RU204579U1

RU204579U1 - LED LIGHT WITH CONVECTION COOLING

Info

Publication number: RU204579U1
Application number: RU2020110585U
Authority: RU
Inventors: Артем Игоревич Когданин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ледел"
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2021-06-01

Abstract

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к конструктивным элементам сборных осветительных конструкций, и может быть использована для формирования пространственной системы светодиодных светильников. Заявленный светильник светодиодный с использованием конвекционного охлаждения содержит узел крепления и корпус, имеющий полости прямоугольной и трапециевидной форм для установки драйвера, две торцовые крышки, светопрозрачное окно, установленное в нижней части корпуса, светодиодный модуль, смонтированный в корпусе, где оребрение выполнено на боковых стенках корпуса светильника в виде нескольких криволинейных ребер. Оребрение боковых стенок выполнено в виде продольных элементов охлаждения в виде незамкнутой углообразной гребенки по нижней поверхности профиля вдоль его длины, примыкающей к периферийным изогнутым участкам крышек, выполненным в виде сквозных решеток, с оптическим элементом в комбинации с мультилинзой и защитного С-образного плафона с возможностью установки в дугообразные полости нижних углов профиля. Технический результат - создание светоизлучающего устройства с высокоэффективным конвекционным охлаждением светодиодных модулей и высокой технологичностью сборки, установки и ремонта. 5 ил.The utility model relates to the field of lighting engineering, namely to structural elements of prefabricated lighting structures, and can be used to form a spatial system of LED lamps. The declared LED lamp using convection cooling contains a mounting unit and a housing having rectangular and trapezoidal cavities for installing the driver, two end caps, a translucent window installed in the lower part of the housing, an LED module mounted in the housing, where the ribbing is made on the side walls of the housing luminaire in the form of several curved ribs. The ribbing of the side walls is made in the form of longitudinal cooling elements in the form of an open angular comb along the lower surface of the profile along its length, adjacent to the peripheral curved sections of the covers, made in the form of through gratings, with an optical element in combination with a multi-lens and a protective C-shaped shade with the possibility installation in the arcuate cavities of the lower corners of the profile. The technical result is the creation of a light-emitting device with highly efficient convection cooling of LED modules and high manufacturability of assembly, installation and repair. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к конструктивным элементам сборных осветительных конструкций, и может быть использована для формирования пространственной системы светодиодных светильников, предназначенных, в частности, и для уличного освещения.The utility model relates to the field of lighting engineering, namely to structural elements of prefabricated lighting structures, and can be used to form a spatial system of LED lamps, intended, in particular, for street lighting.

Уровень техникиState of the art

Известен светильник уличный светодиодный, закрепляемый на опоре, включающий корпус, с пластинами оребрения, установленный внутри корпуса светодиодный модуль со светодиодами, последовательно соединенными между собой на печатной плате, и блок питания, при этом поверх каждого светодиода установлена оптическая линза светораспределения и дополнительно установлено защитное стекло (патент на полезную модель РФ №88769, публ. 20.11.2009) При этом повышение коэффициента использования излучения светодиодов достигается за счет использования оптических линз, установленных поверх каждого светодиода. Оптическая линза с корректирующей оптикой позволяет направить луч светового потока в определенном направлении, что способствует формированию заданных диаграмм направленности светового потока, а увеличение срока службы и повышение степени эксплуатационной надежности достигается за счет установки защитного стекла, которая позволяет защищать светильник от механических и климатических воздействий (от попадания влаги и пыли).Known is a street LED lamp, fixed on a support, including a housing with ribbed plates, an LED module installed inside the housing with LEDs connected in series on a printed circuit board, and a power supply, while an optical distribution lens is installed on top of each LED and an additional protective glass is installed (patent for a useful model of the Russian Federation No. 88769, publ. 20.11.2009) In this case, an increase in the efficiency of the radiation of LEDs is achieved through the use of optical lenses installed on top of each LED. An optical lens with corrective optics allows you to direct the light beam in a certain direction, which contributes to the formation of the specified directional patterns of the light flux, and an increase in the service life and an increase in the degree of operational reliability is achieved by installing a protective glass, which allows you to protect the luminaire from mechanical and climatic influences (from ingress of moisture and dust).

