LED module and a casing with a power supply unit mechanically connected to it, the LED module comprising a housing formed by a flat heat sink plate and walls provided with a groove for receiving a protective optically transparent screen, a board with LEDs located in the housing on the front side of the heat sink plate, and the reflex module, the LED module being closed from the ends of the covers, characterized in that longitudinal edges are formed on the walls, the reflector module is made in the form of a set of hollow truncated polyhedrons in terms of the number of LEDs, the smaller bases of which are facing the LEDs, made in the form of reference areas adjacent to the board with LEDs and provided with holes for outputting radiation, and the large bases are facing the protective screen, while the reflex the module is equipped with shoulders adjacent without a gap to the surface of the longitudinal ribs facing the board with LEDs, with the possibility of placing the reflex module with an interference fit between the board with LEDs iodines and longitudinal ribs, on the outer side of the heat-removing plate there is a ribbing, and a casing with a power supply is connected to one of the ends of the LED module.

2. The LED lighting device according to claim 1, characterized in that the reflex module is made of plastic.

3. The LED lighting device according to claim 1, characterized in that the power supply is installed in a casing on radiators.

4. The LED lighting device according to claim 3, characterized in that the radiators are mounted on the surface of the casing opposite the surface of the heat sink plate.

5. The LED lighting device according to claim 1, characterized in that the ribbing on the outside of the heat sink plate is made in the form of a set of longitudinal ribs oriented along the heat sink plate.