CN102121644A - 一种led路灯对流散热的方法及路灯装置 - Google Patents

一种led路灯对流散热的方法及路灯装置 Download PDF

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Abstract

一种LED路灯对流散热的方法,包括制备一只以上的条形灯座组件;各组件间隔排开,留有气流间隙;设置一灯座后架为承重架和一灯座前架;将排列好的各组件夹在其间并连接固定;所述灯座前架的重量由条形灯座组件承担;一有风窗的罩壳,将上述各组件罩在其中后或与条形灯座组件连接固定,或与灯座后架和灯座前架连接固定。本发明工作时,冷空气自然流进灯内充分与发热体接触并带走热量。本发明采用积木式拼装结构,所有部件均为通用部件,从而大大节约了制造成本。本发明在有效地解决大功率LED路灯散热的技术问题的同时,还使成本降至传统LED路灯的2/3以下。

Description

一种LED路灯对流散热的方法及路灯装置
技术领域
本发明涉及LED路灯的制造技术,尤其是涉及一种采用空气对流方法加强散热的大功率LED路灯结构。
背景技术
近年来,由于半导体光源发光二极管(LED)技术的迅速发展,部分LED的发光效率已大大超过白炽灯,甚至超过荧光灯的发光效率。
与传统光源制作的路灯相比,LED光源基本无毒害、无电磁污染、且具有体积小、能耗低、光效高、发热量相对较低和使用寿命长等多方面优点,可以替代大功率的水银灯、金卤灯或高压钠灯等传统光源制作的路灯。
采用新型LED半导体光源制作的路灯,都使用单颗功率1瓦以上、功效达到100lm/W以上的大功率LED光源。
用这样的LED制作路灯时,通常采用阵列式结构。这样做的优点是可以满足不同照度的需要,但缺点是由于LED的密集排列,导致灯具热量集中、局部温度过高,进而引起光衰加剧,影响LED使用寿命。
因此,如何有效解决散热,成为大功率LED灯具面临最迫切需要解决的问题。
现有LED路灯采取的散热措施有:散热翅片、热管、回路热管、加导热硅脂等。
这些散热措施在实际使用中存在一个通病,就是用一个壳子把散热器件和LED光源一起严密地包裹起来,其结果是灯具壳子内的空气受热膨胀滞留在灯具壳子内不能流出,使LED光源的工作环境始终处在高温之中,进而引起光衰加剧,影响LED使用寿命。
例如中国发明专利CN 200810055549.2—高效散热的大功率LED路灯灯头、CN200910312939.0 — 带外置散热器大功率LED路灯灯具公布的技术方案中所使用的散热技术,分别存在上述问题。
现有LED路灯的另一大缺陷,就是模具制作费用高昂,一个灯具需制作若干套模具才能批量化生产,所需配套模具费用少则几万、十几万,多则几十万,如果要实现系列化产品规模,其配套模具费用则更是高昂。
因此,单件产品的生产成本居高不下,既制约了新产品的研发,也使终端用户难以承受,阻碍了大功率LED灯具技术革新的转化应用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题,本发明提出了一种LED路灯对流散热的方法及路灯装置。
本发明通过采用以下技术方案来实现:
实施LED路灯对流散热的方法,所述方法包括如下步骤:
①.制备一只以上的条形灯座组件;
②.将各个条形灯座组件间隔排开,两两条形灯座组件之间留有气流间隙;
③.设置一灯座后架和一灯座前架,所述灯座后架为承重架;
将已经排列好的各条形灯座组件夹在其间并连接固定;
所述灯座前架的重量由条形灯座组件承担;
④.再设置一罩壳,将上述各条形灯座组件罩在其中后或与条形灯座组件连接固定,或与灯座后架和灯座前架连接固定,所述罩壳有风窗。
步骤③所述的灯座后架上安装灯杆套接装置。
