CN101101095A - Led隧道灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED隧道灯，包括壳体、至少一个安装于壳体上的照明模块；所述壳体包括灯体固定结构；照明模块包括罩在LED灯上的透镜罩，透镜罩由透镜阵列组合而成，其中透镜包括位于透镜中间部位、呈枕头形状的散光凸起和位于散光凸起两侧的聚光边；所述散光凸起包括内壁面的光线入射面和外壁面的光线出射面；所述灯体固定结构包括固定架和LED灯壳体的固定板面，所述聚光边呈凸起的波峰状。解决了现有LED灯的透镜聚光效果差、照明光分布不均匀的问题。本发明可控制光线分布使光斑呈矩形，在有效照射区域内照度非常均匀，区域外几乎无杂光。

Description

LED隧道灯
技术领域
本发明属于LED照明领域，涉及一种LED隧道灯具。
背景技术
传统的隧道照明灯具主要采用钠灯、汞灯或金卤灯，而这些灯的耗电量大，且寿命短，维护费用高，不利于环保。因此，采用LED灯具替代传统灯具已成为照明领域的一场革命。
LED隧道灯通常会在LED外部罩设一透镜以便于聚集光线，但现有的透镜投射的光斑为圆形，而且中心与周边之间的光强度相差较大；此外，对于一些在某个方向上需要大范围照明，而在另一方向上却需要小范围照明的场合，例如道路照明，在道路延伸方向上要求照射范围宽，照明效果好，角度需求大；而在垂直道路方向上并不需要宽范围的照明，否则，既浪费电能，还会对周围环境造成光污染。但对于现有这圆形透镜的LED来说，只能通过在道路延伸方向上多设灯具，通过相邻灯具的光斑叠加来达到光强度要求，即使这样，也难以避免“排骨路”的照明效果，灯具正下方的照度高，其它区域照度低，导致路面平均照度低且均匀度差，这种亮暗不均的照明，直接影响行车安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED隧道灯，解决现有LED灯的透镜聚光效果差、照明光分布不均匀、光污染大、耗电量大等问题。
为此，本发明公开了一种LED隧道灯，包括壳体、至少一个安装于壳体上的照明模块；所述壳体包括灯体固定结构；照明模块包括罩在LED灯上的透镜，其中透镜包括位于透镜中间部位、呈枕头形状的散光凸起和位于散光凸起两侧的聚光边；所述散光凸起包括内壁面的光线入射面和外壁面的光线出射面；所述灯体固定结构包括固定架和LED灯壳体的固定板面，所述聚光边呈凸起的波峰状。
优选地：所述散光凸起的内侧设有容置LED的凹坑，凹坑的壁面形状为半圆球形、圆柱形、顶面为凹圆弧面的圆柱形、顶面为凸圆弧面的圆柱形的形状中的任意一种。
优选地：所述透镜为PC或PMMA透明材料材质。
优选地：所述固定板面上设有安装滑槽，所述固定架上设有安装孔；安装滑槽和安装孔内置有将固定板面与固定架固定连接起来固定螺栓；安装滑槽的槽口有向内趋向闭合槽口的、供螺栓夹紧的槽边。这种槽体式安装结构不仅可以牢固的将灯体固定在墙体上，还具有方便调节的优点，通过螺栓在槽体内的滑动来调节灯体上下移动的位置，进而调控照明的范围做到照明范围最优。
优选地：所述壳体内空间被分成两组并排的独立部分，每个独立部分的空间内均安装有一个独立的照明模块；所述壳体的固定板面上设有两组安装滑槽，所述固定架为包括两组安装孔的桥架。
本发明相比现有技术的有益效果如下：采用这种透镜后，其配光曲线呈蝙蝠翼形，并且各个剖面因需而异不完全相同，而能合理控制光线分布使光斑呈矩形，并且在有效照射区域内出光效率大于75％，总透光率大于90％，最大程度地降低了光的损失，使光源发出的光得到充分的利用；此外，在有效照射区域内照度非常均匀。光斑边缘清晰，有效照射区域外几乎无杂光，没有不良眩光，不会造成光污染；可广泛应用于隧道照明、道路照明、广告投光等对照明区域有特殊要求的照明领域，如隧道灯、路灯、投光灯等，是一种绿色、节能、环保的照明产品。在原有LED灯透镜基础上增大了出光效率和出光角度。同样的安装高度，灯间距可以增大，更适应大角度照明的需求。地面总体亮度也有所提升。本发明其聚光效果好，仅需普通LED灯50％左右的光源光通量，就能符合道路照明的光分布与照度以及节能、环保要求，从而具有显著地节能效果；其照度均匀性良好，照射范围准确，无眩光，无辐射。