Однако, наличие пластин оребрения по всей внешней поверхности корпуса создает трудности установки светильника на опору, а геометрия оребрения недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора, охлаждающих светильник. Кроме того, в известном светильнике используется сочетание вторичной оптики и стекла, что сказывается на стоимости светильника и усложняет процесс его сборки.However, the presence of fins on the entire outer surface of the housing makes it difficult to install the luminaire on a support, and the geometry of the fins is insufficient to create conditions for natural convection of air flows along the radiator housing cooling the luminaire. In addition, the known luminaire uses a combination of secondary optics and glass, which affects the cost of the luminaire and complicates the assembly process.

Известен светильник уличный светодиодный по патенту №92714, публ. 27.03.201, состоящий из светодиодного модуля, включающего горизонтально вытянутую монолитную опору с теплоотводящим оребрением по наружной поверхности и с расположенной с ее лицевой стороны светодиодной панелью, помещенной за светопропускающим защитным экраном; электрического кабеля, соединяющего светодиодный модуль с источником питания; базового крепящего держателя, состоящего из трубообразного тела для насадки на фонарную стойку; соединительного элемента между базовым крепящим держателем и светодиодным модулем, выполненным в виде двух горизонтально вытянутых жестко соединенных и расположенных друг под другом коробов формы параллелепипедов, в которых уложен электрический кабель.Known street LED lamp for patent No. 92714, publ. 03/27/201, consisting of an LED module, including a horizontally elongated monolithic support with heat-dissipating fins along the outer surface and from the LED panel located on its front side, placed behind a light-transmitting protective screen; an electrical cable connecting the LED module to the power supply; a basic fixing holder, consisting of a tubular body for a lamp stand attachment; a connecting element between the basic fixing holder and the LED module, made in the form of two horizontally elongated rigidly connected and located one under the other parallelepiped boxes, in which an electric cable is laid.

Недостатками известного решения также является геометрия оребрения, которая недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора.The disadvantages of the known solution is also the finning geometry, which is insufficient to create conditions for natural convection of air flows along the radiator housing.

Известен светодиодный светильник с использованием конвекционного охлаждения по патенту на полезную модель №161732, публ. 10.05.2016, содержащий протяженный корпус из теплопроводящего материала, где плата светодиодных источников света закреплена на нижней торцевой поверхности корпуса, где корпус выполнен с продольными элементами охлаждения по внешнему периметру, при этом продольные ребра в средней части корпуса до области, прилегающей к диску светодиодных источников света, формируют область объемных скошенных сопел. Недостатком известного решения является, что известный светильник не может быть использован в качестве уличного светильника.Known LED lamp using convection cooling for utility model patent No. 161732, publ. 05/10/2016, containing an extended body made of a heat-conducting material, where the board of LED light sources is fixed on the lower end surface of the body, where the body is made with longitudinal cooling elements along the outer perimeter, while the longitudinal ribs in the middle part of the body to the area adjacent to the disk of the LED sources light, form the area of the volumetric beveled nozzles. The disadvantage of the known solution is that the known lamp cannot be used as a street lamp.

Известен Светильник светодиодный промышленный по патенту на полезную модель №123113, публ. 20.12.2012, рассматриваемый заявителем в качестве прототипа, содержащий узел крепления и, по меньше мере, один корпус, имеющий полости прямоугольной и трапециевидной форм в поперечном сечении и оребрение, по две торцовые крышки на каждом корпусе, светопрозрачное окно, установленное в нижней части полости трапециевидной формы, и светодиоды, смонтированные внутри полости трапециевидной формы, при этом оребрение выполнено только на боковых стенках светильника, где с обеих сторон выполнено несколько криволинейных, наклоненных вниз ребер. Такая форма криволинейных ребер позволила увеличить их длину и предотвращает загрязнение межреберных зазоров и скопления осадков. Для улучшения охлаждения возможно применение отверстий, выполненных в торцовых крышках и выходящих в межреберные зазоры. Внутри каждого корпуса установлены имеющие отдельную линзу светодиоды, закрепленные на платах и закрытые светопрозрачным окном.Known industrial LED lamp for a utility model patent No. 123113, publ. 12/20/2012, considered by the applicant as a prototype, containing an attachment point and at least one body having rectangular and trapezoidal cavities in cross-section and ribbing, two end caps on each body, a translucent window installed in the lower part of the cavity trapezoidal, and LEDs mounted inside the trapezoidal cavity, with the ribbing made only on the side walls of the lamp, where on both sides there are several curvilinear ribs inclined downward. This shape of the curved ribs made it possible to increase their length and prevent contamination of the intercostal gaps and the accumulation of sediments. To improve cooling, it is possible to use holes made in the end caps and extending into the intercostal gaps. Inside each case, LEDs with a separate lens are installed, fixed on the boards and covered with a translucent window.

