CN102620189A - 一种大功率led路灯 - Google Patents

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姜纪人
刘剑勤
李振玲
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Abstract

一种大功率LED路灯,属于发光二极管灯具技术领域。包括:热管散热器、底板、压板、LED灯板、玻璃灯罩、电源、灯杆固定架、自攻钉、交流电缆插座、直流电缆插头、电缆护口。采用热管散热方式对光源散热,通过导热管内真空封装的液体的蒸发与冷凝循环过程把灯具光源的热量快速的发散出去。热管散热器与灯具的一体化设计,使灯具的散热翅片能够完全暴露在空气中,充分发挥热管散热的优势,极大地提高了热管散热器的散热效率,显著减少了灯具光源的光衰,延长了灯具的使用寿命。灯具采用LED灯珠双峰型透镜封装结合反光杯的配光方式,兼顾了灯具均匀度及照度的双重指标,显著提高了灯具的光效。

Description

一种大功率LED路灯
技术领域
本发明属于发光二极管灯具技术领域,特别是涉及一种大功率(60瓦-200瓦)LED(发光二极管)路灯。
背景技术
大功率LED路灯,是近年来发展起来的一种新兴照明灯具,以LED(发光二极管)作为光源,与传统照明灯具相比具有节电和使用寿命长的显著特点。但由于LED(发光二极管)为半导体器件,在工作时必须严格控制其结点温度,如果LED光源的结温不能得到有效控制,其使用寿命将会大打折扣。
目前市场对LED灯具结温控制主要采用以下结构形式:
(1)灯具外壳采用压铸铝材料,通过压铸磨具压铸出的齿条散热
(2)灯具外壳采用铝拉伸型材,通过拉伸磨具拉伸出的齿条散热
(3)灯具采用热管散热器散热,在热管散热器外再加装灯罩的结构
通过反复试验得出结论,前两种灯具结构,能够将LED光源的结温值控制在80-85摄氏度左右,根据LED结温与LED光源使用寿命的关系,可推算出光源的使用寿命在3万小时左右(以光通量衰减至初始值的70%为寿命终止期),远比其5万小时以上的使用寿命要短得多;第三种灯具采用热管散热器,其散热效果本应明显好于前两种,但由于散热器外加灯罩的结构,影响了热管散热器最佳的散热效果,同时外加灯罩使灯具结构变得复杂,采用该结构形式温升控制较好的灯具寿命一般在3.5-4万小时。
总之,以上三种散热结构的灯具散热效果都不理想,其主要原因是不能直接和快速的将LED灯珠的热量传导出去。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大功率LED路灯,采用灯罩与高效散热体一体化结构,能够直接、快速的将LED灯珠的热量传导出去。
本发明包括热管散热器、底板、压板、LED灯板、反光杯、玻璃灯罩、电源、灯杆固定架、自攻钉、螺钉、交流电缆插座、直流电缆插头、电缆护口。
用自攻钉将热管散热器压装在底板与压板之间,用固定螺栓将底板与压板固定并将灯杆固定架安装在压板上,用螺钉将电源固定在灯杆固定架底面开口处压板的电源安装位置,用自攻钉或专用胶为LED灯珠加装反光杯,再用自攻钉将LED灯板固定在底板上,在玻璃灯罩的直流电缆过孔处安装电缆护口,然后将直流电缆插头的电缆焊接端插入电缆护口并将其电缆锁紧,将直流电缆的焊接端分别与LED灯板上的正负极焊点焊接,用螺钉将玻璃灯罩固定在底板上,将直流电缆插座与直流电缆插头插接,将交流电缆插座与交流电缆插头插接,将交流电缆插座的接线端从灯杆固定架的交流电缆过孔穿出并穿过圆筒露出。
