RU67693U1 - LINEAR LED DEVICE AND HEAT-RELEASING PROFILE AS ITS CASE - Google Patents

Abstract

Линейный светодиодный прибор и теплоотводящий профиль как его корпус относятся к области долговечной светотехники. Задачи прибора и профиля - упрощение и удешевление, потенциальная альтернатива люминесцентным лампам, улучшение эксплуатационных свойств за счет применения профиля, совмещающего функции радиатора и несущего корпуса прибора. Внешний абрис поперечного сечения профиля с радиальными элементами вписан в окружность, внутренний абрис поперечного сечения П-образной формы, есть дополнительные центральный и двусторонние симметричные боковые пазы. Радиальные элементы в виде ряда продольных параллельных ребер-выступов, в поперечном сечении на равном угловом расстоянии друг от друга. Линейный светодиодный прибор с указанным профилем в качестве корпуса-радиатора, светодиодный источник в виде единой линии монтажных плат с одним или несколькими светодиодами на каждой, платы со светодиодами и провода закреплены в центральном пазу профиля, защитный оптически прозрачный экран вставлен с наружной стороны профиля в его наружном пазу, защитные торцевые пластины с формой поперечного сечения профиля закреплены во внутренних пазах профиля. 2 н.з.п. ф-лы, 5 з.п. ф-лы. 5 ил.A linear LED device and a heat sink profile as its body belong to the field of long-term lighting technology. The tasks of the device and profile are simplification and cheapening, a potential alternative to fluorescent lamps, improving operational properties through the use of a profile combining the functions of a radiator and a bearing body of the device. The external outline of the cross-section of the profile with radial elements is inscribed in a circle, the internal outline of the cross-section of the U-shape, there are additional central and bilateral symmetrical side grooves. Radial elements in the form of a series of longitudinal parallel rib ribs, in cross section at an equal angular distance from each other. A linear LED device with the specified profile as a radiator case, an LED source in the form of a single line of circuit boards with one or more LEDs on each, boards with LEDs and wires are fixed in the center groove of the profile, a protective optically transparent screen is inserted from the outside of the profile into it outer groove, protective end plates with a cross-sectional shape of the profile are fixed in the internal grooves of the profile. 2 n.a.s. 5 wp f-ly. 5 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Группа полезных моделей относится к области долговечной светотехники, и в частности, к устройствам приборов долговечных полупроводниковых источников света для неподвижной установки, а также к трубчатым профилированным радиаторам как их составной части в качестве несущих корпусов приборов.A group of utility models relates to the field of long-term lighting technology, and in particular, to devices of devices of durable semiconductor light sources for stationary installation, as well as to tubular shaped radiators as their component parts as supporting cases of devices.

Уровень техникиState of the art

Известен осветитель, корпус которого выполнен в виде радиатора с теплоотводящими ребрами, содержащий расположенные в едином корпусе источник излучения и коллектор, источник выполнен в виде светодиода со слоем люминофора белого свечения, коллектор выполнен из двух положительных линз, первая из них - плосковыпуклая плоской поверхностью жестко соединена со светящейся поверхностью люминофора, расположенной в передней апланатической точке второй поверхности этой линзы, передний фокус второй положительной линзы коллектора оптически сопряжен со светящейся поверхностью люминофора.A known illuminator, the casing of which is made in the form of a radiator with heat-removing fins, containing a radiation source and a collector located in a single casing, the source is made in the form of an LED with a layer of a phosphor of white glow, the collector is made of two positive lenses, the first of which is a flat-convex flat surface rigidly connected with the luminous surface of the phosphor located at the front aplanatic point of the second surface of this lens, the front focus of the second positive collector lens is optically female with glowing phosphor surface.

(Патент РФ №46111, 2005)(RF patent No. 46111, 2005)

Ограничением данного осветителя является сложность и дороговизна его оптической системы коллектора и предназначение только для единичного светодиода, из-за чего осветитель непригоден для широкого применения в протяженных световых линиях с многофункциональным микроэлектронным управлением линией светодиодов и для цепей освещения как альтернативы люминесцентным линейным источникам света.A limitation of this illuminator is the complexity and high cost of its optical collector system and is intended only for a single LED, which is why the illuminator is unsuitable for widespread use in extended light lines with multi-function microelectronic control of the LED line and for lighting circuits as an alternative to luminescent linear light sources.