Однако, геометрия оребрения недостаточна для создания условий естественной конвекции потоков воздуха вдоль корпуса-радиатора, охлаждающих светильник. Кроме того в известном светильнике используется сочетание вторичной оптики и стекла, что сказывается на стоимости светильника и усложняет процесс его сборки.However, the finning geometry is insufficient to create conditions for natural convection of air currents along the radiator casing that cool the luminaire. In addition, the known luminaire uses a combination of secondary optics and glass, which affects the cost of the luminaire and complicates the assembly process.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное решение, заключается в создании светоизлучающего устройства с высокоэффективным конвекционным охлаждением светодиодных модулей и высокой технологичностью сборки, установки и ремонта.The technical result to be achieved by the claimed solution consists in creating a light-emitting device with highly efficient convection cooling of LED modules and high manufacturability of assembly, installation and repair.

Заявленный технический результат достигается в светильнике светодиодном уличном с использованием конвекционного охлаждения, содержащем узел крепления и корпус, имеющий полости прямоугольной и трапециевидной форм для установки драйвера, две торцовые крышки, светопрозрачное окно, установленное в нижней части корпуса, светодиодный модуль, смонтированный в корпусе, где оребрение корпуса выполнено на боковых стенках в виде нескольких криволинейных, ребер, при этом оребрение боковых стенок выполнено в виде продольных элементов охлаждения в виде незамкнутой углообразной гребенки по нижней поверхности профиля вдоль его длины, примыкающей к периферийным изогнутым участкам крышек, выполненным в виде сквозных решеток, с оптическим элементом в комбинации с мультилинзой и защитного С-образного плафона с возможностью установки в дугообразные полости нижних углов профиля.The claimed technical result is achieved in a LED street lamp using convection cooling, containing a mounting unit and a housing having rectangular and trapezoidal cavities for installing a driver, two end caps, a translucent window installed in the lower part of the housing, an LED module mounted in a housing where the ribbing of the body is made on the side walls in the form of several curvilinear ribs, while the ribbing of the side walls is made in the form of longitudinal cooling elements in the form of an open angular comb along the lower surface of the profile along its length, adjacent to the peripheral curved sections of the covers, made in the form of through gratings, with an optical element in combination with a multi-lens and a protective C-shaped shade with the possibility of installation in the arcuate cavities of the lower corners of the profile.

Устройство заявленного светильника поясняется следующими графическими материалами.The device of the claimed luminaire is illustrated by the following graphic materials.

На фиг. 1 показан общий вид светильника, где 1- корпус, узел крепления 2, торцевая крышка 3, система теплоотвода 4, выполненная в виде углообразной гребенки, защитный плафон -5.FIG. 1 shows a general view of the luminaire, where 1 is the body, the attachment point 2, the end cover 3, the heat removal system 4, made in the form of an angular comb, the protective cover -5.

На фиг. 2 показан разнесенный вид светильника, где 7 - драйвер, устанавливаемый на трапециевидную полость, мультилинза - 8, сквозные решетки 9 торцевых крышек.FIG. 2 shows an exploded view of the luminaire, where 7 is a driver installed on a trapezoidal cavity, a multilens - 8, through grids 9 of end caps.

На фиг. 3 показан торцевой вид светильника с местами крепления 10 узла крепления.FIG. 3 shows an end view of the luminaire with the attachment points 10 of the attachment point.

На фиг. 4 вид корпуса с установочными пазами, для установки драйвера -11, пазы для крепления торцевых крышек- 12, пазы для крепления светодиодного модуля - 13, пазы для крепления защитного окна-14 и системой теплоотвода - 4.FIG. 4 view of the case with mounting grooves for installing the driver -11, grooves for attaching the end caps - 12, grooves for attaching the LED module - 13, grooves for attaching a protective window-14 and a heat sink system - 4.