本发明所述的热管散热器包括导热管、散热翅片,导热管的中间段长于底板5毫米,导热管的两侧翘起20-30度角,两侧的翘起段分别间隔插装相同数量的散热翅片,散热翅片与导热管采用过盈配合的安装方式,导热管的材料采用铜合金材料,导热管内真空密封有液体,导热管表面采用镀镍处理,散热翅片采用铝合金材料,散热翅片表面采用阳极氧化处理。
底板的宽度大于压板10毫米,底板和压板与热管散热器压装的一面加工出与导热管数量及半径相同的半圆弧,底板的另一面加工有LED灯板的安装孔,压板的另一面加工有电源安装孔,底板和压板采用铝合金材料或铝拉伸型材并经过阳极氧化处理。
灯杆固定架的长度与底板及压板的长度相等,灯杆固定架一侧底面加工出长方孔,长方孔的长度与宽度尺寸分别大于电源长度与宽度尺寸5毫米,长方孔旁加工出圆形直流电源电缆过孔,灯杆固定架的另一端加工出用于固定灯杆的圆筒,在长方孔一侧的圆筒端加工出外径与圆筒内径相同的堵头,堵头的中心加工出圆形交流电缆过孔,灯杆固定架的材料采用不锈钢材料或铝拉伸型材,采用不锈钢材料时表面采用喷砂处理,采用铝拉伸型材时表明采用阳极氧化处理。
LED灯板由铝基线路板、双峰型透镜封装的灯珠、镀膜反光杯组成,LED灯珠被焊装在铝基线路板上,用自攻钉或专用胶为LED灯珠加装镀膜反光杯,LED灯珠的电路连接采用四颗并联多颗串联的方式。
玻璃灯罩、底板、压板、灯杆固定架的一侧分别加工有圆形直流电缆过孔,玻璃灯罩的直流电缆过孔处安装电缆护口,直流电缆插头的电缆焊接端分别经过灯杆固定架、压板、底板的直流电缆过孔后再经护口从玻璃灯罩外侧穿入玻璃灯罩内侧,直流电源电缆插头的电缆焊接端与LED灯板焊接后将电缆通过护口锁紧。
灯具玻璃灯罩的外框采用铝合金或压铸铝材料加工而成,表面采用阳极氧化处理,框内安装超白钢化玻璃,用玻璃灯罩将LED灯板密封在独立的腔体内。
灯具的电源安装在灯杆固定架底面开口处压板的电源安装位置上,将直流电缆插座与直流电缆插头插接,将交流电缆插座与交流电缆插头插接,将交流电缆插座的接线端从灯杆固定架的交流电缆过孔穿出并穿过圆筒露出。
高效散热体由导热管及翅片构成,导热管采用铜金属材料,导热管内真空密封有液体,导热管两端向上翘曲一定的度角并穿装有散热翅片,散热翅片完全暴露在空气中,底板和压板与导热管的压装面加工有与导热管数量及半径相同的半圆弧,导热管被压装在底板与压板之间,底板及压板为铝合金或压铸铝材料加工而成,  将LED灯板安装在底板上,将电源安装在压板上,LED灯板与底板接触面之间、底板、压板、导热管接触面之间均匀涂抹导热硅脂以降低接触面之间的热阻,灯板及电源的热量分别通过底板和压板传导至导热管,导热管内的液体被加热而汽化并流向导热管两端,通过散热翅片将热量迅速散发到空气中,冷却后气体液化受重力作用延导热管壁内的沟槽回流至热源的低端,如此蒸发与泠凝的过程将LED光源的热量及电源的热量快速的传导出去。
本发明将热管散热器与灯罩设计成为一个有机的整体,使灯具的结构大大简化,同时由于导热管及翅片暴露在空气中,使灯具的散热效率大大提高,解决了普遍存在的大功率LED照明灯具因散热效果不好而造成光源光衰严重的问题,延长灯具使用寿命至5万小时。
为使灯具适应室外雨雪扬尘及腐蚀性气体的环境,对导热管采用了镀镍处理,对底板、压板及散热翅片采用了阳极氧化处理,玻璃灯罩将LED灯板密封在独立的腔体内,安装灯罩前在四框涂抹耐候玻璃胶,保证灯具达到IP65的防护标准,为保证灯具的可靠性,灯杆固定件采用不锈钢材料。
本发明依据光学原理对光源采用了双峰封装灯珠加反光镜的配光形式,同时兼顾了灯具照明的均匀度及照度的指标,使灯具的光效指标位于同类产品的前列。
本发明的优点在于:
1、采用热管散热方式对光源散热,通过导热管内真空封装的液体的蒸发与冷凝循环过程把灯具光源的热量快速的发散出去。
