CN101929642A - 一种可替换模块化led路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可替换模块化LED路灯，其特征在于：它包括灯架及其上设置的若干个可单独拆卸的LED光源模块，每个LED光源模块内独立设置有防水结构、LED芯片阵列、光学部件、散热结构和电气部件。本发明使得LED路灯具有更大的适用性，可以实现标准化设计和生产，结构简单，散热效果好，具有良好的推广价值。

Description

一种可替换模块化LED路灯
技术领域
本发明涉及半导体照明系统技术领域，本发明的实施例涉及一种可替换式模块化LED路灯照明系统。
背景技术
发光二极管（LED）是一种利用半导体发光器件，其发光机理是利用电子和空穴的复合作用产生光子。LED具有发光效率高，显色性好，耗电量少，节能环保，安全可靠性高，使用寿命长的优势。LED作为一种新型、低功耗的光源已经在逐渐取代目前道路照明主要用的高压钠灯。目前，LED路灯的整灯效率接近100 lm/W，与高压钠灯的效率相近。随着技术的发展，在不远的将来LED路灯的效率将超过高压钠灯并将取代高压钠灯成为道路照明的主力光源。尽管LED路灯相对于传统的高压钠灯具有多方面的优势，但是LED路灯的过高售价阻碍了其推广。造成售价偏高的原因除了LED路灯各种部件的成本过高外，现有的LED路灯的集成程度不高，生产效率比较低也是其中的重要原因。现有的LED路灯大都是整体设计制造，各种不同的产品之间不具有通用性，可换性。这也造成了LED路灯的可替换性差，维护成本高，间接地增加了LED路灯的成本。LED路灯的模块化和标准化是提高LED路灯集成度，降低LED路灯成本的一种有效方法和趋势。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，更换和维护方便，节能环保，而且通用性好，成本低的可替换模块化LED路灯。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种可替换模块化LED路灯，其特征在于：它包括灯架及其上设置的若干个可单独拆卸的LED光源模块，每个LED光源模块内独立设置有防水结构、LED芯片阵列、光学部件、散热结构和电气部件。
作为上述方案的进一步说明，所述灯架是镂空的，灯架包括上盖板、前后挡板和侧安装板，相邻两个LED路灯模块之间的对应位置开有供空气流动的矩形槽，上盖板表面、前后挡板和侧安装板上分别设置一定数量的圆头矩形槽。
所述灯架的LED光源模块外对应设置有路灯面罩，路灯面罩是圆弧形，在相邻两LED光源模块之间的对应位置上开有能将从上盖板进入路灯的雨水或灰尘排出的小孔或槽。
所述LED光源模块的光学部件采用具有形成矩形光斑功能的光学透镜，透镜边缘预留有防水部件和盖板的安装平面；LED芯片阵列通过焊料焊接在电路板上，光学透镜与焊接有LED芯片阵列的电路板之间的间隙填充硅胶。
所述光学透镜采用塑料或玻璃材质的反光杯或二次光学透镜。
所述LED光源模块具有与灯架连接的模块支架，LED光源模块的上下方分别设置有防水胶垫，上、下防水胶垫之间有防水压圈，LED光源模块外设置有对其进行保护的模块面罩。
所述LED光源模块的LED芯片阵列，分布形式是m×n，m，n均大于0，所述芯片阵列的芯片间距在0.1~5mm，芯片阵列上表面均匀涂覆有一层荧光粉。
所述灯架背面设置有由接头角度调节板和安装接头组成的灯架角度调节机构， 接头角度调节板设置在安装接头的两侧，接头角度调节板上设置有弧形槽孔，该弧形槽孔中设置有紧固螺钉与安装接头连接固定。
所述散热结构包括金属基板及其上设置的散热鳍片，金属基板呈长方形，散热鳍片分布在金属基板长边的两侧，散热鳍片在水平方向留有方便空气水平及垂直方向流通的空隙，散热鳍片的下底边延伸至金属基板外并暴露于空气中；金属基板的中部设置电源,散热鳍片分布在电源外围区域。
