CN102062325A - Led路灯装置 - Google Patents
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Abstract
LED路灯，包括电源壳体(1)、LED灯模组(2)、前端盖(3)、两侧固定边条(4)、角度调节块(5)、LED灯模组连杆(6)和LED灯模组固定片(7)；两侧固定边条(4)、前端盖(3)和电源壳体(1)形成中空框架式路灯灯头；LED灯模组(2)均水平横置于路灯灯头框架内，其两端穿在固定边条(4)上，一端与LED灯模组固定片(7)可转动地连接；各LED灯模组固定片(7)与平行于固定边条(4)的LED灯模组连杆(6)可转动地连接；角度调节块(5)通过连杆和LED灯模组连杆(6)可转动地连接，拨动角度调节块(5)能调节LED灯模组的照射角度。本发明的有益效果在于，结构简单、成本低；散热性能好、性价比高；能提供更好的照明条件。
Description
技术领域 本发明涉及用于大街或道路等户外照明的灯光装置，特别是涉及使用半导体发光器件的LED路灯。
背景技术 路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用钠灯或金属卤化物灯，传统钠灯和金属卤化物灯光效较高，但是这类光源应用在道路灯具中时，只有40％的光是直接照射到路面，其他光是通过灯具反射器再投射出灯具，而反射器的效率仅为50％至60％，整体灯具效率一般仅有70％，且反射器设计难度大，无法真正满足配光要求，普遍存在直接照射方向照度过大，而在两灯光线交叉处照度过小的问题。
近年来，随着人们环保意识的加强，各种环保、节能照明产品如雨后春笋般不断涌现出来，尤其是LED照明技术的发展，为功能性照明提供了可能。现有技术LED照明技术不仅在装饰性照明领域，而且在功能性照明领域也已占有一席之地，LED作为一种固体照明光源，以其长寿命、高光效、多光色及一次配光定向照射功能，可在安全低电压下工作，也可连续开关闪断，能轻松实现0～100％调光功能等诸多优势，成为新一代光源的发展趋势。在道路照明领域，LED路灯也在不断发展以取代传统钠灯或金属卤化物灯。
但是，现有技术LED路灯仍然存在以下不足之处：
1、灯具配光设计难度大；LED路灯的配光设计是LED路灯开发的难点之一，路灯的配光有不同其他家用灯具的特点，路灯不能只打亮灯具下方的区域，同时必须严格控制眩光，考虑环境因素；LED光输出方向性好，在提供更高配光效率可能的同时也对灯具配光部件的设计及制造提出了更高的要求，因此，LED路灯灯具配光的光学设计难度很大，其配光是否到位是其能否替代传统路灯的关键。
2、散热问题；LED灯工作时，发光器件的p-n结温集中在同一个平面，温度的升高使整个灯具产品温度上升，导致LED光衰，影响使用寿命；尤其在大功率LED路灯中，散热是个不容忽视的问题，而作为道路照明灯具，一般都需采用大功率LED路灯，这也使得LED路灯的散热设计成为关键。目前常见的散热方式是通过灯具结构散热片设计，但由于路灯的应用环境一般都比较恶劣，油性、胶类物质、灰尘多且散热片金属表面容易被腐蚀氧化，长期使用后散热片之间难免积聚灰尘导致散热效果下降；另外也有使用散热风扇进行散热的设计，显然，路灯所处的恶劣环境使散热风扇的设计很难达到要求。
3、性价比低；目前LED路灯灯具的结构设计均为一体化设计，出现故障必须整体拆除更换，而不能更换损坏部件，且LED产品升级换代快，随着大功率芯片的出现，生产厂家的维护成本相应提高，因此，性价比的优越性并不明显。
4、光照角度不能变动；如前述现有技术LED路灯灯具的结构为一体化设计，加之灯具配光设计好后，灯具的光照角度一般均为恒定的，在道路照明中，对投光角度不能进行调节，从而不能为道路照明提供更好的条件。