2、灯具采用LED灯珠双峰型透镜封装结合反光杯的配光方式,兼顾了灯具均匀度及照度的双重指标,显著提高了灯具的光效。
3、热管散热器与灯具的一体化设计,使灯具的散热翅片能够无任何遮挡的完全暴露在空气中,充分发挥热管散热的优势,极大地提高了热管散热器的散热效率,显著减少了灯具光源的光衰,延长了灯具的使用寿命。
4、对灯具材料的暴露部分根据需要分别采用了镀镍及阳极氧化处理,保护灯具不受环境温度变化和腐蚀性气体侵袭以及雨雪天气的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图,其中,热管散热器1、固定螺栓2、镀膜反光杯3、M3自攻钉4、螺钉5、电缆护口6、底板7、压板8、LED灯板9、玻璃灯罩10、电源11、直流电缆插头12、交流电缆插座13、灯杆固定架14、M5自攻钉15。
图2为热管散热器示意图。其中,散热翅片16、导热管17。
图3为底板、压板示意图。其中,安放导热管的沟槽18、底板7、压板8、底板与压板固定孔19、电源固定孔20、直流电缆过孔21、灯杆固定架固定孔22。
图4为LED灯板示意图。其中,灯珠23、铝基线路板24。
图5为玻璃灯罩示意图。其中,护口安装孔25、超白钢化玻璃26、灯罩框27。
图6为电源及电缆插头、插座示意图。其中,交流电缆插座13、交流电缆插头28、电源11、直流电缆插头12、直流电缆座29。
图7为灯杆固定架示意图。其中,灯杆固定架安装孔30、开口1、交流电缆过孔32。
具体实施方式
热管散热器1、固定螺栓2、镀膜反光杯3、M3自攻钉4、螺钉5、电缆护口6、底板7、压板8、LED灯板9、玻璃灯罩10、电源11、直流电缆插头12、交流电缆插座13、灯杆固定架14、M5自攻钉15。
用M5自攻钉15将热管散热器1压装在底板7与压板8之间,用固定螺栓2将底板7与压板8固定并将灯杆固定架14安装在压板8上,用螺钉2将电源11固定在灯杆固定架14开口处的压板8上的安装位置上,用M3自攻钉4将LED灯板9加装镀膜反光杯3同时将LED灯板9固定在底板7上,在玻璃灯罩10的直流电缆过孔处安装电缆护口6,然后将直流电缆插头12的电缆焊接端插入电缆护口6并将其电缆锁紧,将直流电缆插头12的焊接端分别与LED灯板9上的正负极焊点焊接,用螺钉5将玻璃灯罩10固定在底板7上,将直流电缆插头12与电源11上的直流电缆插座插接,将交流电缆插座13与电源11上的交流电缆插头插接,将交流电缆插座13的接线端从灯杆固定架14的交流电缆过孔穿出并穿过圆筒露出。
图1-7为本发明的一种具体实施方式,下面结合附图对本发明做进一步说明。
在底板7及压板8的半圆弧内及与底板7及压板8接触的导热管段均匀涂抹导热硅脂,用M5自攻钉15将热管散热器1压装在底板7与压板8之间,用固定螺栓2将底板7与压板8固定并将灯杆固定架14安装在压板8上,将电源11固定在灯杆固定架14底面开口处压板8上的电源安装位置,将安装LED灯板9的底板7表面上及LED灯板9的铝金属面均匀涂抹导热硅脂,用M3自攻钉4将LED灯板9安装在底板7上,在玻璃灯罩的护口安装孔处安装电缆护口6,将直流电缆插头12的电缆焊接端分别经过灯杆固定架14、压板8、底板7的直流电缆过孔后再经电缆护口6从玻璃灯罩10外侧穿入其内侧,直流电缆插头12的电缆焊接端分别与LED灯板上9的正负极焊点焊接,然后将电缆通过电缆护口6锁紧,在底板7边缘涂抹耐候玻璃胶,用螺钉5将玻璃灯罩10固定在底板7上,将直流电缆插头12与电源11上的直流电缆插座插接,将交流电缆插座13与电源11上的交流电缆插头插接。将交流电缆插座13的接线端从灯杆固定架14的交流电缆过孔穿出并穿过圆筒露出以备使用灯具时接入交流电源。

