RU131130U1

RU131130U1 - LED LIGHTING FOR STREETS

Info

Publication number: RU131130U1
Application number: RU2012146041/07U
Authority: RU
Inventors: Виталий Сергеевич Лукаш; Борис Владимирович Акимов; Владимир Тихонович Сорокин; Борис Петрович Гриценко
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2013-08-10

Abstract

Светодиодный осветитель для улиц, содержащий плафон, металлический корпус, на внутренней поверхности которого выполнено посадочное место для крепления драйвера, к краям корпуса плотно прикреплена алюминиевая пластина, с внешней стороны которой расположена плата с электрической схемой питания и светодиоды, плафон выполнен из листового светопрозрачного материала выпуклым по отношению к алюминиевой пластине и прикреплен к краям наружной поверхности алюминиевой пластины, причем внешняя поверхность металлического корпуса выполнена гладкой, общая площадь этой поверхности S равна величине, определяемой из соотношенияS≥K∙W,где K=(65÷75)∙10м/Вт,S - площадь поверхности корпуса осветителя,W - мощность электрической энергии, поступающей на светодиоды.An LED street light fixture containing a lampshade, a metal case, on the inside of which there is a seat for mounting the driver, an aluminum plate is tightly attached to the edges of the case, on the outside of which there is a board with an electric power circuit and LEDs, the lampshade is made of convex sheet material in relation to the aluminum plate and attached to the edges of the outer surface of the aluminum plate, and the outer surface of the metal casing is made In other words, the total area of this surface S is equal to the value determined from the relation S≥K ∙ W, where K = (65 ÷ 75) ∙ 10m / W, S is the surface area of the illuminator case, W is the power of electric energy supplied to the LEDs.

Description

Полезная модель относится к осветительным устройствам со светодиодами и может быть использована для изготовления мощных уличных фонарей с консольным креплением на опоре и со световым потоком не менее 6000 лм.The utility model relates to lighting devices with LEDs and can be used for the manufacture of powerful street lamps with cantilever mounting on a support and with a luminous flux of at least 6000 lm.

Известен осветитель на светодиодах, описанный в патенте РФ №96696 на полезную модель "Светодиодный светильник с высокоэффективным конвекционным охлаждением", опубликован 10.08.2010, приоритет от 18.02.2010, МПК H01H 33/00. Этот осветитель может быть использован для освещения улиц и содержит в качестве источника света мощные светодиоды, блок питания этих светодиодов, корпус-радиатор и оптическую линзу; при этом корпус-радиатор выполнен из полого профиля в виде вертикальных ребер-решеток, светодиоды установлены на наружной поверхности корпуса и электрически связаны с указанным блоком питания, а защитный плафон установлен также на наружной поверхности этого корпуса, закрывая светодиоды.Known LED illuminator described in RF patent No. 96696 for utility model "LED lamp with highly efficient convection cooling", published on 08/10/2010, priority dated 02/18/2010, IPC H01H 33/00. This illuminator can be used for street lighting and contains powerful LEDs as a light source, a power supply unit for these LEDs, a radiator case and an optical lens; in this case, the radiator case is made of a hollow profile in the form of vertical fins, the LEDs are installed on the outer surface of the housing and are electrically connected to the specified power supply, and the protective cover is also installed on the outer surface of this housing, closing the LEDs.

Осветитель на светодиодах содержит корпус-радиатор, поверхность которого выполнена в виде вертикальных ребер-решеток. Изготовление такой поверхности представляет значительную технологическую трудность, а в процессе эксплуатации этого осветителя между ребрами-решетками уже за короткое время скапливается значительное количество мусора и пыли, что требует регулярной очистки осветителя и значительно осложняет его эксплуатацию.The LED illuminator comprises a radiator case, the surface of which is made in the form of vertical fins. The manufacture of such a surface is a significant technological difficulty, and during the operation of this illuminator, significant amounts of debris and dust accumulate between the grating ribs in a short time, which requires regular cleaning of the illuminator and greatly complicates its operation.

Известны светодиодные уличные светильники марки "L-STREET", изготавливаемые фирмой ООО "Светодиодные Технологии" г.Екатеринбург, опубликованные на сайте "samarasolar.ru/svetodiodnye-sve…", опубликованном 30 марта 2012 г. Фирмой изготовлен светильник L-STREET-72, который дает световой поток 8064 лм и потребляет при этом 90 Вт электрической энергии.Famous LED street lights of the brand "L-STREET", manufactured by LLC "LED Technologies" in Yekaterinburg, published on the website "samarasolar.ru/svetodiodnye-sve ...", published March 30, 2012. The company made the lamp L-STREET-72 which gives a luminous flux of 8064 lm and consumes 90 W of electrical energy.

