CN101846275A - 一种利用气流自然散热的模块化led路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体照明领域,涉及一种利用气流自然散热的模块化LED路灯。由灯壳、灯架、LED模组和抱箍组成,灯壳通过连接件连接灯架,灯架上放置有LED模组,相邻的LED模组间设有一定的间隙,位于中间的LED模组两端设有抱箍,抱箍固定于灯架上,灯壳两侧开有通气孔或通气间隙。本发明采用大功率白光LED作为路灯的光源,采用能输出矩形光斑的并且满足路灯防护等级要求IP65的路灯专用的LED模组,使路灯能达到道路照明的要求,同时降低了路灯的设计与安装难度。通过在LED模组间留间隙及外壳上开孔的相结合方式,使得气流能够形成散热通道极大地提高了散热的效率,保证LED工作在合适的温度范围内。

Description

一种利用气流自然散热的模块化LED路灯
技术领域
本发明属于半导体照明领域,涉及一种用LED作为光源,特别涉及一种利用气流自然散热的模块化LED路灯。
背景技术
随着LED制造技术的不断进步,其光效不断提高,截止到目前,实验室大功率白光LED的光效已经超过190lm/W,市场上成熟产品的光效也已经达到100lm/W。这一光效值展现了LED在道路照明领域中的潜力。
与传统光源相比,LED又具有很多独特的优点,比如发光点小,易于进行光学设计,并且路灯效率可以做得很高,因此与传统光源相比具有巨大的节能潜力。此外,LED寿命长,抗震性好,显色指数高,这些特点都使得LED在道路照明应用中有着得天独厚的优势。
然而现在市场上也有一些LED路灯出现,但是这些路灯的设计时没有能充分了解LED的特性以及路灯的使用环境,在散热设计方面存在很大的问题。目前市场出现的LED路灯大多是整体式一体化的,所有的LED光源都密封在封闭的腔体内。路灯工作时通过路灯背部的散热片散热,但是为了提高散热效率,散热片一般直接裸露在空气中,这就使得空气中的油污和灰尘很容易在散热片上堆积,影响了路灯的散热效率,从而影响LED的工作性能与寿命。同时由于防护等级的要求而采用密封胶等方式将LED等元件密封形成一个很难拆卸的整体,即整体式LED路灯,这样现场维护是很困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合热力学原理利用气流自然散热的模块化LED路灯。
本发明提出的利用气流自然散热的模块化LED路灯,由灯壳1、灯架2、LED模组3和抱箍4组成,其中:灯壳1一侧通过连接件连接灯架2一侧,且灯壳1能以连接件为轴打开或闭合;灯架2上放置有LED模组3,LED模组3的数量视路面的照度要求而变化,相邻的LED模组3间设有一定的间隙6,便于气流的通过;位于中间的LED模组3两端设有抱箍4,抱箍4固定于灯架2上,灯壳1上开有通气孔或通气间隙5,通气孔或通气间隙5的个数视灯壳1的大小而定。
本发明中,所述LED模组3采用能形成矩形光斑或近似矩形光斑、具有良好散热特性且满足道路照明路灯防护等级(IP65)的LED模组。
本发明中,灯架2与灯壳1通过连接件连接,组成一体。灯架2可以是与灯壳1分体的两个部件,也可以是合二为一的一个部件,只要保证气流能从LED模组3的间隙通过并流出灯具。
本发明中,灯壳1上开有通气孔或通气间隙5,以便于从LED模组3间隙上升的气流可以通过灯壳1,形成气流通道,以使灯具具有良好的散热特性。
本发明根据LED工作需要严格控制器件温度的特点,并结合车行道上气流运动的特征以及道路照明路灯在使用中一些常见的注意事项,创造性的采用模块化与利用气流循环通路散热的相结合的方法,设计出的一款LED路灯,该路灯与传统的LED路灯相比,具有以下优点:
1、充分利用路灯工作时温度变化形成垂直气流,提高散热效率。
LED路灯在使用时产生大量的热量,热量由热沉带到灯壳的表面,特别是散热器上。这样散热器温度就会比较高,其周围的空气也会被加热,密度降低,形成热气球效应。在散热器周围的空气由于低密度而上升,低温区的冷空气进行补充。常态下由于空气有扰动,没有形成一定的散热通道,散热的效率并不高。本发明采用模块化的LED光源模组,使模组LED之间人为留有一定空隙,且在外壳钻孔或开槽,使整个路灯在使用时形成一定的空气流动通道。路灯的外壳的低密度的热空气通过外壳的孔上升,带走热量。由于气流牵引作用,即压强差,紧接着,相对高压的冷空气从路灯下底面的模组之间的空隙中钻入,与灯壳内的LED散热器进行热交换,继而从灯壳的孔中上升带走热量。周而复始,形成一个稳定的散热通道。从而达到冷却LED模组,提高LED路灯散热效率的目的。本发明正是基于这一点,在固定LED模组时,两个LED模组间留一定的间隙,并在灯壳对应的地方挖一定的孔或槽,使得气流能够灯壳间通过,带走LED模组上的热量,从而提高LED路灯的散热效率。
