CN102563420B - 一种带应急照明功能的led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带应急照明功能的LED灯具，涉及灯具领域。本发明包括前盖与后盖组合而成的壳体，在该壳体内设置有LED光源、控制电路模块和蓄电池，所述控制电路模块电性连接LED光源并驱动LED光源工作，所述蓄电池连接控制电路模块并为LED光源提供备用电源；所述蓄电池外还安装有加热装置，该加热装置的供电电路中串联有温控器。本发明带应急照明功能的LED灯具使用场所广泛、LED光源效率高、蓄电池寿命长、散热效果好、整体结构轻便、防水性能高，且能防止眩光，在低温环境下使用。

Description

一种带应急照明功能的LED灯具
技术领域
本发明涉及灯具领域，特别涉及一种具有直接照明和应急照明功能的LED灯具。
背景技术
随着半导体照明技术的发展，LED光源在照明领域的应用越来越广泛。LED灯作为一种新兴的发光设备，以其发光效率高、能耗低(以相同亮度比较，3W的LED灯333小时耗1度电，而普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通5W节能灯200小时耗1度电)、使用寿命长(传统钨丝灯的10倍)、污染小(不含铅、汞等污染元素)等优点，迅速占领光源市场。而以LED为主的照明灯饰，也逐渐取代了钨丝灯和荧光灯等传统灯饰。
LED光源虽然为冷光源，但大功率LED灯光源在工作时还是会不断释放热量，如果不及时将热量导走，将使LED灯的发光效率和寿命大打折扣，因此在现有技术中，企业在生产LED灯时一般都会设计散热片，但是，这些LED灯具大多功能单一、散热片笨重、光电转换效率低、输出光线眩光、只能用来做一般照明，且使用场所局限。
中国实用新型专利ZL201020530688.1公开了一种使用场所比较广泛的双功能LED灯，该LED灯包括前盖、反光罩支架和后盖，反光罩支架上设有LED光源，反光罩支架上的LED光源后方设置蓄电池及控制电路，打开前盖，调整内部的接线方式可使该LED灯作为LED照明灯(接入外部电源)或LED应急灯(接入蓄电池)使用，该LED灯还针对LED光源输出的光线作了防止眩光的处理。然而，由于该LED灯没有对蓄电池作低温保护设计，当蓄电池处于低温环境下时(如0℃～-40℃)，蓄电池的充放电性能以及容量性能将受到极大的影响，另一方面，控制电路中的部分电子元件，特别是电解电容，在低温环境下也会失效，因而，该LED灯不适应于寒冷的户外环境地带(如我国东北或欧美地区冬天的户外环境)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种LED光源效率高、使用场所广泛、蓄电池寿命长，且能在低温环境下使用的带应急照明功能的LED灯具。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种带应急照明功能的LED灯具，包括前盖与后盖组合而成的壳体，在该壳体内设置有LED光源、控制电路模块和蓄电池，所述控制电路模块电性连接LED光源并驱动LED光源工作，所述蓄电池连接控制电路模块并为LED光源提供备用电源，所述蓄电池外还安装有加热装置，该加热装置的供电电路中串联有温控器；所述前盖的底端设有一测试开关，该测试开关包括按键PCB、螺帽、连接螺丝、按键防水帽和按键，该按键PCB与控制电路模块电性连接，该螺帽将连接螺丝固定于前盖之上，该连接螺丝内部开有一通孔，该按键可从连接螺丝内部的通孔中活动穿过，使该按键可按动按键PCB后向控制电路模块输入测试命令，该按键防水帽的外沿与前盖卡合，该按键防水帽的内沿与按键的外沿卡合；所述控制电路模块整合在一块PCB上，该PCB上设置有功能选择开关，该功能选择开关可调节所述LED光源的点亮/熄灭由光控开关控制或由外设开关控制；所述后盖的背部设置有墙壁挂铁或圆管挂铁，所述后盖还设置有防水接头或孔塞。
所述前盖的下端设置有带晶格的透明灯罩，该透明灯罩与前盖之间安装有密封圈，在该透明灯罩内部设置有带条纹状凸出物的反光罩，该反光罩的一端向前盖内侧弯折而形成一支架，所述LED光源安装于该支架之上，使LED光源输出的光线经反光罩反射后从透明灯罩射出。