发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而对现有技术做进一步的改进，提出一种模块化设计、光效高、散热性能好、性价比高，且能调节光照角度的LED路灯。
本发明为解决所述技术问题而提出的技术方案是，设计一种LED路灯装置，包括恒压恒流电源，尤其是，还包括电源壳体、LED灯模组、前端盖、两侧固定边条、角度调节块、LED灯模组连杆和LED灯模组固定片；所述两根固定边条的一端分别通过螺杆与所述电源壳体的两侧固定连接，其另一端也通过螺杆连接所述前端盖的两端，形成一个中空框架式路灯灯头；所述各LED灯模组均水平横置于路灯灯头框架内；各LED灯模组的两端依靠其端板的凸起物架在两固定边条上，一端板的凸起物伸出路灯框架的固定边条外，并分别与所述LED灯模组固定片可转动地连接；所述各LED灯模组固定片与平行于固定边条的所述LED灯模组连杆可转动地连接；所述角度调节块通过连杆和所述LED灯模组连杆可转动地连接；
所述角度调节块水平移动时，可带动所述LED灯模组连杆水平运动，使LED灯模组固定片带动各LED灯模组运动，调节LED灯的照射角度。
还包括两侧灯头边盖，所述灯头边盖分别固定在LED路灯灯头所述固定边条外。
为使LED路灯的透光性更好，还设计了一种用于本发明LED路灯装置的LED路灯模组，尤其是，包括散热器、铝基板和灯罩，所述铝基板上装配有LED灯；所述灯罩为设置有光学透镜组的面板；所述散热器背面两侧边缘竖直凸起并设置有两条凹槽；所述铝基板紧贴在散热器背面的中间部位；所述灯罩罩在所述铝基板上并与散热器固定；所述铝基板上的LED灯与所述灯罩上的光学透镜分别一一对应。
所述铝基板和散热器之间的接触面还设置有一层导热硅胶膜。
所述灯罩和散热器接触的周缘设置有密封胶圈。
所述散热器正面是一系列平行且高度不等的散热鳍片，各散热鳍片两侧表面有凸起的纵向筋条，以增加散热面积。
所述散热器用铝合金制成。
所述散热器的散热鳍片至少有一条横向断槽。
所述灯罩上的光学透镜至少包括基面和出光面；所述基面为平面，其中间有一凹面为入光面，用于扣入LED灯；出光面由两相贯的局部球面组成，其外表面形如花生壳状；所述基面与出光面相贯；LED灯光源集中在光学透镜的入光面，并通过出光面折射出光。
所述灯罩的面板本体及其光学透镜采用聚碳酸酯PC一体注塑成型。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：
1、结构简单、成本低；本发明LED路灯采用了模块化设计，将LED路灯模组与LED灯灯头分开设计，需要增加LED路灯的输出功率时，只需要增加LED路灯模组即可，增加灯模组只要将灯头的固定边条及其螺杆和灯头边盖更换即可实现，组装结构简单，整体灯具外壳无需重新开模制造，降低了成本。
2、散热性能好、使用寿命长，性价比更高；本发明LED路灯模组采用了更利于散热的散热片设计，且安装LED灯的铝基板与散热器接触面之间加入了一层导热硅胶膜，使LED灯铝基板与散热器之间的接触更加紧密，LED灯产生的热量能迅速传递至散热器上散热，这也延长了LED灯的寿命，使LED路灯整体使用寿命更长，性价比更高。
3、光效高，提供更好的照明条件；本发明LED路灯模组采用了新型的二次光学透镜，且灯罩及设置于其上的光学透镜采用了透光性更好的光学级聚碳酸酯PC材料制成，使LED灯的光效得到了更大的利用，且照射光线能够进行调节，能为道路提供更好的照明条件。
附图说明
图1是本发明LED路灯轴测投影示意图；
图2是所述LED路灯分解状态图；
图3是所述LED路灯主视图；
图4是所述LED路灯的灯模组轴测投影示意图；
图5是所述LED路灯的灯模组主视图；
图6是所述LED路灯的灯模组分解状态示意图；
图7是所述LED路灯的灯模组散热器的轴测投影示意图；
图8是所述灯模组散热器的主视图；
图9是所述灯模组散热器的左视图；
图10是所述LED路灯模组灯罩上的单个透镜剖视图。