附图说明
图1是本发明LED隧道灯用的透镜立体图。
图2是本发明LED隧道灯用的透镜俯视图。
图3是沿图2中A-A线的剖视图。
图4是本发明LED隧道灯用的透镜的第二实施方式剖视图。
图5是本发明LED隧道灯用的透镜的第三实施方式剖视图。
图6是本发明LED隧道灯用的透镜的第四实施方式剖视图。
图7是采用本发明透镜的LED隧道灯的光斑图。
图8是采用本发明透镜的LED隧道灯的照度分布图。
图9是本发明LED隧道灯立体结构图。
图10是本发明LED隧道灯的结构分解图。
图11是本发明LED隧道灯的透镜灯罩的立体图。
图12是本发明LED隧道灯的透镜灯罩的俯视图。
图13是沿图12中A-A线的剖视图。
图14是沿图12中B-B线的剖视图。
图15是本发明LED隧道灯的透镜灯罩的仰视图。
图16是本发明LED隧道灯的正面效果图。
图17是本发明LED隧道灯投射在路面上的光斑图。
图18是本发明LED隧道灯在路面上的照度分布图。
图中标识说明：固定臂1、活动臂2、桥架3、右散热器4、LED 5、第二照明模块电源板6、第一照明模块电源板7、密封垫8、底盖9、接线盒密封垫10、接线盒盖板11、面板12、透镜罩13、左散热器14、顶盖15、调节螺钉16、框体17、固定螺母18、固定螺栓19、安装滑槽20、灯罩21、基板密封垫22、导热绝缘垫23、导热基板24、桥架固定边50、透镜210、散光凸起2100、聚光边2101、凹坑2102、第一侧面21000、第二侧面21001、第三侧面21002、第四侧面21003、反射面21010。
具体实施方式
本发明提供一种LED隧道灯。这种隧道灯包括壳体、至少一个安装于壳体上的照明模块。其中壳体包括灯体固定结构；照明模块包括罩在LED灯上的透镜。其中透镜包括位于透镜中间部位、呈枕头形状的散光凸起和位于散光凸起两侧的聚光边。散光凸起包括内壁面的光线入射面和外壁面的光线出射面。灯体固定结构包括固定架和LED灯壳体的固定板面。本发明为了有良好的出光效率和出光角度，对聚光边做了优化设计，使聚光边呈凸起的波峰状。
本发明的优选方式为：散光凸起的内侧设有容置LED的凹坑，凹坑的壁面形状为半圆球形、圆柱形、顶面为凹圆弧面的圆柱形、顶面为凸圆弧面的圆柱形的形状中的任意一种。
本发明的优选方式为：透镜为PC或PMMA透明材料材质。
本发明的优选方式为：固定板面上设有安装滑槽，固定架上设有安装孔；安装滑槽和安装孔内置有将固定板面与固定架固定连接起来固定螺栓；安装滑槽槽口有向内趋向闭合槽口的、供螺栓夹紧的槽边。这种槽边亦理解为安装缘。
本发明的优选方式为：壳体内空间被分成两组并排的独立部分，每个独立部分的空间内均安装有一个独立的照明模块；壳体的固定板面上设有两组安装滑槽，固定架为包括两组安装孔的桥架。
本发明的较佳实施例如图1至图3所示，这种LED隧道灯用的透镜，第一侧面21000中部设有一凹坑(透镜腔)2102，可供一个LED安装于凹坑2102的圆心处，凹坑2102的坑壁面即构成透镜的入射面。第一侧面21000、第三侧面21002和第四侧面21003构成出射面，透镜第一侧面21000中部弧形凸出形成呈枕头形的出射面。所谓枕头形即大体上呈两端为弧面的长条体形状，且长条体的两侧中部向内侧稍凹入，且上表面弧面凸出，而且，透镜的第一侧面上围绕凹坑2102设有一圈将光线反射向出射面的第四侧面21003的全反射面21010，全反射面可为轴对称和非对称的结构。透镜优选采用透光性能非常好的透明材料制成，如PC或PMM。
如图4所示，是本发明LED隧道灯用的透镜的第二实施方式剖视图，其与图3所示的透镜区别在于：凹坑为一圆柱形，LED灯可安装于坑口中央处，自圆柱形顶面的射出的光线经折射后直接经透镜出射面射出，而自圆柱形侧面射出的光线经全反射面全反射后再自透镜出射面射出。此外，在图4所示透镜的圆柱形的凹坑2102基础上，还可将凹坑2102的顶面设计成一圆弧面，该圆弧面可以是下凹的圆弧面(如图5所示的第三实施方式)或者为上凸的圆弧面(如图6所示的第四实施方式)。这些不同形状的凹坑设计，可搭配不同光分布的LED，并不会对聚光效果产生影响。
