Світильник консольний світлодіодний

Реферат: Світильник консольний світлодіодний містить джерело світла, тепловідведення і конструкцію кріплення. При цьому джерело світла складається з n-ної кількості окремих джерел світла, які виконані з n-ної кількості потужних світлодіодних модулів Acrich2, основи з алюмінієвого сплаву і ковпака, виконаного у вигляді півсфери з прозорого полікарбонату. Тепловідведення складається з алюмінієвого корпусу (основи), окремих джерел світла і ребристого пустотілого радіатора зі сплаву алюмінію, в середині якого може знаходитись рідинний охолоджувач (наприклад дистильована вода, антифриз, трансформаторна або силіконова олія), а конструкція кріплення виконана у вигляді U-подібної втулки з боковими кріпленнями, що дозволяє регулювати кут розміщення світильника в вертикальній площині. UA 86925 U (12) UA 86925 U UA 86925 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до напівпровідникової світлотехніки і призначена для освітлення вулиць, доріг, майданів, тунелів, пішохідних тротуарів, парків і скверів, АЗС, прибудинкових територій, парковок і автостоянок, промислових територій, залізничних перонів, складських терміналів, цехів і ін. Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі є світильник з дуговою ртутною лампою (ДРЛ) потужністю 700 Вт [1]. Світловий потік світильника 8738 лм. Він складається з ДРЛ, корпуса з алюмінію, пускорегулювального апарату (ПРА), дзеркального відбивача і патрону Е40 із кераміки. До недоліків світильника можна віднести: велике споживання електроенергії, тривалий процес розжарювання, низька передача кольору, пульсації світлового потоку, критичність до коливань напруги в мережі, наявність ртуті, невеликий термін служби - 15 тис. годин і ін. Крім цього цей світильник має одне джерело світла, що знижує експлуатаційну можливість та надійність життєдіяльності установки, обладнання та обслуговуючого персоналу. У основу корисної моделі поставлено задачу по створенню такого світильника із світлодіодів (СД), конструкція і робота якого дозволяли б варіювати потужностями в будь-яких межах, та мали n-ну кількість незалежних джерел світла в одному світильнику, максимально підвищити світловіддачу, термін служби, коефіцієнт потужності, забезпечити оптимізацію теплового режиму, збільшити потужність світильника при існуючих габаритах і зменшити вагу та ін. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що ефективність роботи світильника, надійність і термін служби збільшуються завдяки застосуванню n-ної кількості окремих джерел світла (їх найближчим аналогом є світильник настінно-стельовий типу 0101, 0301 [1]), які складаються з n-ної кількості світлодіодних модулів (СДМ) Acrich2 [2], основи з алюмінієвого сплаву і ковпака, виконаного у вигляді півсфери з прозорого полікарбонату, а тепловідведення складається з алюмінієвого корпусу (основи) окремих джерел світла і ребристого пустотілого радіатора зі сплаву алюмінію [3], в середині якого може знаходитись рідинний охолоджувач (наприклад дистильована вода, антифриз, трансформаторна або силіконова олія), а конструкція кріплення виконана у вигляді U-подібної втулки з боковими кріпленнями, що дозволяє регулювати кут розміщення світильника в вертикальній площині. Спільною з найближчим аналогом [1] ознакою є основа з втулкою для кріплення світильника. На кресленнях зображені: світильник консольний світлодіодний (СКСД, далі -СК) (фіг. 1), вид СК за стрілкою А (фіг. 2), СК потужністю 108 Вт (варіанті) (фіг. 3), СК