2、本发明采用了能形成矩形光斑的LED模组,相对于传统的整体式LED路灯提高了可维护性,可以现场更换,并且支持技术升级。由于IP等级防护的需要,整体式LED路灯把LED光源都封闭在封闭的腔体内,如果LED光源损坏,只能把整个路灯进行更换,送回原厂维修,而且目前整体式LED路灯重量较重,更换比较困难,维护成本很高。另外,当技术发展了,可通过简单的更换模组实现技术升级。本发明采用的LED模组,重量轻,体积小,如果损坏可以现场更换,维护非常方便,而且支持技术升级。
3、采用能形成矩形光斑且拥有IP65防护等级的LED模组,在设计路灯时就不需要考虑防护等级方面的要求,因而可在模组之间留有间隙及路灯外壳开孔或槽,形成前述的气流通道。本发明可根据路面的宽度以及照度要求灵活调整模组的个数。通过在模组间留一定空隙,使得形成气流通道成为可能。同时,我们采用的模组的防护等级已经达到道路照明路灯要求的IP65。
4、通过上面的外壳,对LED模组具有保护功能,一方面,使太阳不能直射到LED模组上,降低了模组的温度,另一方面,使得模组的散热片不会因灰尘油污的堆积减低散热效率,同时降低了路灯维护难度。外壳上的空隙又使得气流能够通过,从而提高了路灯的散热效率。
同时,本发明由于采用模块化设计,又提高了散热效率,使得路灯的质量可以明显减轻,并且使得路灯外形美观,安装方便。
本发明有以下特点:
1、路灯采用形成矩形光斑的LED模组做光源
2、通过LED模组实现路灯的配光和防护等级,降低了路灯设计和安装的难度,同时可根据路面的宽度和照度要求灵活调整LED模组的个数。
3、采用形成矩形光斑的LED模组的路灯路灯,方便维护,可以现场更换,支持技术升级。
4、LED模组上罩有外壳,使得模组的散热片间不容易粘附油污和积灰,避免了因此而降低模组的散热效率,也避免了太阳光直接照射到模组上,引起模组器件的老化,同时增加了路灯外观的艺术性。
5、LED模组间留有空隙,同时在灯罩的相应位置也留有空隙,使得气流循环通道形成,带走模组上的热量,提高冷却效率,降低LED模组工作温度
6、灯壳与LED模组的孔或空隙有助于整个路灯通过雨水带走污渍。
附图说明
图1为本发明的结构图示。
图2为本发明的仰视图。
图中标号:1为灯壳,2为灯架,3为LED模组,4为抱箍,5为灯壳上的通气孔或通气间隙,6为灯架上的间隙。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1:如图1-图2所示,将LED模组3按合适的间距固定在灯架2上,使相邻的LED模组3之间留有间隙6;将抱箍4固定在中间位置的LED模组3的两端,且抱箍4通过螺栓固定于于灯架2上;将灯壳1一侧通过连接件固定在灯架2一侧上。灯壳1两侧开有通气孔或通气间隙5。
本发明的制作过程如下:该路灯采用大功率白光LED作为路灯的光源,先将多个LED模组3固定在灯架2上,然后在灯架上用螺栓装上抱箍4,再将路灯外壳1罩在灯架外围。

Claims (3)

1.一种利用气流自然散热的模块化LED路灯,由灯壳(1)、灯架(2)、LED模组(3)和抱箍(4)组成,其特征在于灯壳(1)一侧通过连接件连接灯架(2)一侧,且灯壳(1)能以连接件为轴打开或闭合;灯架(2)上放置有LED模组(3),相邻的LED模组(3)间设有一定的间隙(6),位于中间的LED模组(3)两端设有抱箍(4),抱箍(4)固定于灯架(2)上,灯壳(1)上开有通气孔或通气间隙(5)。
2.根据权利要求1所述的利用气流自然散热的模块化LED路灯,其特征在于所述LED模组(3)采用能形成矩形光斑或近似矩形光斑、且满足道路照明路灯防护等级IP65的LED模组。
3.根据权利要求1所述的利用气流自然散热的模块化LED路灯,其特征在于灯架(2)与灯壳(1)通过连接件连接,组成一体。
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