Также известен теплоотводящий (или теплообменный) профиль, выполненный из алюминиевого сплава, содержащий трубу и теплорассеивающий элемент, выполненный в виде двух продольных стенок, расположенных с противоположных сторон трубы параллельно друг к другу, и продольных пластин, радиально расположенных между стенками, продольные стенки и радиальные пластины расположены относительно оси трубы по принципу симметрии.Also known heat sink (or heat transfer) profile made of aluminum alloy containing a pipe and a heat dissipating element made in the form of two longitudinal walls located on opposite sides of the pipe parallel to each other, and longitudinal plates radially spaced between the walls, longitudinal walls and radial the plates are located relative to the axis of the pipe according to the principle of symmetry.

(Патент РФ №36725, 2004)(RF patent No. 36725, 2004)

Ограничением этой полезной модели является узость его функционального назначения только как теплоотводящего закрытого профиля, непригодного в качестве корпуса-радиатора светодиодного прибора в связи с отсутствием в профиле элементов для крепления аппаратуры светодиодного прибора, в том числе электромонтажных элементов, A limitation of this utility model is the narrowness of its functional purpose only as a closed heat sink that is unsuitable as a radiator housing for an LED device due to the absence in the profile of elements for fastening LED equipment, including wiring elements,

элементов защиты от внешних воздействий, а также не предусмотрен выход света излучающих элементов.elements of protection against external influences, and the light output of the radiating elements is not provided.

Раскрытие полезных моделейDisclosure of utility models

Техническая задача линейного светодиодного прибора - упрощение и удешевление прибора, потенциальная альтернатива люминесцентным лампам, улучшение эксплуатационных свойств за счет применения профиля, эффективно совмещающего функции радиатора для теплоотвода и потребительски привлекательного несущего корпуса прибора.The technical task of a linear LED device is to simplify and reduce the cost of the device, a potential alternative to fluorescent lamps, improve operational properties through the use of a profile that effectively combines the functions of a radiator for heat dissipation and a consumer-attractive load-bearing housing of the device.

Техническая задача профиля - эффективное выполнение совмещенной функции радиатора для теплоотвода и линейно протяженного, декоративно оригинального и привлекательного несущего корпуса различных приборов, в том числе светодиодных.The technical task of the profile is the effective implementation of the combined function of a radiator for heat sink and a linearly extended, decoratively original and attractive supporting body of various devices, including LED ones.

Эти две полезные модели связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел, а именно: линейно протяженный алюминиевый теплоотводящий профиль, хотя и может быть использован независимо, разработан в том числе в качестве основной составной части для реализации совмещенной функции несущего корпуса-радиатора предлагаемого линейно протяженного светодиодного прибора.These two useful models are so interconnected that they form a single creative concept, namely: a linearly extended aluminum heat sink profile, although it can be used independently, is also developed as the main component for the implementation of the combined function of the supporting radiator body offered linearly long LED device.

Для достижения технического результата теплоотводящий профиль выполнен из алюминиевого сплава, содержит базовую профильную деталь с продольными параллельными стенками и теплоотводящими продольными радиальными элементами, расположенными относительно оси базовой детали по принципу симметрии. Предлагаемый профиль отличается тем, что внешний абрис поперечного сечения профиля с радиальными элементами вписан в воображаемую окружность, а базовая профильная деталь с продольными параллельными стенками имеет внутренний абрис поперечного сечения П-образной формы, при этом есть дополнительные центральный и двусторонние симметричные боковые пазы. Теплоотводящие радиальные элементы выполнены в виде ряда продольных параллельных ребер-выступов двух типов: гофрированных и гладких, в поперечном сечении концами вписанных в границу указанной окружности и преимущественно на равном угловом расстоянии друг от друга. Поперечное сечение центрального паза имеет форму, соответствующую гайке, навинченной на резьбовой конец, а боковые пазы выполнены двух типов: наружный с фиксирующими сверху и снизу выступами, обращенными внутрь П-образной формы, и под указанными гладкими ребрами-выступами внутренние пазы с круглым поперечным сечением с возможной резьбой в них.To achieve a technical result, the heat sink profile is made of aluminum alloy, contains a base profile part with longitudinal parallel walls and heat sink longitudinal radial elements located relative to the axis of the base part according to the principle of symmetry. The proposed profile is characterized in that the external outline of the cross-section of the profile with radial elements is inscribed in an imaginary circle, and the base profile part with longitudinal parallel walls has an internal outline of the cross-section of a U-shape, with additional central and bilateral symmetrical side grooves. Radial heat-releasing elements are made in the form of a series of longitudinal parallel ribs-protrusions of two types: corrugated and smooth, in cross section with the ends inscribed at the boundary of the specified circle and mainly at an equal angular distance from each other. The cross section of the central groove has a shape corresponding to a nut screwed onto the threaded end, and the side grooves are made of two types: the outer one with the fixing tabs above and below, facing inward in a U-shape, and under the indicated smooth ribs-protrusions, the internal grooves with a round cross section with possible threads in them.