Claims (8)

1.一种大功率LED路灯,其特征在于,包括:热管散热器、底板、压板、LED灯板、玻璃灯罩、电源、灯杆固定架、自攻钉、交流电缆插座、直流电缆插头、电缆护口;用自攻钉将热管散热器压装在底板与压板之间,用固定螺栓将底板与压板固定并将灯杆固定架安装在压板上,用固定螺钉将电源固定在灯杆固定架底面开口处压板的电源安装位置,用自攻钉或专用胶为LED灯珠加装反光杯,再用自攻钉将LED灯板固定在底板上,在玻璃灯罩的直流电缆过孔处安装电缆护口,然后将直流电缆插头的电缆焊接端插入电缆护口并将其电缆锁紧,将直流电缆的焊接端分别与LED灯板上的正负极焊点焊接,用螺钉将玻璃灯罩固定在底板上,将直流电缆插座与直流电缆插头插接,将交流电缆插座与交流电缆插头插接,将交流电缆插座的接线端从灯杆固定架的交流电缆过孔穿出并穿过圆筒露出。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,所述的热管散热器包括导热管、散热翅片,热管的中间段长于底板宽度5毫米,导热管的两侧翘起20-30度角,两侧的翘起段分别间隔插装相同数量的散热翅片,散热翅片与导热管采用过盈配合的安装方式,导热管的材料采用铜合金材料,导热管内真空密封有液体,导热管表面采用镀镍处理,散热翅片采用铝合金材料,散热翅片表面采用阳极氧化处理。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,底板的宽度大于压板的宽度10毫米,底板和压板与热管散热器压装的一面加工出与导热管数量及半径相同的半圆弧,底板的另一面加工有LED灯板的安装孔,压板的另一面加工有电源安装孔,底板和压板采用铝合金材料或铝拉伸型材并经过阳极氧化处理。
4.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,灯杆固定架的长度与底板及压板的长度相等,灯杆固定架一侧底面加工出长方孔,长方孔的长度与宽度尺寸分别大于电源长度与宽度5毫米尺寸,长方孔旁加工出圆形直流电缆过孔,灯杆固定架的另一端加工出用于固定灯杆的圆筒,在长方孔一侧的圆筒端加工有出外径与圆筒内径相同的堵头,堵头的中心加工出圆形交流电缆过孔,灯杆固定架的材料采用不锈钢材料或铝拉伸型材,采用不锈钢材料时表面采用喷砂处理,采用铝拉伸型材时表明采用阳极氧化处理。
5.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,LED灯板由铝基线路板、双峰型透镜封装的灯珠、镀膜反光杯组成,LED灯珠被焊装在铝基线路板上,用自攻钉或专用胶为LED灯珠加装镀膜反光杯,LED灯珠的电路连接采用四颗并联多颗串联的方式。
6.根据权利要求1所述的一种大功率LED照明灯具,其特征在于,玻璃灯罩、底板、压板、灯杆固定架的一侧分别加工有圆形直流电缆过孔,玻璃灯罩的直流电缆过孔处安装电缆护口,直流电缆插头的电缆焊接端分别经过灯杆固定架、压板、底板的直流电缆过孔后再经护口从玻璃灯罩外侧穿入玻璃灯罩内侧,直流电缆插头的电缆焊接端与LED灯板焊接后将电缆通过护口锁紧。
7.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,灯具玻璃灯罩的外框采用铝合金或压铸铝材料加工而成,表面采用阳极氧化处理,框内安装超白钢化玻璃,用玻璃灯罩将LED灯板密封在独立的腔体内。
8.根据权利要求1所述的一种大功率LED路灯,其特征在于,灯具的电源安装在灯杆固定架底面开口处压板的电源安装位置上。
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