具体实施方式 以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。
如图1和图2所示，本发明优选实施例LED路灯包括电源壳体1、四个LED灯模组2、前端盖3、两侧固定边条4、角度调节块5、LED灯模组连杆6、LED灯模组固定片7和两个灯头边盖8；两侧固定边条4的一端分别通过螺杆与所述电源壳体1的两侧固定连接，其另一端也通过螺杆连接所述前端盖3的两端，形成一个中空框架式路灯灯头；四个LED灯模组2均水平横置于路灯灯头框架内；各LED灯模组2的两端依靠其端板的凸起物架在两固定边条4上，一端板的凸起物伸出路灯框架的固定边条4外，并分别与所述LED灯模组固定片7可转动地连接；各LED灯模组固定片7与平行于固定边条4的LED灯模组连杆6可转动地连接；角度调节块5通过连杆和LED灯模组连杆6可转动地连接，组装完调节机构后，即可将两个灯头边盖8扣在前端盖3和电源壳体1之间的固定边条4上形成一个灯具整体。为了安装方便，电源壳体1的尾端固定有灯杆夹具，该灯杆夹具包括灯杆夹具座和灯杆固定片，灯杆固定片为两片中间拱起、横断面为半圆的形状，一片固定在灯杆夹具座上，另一片为活动的，通过螺杆和固定在灯杆夹具座上的灯杆固定片相吻合；该灯杆夹具可通过调节灯杆固定片上的螺杆来调节夹持口径以灵活适应灯杆口径大小。
从图2的LED路灯分解状态示意图可以看到，角度调节块5水平移动时，可带动LED灯模组连杆6水平运动，使LED灯模组固定片7带动各LED灯模组2运动，调节LED灯的照射角度，通过调节能使光的照明角度能从0～30度之间任意调节，解决了现有技术LED路灯不能调节照射角度的问题。
如图3所示是本优选实施例的主视图，LED路灯模组位于由电源壳体1、前端盖3和两侧固定边条8组成的灯头框架内。
如图4和图6所示，LED路灯模组包括散热器21、铝基板22和灯罩23，铝基板22上装配有LED灯221；灯罩23为设置光学透镜组的采用聚碳酸酯PC一体注塑成型面板；散热器21背面两侧边缘竖直凸起并设置有两条凹槽；铝基板22紧贴在散热器21背面的中间部位；灯罩23罩在铝基板22上并与散热器21固定；铝基板22上的LED灯221与灯罩23上的光学透镜231分别一一对应。铝基板22和散热器21之间的接触面设置有一层导热硅胶膜24，灯罩23和散热器21接触的周缘设置有密封胶圈25，保证灯模组的整体密封性更好。
如图9所示，散热器21正面设置有十一根竖直平行且高度不等的散热鳍片，各鳍片两侧表面有凸起的纵向筋条，增加了散热鳍片的散热面积。散热器21用铝合金制成，本实施例采用了型号为6063T5的铝合金制造，其表面采用阳极氧化处理，能够更好地适应室外的恶劣环境。
如图5、图7和图8所示，散热器21的散热鳍片组设置有两条横向断槽，由于LED路灯安装后散热器21正面朝天空，两条横向断槽更有利于将雨水导出并使鳍片上的灰尘等杂质顺雨水流走。
如图10所示，灯罩23上的光学透镜231包括基面2311和出光面2312；基面2311为平面，其中间有一凹面为入光面2313，用于扣入LED灯；出光面2312由两相贯的局部球面组成，其外表面形如花生壳状；基面2311与出光面2312相贯；LED灯光源集中在光学透镜的入光面2313，并通过出光面2312折射出光。灯罩23的面板本体及其光学透镜231用光学级聚碳酸酯PC一体注塑成型，光学透镜231内还加入了无影胶清除光线照射物体的影子和解决斑马效应，且光学透镜采用二次光学原理，把LED光线经过透镜折射出光，变成长方形光源，这样，整个LED路灯的光效能够得到有效提高。
LED路灯所使用的恒压恒流电源模块置于电源壳体1内，将电源线引出一个插座，使路灯在安装时更加方便。
实验表明，本发明功率为100W的LED路灯的色温为4000K～6300K，显色指数(Ra＞75)，出光效率＞90％，总的光通量是8640lm(即1W发光效率是＞90lm/W)，其中包含光损。