所述前盖由散热材料压铸而成，所述LED光源背部设有散热片，该散热片将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中。
所述前盖由散热材料压铸而成，所述LED光源背部设有散热片，该散热片通过一导热铜管将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中。
所述前盖上端开有环境光线透入窗口，在该环境光线透入窗口内部安装有光控开关，该光控开关与前盖的环境光线透入窗口之间安装有防水圈，该光控开关与所述控制电路模块电性连接。
所述控制电路模块设有插拨式公端子，所述后盖设有与插拨式公端子相配合的插拨式母端子，该控制电路模块通过插拨的方式插接于后盖之上。
所述蓄电池安装于后盖上，该蓄电池外的加热装置为PTC加热器。
本发明的有益效果是：
(1)本发明在蓄电池外安装加热装置和温控器，该加热装置优选为PTC加热器，该温控器可设定温度上限值和温度下限值，当蓄电池外的温度低于温度下限值时，温控器控制加热装置工作，当蓄电池外的温度高于温度上限值时，温控器控制加热装置停止工作，因此，本发明不仅具有一般照明和应急照明功能，而且还能适用于寒冷的户外环境，使蓄电池的性能和寿命大幅提高；同时还对该带应急照明的LED灯具内部的空气进行加热(置于灯具工作状态的下部,利用空气对流,热空气上升),避免控制电路模块上的电子元件(电解电容)在低温环境下失效,实现真正的全天候工作环境；
(2)透明灯罩设置有晶格，而反光罩则设有条纹状突起物，因此，当LED光源输出的光线经反光罩反射后再从透明灯罩射出之后，变成柔和的光线，避免眩光的产生，从而能有效防止视觉疲劳和对眼睛的伤害；
(3)本发明利用散热片将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中；或者利用散热片通过一导热铜管将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中，因此，本发明不但散热片可设计得非常轻巧，而且利用上盖散热的散热效果也非常好，从而实现整个产品轻量化；
(4)本发明设置光控开关，白天环境光线强时，LED光源自动熄灭，晚上环境光线弱时，LED光源自动点亮；另一方面，本发明将控制电路模块整合在一块PCB上，组装更为简单，并且，该PCB上还设置功能选择开关，当外部环境为室内(环境光线比较暗)时，可将功能选择开关调节至外设开关一侧，由外设开关控制LED光源的点亮/熄灭，当外部环境为室外(环境光线比较亮，且不方便安装外设开关)时，可将功能选择开关调节至光控开关一侧，由光控开关控制LED光源的点亮/熄灭；
(5)蓄电池安装于后盖上，远离散热片，从而避免LED光源的热量传递至蓄电池而影响蓄电池的寿命；
(6)控制电路模块与后盖采用插拨的方式连接，安装和维护简便、快速；
(7)前盖底端设置有测试开关，通过该测试开关，可向控制电路模块输入测试命令，当需要测试本发明的性能是否正常时，只需按动测试开关，即可获悉本发明的性能情况，方便而快捷；
(8)后盖背部设置有墙壁挂铁或圆管挂铁，特别适合于户外安装；
(9)灯罩、光控开关、后盖上下端等位置均设置防水密封装置，因此，本发明的防水效果非常好，适应于全天候的户外工作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
图1为本发明的外部结构示意图。
图2为本发明的分散结构示意图。
图3为本发明的纵剖视示意图。
图4为PTC加热器接线图。
图5为功能选择开关结构示意图。
图6为本发明采用墙壁挂铁的安装示意图。
图7为本发明采用圆管挂铁的安装示意图。
图8为本发明与外部电源的一种接线示意图。
图9为本发明与外部电源的另一种接线示意图。
图10为本发明与外部电源的再一种接线示意图。
图11为图2中透明灯罩及反光罩部分的结构示意图，图中示出了晶格及条纹状凸出物的局部放大图。
图12为图2中散热片、LED光源及支架的安装示意图。
图13为图2中蓄电池检验开关部分结构示意图。