所述散热结构还包括设置在LED芯片底部的热沉，电路板与散热结构的热沉之间填充有热界面材料，光学透镜与散热结构的热沉之间通过硅胶粘结。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用在灯架上设置若干个可单独拆卸的LED光源模块，使LED路灯具有可替换性，方便更换和维护；灯架具有与LED光源模块连接的模块支架，其大小可以根据LED光源模块数量的实际需要进行扩展，使得LED路灯具有更大的适用性，可以实现标准化设计和生产，灯架的上盖板上和在LED路灯模块与LED光源模块之间的对应位置开有一些供空气流动的圆头矩形槽，空气可以流过LED路灯模块与模块之间的散热鳍片而穿过LED路灯装置，增强了散热鳍片的效率。
2、本发明的散热鳍片分布在金属基板长边的两侧，其下底边大部分暴露在空气中，这样空气可以从下往上流过散热鳍片进行冷却，可以增强其散热效率，而中间无散热鳍片的部分放置电源，使散热鳍片既作为LED光源模块的散热装置，又能为电源提供散热，而传统散热鳍片空气只能从侧边进入鳍片间冷却，因此本方案的散热系统有更高的散热效率。
3、本发明的路灯具有圆弧形玻璃面罩，且在相邻两LED光源模块之间的对应位置上开有小孔或槽，可使得进入路灯的雨水或灰尘排出。
4、散热鳍片采用重量较轻的镁合金材料，可降低LED路灯的整体重量，使安装更加方便。
附图说明
图1为本发明的一个具体实施实例的整体结构图，图1（a）是仰视图，图1（b）是正视图，图1（c）是左视图，图1（d）是俯视图；
图2是本发明的一个具体实施实例的LED光源模块的散热结构图，图2（a）是主视图，图2（b）是俯视图，图2（c）是左视图；
图3（a）和图3（b）为本发明的一个具体实施实例的灯架上对应位置的上下表面的局部结构图；
图4为本发明的一个具体实施实例的带有路灯面罩的路灯左视图。
附图标记说明：1前挡板，　2透镜压板，　3 LED透镜，　4散热鳍片，　5侧安装板，　6后挡板，　7紧固螺钉，　8安装接头，　9护线管接头， 10接头角度调节板， 11软管接头， 12上盖板， 13 金属基板， 14防水压圈， 15模块面罩， 16 路灯面罩。
具体实施方式
如图1(a)~图1（d）所示，本发明一种可替换模块化LED路灯，它包括灯架及其上设置的若干个可单独拆卸的LED光源模块，每个LED光源模块内独立设置有防水结构、LED芯片阵列、光学部件、散热结构和电气部件， LED芯片阵列外设置有LED透镜3。LED光源模块的光学部件采用具有形成矩形光斑功能的光学透镜，透镜边缘预留有防水部件和盖板的安装平面；光学透镜采用塑料或玻璃材质的反光杯或二次光学透镜，光学透镜外设置透镜压板2。LED芯片阵列通过焊料焊接在电路板上，光学透镜与焊接有LED芯片阵列的电路板之间的间隙填充硅胶。其中，LED芯片阵列分布形式是m×n，m，n均大于0，本实施例采用12×4 LED芯片阵列，芯片阵列的芯片间距在0.1~5mm，芯片阵列上表面均匀涂覆有一层荧光粉。如图2所示，散热结构包括金属基板及其上设置的散热鳍片4，散热鳍片采用重量较轻的镁合金材料，金属基板13呈长方形，散热鳍片分布在金属基板长边的两侧，散热鳍片在水平方向留有方便空气水平及垂直方向流通的空隙，散热鳍片的下底边延伸至金属基板13外并暴露于空气中，这样空气可以从下往上流过散热鳍片进行冷却，可以增强其散热效率；金属基板13的中部设置电源,散热鳍片分布在电源外围区域。散热结构还包括设置在LED芯片底部的热沉，电路板与散热结构的热沉之间填充有热界面材料，光学透镜与散热结构的热沉之间通过硅胶粘结。LED光源模块具有与灯架连接的模块支架，LED光源模块的上下方分别设置有防水胶垫，上、下防水胶垫之间有防水压圈14，LED光源模块外设置有对其进行保护的模块面罩15和路灯面罩16。
