CN105066028A - 一种超大功率led高杆灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超大功率LED高杆灯，主要由挂环、电源罩组件、散热器组件以及反光杯组件构成，所述散热组件包括散热器，其底部上表面设有多个尺度微小的凹槽，其底部下表面与LED光源紧密接触；通过微小尺度气液复合相变散热，极大地改善了LED光源的散热效果；电源外罩上设计长条形放射状散热孔，利于散热器散发热量与空气对流，提供热气流通畅流动的通道，以保证最佳的整灯空气对流换热效果；反光杯外壳安装呼吸透气阀，保持气压平衡，避免膨胀气体攻击薄弱环节，防止出现开缝及变形的情况，延长壳体寿命；采用支架式角度调节装置，可根据安装场地以及照射角度需求，上下调整照射角度。

Description

一种超大功率LED高杆灯

技术领域

本发明涉及一种超大功率LED髙杆灯，尤其涉及一种可改善散热效果的超大功率灯笼式LED高杆灯。

背景技术

在城市广场、车站、码头、货场、公路、体育场和立交桥等场合，需要使用具有强照明能力的高杆灯。目前的高杆灯一般指15米以上钢制柱型灯杆和大功率组合式灯架构成的新型照明装置。传统的高杆灯一般使用高压钠灯，为了保证灯泡稳定地工作，电路中必须串联镇流器。目前与高压钠灯配套使用的镇流器均为电感性镇流器。其缺点是较笨重、耗能和价格偏高。同时高压钠灯的点灯电路是一个非线性电路，功率因数也较低。

LED大功率路灯光源具有长寿命、高显色、节能、绿色环保、高亮度、高稳定等特性，适用范围广，可配合太阳能、风光互补、市政路灯等户外照明工程的使用，使用寿命5万小时以上，大大降低了路灯的维护成本，是取代传统钠灯的新光源。考虑到单片LED发光亮度不足，LED灯具一般采用LED阵列式结构，由此产生了LED灯具热量集中、局部温度过高，引起光衰加剧，从而影响LED的正常使用，造成使用寿命降低。随着LED功率的增大，产热量增多，如果散热问题解决不好，热量集中在尺寸很小的芯片内，使得芯片内部温度越来越高。芯片温度过高会带来许多问题，如加速器件老化，加快LED光衰的速度，缩短使用寿命，甚至还会导致芯片烧毁；如何有效解决散热防止芯片烧毁，成为大功率在LED灯具面临最迫切需要解决的问题。

目前，由于受制于散热问题，市场上的高杆灯多采用传统铝型材或陶瓷塑料来做散热器进行散热，散热效率低，LED灯片温升高，LED寿命受到极大影响，LED节电效果大打折扣。随着LED功率的增大，上述缺陷更加明显，甚至根本无法达到用户所需的正常照明要求和效果。另外，高杆灯的重量和体积过大，很难达到用户安全使用要求。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种超大功率LED高杆灯，通过对散热器进行改进，对整灯结构进行合理设计，可有效提升散热效率，提高使用寿命及使用安全性，同时提高对于LED光源的适配性。

本发明的技术方案如下：

提供一种超大功率LED高杆灯，主要由挂环、电源罩组件、散热器组件以及反光杯组件构成，挂环设于电源罩组件顶端，电源设于电源罩组件的电源罩内部，散热器组件固设于灯罩组件以及反光杯组件之间；反光杯组件主要由LED光源、反光杯、反光杯外壳以及玻璃片组成，LED光源设于反光杯的顶部，反光杯设于反光杯外壳的内部；散热组件包括散热器，所述散热器呈中空圆柱状，由传热性能良好的金属材料制成，其外圆周均布有放射状的散热翅片，底部上表面设有多个尺度微小的凹槽；散热器内部灌装具有汽化潜热的液态传热工质，所述散热器的底部下表面与LED光源紧密接触；所述凹槽的横截面形状为矩形，宽度为0.07mm-1.2mm，深度为0.07-1.2mm，槽道间距为0.2-2mm。

进一步地，电源罩组件主要包括电源罩和设于其内部的电源，电源罩顶端设有防水性电源线扣，电源罩通过电源罩外壳固定板与电源罩外壳固定底座相连，电源通过电源固定座固设于电源罩内部。