图14为图6中墙壁挂铁旋转一定角度之后的结构示意图。
图中：1.前盖；101.防撬螺丝；102.U型弹簧；2.后盖；201.U型挂块；202.后盖卡槽；203.接线孔；204.弹片结构；205.导向插座；206.螺丝；3.LED光源；31.接线端子；4.控制电路模块；5.蓄电池；6.PTC加热器；7.温控器；8.透明灯罩；81.晶格；9.密封圈；10.反光罩；11.支架；111.光源伸出孔；112.锁接孔；12.散热片；121.锁接孔；13.导热铜管；14.环境光线透入窗口；15.光控开关；16.防水圈；17.功能选择开关；171.开关拨块；18.插拨式公端子；19.插拨式母端子；20.电池压板；21.蓄电池检验开关；211按键PCB；212.螺帽；213.连接螺丝；214.按键防水帽；215.按键；216.通孔；22.墙壁挂铁；221.L型卡接片；23.圆管挂铁；231.L型卡接片；24.防水接头；25.孔塞；26.光源压板；261.光源容置腔；262.锁接孔；27.导线；28.孔塞；29.防水接头；30.导向柱；100.条纹状凸出物；200.防水垫。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，该带应急照明功能的LED灯具，包括前盖1与后盖2组合而成的壳体，前盖1和后盖2整体通过弹片结构204卡合固定，方便安装和开启，并且，由于前盖1的下端设置U型弹簧102，后盖2的下端设置与U型弹簧102相配合的后盖卡槽202，使得前盖1与后盖2的拆卸和安装更为方便，同时，前盖1与后盖2在对接时要求定位准确，前盖1设置导向柱30，后盖2设置与导向柱30相配合的导向插座205，导向插座205内设有喇叭口孔，导向柱插入导向插座205的喇叭口孔对接，操作简单、准确；另一方面，前盖1与后盖2的顶端用防撬螺丝101连接，防撬螺丝101设计成内角结构，需用专用螺丝刀才可扭开，因而还保证了该LED灯具的安全性。在前盖1与后盖2组合而成的壳体内设置有LED光源3、控制电路模块4和蓄电池5；该控制电路模块4电性连接LED光源3并驱动其工作；该蓄电池5连接控制电路模块4并为LED光源3提供备用电源，该蓄电池5安装于后盖2的下端，该蓄电池5通过电池压板20固定于后盖之上；在该蓄电池5外安装有PTC加热器6，该PTC加热器6的供电电路中串联有温控器，该PTC加热器6的制动温度设定为5℃(误差2℃,5℃是业界对蓄电池低温工作下限)，当灯具内部温度低于5℃时温控器闭合,PTC加热器工作,当内部空气温度超过温控器的回复与动作温度差(例如20℃)时，温控器断开,加热器停止工作,如此反复循环，进一步，为了增加保险性，温控器可设置两个；设置PTC加热器6后，PTC加热器6优先用于对蓄电池5加热,同时还对该带应急照明的LED灯具内部的空气进行加热(置于灯具工作状态的下部,利用空气对流,热空气上升),避免控制电路模块上的电子元件(电解电容)在低温环境下失效,实现真正的全天候工作环境；当然，PTC加热器6也可以用电热膜或其它加热装置代替。
如图2、图3和图11所示，前盖1下端设置有带晶格81的透明灯罩8，晶格8排列于透明灯罩8的内侧，每一个晶格均设计成带有菱角(参考图11)的结构，该透明灯罩8与前盖1之间安装有密封圈9，同时，在该透明灯罩8内部设置有带条纹状凸出物100的反光罩10，该反光罩10的一端向前盖内侧弯折而形成一支架11，所述LED光源3安装于该支架11之上(LED光源、支架及散热片的具体安装方式后面再详述)，使LED光源3输出的光线经反光罩10反射后从透明灯罩8射出，在此过程中，由于LED光源3输出的光线先被反光罩10上的条纹状凸出物100分散，接着受到晶格的菱角的折射影响，最后变成柔和的光线，避免了眩光的产生，从而能有效防止视觉疲劳和对眼睛的伤害。
