Способ сборки узла источников излучения и светодиодное осветительное устройство, содержащее такой узел

СПОСОБ СБОРКИ УЗЛА ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ И СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЙ УЗЕЛ Способ сборки узла источников излучения и светодиодное осветительное устройство, содержащее такой узел, относится к светотехнике и может быть использовано при изготовлении осветительного оборудования для общего, наружного и внутреннего освещения. Техническим результатом заявленного решения является снижения термической деформации оптической панели, повышение технологичности, обеспечение герметичности и улучшение теплообмена. Способ отличается тем, что между оптической панелью и платой светодиодов размещают эластичный электроизоляционный пласт, снабженный адгезионным покрытием. Эластичный электроизоляционный пласт имеет отверстия для размещения светодиодов, а в качестве средства прижима упомянутой платы к радиатору использованы упругие элементы, установленные между радиатором и оптической панелью. Соколов Юрий Борисович (RU) Область техники Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при изготовлении высокоинтенсивного светодиодного осветительного оборудования для общего, наружного и внутреннего освещения. Уровень техники Процесс преобразования светодиодами электрической энергии в световое излучение сопровождается значительным выделением тепла. Для удаления избытков которого используют радиаторы, например,из алюминия. При этом важно обеспечить надежный тепловой контакт между поверхностью радиатора и платой, особенно это важно для зоны размещения светодиодного чипа. В условиях массового производства плоскостность сопрягаемых поверхностей далека от идеала. Для устранения воздушных зазоров между платой и радиатором используют теплопроводную пасту или обеспечивают минимизацию воздушных зазоров путем прижима платы к поверхности радиатора через теплопроводную пасту. Аналогичные проблемы возникают от избытка тепла на границе между поверхностью платы и защитной оптически прозрачной оболочкой. Термическая деформация оболочки приводит не только к ухудшению е оптических свойств, но и к разгерметизации поверхности платы. Известны далекие аналоги, содержащие корпус, прозрачное стекло, накрывающее печатную плату со светодиодами и опирающееся на корпус радиатора (патенты CN102095144 (A), CN201851969 (U),CN201811088 (U. Известно решение, в соответствии с которым для прижима платы светодиодов к радиатору используют упругий монтажный элемент, который крепится к радиатору винтом (EP2306035 (A1), МПКEP2306035(A1), опубликован 06.04.2011). Такое решение позволяет снизить тепловую нагрузку на светодиоды, но не является технологичным, так как установка большого количества упругих монтажных элементов имеет большую трудомкость. Известен светодиодный модуль, в котором плата со светодиодами установлена на поверхности радиатора с возможностью теплового контакта, оптически прозрачная панель охватывает плату и герметично закреплена на поверхности радиатора. Для создания усилия прижатия платы к радиатору в полость между оптической панелью и платой через специальный штуцер накачивают прозрачный герметик, который, расширяясь при нагревании, создат требуемое для прижатия платы усилие (CN101776256 (A),МПК F21V31/04, опубликован 14.07.2010). В известном решении проблема обеспечения герметичности и создания равномерного давления по всей площади платы решена идеально. Но, с точки зрения трудоемкости, такое решение не может быть использовано в крупном производстве в связи с его технологической сложностью. Ближайшим аналогом для заявленного решения является заявка CN101776256 (A). Техническим результатом заявленного решения является снижения термической деформации оптической панели, повышение технологичности, обеспечение герметичности и улучшение теплоотвода от платы светодиодов. Раскрытие сущности изобретения Заявленное решение, характеризующее способ сборки, включает следующую совокупность существенных признаков: способ сборки узла источников излучения светодиодного осветительного устройства, включающий размещение платы источников света на поверхности радиатора; размещение и герметизацию оптической панели; и создание усилия прижима платы к радиатору,и отличается тем, что оптическую панель соединяют с первой поверхностью эластичного электроизоляционного пласта, вторую поверхность которого соединяют с поверхностью платы светодиодов,причм соединение упомянутых поверхностей эластичного электроизоляционного пласта осуществляют силами адгезии, а усилие прижима создают приложением силы к поверхности оптически прозрачной панели. Заявленное решение, характеризующее узел источников излучения, изготовленный указанным способом, включает следующую совокупность существенных признаков: узел источников излучения, содержащий оптическую панель; радиатор; плату со светодиодами,размещенную на радиаторе с возможностью теплообмена; средства прижима платы к радиатору,и отличается тем, что между платой светодиодов и оптически прозрачной панелью размещен эластичный электроизоляционный пласт, соединенный первой поверхностью с поверхностью оптически прозрачной панели и второй поверхностью с поверхностью платы светодиодов, при этом упомянутый эластичный электроизоляционный пласт имеет отверстия для размещения упомянутых светодиодов, а в качестве средства прижима упомянутой платы к радиатору использованы упругие