На фиг. 5 показано направление теплоотвода светильника.FIG. 5 shows the direction of the heat dissipation of the luminaire.

Особенностью данной конструкции по сравнению с прототипом является геометрия боковых ребер и отверстий в нижней части корпуса. Поток воздуха, проходя через отверстия в нижней части корпуса, направлен на его боковую поверхность через гребенку боковых ребер, за счет чего происходит усиленное охлаждения корпуса, светодиодного модуля и драйвера, находящегося внутри корпуса.A feature of this design in comparison with the prototype is the geometry of the side ribs and holes in the lower part of the body. The air flow, passing through the holes in the lower part of the case, is directed to its side surface through the comb of side ribs, due to which there is an enhanced cooling of the case, the LED module and the driver inside the case.

Таким образом, светильники обладают радиаторами, через которые происходит «прокачивание» воздушных масс. При этом боковины играют роль конфузора и диффузора газодинамической системы, таким образом, система обеспечивает функцию «насоса», перекачивающего воздух (нагретый воздух расширяется и поднимается вверх, тем самым создавая разницу давлений, что обеспечивает движение воздуха через радиатор-охладитель). Такая полая ребристая форма корпуса-радиатора обеспечивает большую площадь поверхности охлаждения и естественную конвекцию потока воздуха внутри корпуса-радиатора, давая возможность любым потокам воздуха охлаждать светильник.Thus, the luminaires have radiators through which air masses are "pumped". In this case, the sidewalls play the role of a confuser and a diffuser of the gas-dynamic system, thus, the system provides the function of a "pump" that pumps air (heated air expands and rises, thereby creating a pressure difference, which ensures the movement of air through the radiator-cooler). Such a hollow ribbed shape of the radiator housing provides a large cooling surface area and natural convection of the air flow inside the radiator housing, allowing any air flow to cool the luminaire.

Защитный плафон может заменяться монолинзой для того, чтобы исключить использование вторичной оптики и стекла. Она заменяет и то, и другое. В связи с этим удешевляется и убыстряется процесс сборки светильника и удешевляются используемые материалы.The protective cover can be replaced with a mono lens in order to exclude the use of secondary optics and glass. It replaces both. In this regard, the process of assembling the luminaire becomes cheaper and faster and the materials used become cheaper.

Возможно применение плафона, который для получения различных диаграмм направленности может иметь модульную оптику в виде линз сложной формы со смещением (без смещения) твердотельных полупроводниковых источников света относительно их фокуса, либо без него с заливкой компонентов компаундом. Световые(ой) модули(ь) содержат (содержит) хотя бы один твердотельный полупроводниковый источник света, в т.ч. и выполненный по технологии chip-on-board (чип на плате) или монохромные (в этом случае внутренняя поверхность плафонов покрыта люминофором, в результате чего монохромный свет преобразуется в белый.It is possible to use a plafond, which, to obtain various directional patterns, can have modular optics in the form of complex-shaped lenses with displacement (without displacement) of solid-state semiconductor light sources relative to their focus, or without it with filling the components with a compound. Light (s) modules (s) contain (contains) at least one solid-state semiconductor light source, incl. and made using chip-on-board technology (a chip on a board) or monochrome (in this case, the inner surface of the lampshades is covered with a phosphor, as a result of which the monochrome light is converted into white.

Заявленный светильник может устанавливаться не только на улице, но и в помещении (т.е. использовать не только консольный (уличный) тип крепления, а еще и поворотный и подвесной).The declared luminaire can be installed not only outdoors, but also indoors (i.e., use not only the console (street) type of attachment, but also rotary and suspended).

Claims

An LED lamp using convection cooling, containing a mounting unit and a housing with rectangular and trapezoidal cavities for installing a driver, two end caps, a translucent window installed in the lower part of the housing, an LED module mounted in a housing where fins are made on the side walls of the housing luminaire in the form of several curved ribs, characterized in that the ribbing of the side walls is made in the form of longitudinal cooling elements in the form of an open angular comb along the lower surface of the profile along its length, adjacent to the peripheral curved sections of the covers, made in the form of through gratings, with an optical element in combination with a multi-lens and a protective C-shaped plafond with the possibility of installation in the arched cavities of the lower corners of the profile.