потужністю 216 Вт (варіант II) (фіг. 4), СК потужністю 324 Вт (варіант III) (фіг. 5), СК потужністю 432 Вт (варіант IV) (фіг. 6). Запропонований світильник (фіг. 1-3) містить: 1 - корпус світильника 0101 [1], виконання ІР65; 2 - ковпак, виконаний з прозорого полікарбонату у вигляді півсфери; 3 - СДМ Acrich2, 12 Вт [2] (прийнятий для прикладу); 4 - одне джерело світла, яке складається з СДМ Acrich2, потужністю 12 Вт кожний, кількістю N=3 шт., сумарною потужністю - 36 Вт, потужність всього СК складає 36×3=108 Вт; 5 - основа-тепловідведення корпуса окремого джерела світла; 6 тепловідведення, яке виконане у вигляді пустотілого радіатора з алюмінієвого сплаву [3] (технічні характеристики радіатора наведені в таблиці 1); 7 - розподільна коробка виконання ІР65, в якій розміщуються клемники і панелі захисту кожного СДМ; 8 - вузол кріплення і повороту світильника на заданий кут у вертикальній площині; 9 - штуцер із заглушкою верхнього кріплення; 10 - штуцер із заглушкою нижнього кріплення. Потужність СК складає 108 Вт, світловий потік - 8730 лм, що аналогічно світильнику з ДРЛ 700 Вт, 8738 лм. Потужність СК менша за потужність ДРЛ в 6,48 рази при практично однаковому світловому потоці, чим забезпечується економія електроенергії. Застосування високоефективного тепловідведення дає можливість зменшити вагу СК, не змінюючи його габаритних розмірів, температуру нагріву кристала СД (р-n- переходу) до 60-70 °C (на СДМ - 4550 °C). У зв'язку з цим збільшується термін служби СК - 90 тис. годин, світлова віддача - більше 80 лм/Вт і коефіцієнт потужності (cos ) - більше 0,983. 50 1 UA 86925 U Таблиця 1 Технічні характеристики пустотілого радіатора з алюмінієвого сплаву Торгова марка Найменування Відстань між осями, мм Виробник Розмір В/Ш/Г, мм Максимальний робочий тиск, бар Теплова потужність, Вт Об'єм рідини в секції, л Вага, кг Гарантія, років 5 10 15 20 25 GLOBAL Global ISEO 500 500 Італія 582/80/81 16 187 0,3 Без рідини - 2,6, з рідиною - 2,9 10 До 108 Вт СК може працювати ефективно без рідинного охолодження, тому що 2 співвідношення площі поверхні тепловідведення (5153 см ) до потужності СК (108 Вт) складає 2 47,7 см /Вт, чим забезпечується більше, ніж двократний запас відведення тепла в атмосферу (див. таблицю 2). Крім цього надійність СК збільшується за рахунок n-ної кількості потужних СДМ, які з'єднані між собою паралельно і живляться прямо від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц. Схема керування Acrich2 прийнята бездрайверна, що дозволяє за допомогою мікроконтролера індивідуально керувати кожним СД в СДМ. В зв'язку з цим збільшується cos  і зменшуються витрати в СДМ і живильній мережі, поліпшується електромагнітна сумісність з іншими електричними апаратами. Застосування високоефективного тепловідведення дає можливість зменшити вагу КС в 2,3 рази з рідиною і в 2,6 рази - без рідини. Для більшого охолодження поверхні світильника рекомендується використовувати заповнення його радіатора рідинним теплоносієм у вигляді дистильованої води, антифризу, трансформаторної або силіконової олії, що дозволить ефективно працювати при температурі навколишнього середовища -40 °C…+60 °C. В закритих приміщеннях, що опалюються, можна застосовувати дистильовану воду або бідистилят. СК підлягає ремонту і швидкій заміні СДМ, чим забезпечується додаткове збільшення терміну служби. Потужністю світильника можна регулювати дискретно - збільшувати або зменшувати кількість СДМ або їх потужність. Варіанти різних конструкцій СК