如图7所示，是采用了这种透镜的LED灯具的光斑图，可以看出，形成的光斑基本上呈矩形，而可有效满足对于两垂直轴方向上照明要求存在不同的场合的照明需求，例如道路照明。图8所示，为采用了这种透镜的LED灯具的照度分布图，可以看出，其光斑的中央与四周的照度差异较小，即照度均匀度好。
如图9～图15所示，本发明的LED灯具的具体结构。LED 5的阵列装设于导热基板24上，通过导热基板24实现机械连接、电连接和热传导，导热基板24借助于导热绝缘垫23贴设于散热器下表面。其外围设有基板密封垫22。
图9、图10中固定臂1通过调节螺钉16与活动臂2连接，活动臂2通过底部的螺钉连接在桥架3上。桥架3有两组桥架固定边50，桥架固定边50通过固定螺母18和固定螺栓19固定在散热片框体17上。框体17上有纵向的安装滑槽20，安装滑槽的槽口有向内延伸的安装缘，固定螺栓19和固定螺母18通过夹紧安装缘和桥架固定边50将桥架与框体固定连接起来。
散热器设有若干散热鳍片，且散热器底面设有凹槽(图10中有两个散热器左散热器14、右散热器4)，导热基板24借助于导热绝缘垫23安装于凹槽底部，而LED 5的阵列装设于导热基板24上，通过导热基板实现机械连接、电连接和热传导，透镜罩13又安装于LED 5的阵列的外侧，导热基板24上的每个LED对应透镜灯罩上一个透镜的凹坑的圆心处。
参看图10，框体左右两边分别为左散热器14和右散热器4，第一照明模块电源板7和第二照明模块电源板6分别置于散热器框体内的两个通孔内，通孔两端分别用密封垫8将两端密封以防止雨水渗入电路板。透镜罩13置于散热器底部的凹槽内并用面板12将其压紧固定。前端的密封垫8通过底盖9固定在散热器上，底盖上有一个接线盒，接线盒上有接线盒盖板11，盖板与接线盒之间有接线盒密封垫10密封。
图10中实施例有两个照明模块，每个照明模块均独立工作，互不影响。
图9所示，安装滑槽20使得本发明实际应用非常方便，利用安装滑槽20可以配合轨道安装，可以灵活方便的任意组合灯具。如图9所示，图中还单独在桥架之间的散热器上设有一个安装滑槽，这样可以更为方便的固定灯体，特别是将几个这样的灯体并排使用的时候，可以采用较小的桥架连接两个相邻的安装滑槽，另外一个安装滑槽可以用来和其它的这样的灯体进行连接以满足需要。因此，可以根据不同用途配置不同的安装支架，从而满足各种使用需求。
图17所示是本发明LED隧道灯投射在路面上的光斑图，由于隧道灯安装时会有一定的倾斜角度，通常为0～45度，此时其投射在路面上的光斑受灯具倾斜安装的影响而略微成梯形。图18所示是LED隧道灯在路面上的照度分布图，其光斑形状虽然受到灯具倾斜安装的影响，但其照度分布基本不受影响，在灯具正下方的区域与光斑其他区域照度分布仍较为均匀。另外，灯具正下方一侧照度略高于其它区域也符合道路照明中快车道照度高于慢车道的要求。

Claims (5)

1、一种LED隧道灯，包括壳体、至少一个安装于壳体上的照明模块；所述壳体包括灯体固定结构；照明模块包括罩在LED灯上的透镜，其中透镜包括位于透镜中间部位、呈枕头形状的散光凸起和位于散光凸起两侧的聚光边；所述散光凸起包括内壁面的光线入射面和外壁面的光线出射面；所述灯体固定结构包括固定架和LED灯壳体的固定板面，其特征在于：所述聚光边呈凸起的波峰状。
2、根据权利要求1所述的LED隧道灯，其特征在于：所述散光凸起的内侧设有容置LED的凹坑，凹坑的壁面形状为半圆球形、圆柱形、顶面为凹圆弧面的圆柱形、顶面为凸圆弧面的圆柱形的形状中的任意一种。
3、根据权利要求1所述的LED隧道灯；其特征在于：所述透镜为PC或PMMA透明材料材质。
4、根据权利要求1所述LED隧道灯，其特征在于：所述固定板面上设有安装滑槽，所述固定架上设有安装孔；安装滑槽和安装孔内置有将固定板面与固定架固定连接起来固定螺栓；安装滑槽的槽口有向内趋向闭合槽口的、供螺栓夹紧的槽边。
5、根据权利要求4的LED隧道灯，其特征在于：所述壳体内空间被分成两组并排的独立部分，每个独立部分的空间内均安装有一个独立的照明模块；所述壳体的固定板面上设有两组安装滑槽，所述固定架为包括两组安装孔的桥架。
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