CN102235632A - 路灯装置 - Google Patents

Abstract

一种路灯装置，包括灯杆、设置于该灯杆上的发光单元、以及设置于灯杆内且与发光单元电性连接的发电机，该灯杆内形成两端均与外界连通的流道，所述发电机包括设置于流道上并可受流体驱动而旋转的叶轮，该叶轮包括轮毂及环设于轮毂外围的若干叶片，每一叶片包括相对的上表面与下表面，所述上表面与下表面相对于一垂直于叶轮轴线的平面对称，从而通过灯杆内流体的流动带动发电机的叶轮旋转，一方面产生电能为光源提供电源，另一方面还可驱动气流带走发光单元所产生的热量，无需耗费市电，环保节能。

Description

路灯装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种路灯装置。

背景技术

发光二极管(LED)具有体积小、效率高、不含汞及寿命长等优点，因此正逐步够取代现有的荧光灯、白炽灯等，作为新一代的照明光源，尤其是户外照明光源。但是，LED在工作时会产生大量的热，而散热不佳则会影响LED的发光效率甚至导致LED损毁。因此，目前都围绕LED灯的散热系统展开设计，包括散热片的改进、热导管的应用、以及增加风扇促成对流散热等等。然而，目前LED灯所使用的散热系统中，仍然依靠市电对风扇进行驱动，从而达到对流散热，这在一定程度上增加了电能的损耗，如此也失去了节能的意义。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种节能环保的路灯装置。

一种路灯装置，包括灯杆、设置于该灯杆上的发光单元、以及设置于灯杆内且与发光单元电性连接的发电机，该灯杆内形成两端均与外界连通的流道，所述发电机包括设置于流道上并可受流体驱动而旋转的叶轮，该叶轮包括轮毂及环设于轮毂外围的若干叶片，每一叶片包括相对的上表面与下表面，所述上表面与下表面相对于一垂直于叶轮轴线的平面对称。

与现有技术相比，本发明路灯装置通过流体在灯杆内的流动带动发电机的叶轮旋转，一方面产生电能为光源提供电源，另一方面还可驱动气流带走发光单元所产生的热量，无需耗费市电，环保节能。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明路灯装置一实施例的结构示意图。

图2为图1中路灯装置的叶轮的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的正视图。

图5为叶轮另一实施例的结构示意图。

图6为路灯装置另一实施例的结构示意图。

图7为路灯装置再一实施例的结构示意图。

主要元件符号说明

灯杆              10、20、30

主杆              12、22、32

第一通道          120、220、320

支撑杆            13

通孔              130、222、322

支杆              14

第二通道          140

发光单元          50

散热器            52

基板              520

鳍片              522

流道              524

光源              54

灯罩              56

发电机            60

叶轮              62、72

轮毂              64

叶片              66、76

连接端            660

自由端            662

上表面            664

下表面            666

最大厚度位置处    668

蓄电器            80

具体实施方式

如图1所示，本发明一较佳实施例的路灯装置包括灯杆10、安装于灯杆10上的发光单元50、设置于灯杆10内的发电机60与蓄电器80。

所述灯杆10包括主杆12、及由主杆12的底端向外延伸的支杆14。其中主杆12呈中空管状，主杆12内形成第一通道120。主杆12的底端固定于地面上，顶端倾斜向外延伸形成支撑杆13，支撑杆13的末端设有若干通孔130，所述通孔130连通主杆12内的第一通道120的顶端与外界。所述支杆14呈中空状且两端开口，第二通道140形成于该支杆14内，并与第一通道120的底端连通，从而所述支杆14内的第二通道140与主杆12内的第一通道120共同形成沿灯杆10的轴向延伸的流道，该流道的两端均与外界连通。

所述发光单元50设置于灯杆10的流道上，本实施例中，发光单元50设置于支撑杆13上且靠近支撑杆13的末端。发光单元50包括光源54、与光源54连接的散热器52、以及灯罩56。其中散热器52位于支撑杆13内，由高导热系数的材料制成，如铝、铜等。该散热器52包括基板520、及形成于基板520的上的若干鳍片522，所述鳍片522平行间隔设置，相邻的鳍片522之间形成流道524，流道524的方向与灯杆10内的流道对应于发光单元50所在位置处的延伸方向一致。本实施例中，所述光源54包括若干发光二极管，呈阵列状安装于基板520上且朝向地面。灯罩56则封罩于光源54的外围并与基板520形成密封连接，从而避免外界环境中的水汽、灰尘等渗入至发光单元50内而影响路灯装置的安全性。另外，灯罩56还可对光源54所产生的光进行光学变换，如光学扩散或光学聚集，从而调整光源54的照明范围。