Линейный светодиодный прибор, корпус которого выполнен в виде радиатора с теплоотводящими ребрами, отличается использованием в качестве корпуса-радиатора The linear LED device, the casing of which is made in the form of a radiator with heat-removing fins, is distinguished by its use as a radiator case

предлагаемого теплоотводящего профиля. Светодиодный источник выполнен в виде в виде единой линии монтажных плат с одним или несколькими светодиодами на каждой. Светодиоды подключены через провода токоподвода к электронному преобразователю питающей цепи. Монтажные платы со светодиодами и провода закреплены в центральном пазу профиля, защитный оптически прозрачный экран вставлен с наружной стороны профиля в его наружном пазу, защитные торцевые пластины с формой поперечного сечения профиля закреплены креплениями во внутренних пазах профиля. Сверху монтажных плат со светодиодами и с проводами токоподвода вдоль всей длины корпуса-профиля установлен единый декоративный экран с прорезями для светодиодов, преимущественно рефлектор, зафиксированный краями продольных сторон во внутренних пазах корпуса-профиля. К торцевым пластинам могут быть прикреплены поворотные кронштейны, а сзади или сбоку корпуса-профиля выполнено отверстие для проводов токоподвода к светодиодам от внешнего электронного преобразователя питающей цепи. По условиям эксплуатации внутреннее пространство с монтажными платами и светодиодами может быть отделено от внешней среды с заданной, в том числе высокой степенью защиты.proposed heat sink profile. The LED source is designed as a single line of circuit boards with one or more LEDs on each. LEDs are connected via current lead wires to the electronic converter of the supply circuit. Mounting boards with LEDs and wires are fixed in the central groove of the profile, a protective optically transparent screen is inserted from the outside of the profile in its outer groove, protective end plates with the cross-sectional shape of the profile are fixed by mounts in the internal grooves of the profile. On top of the circuit boards with LEDs and current supply wires along the entire length of the profile housing, a single decorative screen with slots for LEDs is installed, mainly a reflector fixed by the edges of the longitudinal sides in the internal grooves of the profile housing. Swivel brackets can be attached to the end plates, and a hole for the wires of the current supply to the LEDs from the external electronic converter of the power supply circuit can be attached to the rear or side of the profile body. According to operating conditions, the internal space with circuit boards and LEDs can be separated from the external environment with a given, including a high degree of protection.

Перечень чертежейList of drawings

Фиг.1 - теплоотводящий профиль в изометрии.Figure 1 - heat sink profile in isometry.

Фиг.2 - поперечное сечение профиля.Figure 2 is a cross section of a profile.

Фиг.3 - схема расположения монтажных плат со светодиодами в части профиля-корпуса линейного светодиодного прибора.Figure 3 - arrangement of circuit boards with LEDs in the profile section of a linear LED device.

Фиг.4 - фотография части прибора со снятым декоративным экраном.Figure 4 is a photograph of part of the device with the removed decorative screen.

Фиг.5 - фотография части прибора с установленным декоративным экраном.Figure 5 is a photograph of a part of the device with a decorative screen installed.

Осуществление полезных моделейImplementing Utility Models

Профиль алюминиевый содержит следующие элементы: выступающие продольные радиальные теплоотводящие гофрированные ребра 1 и гладкие выступы 2 над внутренними боковыми пазами 3 с круглым поперечным сечением, центральный нижний паз 4, верхние пазы 5 с фиксирующими сверху и снизу внутренними выступами для фиксации защитного стекла.The aluminum profile contains the following elements: protruding longitudinal radial heat-releasing corrugated ribs 1 and smooth protrusions 2 above the inner side grooves 3 with a circular cross-section, the central lower groove 4, the upper grooves 5 with the inner protrusions fixing the top and bottom for fixing the protective glass.

Светодиодный прибор с профилем в качестве несущего радиатора-корпуса дополнительно содержит следующие элементы: 6 - монтажные платы со светодиодами, 7 - декоративный экран-рефлектор, 8 - торцевые кронштейны крепления прибора на внешней несущей поверхности. Провода токоподвода питания и управления светодиодов, отдельный электронный блок-преобразователь питания и управления на рисунках не показаны.An LED device with a profile as a supporting radiator-case additionally contains the following elements: 6 - mounting plates with LEDs, 7 - a decorative reflector screen, 8 - end brackets for mounting the device on an external bearing surface. The wires of the power supply and control LEDs, a separate electronic power converter and control unit are not shown in the figures.