步骤③所述灯座后架与条形灯座组件固定连接时,由一灯座支架与条形灯座组件中的侧板连接固定,然后灯座支架再与灯座后架连接。
步骤④所述的罩壳两端的物理形态与灯座后架和灯座前架的边缘形态对应,罩壳被固定后,其两端由灯座后架和灯座前架封闭。
根据上述方法设计制造一种对流散热的LED路灯装置,所述
路灯装置包括:
一只以上的条形灯座组件;
一灯座后架和一灯座前架,所述灯座后架为承重架;
一罩壳,所述罩壳有风窗;
所述各个条形灯座组件间隔排开,两两条形灯座组件之间留有气流间隙;
将已经排列好的各条形灯座组件夹在灯座后架和灯座前架之间并连接固定;
所述灯座前架的重量由条形灯座组件承担;
所述罩壳将各条形灯座组件罩在其中,或与条形灯座组件连接固定,或与灯座后架和灯座前架连接固定。
所述的灯座后架上安装灯杆套接装置。
所述灯座后架与条形灯座组件的固定连接,由一灯座支架与条形灯座组件中的侧板连接固定,然后侧板再与灯座后架连接。
所述的罩壳两端的物理形态与灯座后架和灯座前架的边缘形态对应,罩壳被固定后,其两端由灯座后架和灯座前架封闭。
所述LED光源工作时产生的热量,以热传导的形式传递给所述条形灯座组件,引起所述气流间隙和带风窗的罩壳内的空气受热上升,通过风窗流出,灯头下部的冷空气源源不断流入,热空气通过罩壳的风窗流出,将条形灯座组件的热量带走。
与现有技术相比较,本发明的优点是:
充分利用现有技术和科学原理,为LED路灯设计了良好的散热结构,本发明工作时,灯头内热空气自然流出,冷空气自然流进,形成良好的对流散热通道。
可以根据实际照度需要,自由截取灯座组件的长度,既易形成单品种批量生产,也易形成系列品种的批量生产。
本发明避开了现有LED路灯的专用模具制作费用高昂问题,本发明所有部件均为通用部件,采用积木式拼装结构,条形灯座组件由自身的一个端头与灯座后架连接从而实现自身的承载,同时还承载了灯座前架以及罩壳。本发明的这种结构,大大节约了LED路灯的制造成本,使成本降至传统LED路灯的2/3以下。
本发明在有效地解决大功率LED路灯散热的技术问题的同时,还有效地解决了较低成本进行单品种批量生产和系列品种批量生产的技术问题。
附图说明
图1为本发明LED路灯对流散热的方法及路灯装置总成结构散热示意图;
图2为本发明LED路灯对流散热的方法及路灯装置中灯座组件结构示意图;
图3为本发明LED路灯对流散热的方法及路灯装置中灯压板和LED光源组件结构示意图;
图4为本发明LED路灯对流散热的方法及路灯装置中灯座结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的方法,现结合附图所示的本发明的一个优选实施例进行详细说明,然而所述实施例仅为提供说明与解释之用,不能用来限制本发明的专利保护范围。
如图1~图4所示,实施一种LED路灯对流散热的方法,所述方法包括如下步骤:
①.制备一只以上的条形灯座组件1;
②.将各个条形灯座组件1间隔排开,两两条形灯座组件1之间留有气流间隙9;
③.设置一灯座后架3和一灯座前架2,所述灯座后架3为承重架;
将已经排列好的各条形灯座组件1夹在其间并连接固定;
所述灯座前架2的重量由条形灯座组件1承担;
④.再设置一罩壳5,将上述各条形灯座组件1罩在其中后或与条形灯座组件1连接固定,或与灯座后架3和灯座前架2连接固定,所述罩壳5有风窗58。
步骤③所述的灯座后架3上安装灯杆套接装置35。
步骤③所述灯座后架3与条形灯座组件1固定连接时,由一灯座支架14与条形灯座组件1中的侧板112连接固定,然后侧板112再与灯座后架3连接。
步骤④所述的罩壳5两端的物理形态与灯座后架3和灯座前架2的边缘形态对应,罩壳5被固定后,其两端由灯座后架3和灯座前架2封闭。
根据上述方法设计制造一种对流散热的LED路灯装置,所述路灯装置包括:
一只以上的条形灯座组件1;
一灯座后架3和一灯座前架2,所述灯座后架3为承
重架;
一罩壳5,所述罩壳5有风窗58;
所述各个条形灯座组件1间隔排开,两两条形灯座组件1之间留有气流间隙9;
将已经排列好的各条形灯座组件1夹在灯座后架3和灯座前架2之间并连接固定;
所述灯座前架2的重量由条形灯座组件1承担;
所述罩壳5将各条形灯座组件1罩在其中,或与条形灯座组件1连接固定,或与灯座后架3和灯座前架2连接固定。
所述的灯座后架3上安装灯杆套接装置35。
所述灯座后架3与条形灯座组件1的固定连接,由一灯座支架14与条形灯座组件1中的侧板112连接固定,然后灯座支架14再与灯座后架3连接。
所述的罩壳5两端的物理形态与灯座后架3和灯座前架2的边缘形态对应,罩壳5被固定后,其两端由灯座后架3和灯座前架2封闭。
本发明的最佳实施例如图1所示,
最佳实施例包括六只条形灯座组件1,每个条形灯座组件1上有十四粒LED灯单元,为100W的路灯;
在其他实施方式中,不限定条形灯座组件1的数量,也不限定每个条形灯座组件1上LED灯单元的数量。
一只灯座前架2,紧固连接在所述条形灯座组件1的一端;
一只灯座后架3,紧固连接在所述条形灯座组件1的另一端;
所述六只灯座组件1之间有五个气流间隙9;
一只带风窗58的罩壳5,用螺钉紧固连接在条形灯座组件1的两侧,其一端被灯座前架2封闭,其一端被灯座后架3封闭。
气流8从气流间隙9中流过,带走条形灯座组件1发出的热量,再从风窗58中流出。
最佳实施例的图2、图4所示的条形灯座组件1包括一个灯座11、带有十四个功率为一瓦的LED光源122的LED光源组件12、一条压板13、至少一个灯座支架14,在灯座前架2一侧可以不用灯座支架14,当然在这一侧使用灯座支架14会更加牢固。
最佳实施例的图3所示的灯座11用多槽型铝合金长条型材制作。
所述的多槽型铝合金长条型材包括底板111、侧板112、长槽113。
所述的底板111有用于安装所述压板13的凹槽114和螺孔116,用于安装所述LED光源组件13的凹槽115,凹槽114和凹槽115的长度方向与灯座11的长度方向一致。
所述灯座11用做传导散热翅片。
所述截面相等的长槽113用做空气对流散热通道。所述侧板112的两端有用于与所述的灯座支架14连接的孔117,有用于与所述长槽113连通的孔118,每只灯头外侧的两只所述灯座11的外侧面,有用于与所述带风窗58的罩壳5连接的孔119。
最佳实施例的图4所示的LED光源组件12包括铝质导热基板121、LED光源122。
所述铝质导热基板121为窄幅条型薄板。
所述LED光源122在所述铝质导热基板121的长度方向上等距离成一列顺次安装。
每条所述铝质导热基板121上安装所述LED光源122的数量,在最佳实施例中最少七个,最多十四个;在其他实施方式中,可以任意增减,LED光源122的数量在本发明中不加以限定,只要条形灯座组件1自身的安装结构强度能够支撑自己以及灯座前架2以及罩壳5即可。
流行的,每个所述LED光源122的功率为一瓦或稍大;每个所述LED光源122的发热件与所述铝质导热基板121紧密接触,且在接触面间涂有导热硅胶。
图4中,所述压板13为窄幅条型铝质薄板;所述压板13有安装所述LED光源122的孔131,有安装螺钉的孔132。
所述的灯座支架14为槽型金属构件,所述灯座支架14的底板141上有用于与所述灯座后架3连接的孔141以及辅助孔142;所述灯座支架14的两个侧板上有用于与所述灯座11连接的孔147。
所述灯座前架2的一边有用于与若干个所述灯座支架14连接的前架孔。
所述灯座后架3用金属板材制成;所述灯座后架3的正面有用于与四只所述灯座支架14连接的后架孔31,有用于与灯杆套接装置35连接的杆套孔,有与辅助孔142配套的后架辅助孔32。