элементы, установленные на поверхности оптически прозрачной панели. Размещение эластичного пласта между прозрачной панелью и поверхностью платы обеспечивает создание соединения, допускающего свободное взаимное смещение соединяемых элементов при термическом расширении без деформирования и нарушения целостности связей. В частном случае эластичный пласт может быть образован силиконовым компаундом, который наносят через трафарет, например, в виде сетки, на поверхность платы светодиодов. Перечень графических материалов Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами: на фиг. 1 показан фрагмент сечения осветительного устройства, содержащего узел источников излучения; на фиг. 2 показано увеличенное изображение фрагмента узла источников излучения, изображенного на фиг. 1, иллюстрирующего вариант выполнения средства прижима платы к радиатору; на фиг. 3 показано изометрическое изображение платы с эластичным электроизоляционным пластом и оптической панелью в разборе. Узел источников излучения (фиг. 1) содержит радиатор 1, плату 2 светодиодов, эластичный электроизоляционный пласт 3, оптическую панель 4, упругие элементы 5 прижима. Между радиатором 1 и платой 2 предусмотрен зазор б для компенсации возможного теплового линейного расширения платы 2 (фиг. 2). Оптическая панель 4 со всеми смежными деталями конструкции имеет соединения, допускающие свободное взаимное смещение в пределах теплового расширения. Упругие элементы 5 прижима установлены в профилированном пазе 10 радиатора 1 так, что силами упругости элементов 5 создается давление на поверхность оптической панели 4, которое через эластичный электроизоляционный пласт 3 передатся на плату 2, прижимая е к пове хности радиатора 1. Плата 2 (фиг. 3) имеет светодиоды 7, на которой размещен эластичный электроизоляционный пласт 3, снабженный отверстиями 8, выполненными с возможностью размещения в них светодиодов 7. На оптической панели 4, в необходимых случаях, могут быть сформированы линзы 9, оптические свойства которых выбираются в зависимости от решаемой задачи. Выделяемое светодиодами 7 тепло в основном рассеивается через тепловой контакт платы 2 с поверхностью радиатора 1. Качество теплообмена между контактирующими поверхностями платы 2 и радиатора 1 зависит от площади поверхности их соприкосновения. Для обеспечения постоянства площади теплообмена плата 2 прижимается к радиатору 1 при помощи упругих элементов 5. В качестве конкретного примера выполнения заявленного решения можно указать уличное высокомощное светодиодное осветительное устройство, фрагмент которого приведен на фиг. 1. На радиаторе 1 из алюминиевого сплава размещена, возможно через теплопроводную пасту, плата 2 со светодиодами 7,на поверхности которой размещен электроизоляционный пласт 3, поверхности которого обладают адгезивными свойствами. На одной из поверхностей пласта 3 расположена, например, поликарбонатная оптическая панель 4. В процессе работы осветительного устройства выделяемое светодиодами 7 тепло вызывает тепловое расширение платы 2. За счет разницы коэффициентов линейного расширения материалов между элементами возникает механический сдвиг. Однако благодаря эластичности электроизоляционного пласта 3 нарушения целостности связей между элементами не происходит, герметичность светодиодов не нарушается, а относительное смещение деталей компенсируется за счет сдвига в слое эластичного пласта 3. Возможность промышленного применения Приведенные в описании варианты элементов осветительного устройства не являются исчерпывающими. Они могут быть заменены эквивалентными по достигаемому результату материалами, связями, конструкциями. Операции изготовления и составные части конструкции осветительного устройства имеют простые формы, которые могут быть изготовлены с использованием известных средств, имеющих автоматизированное управление. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Узел источников излучения светодиодного осветительного устройства, содержащий оптическую панель, радиатор, плату со светодиодами, размещенную на радиаторе с возможностью теплообмена,средства прижима платы к радиатору, отличающийся тем, что между платой светодиодов и оптически прозрачной панелью размещен эластичный электроизоляционный пласт, соединенный с поверхностью оптически прозрачной панели и с поверхностью платы светодиодов, при этом упомянутый эластичный электроизоляционный пласт имеет отверстия для размещения упомянутых светодиодов, а в качестве средства прижима упомянутой платы к радиатору использованы упругие элементы, установленные между поверхностью оптически прозрачной панели и поверхностью профилированного радиатора. 2. Способ сборки узла источников излучения по п.1, включающий размещение платы источников света на поверхности радиатора, размещение и герметизацию оптической панели и создание усилия прижима платы к радиатору, отличающийся тем, что между оптической панелью и платой светодиодов размещают эластичный электроизоляционный пласт, обладающий адгезионными свойствами, поверхность которого соединяют с поверхностью оптической панели и поверхностью платы светодиодов, а усилие прижима создают воздействием упругих элементов на поверхность оптически прозрачной панели. 3. Способ сборки узла источников излучения по п.2, отличающийся тем, что в качестве эластичного электроизоляционного пласта используют силиконовый компаунд, который наносят через трафарет на поверхность платы светодиодов, например, в виде сетки.