Теплоотводящий профиль из алюминиевого сплава изготовлен экструзионным способом выдавливания через матричную форму под давлением с охлаждением и без термообработки.The heat-sink profile of aluminum alloy is made by extrusion by extrusion through a matrix form under pressure with cooling and without heat treatment.

Особенностями предлагаемого профиля является его технически и эстетически гармоничная форма: внутри коробчатая плоская с пазами, снаружи с теплоотводящими ребрами жесткости, вписанными в границу окружности с радиусом R и на одинаковом угловом расстоянии друг от друга.The features of the proposed profile is its technically and aesthetically harmonious shape: inside is box-shaped flat with grooves, outside with heat-removing stiffeners inscribed in the boundary of a circle with radius R and at the same angular distance from each other.

У светодиодного прибора на основе предлагаемого профиля в качестве корпуса-радиатора появляются улучшенные эксплуатационные свойства, возможность применения микроэлектронных компонентов ввиду появившегося расчетного запаса по теплоотводу. В результате рисунок профиля сводится к П-образной форме, но надо учесть, что площадь реального профиля больше площади упрощенного П-образного профиля. Лучше приблизить абрис сечения профиля снаружи к окружности, а не к прямоугольнику.The LED device on the basis of the proposed profile as an enclosure-radiator has improved operational properties, the possibility of using microelectronic components due to the appeared calculated margin for heat removal. As a result, the profile picture is reduced to a U-shaped shape, but it must be taken into account that the area of the real profile is larger than the area of the simplified U-shaped profile. It is better to bring the outline outline of the profile outside to the circle, and not to the rectangle.

Сборка светодиодного прибора следующая:The assembly of the LED device is as follows:

1) Монтаж светодиодов на отдельные монтажные платы;1) Installation of LEDs on separate circuit boards;

2) Монтаж плат со светодиодами и проводами токоподвода в профиль-корпус на его центральный паз и вывод кабеля наружу к разъему блока-преобразователя питания и управления;2) Installation of circuit boards with LEDs and current lead wires in the profile-case on its central groove and the cable outlet outward to the connector of the power and control converter unit;

3) Монтаж защитного декоративного экрана-вставки во внутренние пазы;3) Installation of a protective decorative screen-insert in the internal grooves;

4) Монтаж защитного стекла в наружный паз;4) Installation of protective glass in the outer groove;

5) Монтаж торцевых пластин-заглушек, в том числе на герметизирующие резиновые прокладки;5) Installation of end plates-plugs, including on sealing rubber gaskets;

6) Монтаж кронштейнов крепления прибора к торцевым пластинам.6) Installation of brackets for fastening the device to the end plates.

Светодиодный прибор работает следующим образом.LED device operates as follows.

Включают прибор подачей питания 220 В, 50 Гц на типовой блок (преобразователь) питания и управления. Питание светодиодов - от 24 до 48 В постоянного тока. В зависимости от платы управления светодиоды могут быть разного цветоизлучения и с регулированием яркости свечения. Степень защиты - разная, в том числе высокая (защита от струи воды) по международному ГОСТ IP65-66. Наработка на отказ как блока, так и самого прибора - от 50000 до 100000 ч (практически от 5 до 10 лет без необходимости ремонта), поэтому регламентное обслуживание электронных компонент не предусмотрено. При наличии проводов управления возможно регулирование яркости свечения светодиодов. Обслуживание прибора - минимальное, очистка от внешних загрязнений. Ремонт в маловероятном случае неисправности могут проводить только специализированные сервисные организации.They turn on the device by applying 220 V, 50 Hz power to a typical power supply and control unit (converter). Power LEDs - from 24 to 48 V DC. Depending on the control board, the LEDs can be of different color emissions and with brightness control. The degree of protection is different, including high (protection against water jets) according to international GOST IP65-66. MTBF of both the unit and the device itself is from 50,000 to 100,000 hours (almost 5 to 10 years without the need for repair), therefore, routine maintenance of electronic components is not provided. If there are control wires, it is possible to control the brightness of the LEDs. Maintenance of the device is minimal, cleaning from external contaminants. Repairs in the unlikely event of a malfunction can only be carried out by specialized service organizations.