承上，如图2、图3和图12所述，LED光源3利用一光源压板26安装于支架11之上；该光源压板26设置有光源容置腔261，该支架11设有光源伸出孔111，当LED光源3安装至光源容置腔261内之后，即可从光源伸出孔111伸出至反光罩10与透明灯罩8围成的空间之内；该带应急功能的LED灯具具有两种散热结构，其一，当作为单独应急照明用的LED灯具时，在LED光源3背部单独设置散热片12，该散热片12将LED光源3的热量导致前盖1，前盖1由散热材料压铸而成，前盖1接收到散热片12的热量后，将热量散发至壳体之外的环境中；其二，当需要作为普通照明用的LED灯具时，在LED光源3背部设置散热片12，该散热片12通过一导热铜管13将LED光源3的热量导致前盖1，前盖1由散热材料压铸而成，前盖1接收到导热铜管13的热量后，将热量散发至壳体之外的环境中；进一步，散热片12设置锁接孔121，光源压板26设置锁接孔262，支架11也设置锁接孔112，通过锁接孔121、锁接孔262和锁接孔112的配合，使散热片12、LED光源3和光源压板26一起固定于支架11之上，上述散热片12优选为铝挤散热片。LED光源3具有两个接线端子31，该两个接线端子31与控制电路模块4电性连接。
如图1和图2所示，前盖1上端开有环境光线透入窗口14，在该环境光线透入窗口14内部安装有光控开关15，该光控开关15与前盖的环境光线透入窗口14之间安装有防水圈16，该光控开关16与控制电路模块4电性连接；控制电路模块4的背部设置有功能选择开关17，结合参考图5，该功能选择开关17具有一开关拨块171，将开关拨块171拨向一边时，LED光源3的点亮/熄灭由光控开关15控制，而将开关拨块171拨向另一边时，LED光源3的点亮/熄灭由灯具之外的外设开关(图中未示出)控制。控制电路模块4优选为整合在一赽PCB上，组装简单。
如图2所示，控制电路模块4设有插拨式公端子18，后盖2设有与插拨式公端子18相配合的插拨式母端子19，该控制电路模块4通过插拨的方式插接于后盖2之上。
如图2、图3和图13所示，前盖1的底端设有一测试开关21，该测试开关21包括按键PCB211、螺帽212、连接螺丝213、按键防水帽214和按键215，该按键PCB211与控制电路模块4电性连接，该螺帽212将连接螺丝213固定于前盖1之上，该连接螺丝213内部开有一通孔216，该按键215可从连接螺丝内部的通孔216中活动穿过，使该按键215可按动按键PCB211后向控制电路模块4输入测试命令，该按键防水帽214的外沿与前盖1卡合，该按键防水帽214的内沿与按键215的外沿卡合。当需要检验该带应急照明功能的LED灯具的性能是否正常时，按动测试开关21的按键215(可在两秒内连续按动一次或两次或三次或四次)，控制电路模块4随即收到来自按键PCB211的测试命令，开始检验该带应急照明功能的LED灯具的参数和性能；为了更直观地观察到该带应急照明功能的LED灯具的性能是否正常，可在前盖1上设置双色信号灯(图中未示出)，例如：ⅰ.红灯闪烁一次，表明蓄电池未连接好；ⅱ.红灯闪烁两次，表面蓄电池短路或者电压过低；ⅲ.红灯闪烁三次，表面充电电路出现故障；ⅳ.红灯闪烁四次，表明变压器故障。
如图2所示，该带应急照明功能的LED灯具与外部设备的固定方式有两种，一种为墙壁悬挂式，另一种为圆管悬挂式。具体而言，后盖2背部设有向下延伸的U型挂块201，当采用墙壁悬挂式时(结合参考图6和图14)，在后盖2背部安装墙壁挂铁22，墙壁挂铁22的上端设有两L型卡接片221，该两L型卡接片221可卡合于U型挂块201之内，在进行安装时，用螺丝222将墙壁挂铁22的锁接在墙壁之上；进一步，为防止该带应急照明功能的LED灯具被恶意移动，在后盖2与墙壁挂铁22之间还设置螺丝206，该螺丝206从后盖2锁到墙壁挂铁22上；当采用圆管悬挂式时(结合参考图7)，在后盖2背部安装圆管挂铁23，圆管挂铁23可套于圆管之上，圆管挂铁23的一侧也设有两L型卡接片231，该两L型卡接片231可卡合于U型挂块201之内。
如图4所示，为该带应急照明功能的LED灯具的一种PTC加热器6接线方式，插拨式母端子19引出两根电源导线27，其中一根电源导线27与PTC加热器6直接连接，另一根电源导线27连接温控器7后再与PTC加热器6连接。
如图8、图9和图10所示，该带应急照明功能的LED灯具的后盖2设有三个电源导线接入孔，分别位于后盖顶部、后盖中部偏上的位置和后盖中部偏下的位置，具体涉及三种接线方式，分别用于适应不同国家和地区的标准，并且，在后盖的背部还安装有防水垫200，防水垫200可通过粘贴的方式附着于后盖2的背面上，上述三种接线方式具体如下：