показані на фіг. 3-6. Технічні характеристики розглянутих варіантів конструкцій СК без рідинного охолодження і при рідинному охолодженні наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Номер варіанта Номер фігури креслення Потужність СК, Вт Кількість СДМ Acrich2 в СК, шт. Потужність одного СДМ Acrich2, Вт Світловий потік одного СДМ Acrich2, лм Світловий потік СК, лм Потужність ДРЛ, Вт Коефіцієнт зменшення потужності порівняно з ДРЛ Світловіддача, лм/Вт 2 Площа поверхні тепловідведення, см Співвідношення площі поверхні тепловідведення до потужності СК, 2 см /Вт Напруга, В, при 50 Гц Підключення живлення І 1, 2, 3 108 9 12 970 8730 700 II 4 216 18 12 970 17460 1400 III 5 324 27 12 970 26190 2100 IV 6 422 36 12 970 34920 2800 6,48 6,48 6,48 6,48 80,8 5153 80,8 10306 80,8 15459 80,8 20612 47,7 47,7 47,7 47,7 220 напряму від мережі 220 В 2 220 напряму від мережі 220 В 220 напряму від мережі 220 В 220 напряму від мережі 220 В UA 86925 U Закінчення таблиці 2 Номер варіанта Термін служби, тис. годин Температура тепловідведення, °C Температура р-n - переходу СД, °C cos  Вага без рідини, кг Вага з рідиною, кг Габаритні розміри, мм: В В1 В2 В3 В4 Ш Ш1 Ш2 Ш3 Г Г1 Г2 D Ш4 Ш5 Ш6 Ш7 Ш8 Ш9 d 5 10 15 І 80 50 70 0,983 5,6 5,9 II 90 45 60 0,983 11,2 11,8 III 90 45 60 0,983 16,8 17,7 IV 90 45 60 0,983 22,4 23,6 582 500 200 150 732 80 120 200 192 81 251 115 50 180 582 500 200 150 732 80 120 200 192 81 251 115 50 384 400 180 582 500 200 150 732 80 120 200 192 81 251 115 50 576 600 180 582 500 200 150 732 80 120 200 192 81 251 115 50 768 800 180 Конструкція виконання різних варіантів СК при рідинному охолодженні така ж, як і без нього (фіг. 3-6). Габаритні розміри однакові, змінюється тільки потужність кожного варіанта і розміри по ширині СК. СК може бути універсальним - з рідиною і без неї, з виконанням ІР65, він екологічно чистий, бо в ньому відсутні ртуть і дорогоцінні метали та ін. Його можна рекомендувати для застосування на дорогах, вулицях, майданах, пішохідних тротуарах, в тунелях, парках і скверах, на АЗС, прибудинкових територіях, парковках і автостоянках, промислових територіях, залізничних перонах, складських терміналах, цехах та ін. - практично у всіх галузях народного господарства. Джерела інформації: 1. Каталог светотехнической продукции корпорации АсКо-УкрЕМ. - К., 2006 (найближчий аналог). 2. Л. Бауэр. Светодиодные модули Acrich 2, облегчающие жизнь светотехника / Бауэр Л., Королев Г. // Полупроводниковая светотехника, 2012. - № 2. -С. 22-24. 3. Каталог радіаторів (http://www.radiator.in.ua). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Світильник консольний світлодіодний, що містить джерело світла, тепловідведення і конструкцію кріплення, який відрізняється тим, що джерело світла складається з n-ної кількості окремих джерел світла, які виконані з n-ної кількості потужних світлодіодних модулів Acrich2, основи з алюмінієвого сплаву і ковпака, виконаного у вигляді півсфери з прозорого полікарбонату, а тепловідведення складається з алюмінієвого корпусу (основи), окремих джерел світла і ребристого пустотілого радіатора зі сплаву алюмінію, в середині якого може знаходитись рідинний охолоджувач (наприклад дистильована вода, антифриз, трансформаторна або силіконова олія), а конструкція кріплення виконана у вигляді U-подібної втулки з боковими кріпленнями, що дозволяє регулювати кут розміщення світильника в вертикальній площині. 3 UA 86925 U 4 UA 86925 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5