Claims (7)

1. Теплоотводящий профиль, выполненный из алюминиевого сплава, содержащий базовую профильную деталь с продольными параллельными стенками и теплоотводящими продольными радиальными элементами, расположенными относительно оси базовой детали по принципу симметрии, отличающийся тем, что внешний абрис поперечного сечения профиля с радиальными элементами вписан в окружность, базовая профильная деталь с продольными параллельными стенками имеет внутренний абрис поперечного сечения П-образной формы, при этом есть дополнительные центральный и двусторонние симметричные боковые пазы.1. A heat sink profile made of aluminum alloy containing a base profile piece with longitudinal parallel walls and heat sink longitudinal radial elements located relative to the axis of the base part according to the principle of symmetry, characterized in that the outer outline of the cross section of the profile with radial elements is inscribed in a circle, the base the profile part with longitudinal parallel walls has an internal outline of the cross-section of a U-shape, while there is an additional central and bilateral symmetrical side grooves. 2. Теплоотводящий профиль по п.1, отличающийся тем, что теплоотводящие радиальные элементы выполнены в виде ряда продольных параллельных ребер-выступов двух типов: гофрированных и гладких, в поперечном сечении концами вписанных в границу указанной окружности и преимущественно на равном угловом расстоянии друг от друга.2. The heat sink profile according to claim 1, characterized in that the heat sink radial elements are made in the form of a series of longitudinal parallel rib ribs of two types: corrugated and smooth, in cross section with the ends inscribed at the boundary of the specified circle and mainly at an equal angular distance from each other . 3. Теплоотводящий профиль по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение центрального паза имеет форму, соответствующую гайке, навинченной на резьбовой конец, а боковые пазы выполнены двух типов: наружный с фиксирующими сверху и снизу выступами, обращенными внутрь П-образной формы, и под указанными гладкими ребрами-выступами внутренние пазы с круглым поперечным сечением с возможной резьбой в них.3. The heat sink profile according to claim 1, characterized in that the cross section of the central groove has a shape corresponding to a nut screwed onto the threaded end, and the side grooves are made of two types: the outer one with the protrusions fixing from above and below, facing inward a U-shaped, and under the indicated smooth ribs-protrusions, internal grooves with a round cross-section with possible threading in them. 4. Линейный светодиодный прибор, корпус которого выполнен в виде радиатора с теплоотводящими ребрами, содержащий расположенные в едином корпусе светодиодный источник излучения и коллектор из оптически прозрачного материала, отличающийся использованием указанного в п.1, или 2, или 3 теплоотводящего профиля в качестве корпуса-радиатора, светодиодный источник выполнен в виде единой линии монтажных плат с одним или несколькими светодиодами на каждой, светодиоды подключены через провода токоподвода к электронному преобразователю питающей цепи, монтажные платы со светодиодами и провода закреплены в центральном пазу профиля, защитный оптически прозрачный экран вставлен с наружной стороны профиля в его наружном пазу, защитные торцевые пластины с формой поперечного сечения профиля закреплены креплениями во внутренних пазах профиля.4. A linear LED device, the casing of which is made in the form of a radiator with heat-removing fins, containing an LED radiation source and a collector made of optically transparent material located in a single casing, characterized in using the heat transfer profile specified in paragraph 1, or 2, or 3 as a casing - a radiator, the LED source is made in the form of a single line of circuit boards with one or more LEDs on each, the LEDs are connected through the wires of the current supply to the electronic converter of the power supply Circuits, mounting plates with LEDs and wires are fixed in the central groove of the profile, a protective optically transparent screen is inserted from the outside of the profile in its outer groove, protective end plates with the cross-sectional shape of the profile are fixed with fasteners in the internal grooves of the profile. 5. Линейный светодиодный прибор по п.4, отличающийся тем, что сверху монтажных плат со светодиодами и с проводами токоподвода вдоль всей длины корпуса-профиля установлен единый декоративный экран с прорезями для светодиодов, преимущественно рефлектор, зафиксированный краями продольных сторон во внутренних пазах корпуса-профиля.5. The linear LED device according to claim 4, characterized in that on top of the circuit boards with LEDs and current supply wires along the entire length of the profile housing, a single decorative screen is installed with slots for the LEDs, mainly a reflector fixed by the edges of the longitudinal sides in the internal grooves of the housing profile. 6. Линейный светодиодный прибор по п.4, отличающийся тем, что к торцевым пластинам прикреплены поворотные кронштейны, а сзади или сбоку корпуса-профиля выполнено отверстие для кабеля проводов токоподвода к светодиодам от внешнего электронного преобразователя питающей цепи.6. The linear LED device according to claim 4, characterized in that the rotary brackets are attached to the end plates, and a hole for the cable of the current lead wires to the LEDs from the external electronic converter of the supply circuit is made at the back or side of the profile body. 7. Линейный светодиодный прибор по п.4, отличающийся тем, что внутреннее пространство с монтажными платами и светодиодами отделено от внешней среды с заданной, в том числе высокой степенью защиты.

7. The linear LED device according to claim 4, characterized in that the internal space with circuit boards and LEDs is separated from the external environment with a given, including a high degree of protection.