所述发电机60设置于支杆14内靠近主杆12的位置处，蓄电器80设置于发电机60与发光单元50之间，并通过导线分别与发电机60与发光单元50的光源54相连接。所述发电机60包括叶轮62(图2)、传动轴、感应电机等，叶轮62在流体，如气流、水流等的驱动下转动并通过传动轴传递至感应电机而驱动感应电机发电。感应电机输出的电能可暂时存储于蓄电器80中，在必要时对光源54进行供电，避免电能的浪费。

所述叶轮62的旋转轴位于支杆14的轴线上，包括轮毂64以及若干叶片66。请同时参阅图3与图4，所述叶片66均匀间隔地设置于轮毂64外围，每一叶片66由轮毂64垂直向外大致呈水平状延伸，叶片66与轮毂64连接的端部形成连接端660，远离轮毂64的端部形成自由端662，所有叶片66的连接端660大致位于一与叶轮62轴线相垂直的平面内。

每一叶片66整体上呈扇环状，其连接端660处的宽度略小于自由端662处的宽度。所述叶片66的上表面664与下表面666均为外凸的曲面，两者相对于叶片66的连接端660所在的平面呈对称设置。而在叶片66的宽度方向上，上表面664与下表面666之间的距离是由叶片66的两侧(叶片66靠近相邻叶片66的侧边)朝向中间增加，也就是说叶片66的厚度是由叶片66的两侧相向向中间增大。优选地，叶片66的最大厚度位置处668与叶片66的宽度方向上的几何中心不相重合，叶片66的上表面664/下表面666对应于叶片66位于其最大厚度位置处668的较窄的一侧(即叶片66的宽度方向上的几何中心不在的一侧)的部分的面积小于其对应于叶片66位于其最大厚度位置处668的较宽的一侧(即叶片66的宽度方向上的几何中心所在的一侧)的部分的面积。

图5所示为叶轮72另一实施例的结构示意图，其不同之处在于：叶轮72的叶片76整体呈方形，可以理解地，叶片66、76的形状、大小、数量均可根据实际需求做适当变化。

使用时，本发明路灯装置可以安装于户外提供照明，特别地，所述路灯装置可以设置于江、河、湖、海等的堤岸上，而将支杆14的末端延伸至水面以下，根据路灯装置与水面之间的距离，可以适当的加长支杆14的长度，保证支杆14的末端能延伸至水平面以下，由此水面的波动可推动灯杆10内的空气沿流道流动，具体地讲，当水面上涨时，推动灯杆10内的空气沿流道向上流动，而当水面下降时，则导致灯杆10内的压力下降，进而带动外界空气由支撑杆13上的通孔130进入灯杆10内，并沿流道向下流动。另外，本发明路灯装置亦可应用于较为空旷的陆地上，使支杆14的末端开口保持打开状态，从而将自然风引入至灯杆10内，推动灯杆10内的空气沿流道流动。

当灯杆10内的气流向上时，叶片66的上表面664受风，而气流向下时，叶片66的下表面666受风。由于叶片66在其宽度方向上的不对称，其上表面664/下表面666位于叶片66的最大厚度位置处668的较窄侧的面积与位于叶片66的最大厚度位置处668的较宽侧的面积不同，当叶片66受风时，叶片66的最大厚度位置处668的两侧所受到的力量不同，从而推动叶轮62旋转。而由于叶轮62的叶片66在轴向上呈上、下对称结构，因此气流向下流动时与向上流动时，发电机60的叶轮62的旋转方向可以维持不变，发电效率稳定。

当光源54在发电机60的电能的驱动下发光时，热量也同步产生，光源54产生的热量通过基板520传导至散热鳍片522上，而叶轮62的转动可进一步推动气流在灯杆10内的流动，从而可以快速带走散热鳍片522的热量，使光源54维持在较低的工作温度。由上述内容可知，本发明路灯通过支杆14形成与外界连通的流道，利用流体的波动推动灯杆10内的空气流动，从而带动发电机60的叶轮62旋转，一方面可产生电能为光源54提供电源，另一方面可进一步驱动气流流动带走光源54的热量，从而本发明路灯装置的发光与散热均无需耗费市电，节能环保。