(1)第一种接线方式，如图8所示，后盖2的顶端安装防水接头24，电源导线27从防水接头24接入到后盖内部之后再与插拨式母端子19连接，此时，后盖中部偏上位置的电源导线接入孔用孔塞28塞住；
(2)第二种接线方式，如图9所示，后盖2的顶端安装孔塞25，此时，后盖中部偏上位置的电源导线接入孔内安装防水接头29，电源导线27从防水接头29接入到后盖内部之后再与插拨式母端子19连接；
(3)第三种接线方式，如图10所示，后盖2的顶部安装孔塞25，后盖中部偏上位置的电源导线接入孔内也安装孔塞28，此时，电源导线27从后盖中部偏下位置的电源导线接入孔203接入到后盖内部之后再与插拨式母端子19连接；
通过上述三种接线方式的设计，使得该带应急照明功能的LED灯具能适应各个国家和地区的接线标准，使用场所更为广泛。
以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种带应急照明功能的LED灯具，包括前盖与后盖组合而成的壳体，在该壳体内设置有LED光源、控制电路模块和蓄电池，所述控制电路模块电性连接LED光源并驱动LED光源工作，所述蓄电池连接控制电路模块并为LED光源提供备用电源，其特征在于：所述蓄电池外安装有加热装置，该加热装置的供电电路中串联有温控器；所述前盖的底端设有一测试开关，该测试开关包括按键PCB、螺帽、连接螺丝、按键防水帽和按键，该按键PCB与控制电路模块电性连接，该螺帽将连接螺丝固定于前盖之上，该连接螺丝内部开有一通孔，该按键可从连接螺丝内部的通孔中活动穿过，使该按键可按动按键PCB后向控制电路模块输入测试命令，该按键防水帽的外沿与前盖卡合，该按键防水帽的内沿与按键的外沿卡合；所述控制电路模块整合在一块PCB上，该PCB上设置有功能选择开关，该功能选择开关可调节所述LED光源的点亮/熄灭由光控开关控制或由外设开关控制；所述后盖的背部设置有墙壁挂铁或圆管挂铁，所述后盖还设置有防水接头或孔塞。
2.根据权利要求1所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述前盖的下端设置有带晶格的透明灯罩，该透明灯罩与前盖之间安装有密封圈，在该透明灯罩内部设置有带条纹状凸出物的反光罩，该反光罩的一端向前盖内侧弯折而形成一支架，所述LED光源安装于该支架之上，使LED光源输出的光线经反光罩反射后从透明灯罩射出。
3.根据权利要求1所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述前盖由散热材料压铸而成，所述LED光源背部设有散热片，该散热片将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中。
4.根据权利要求1所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述前盖由散热材料压铸而成，所述LED光源背部设有散热片，该散热片通过一导热铜管将LED光源的热量导致前盖，由前盖将LED光源的热量散发至壳体之外的环境中。
5.根据权利要求1所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述前盖上端开有环境光线透入窗口，在该环境光线透入窗口内部安装有光控开关，该光控开关与前盖的环境光线透入窗口之间安装有防水圈，该光控开关与所述控制电路模块电性连接。
6.根据权利要求1所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述控制电路模块设有插拨式公端子，所述后盖设有与插拨式公端子相配合的插拨式母端子，该控制电路模块通过插拨的方式插接于后盖之上。
7.权利要求1～5中任意一项权利要求所述的带应急照明功能的LED灯具，其特征在于：所述蓄电池安装于后盖上，该蓄电池外的加热装置为PTC加热器。
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