Светильник содержит сплошной без полостей корпус, выполненный из алюминиевого сплава, на корпусе жестко закреплены три алюминиевых пластины со светодиодами, каждый из которых имеет световую эффективность не менее 90 люмен/Вт. Каждая из пластин выполнена в виде узкой линейки и на ней светодиоды установлены только с одной стороны и в один ряд, причем, все эти светодиоды установлены по известной технологии, обеспечивающей передачу тепла от светодиода через алюминиевую пластину на корпус. Линейки со светодиодами расположены таким образом, чтобы все установленные на них светодиоды находились в одной плоскости и чтобы у всех светоизлучающие окна были направлены в противоположную от алюминиевой пластины сторону. На всех алюминиевых пластинах установлено столько светодиодов, чтобы они интегрально испускали излучение со световым потоком 8064 лм, а на поверхности корпуса при этом выполнены металлические ребра, которые расположены равномерно.The luminaire contains a solid cavity-free housing made of aluminum alloy; three aluminum plates with LEDs are rigidly fixed to the housing, each of which has a luminous efficiency of at least 90 lumens / W. Each of the plates is made in the form of a narrow ruler and the LEDs on it are installed only on one side and in one row, moreover, all of these LEDs are installed according to the well-known technology that ensures heat transfer from the LED through the aluminum plate to the housing. Rulers with LEDs are arranged so that all the LEDs installed on them are in the same plane and that all light-emitting windows are directed in the opposite direction from the aluminum plate. So many LEDs are installed on all aluminum plates so that they integrally emit radiation with a luminous flux of 8064 lm, and metal ribs are made on the surface of the body that are evenly spaced.

Светильник требует регулярной очистки осветителя и значительно осложняет его эксплуатацию.The luminaire requires regular cleaning of the illuminator and greatly complicates its operation.

Ближайшим из известных является светодиодный уличный светильник "СВЕТЕКО" марки SVETECO-96/10752/120, изготавливаемый компанией ООО "Ледел" - Россия, Республика Татарстан, г.Казань, сайт http://www.ledel.ru/production1/street_/sveteco_96_10752/ 3 апреля 2012 г.The closest known is the LED street light "SVETECO" brand SVETECO-96/10752/120, manufactured by LLC "Ledel" - Russia, the Republic of Tatarstan, Kazan, website http://www.ledel.ru/production1/street_/ sveteco_96_10752 / April 3, 2012

Светильник содержит сплошной алюминиевый корпус. На корпусе с одной его стороны закреплены три алюминиевые пластины, имеющие форму линейки, и на каждой из этих пластин установлены в один ряд светодиоды, причем, все светодиоды установлены по известной технологии, обеспечивающей передачу тепла от светодиода через слой теплопроводящего вещества на корпус. Алюминиевые пластины плотно прикреплены к корпусу осветителя стороной без светодиодов и расположены так, чтобы установленные на них светодиоды находились в одной плоскости, а их светоизлучающие окна были направлены в противоположную от корпуса сторону. На поверхности корпуса этого светильника со стороны без светодиодов, установлен драйвер, а на внешней поверхности корпуса выполнены металлические ребра, равномерно разнесенные по этой поверхности, что создает высокую площадь теплоотвода от светодиодов.The luminaire contains a solid aluminum housing. Three aluminum plates having the shape of a ruler are fixed on one side of the case, and LEDs are installed on each of these plates in one row, and all the LEDs are installed using the well-known technology that ensures heat transfer from the LED through a layer of heat-conducting substance to the case. Aluminum plates are tightly attached to the illuminator body with the side without LEDs and located so that the LEDs installed on them are in the same plane, and their light-emitting windows are directed in the opposite direction from the body. A driver is installed on the surface of the housing of this lamp from the side without LEDs, and metal ribs are made on the outer surface of the housing evenly spaced on this surface, which creates a high heat sink area from the LEDs.