实际上，当所述路灯装置可以设置于江、河、湖、海等的堤岸上，也可由水面的波动直接推动发电机的叶轮62转动，对光源54供电。此时，可以适当改变支杆14的形状，使其呈一渐缩的喷嘴状结构，从而加速流向叶轮62的水流。

图6所示为本发明路灯装置另一实施例的结构示意图，本实施例中，所述灯杆20的支杆14、发光单元50、以及发电机60的结构与第一实施例相同，而灯杆20的主杆22整体呈竖直状，主杆22内形成竖直的第一通道220，并与支杆14的第二通道140连通，共同形成一流道，主杆22的顶端端面上形成若干通孔222，所述通孔222与流道连通，所述发光单元50则贴设于主杆22的侧壁上，从而使散热器52的流道524的方向与流道的方向相同，类似地，空气在灯杆20内的流动可带动发电机60的叶轮62旋转，一方面产生电能为光源54提供电源，另一方面驱动气流带走发光单元50所产生的热量。

图7所示为本发明路灯装置再一实施例，与第二实施例的不同之处在于：灯杆30的主杆32的顶端封闭，主杆32的侧壁于靠近主杆32的顶端位置上设有若干通孔322，所述通孔322沿主杆32的圆周方向均匀间隔设置，且均位于发光单元50的上方。所述通孔322与形成于主杆32内的第一通道320流通，从而与支杆14内的第二通道140共同构成一与外界连通的流道，在灯杆10内形成气流，从而带动发电机60的叶轮62旋转为光源54提供电源并进一步驱动气流带走发光单元50的热量。由于通孔322设置于主杆32的侧壁上，从而可有效防止雨水等进入灯杆30内。

Claims (10)

1.一种路灯装置，包括灯杆及设置于该灯杆上的发光单元，该灯杆内形成两端均与外界连通的流道，其特征在于：还包括设置于灯杆内且与发光单元电性连接的发电机，所述发电机包括设置于流道上并可受流体驱动而旋转的叶轮，该叶轮包括轮毂及环设于轮毂外围的若干叶片，每一叶片包括相对的上表面与下表面，所述上表面与下表面相对于一垂直于叶轮轴线的平面对称。

2.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于：所述叶片与轮毂连接的端部位于该垂直于叶轮轴线的平面上。

3.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于：每一叶片沿与叶轮轴线垂直的方向延伸，所述上表面与下表面均为外凸的曲面。

4.如权利要求3所述的路灯装置，其特征在于：所述叶片的厚度在叶片的宽度方向上由两侧相向向中间递增，叶片厚度的最大位置处偏离叶片宽度方向上的几何中心。

5.如权利要求4所述的路灯装置，其特征在于：所述叶片的上表面以及下表面对应于叶片厚度的最大位置处的两侧的面积不同，其中叶片的上表面以及下表面对应于叶片的宽度方向上的几何中心所在的一侧的面积大于另一侧的面积。

6.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于：所述叶片整体呈方形或扇形。

7.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于：还包括设置于灯杆内的蓄电器，该蓄电器与发电机以及发光单元电性连接。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的路灯装置，其特征在于：所述灯杆包括主杆及与主杆的底端连接的支杆，所述主杆包括形成于主杆内的第一通道以及设置于主杆上的通孔，所述支杆内形成第二通道，所述通孔连通第一通道的顶端与外界，所述第二通道连通第一通道的底端与外界，所述第一通道与第二通道共同于灯杆内形成所述流道，所述主杆用于将路灯装置固定于地面上，所述发光单元设置于主杆上，所述发电机的叶轮位于支杆内。

9.如权利要求8所述的路灯装置，其特征在于：所述发光单元包括发光二极管及与发光二极管连接的散热器，所述散热器包括基板及设于基板一侧上的鳍片，相邻的鳍片之间形成所述流道，所述流道的方向与流道对应于发光单元位置处的方向相同，所述发光二极管设置于基板的另一侧且面向外界。

10.如权利要求8所述的路灯装置，其特征在于：所述路灯装置设置于江、河、湖或海的堤岸上，支杆的末端延伸至水面以下。

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