所述带风窗58的罩壳5用普通薄金属板制作,截面有多种形状可选,最佳实施例的图1画出的为等腰梯形,其他实施方式中包括半圆、矩形等。
图1中,罩壳5上有风窗58;有与灯座11紧固连接的罩壳固定孔59。
所述条形灯座组件1的组装工序为:取一件灯座11,取一件将装有十四个LED光源122的LED光源组件12,取一件压板13,导热硅胶,多只自攻螺钉;在所述的铝质导热基板121裸露的底面和侧面均匀涂抹导热硅胶;将灯座1的凹槽114和凹槽115的底面和侧面均匀涂抹导热硅胶,按工艺要求将LED光源组件12装入凹槽115内,在将压板13装入凹槽114用螺钉紧固。
本发明造型精巧,制作工艺简单,在有效地解决大功率LED路灯散热的技术问题的同时,还有效地解决了以较低成本进行单品种批量生产和系列品种批量生产的技术问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种LED路灯对流散热的方法,其特征在于,
所述方法包括如下步骤:
①.制备一只以上的条形灯座组件(1);
②.将各个条形灯座组件(1)间隔排开,两两条形灯座组件(1)之间留有气流间隙(9);
③.设置一灯座后架(3)和一灯座前架(2),所述灯座后架(3)为承重架;
将已经排列好的各条形灯座组件(1)夹在其间并连接固定;
所述灯座前架(2)的重量由条形灯座组件(1)承担;
④.再设置一罩壳(5),将上述各条形灯座组件(1)罩在其中后或与条形灯座组件(1)连接固定,或与灯座后架(3)和灯座前架(2)连接固定,所述罩壳(5)有风窗(58)。
2.根据权利要求1所述的LED路灯对流散热的方法,其特征在于:
步骤③所述的灯座后架(3)上安装灯杆套接装置(35)。
3.根据权利要求1所述的LED路灯对流散热的方法,其特征在于:
步骤③所述灯座后架(3)与条形灯座组件(1)固定连接时,由一灯座支架(14)与条形灯座组件(1)中的侧板(112)连接固定,然后侧板(112)再与灯座后架(3)连接。
4.根据权利要求1所述的LED路灯对流散热的方法,其特征在于:
步骤④所述的罩壳(5)两端的物理形态与灯座后架(3)和灯座前架(2)的边缘形态对应,罩壳(5)被固定后,其两端由灯座后架(3)和灯座前架(2)封闭。
5.一种对流散热的LED路灯装置,其特征在于,所述路灯装置包括:
一只以上的条形灯座组件(1);
一灯座后架(3)和一灯座前架(2),所述灯座后架(3)为承
重架;
一罩壳(5),所述罩壳(5)有风窗(58);
所述各个条形灯座组件(1)间隔排开,两两条形灯座组件(1)
之间留有气流间隙(9);
将已经排列好的各条形灯座组件(1)夹在灯座后架(3)和灯座前架(2)之间并连接固定;
所述灯座前架(2)的重量由条形灯座组件(1)承担;
所述罩壳(5)将各条形灯座组件(1)罩在其中,或与条形灯座组件(1)连接固定,或与灯座后架(3)和灯座前架(2)连接固定。
6.根据权利要求5所述的对流散热的LED路灯装置,其特征在于:
所述的灯座后架(3)上安装灯杆套接装置(35)。
7.根据权利要求5所述的对流散热的LED路灯装置,其特征在于:
所述灯座后架(3)与条形灯座组件(1)的固定连接,由一灯座支架(14)与条形灯座组件(1)中的侧板(112)连接固定,然后灯座支架(14)再与灯座后架(3)连接。
8.根据权利要求5所述的对流散热的LED路灯装置,其特征在于:
所述的罩壳(5)两端的物理形态与灯座后架(3)和灯座前架
(2)的边缘形态对应,罩壳(5)被固定后,其两端由灯座后架(3)和灯座前架(2)封闭。
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