Valaisimen mekaniikkaratkaisut

Valaisimen mekaanisella toteutuksella ja käytetyillä materiaaleilla on keskeinen merkitys valaisimen kestävyydelle. Pitkäkestoiseen ulkovalaistus-käyttöön tarkoitetun valaisimen mekaanisten ratkaisujen valinta on hyvin tärkeää. On tarpeen löytää ratkaisuja, jotka kestävät tuulta, tuiskua, aurinkoa, sadetta, saasteita, lumikuormaa jne.

Perinteisten tievalaisimien perusteella kokemuksena on, että esimerkiksi muovia ei tule käyttää kantavina osina ja perusrakenteena on tarpeen olla alumiini, jotta valaisimella olisi perusedellytykset kestää haluttu kolmenkymmenen vuoden käyttöikä. Metallien yhteensopivuus toisiinsa on myös olennaista, jotta ne eivät syö toisiaan.

Perinteiset valaisimet vikaantuvat mm. seuraavista syistä polttimon rikkoontumisen ja 2-4-vuoden välein tehtävän ryhmävaihdon lisäksi:

  • Johtimien ruuvikiinnitykset löystyvät.
  • Valaisimen muovikupu tummuu valonlähteen kuumuuden ja sen tuottaman säteilyn johdosta.
  • Valaisimen muovikupu rikotaan.
  • Valaisimen sisälle menee likaa, jolloin sen heijastin ja muovikupu likaantuvat sisältä.
  • Liitäntälaite menee rikki.

Ledin vaikutus valaisimen mekaaniseen rakenteeseen

Ledin kannalta lämmönhallinta ja pöly- ja kosteustiiveydet ovat olennaisia, kun halutaan pitkää ja mahdollisimman huoltovapaata käyttöikää. Ledin luotettavuus nousee ja elinikä pitenee mitä viileämpänä led on käytössä, toisin kuin perinteinen poltin, joka toimii sitä paremmin mitä kuumempana se on käytössä. Ledin pitkää elinikää ei voida hyödyntää, jos led ja valonsuuntaukseen liittyvät optiset sisärakenteet likaantuvat pölystä. Näistä seikoista johtuen led-rakenne, led-moduuli, on oltava suojattu pölyltä ja kosteudelta. IP-luokan on tarpeen olla IP65 tai korkeampi. 

Led-komponenttina ei tuota perinteisten valonlähteiden tapaan UV-säteilyä. Optinen muovirakenne säilyy kirkkaana led-valaisimessa huomattavasti pidempään, kuin perinteisten valonlähteiden kanssa. Kun led-valaisimen lämmönhallinta on hoidettu hyvin, myöskään lämpötila ei vanhenna ja tummenna muovia.

Mekaaniset rakenteet Valopaan valaisimissa

Valopaan valaisimissa käytetään metalleina joko alumiinia tai ruostumatonta ja happoterästä. Näkyvät alumiinipinnat joko polttomaalataan tai anodisoidaan varmistamaan ulkonäön säilyminen koko käyttöajalle. Alumiini tuottaa yhtä aikaa hyvän lämmönsiirron ledistä ulkoilmaan, pitkän käyttöiän ja suhteellisen keveän rakenteen. Ruostumatonta terästä käytetään rakenneosissa, joissa halutaan erityistä lujuutta. Kiinnitysosat ovat happoterästä.

Muovia käytetään mm. valonsuuntauksen toteuttavissa linsseissä ja elektroniikan valukapseloinnissa. Linssimateriaalivaihtoehtojaon kaksi, optisesti hyvin korkealaatuinen akryyli ja mekaanisia rasituksia hyvin kestävä UV-suoja-aineella varustettu polykarbonaatti. Linssin mekaaniset mitat ovat pienet ja yhdessä muovin hyvän lujuuden kanssa se kestää hyvin ilkivaltaa verrattuna perinteisiin kupuihin. Elektroniikan kapseloinnissa käytetään pitkään esimerkiksi autoelektroniikassa käytössä olleita materiaaleja. VPM led-moduulien kotelointiluokka on IP65. Liitäntälaitteet ovat joko IP65 koteloituja tai ne ja muu elektroniikka sijoitetaan rakenteiden sisälle vaatimusten mukaiseen koteloluokkaan.

Valopaan valaisimissa vältetään ruuviliitosten käyttöä. Moduulien väliset liitokset toteutetaan joko jousiliittimillä tai puristusliitoksilla. Puristusliitokset ovat geeli/öljy täytteisiä kun liitos tarvitaan suojaan pölyltä ja kosteudelta. Valaisimen tulokaapeli(t) kytketään tyypillisesti myös jousiliitoksin.

Valopaan valaisimet ja VPM led-moduulit ovat vaihdettavissa. Led-moduulit voidaan elinkaaren loputtua purkaa ja kierrättää. VPM1 led-moduulin alumiinirunko on kierrätysalumiinia. Liitäntälaite sijoitetaan mahdollisimman etäälle led-moduulien lämmöstä varmistamaan niiden kestävyyttä.