Из-за наличия ребер светильник имеет большие весогабаритные характеристики, сложен в изготовлении и неудобен в эксплуатации - между ребрами со временем набираются мусор и грязь, которые существенно снижают теплоотдачу корпуса, требуя регулярной очистки..Due to the presence of fins, the luminaire has large weight and size characteristics, is difficult to manufacture and inconvenient to use - between the fins, debris and dirt accumulate over time, which significantly reduce the heat transfer of the housing, requiring regular cleaning ..

Задачей полезной модели является упрощение и удешевление светильника, как в изготовлении, так и в эксплуатации.The objective of the utility model is to simplify and reduce the cost of the lamp, both in manufacture and in operation.

Светодиодный осветитель для улиц содержит плафон, металлический корпус, на внутренней поверхности которого выполнено посадочное место для крепления драйвера. К краям корпуса плотно прикреплена алюминиевая пластина, с внешней стороны которой расположена плата с электрической схемой питания и светодиоды. Плафон выполнен из листового светопрозрачного материала выпуклым по отношению к алюминиевой пластине и прикреплен к краям наружной поверхности алюминиевой пластины. Внешняя поверхность металлического корпуса выполнена гладкой, общая площадь этой поверхности S равна величине, определяемой из соотношенияThe LED streetlight contains a cover, a metal case, on the inner surface of which there is a seat for mounting the driver. An aluminum plate is tightly attached to the edges of the case, on the outside of which there is a board with an electric power circuit and LEDs. The plafond is made of translucent sheet material convex with respect to the aluminum plate and attached to the edges of the outer surface of the aluminum plate. The outer surface of the metal casing is smooth, the total area of this surface S is equal to the value determined from the ratio

S≥K×W,S≥K × W,

где K=(65÷75)×10^-4 м²/Вт,where K = (65 ÷ 75) × 10 ^-4 m ² / W,

S - площадь поверхности корпуса осветителя,S is the surface area of the illuminator body,

W - мощность электрической энергии, поступающей на светодиоды.W is the power of electrical energy supplied to the LEDs.

На фиг.1 показан светодиодный осветитель для улиц в разрезе, вид сбоку.Figure 1 shows a sectional LED street light, side view.

На фиг.2 Приведен вид экспериментального образца в разобранном виде.Figure 2 shows a view of the experimental sample in disassembled form.

Светодиодный осветитель для улиц содержит плафон - 1, изготовленный из светопрозрачного материала. Корпус 2, изготовлен из алюминия и выполнен в виде колпака, на внутренней поверхности которого выполнено посадочное место 3 на котором располагается драйвера 4. К краям корпуса жестко прикреплена алюминиевая пластина 5. С внешней стороны алюминиевой пластины расположена плата 6 с электрической схемой питания и светодиодами 7. Светодиоды 7 установлены на одной стороне алюминиевой пластины 5. Установка светодиодов 7 осуществлена по известной технологии, обеспечивающей отведение тепла от светодиодов через пластину, на которой они установлены. Установленные на алюминиевой пластине 5 светодиоды 7 закрыты плафоном 1, который прикреплен краями к плоскости алюминиевой пластины 5 с той ее стороны, на которой установлены светодиоды 7. Внешняя поверхность металлического корпуса выполнена гладкой, общая площадь этой поверхности S равна величине, определяемой из соотношенияThe LED street light contains a shade - 1 made of translucent material. The case 2, made of aluminum and made in the form of a cap, on the inner surface of which there is a seat 3 on which the driver 4 is located. An aluminum plate 5 is rigidly attached to the edges of the case. On the outside of the aluminum plate there is a board 6 with an electric power circuit and LEDs 7 The LEDs 7 are mounted on one side of the aluminum plate 5. The LEDs 7 are installed according to the known technology, which provides heat removal from the LEDs through the plate on which they are installed. The LEDs 7 mounted on the aluminum plate 5 are closed by a shade 1, which is attached by the edges to the plane of the aluminum plate 5 on the side on which the LEDs 7 are mounted. The outer surface of the metal casing is smooth, the total area of this surface S is equal to the value determined from the relation

S≥K×W,S≥K × W,

где K=(65÷75)×10^-4 м²/Вт,where K = (65 ÷ 75) × 10 ^-4 m ² / W,

Для охлаждения светодиодов, расположенных на корпусе осветителя, тепло, выделяемое светодиодами и драйвером, отводится стенками корпуса, с которого оно переходит в окружающий эту поверхность воздух и рассеивается в пространство. При этом известно, что поверхность корпуса должна быть достаточно большой.To cool the LEDs located on the illuminator case, the heat generated by the LEDs and the driver is removed by the walls of the case, from which it passes into the air surrounding this surface and dissipates into space. It is also known that the surface of the housing should be large enough.