如图3（a）和图3(b)所示，灯架是镂空的，灯架包括上盖板12、前后挡板1、6和侧安装板5，相邻两个LED路灯模块之间的对应位置开有供空气流动的矩形槽，在LED光源模块与模块之间允许空气流过，上盖板表面、前后挡板和侧安装板上分别设置一定数量的圆头矩形槽。灯架背面设置有由接头角度调节板10和安装接头组成的灯架角度调节机构， 接头角度调节板设置在安装接头的两侧，接头角度调节板上设置有弧形槽孔，该弧形槽孔中设置有紧固螺钉7与安装接头8连接固定，安装接头8上设置有护线管接头9，灯架背面设置有软管接头11。
如图4所示，灯架的LED光源模块外对应设置有路灯面罩，路灯面罩是圆弧形，在相邻两LED光源模块之间的对应位置上开有能将从上盖板进入路灯的雨水或灰尘排出的小孔或槽。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可替换模块化LED路灯，其特征在于：它包括灯架及其上设置的若干个可单独拆卸的LED光源模块，每个LED光源模块内独立设置有防水结构、LED芯片阵列、光学部件、散热结构和电气部件。
2.根据权利要求1所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述灯架是镂空的，灯架包括上盖板、前后挡板和侧安装板，相邻两个LED路灯模块之间的对应位置开有供空气流动的矩形槽，上盖板表面、前后挡板和侧安装板上分别设置一定数量的圆头矩形槽。
3.根据权利要求1或2所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述灯架的LED光源模块外对应设置有路灯面罩，路灯面罩是圆弧形，在相邻两LED光源模块之间的对应位置上开有能将从上盖板进入路灯的雨水或灰尘排出的小孔或槽。
4.根据权利要求1所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述LED光源模块的光学部件采用具有形成矩形光斑功能的光学透镜，透镜边缘预留有防水部件和盖板的安装平面；LED芯片阵列通过焊料焊接在电路板上，光学透镜与焊接有LED芯片阵列的电路板之间的间隙填充硅胶。
5.根据权利要求4所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述光学透镜采用塑料或玻璃材质的反光杯或二次光学透镜。
6.根据权利要求1所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述LED光源模块具有与灯架连接的模块支架，LED光源模块的上下方分别设置有防水胶垫，上、下防水胶垫之间有防水压圈，LED光源模块外设置有对其进行保护的模块面罩。
7.根据权利要求1所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述LED光源模块的LED芯片阵列，分布形式是m×n，m，n均大于0，所述芯片阵列的芯片间距在0.1~5mm，芯片阵列上表面均匀涂覆有一层荧光粉。
8.根据权利要求1或2所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述灯架背面设置有由接头角度调节板和安装接头组成的灯架角度调节机构， 接头角度调节板设置在安装接头的两侧，接头角度调节板上设置有弧形槽孔，该弧形槽孔中设置有紧固螺钉与安装接头连接固定。
9.根据权利要求1所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述散热结构包括金属基板及其上设置的散热鳍片，金属基板呈长方形，散热鳍片竖直分布在金属基板长边的两侧，散热鳍片在水平方向留有方便空气水平及垂直方向流通的空隙，散热鳍片的下底边延伸至金属基板外并暴露于空气中；金属基板的中部设置电源,散热鳍片分布在电源外围区域。
10.根据权利要求1或9所述的可替换模块化LED路灯，其特征在于：所述散热结构包括设置在LED芯片底部的热沉，电路板与散热结构的热沉之间填充有热界面材料，光学透镜与散热结构的热沉之间通过硅胶粘结。
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