在本发明LED路灯需要增加功率时，只要增加LED路灯模组的数量，再将LED路灯侧边的固定边条4及设置在其上的螺杆、灯头边盖8及LED灯模组连杆6进行简单更换即可完成，而无需再将其他部分重新开模设计。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，例如，本发明中散热器1不限于型号为6063T5的铝合金制造，也可以采用其他型号铝合金制造。
Claims (10)
1.一种LED路灯装置，包括恒压恒流电源，其特征在于：还包括电源壳体(1)、LED灯模组(2)、前端盖(3)、两侧固定边条(4)、角度调节块(5)、LED灯模组连杆(6)和LED灯模组固定片(7)；所述两根固定边条(4)的一端分别通过螺杆与所述电源壳体(1)的两侧固定连接，其另一端也通过螺杆连接所述前端盖(3)的两端，形成一个中空框架式路灯灯头；所述各LED灯模组(2)均水平横置于路灯灯头框架内；各LED灯模组(2)的两端依靠其端板的凸起物架在两固定边条(4)上，一端板的凸起物伸出路灯框架的固定边条(4)外，并分别与所述LED灯模组固定片(7)可转动地连接；所述各LED灯模组固定片(7)与平行于固定边条(4)的所述LED灯模组连杆(6)可转动地连接；所述角度调节块(5)通过连杆和所述LED灯模组连杆(6)可转动地连接；
所述角度调节块(5)水平移动时，可带动所述LED灯模组连杆(6)水平运动，使LED灯模组固定片(7)带动各LED灯模组(2)运动，调节LED灯的照射角度。
2.根据权利要求1所述的LED路灯装置，其特征在于：还包括两侧灯头边盖(8)，所述灯头边盖(8)分别固定在LED路灯灯头所述固定边条(4)外。
3.一种用于权利要求1所述的LED路灯装置的LED路灯模组，其特征在于：包括散热器(21)、铝基板(22)和灯罩(23)，所述铝基板(22)上装配有LED灯(221)；所述灯罩(23)为设置有光学透镜组的面板；所述散热器(21)背面两侧边缘竖直凸起并设置有两条凹槽；所述铝基板(22)紧贴在散热器(21)背面的中间部位；所述灯罩(23)罩在所述铝基板(22)上并与散热器(21)固定；所述铝基板(22)上的LED灯(221)与所述灯罩(23)上的光学透镜(231)分别一一对应。
4.根据权利要求3所述的LED路灯模组，其特征在于：所述铝基板(22)和散热器(21)之间的接触面还设置有一层导热硅胶膜(24)。
5.根据权利要求3所述的LED路灯模组，其特征在于：所述灯罩(23)和散热器(21)接触的周缘设置有密封胶圈(25)。
6.根据权利要求3所述的LED路灯模组，其特征在于：所述散热器(21)正面是一系列平行且高度不等的散热鳍片，各散热鳍片两侧表面有凸起的纵向筋条，以增加散热面积。
7.根据权利要求3或6所述的LED路灯模组，其特征在于：所述散热器(21)用铝合金制成。
8.根据权利要求6所述的LED路灯模组，其特征在于：所述散热器(21)的散热鳍片至少有一条横向断槽(211)。
9.根据权利要求3所述的LED路灯模组，其特征在于：所述灯罩(23)上的光学透镜(231)至少包括基面(2311)和出光面(2312)；所述基面(2311)为平面，其中间有一凹面为入光面(2313)，用于扣入LED灯；出光面(2312)由两相贯的局部球面组成，其外表面形如花生壳状；所述基面(2311)与出光面(2312)相贯；LED灯光源集中在光学透镜(231)的入光面(2313)，并通过出光面(2312)折射出光。
10.根据权利要求9所述的LED路灯模组，其特征在于：所述灯罩(23)的面板本体及其光学透镜(231)采用聚碳酸酯PC一体注塑成型。
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