Проанализирован процесс перехода в тепло электрической энергии, поступающей на светодиоды, находящиеся внутри корпуса осветителя, и установлено, что в тепло переходит не более 50% электрической энергии, а остальная ее часть переходит в световой поток и рассеивается в пространстве без нагревания объема, в котором расположены светодиоды. Установлено, что при подаче на светодиоды электрической энергии мощностью от 90 до 120 Ватт на один Ватт, поступающей на светодиоды электрической энергии приходится (65÷75)×10^-4 м² площади поверхности корпуса, в котором установлены эти светодиоды вместе с драйвером и схемой их питания. Это соотношение взято применительно к максимально большой мощности подаваемой электрической энергии. Т.е. если на единицу мощности электрической энергии будет приходиться более 75×10^-4 м² площади поверхности корпуса, то отвод тепла будет достаточным для любой мощности меньше, чем 120 Ватт. Если же на единицу мощности подаваемой электроэнергии будет приходиться меньше 65×10^-4 м² площади поверхности корпуса, то находящиеся внутри корпуса светодиоды будут разогреваться, даже если количество поступающей на светодиоды электрической энергии будет всего лишь 90 Ватт. При этом 75×10^-4 м² площади поверхности корпуса на один Ватт подаваемой на светодиоды электроэнергии вполне достаточно, чтобы сам корпус имел небольшие габариты - сравнимые с габаритами выпускаемых в настоящее время осветителей, на поверхности которых всегда имеются ребра, если эти осветители потребляют электрической энергии больше, чем 90 Ватт.The process of transition into heat of electrical energy supplied to the LEDs inside the illuminator body is analyzed, and it is established that no more than 50% of electrical energy passes into heat, and the rest of it passes into the light flux and dissipates into space without heating the volume in which it is located LEDs It has been established that when applying electric energy from 90 to 120 watts per watt to the LEDs, the electric energy supplied to the LEDs accounts for (65 ÷ 75) × 10 ^-4 m ^{2 of} the surface area of the housing in which these LEDs are installed together with the driver and the circuit their nutrition. This ratio is taken in relation to the maximum power of the supplied electric energy. Those. if more than 75 × 10 ^-4 m ² of the housing surface area will be per unit electric power, then heat removal will be sufficient for any power less than 120 watts. If, however, less than 65 × 10 ^-4 m ^{2 of} the surface area of the case will fall on the unit of power supplied, then the LEDs inside the case will warm up, even if the amount of electrical energy supplied to the LEDs is only 90 watts. At the same time, 75 × 10 ^-4 m ² of the housing surface area per Watt of electric energy supplied to the LEDs is quite sufficient for the housing itself to have small dimensions - comparable to the dimensions of currently produced illuminators, on the surface of which there are always fins, if these illuminators consume electrical energy more than 90 watts.

Использование данного технического решения позволяет изготавливать светодиодные осветители, не имеющие на своей поверхности ребер или неровностей, служащих для увеличения площади этой поверхности. Такая конструкция корпуса осветителя существенно упрощает его изготовление, снижая себестоимость, упрощая его эксплуатацию - на поверхности корпуса не собирается грязь и мусор, которые требуется регулярно вычищать.The use of this technical solution allows the manufacture of LED illuminators that do not have ribs or irregularities on their surface that serve to increase the surface area. Such a design of the illuminator body greatly simplifies its manufacture, reducing cost, simplifying its operation - dirt and debris that do not need to be cleaned regularly are collected on the surface of the body.

Claims

An LED street light fixture containing a lampshade, a metal case, on the inside of which there is a seat for mounting the driver, an aluminum plate is tightly attached to the edges of the case, on the outside of which there is a board with an electric power circuit and LEDs, the lampshade is made of convex sheet material in relation to the aluminum plate and attached to the edges of the outer surface of the aluminum plate, and the outer surface of the metal casing is made the total area of this surface S is equal to the value determined from the relation

S≥K ∙ W,

where K = (65 ÷ 75) ∙ 10 ^-4 m ² / W,

S is the surface area of the illuminator body,

W is the power of electrical energy supplied to the LEDs.