进一步地，反光杯组件主要包括LED光源、反光杯、反光杯外壳以及玻璃片；反光杯外壳的顶面和底面分别设有反光杯外壳防水圈以及固定外壳防水圈；反光杯呈上小下大的圆台结构，并设于反光杯外壳的内部，LED光源设于反光杯的顶部，玻璃片通过玻璃压片、玻璃防水垫以及玻璃固定外壳固定于反光杯的底面。

优选地，所述LED光源采用COB集成光源或者SMD灯片。

进一步地，电源罩的外圆周及顶面上均设有多个散热孔，顶面的散热孔为多个离散的弧形散热孔，整体呈多个同心圆环状；外圆周的散热孔为均布于圆周的多个长条形放射状散热孔。

进一步地，在所述反光杯外壳上部固定有呼吸透气阀，在所述反光杯外壳的外圆周上也设置有多个散热孔。

进一步地，所述高杆灯设有角度调节组件，所述角度调节组件包括角度调节支架，所述角度调节支架包括固定支架，以及左右两侧对称设置的角度支架固定座、角度调整环底座、角度调整环和梅花旋钮。

进一步地，所述散热器的外圆周上均布有放射状的散热翅片，该散热翅片截面整体呈狭长的“T”型结构，在散热翅片两侧表面设有突起，两侧表面的突起呈交错设置，所述散热翅片的厚度为0.5-2mm，突起的截面形状为半圆形、三角形、矩形或者其它适合形状，其高度为0.1-1.8mm。

本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明LED高杆灯的散热器上设有多个尺度微小的凹槽，实现气液复合相变散热，取热强度大、均温性好、散热效率高，芯片温升小、结温低，寿命长；

(2)本发明特有灯笼式结构，电源外罩上设计长条形放射状散热孔，利于散热器散发热量与空气对流，提供热气流通畅流动的通道，以保证最佳的整灯空气对流换热效果；

(3)通过将光源直接设置于散热器的底部表面，增强了散热器与LED光源的适配性，使得散热组件能够与多种不同型号的LED光源相匹配，大大减少加工成本。

(4)本发明反光杯外壳安装呼吸透气阀，保持气压平衡，避免膨胀气体攻击薄弱环节，防止出现开缝及变形的情况，延长壳体寿命；

(5)本发明采用支架式角度调节装置，可根据安装场地以及照射角度需求，上下调整照射角度。

附图说明

图1灯笼式LED高杆灯的整体结构示意图。

图2灯笼式LED高杆灯的分离状态图。

图3电源罩部分的结构示意图。

图4反光杯部分的结构示意图。

图5灯笼式LED高杆灯的整体立体图。

图6角度调节支架安装示意图。

图7角度调节支架的角度调节示意图。

图8角度调节支架的分离状态图。

图9a散热器组件的光源安装面示意图(仰视图)。

图9b是图9a的A-A截面示意图。

图中各部件表示：

1-挂环2-防水性电源线扣3-电源罩外壳固定板4-电源5-电源罩外壳固定底座6-散热器7-反光杯外壳8-反光杯9-玻璃固定外壳10-玻璃片11-呼吸透气阀12-LED光源13-电源固定座14-电源罩15-反光杯外壳防水圈16-固定外壳防水圈17-玻璃压片18-玻璃防水垫19-固定支架20-角度支架固定座21-角度调整环底座22-角度调整环23-梅花旋钮24-角度调节支架25-被安装物26-散热孔

具体实施方式

如图1、图2所示，整个高杆灯的外形为灯笼状，高杆灯灯体自上而下包括挂环、电源罩组件、散热器组件以及反光杯组件。挂环1设于灯罩组件顶端。电源罩组件主要包括电源罩14和设于其内部的电源4，电源罩14顶端设有防水性电源线扣2，通过电源罩外壳固定板3将电源罩外壳固定底座5压紧于电源罩14的底部，电源罩外壳固定板13与散热组件的顶部固定连接，电源4通过电源固定座13固设于电源罩内部。散热器组件主要包括散热器6，其通过紧固装置分别与电源罩组件以及反光杯组件固定连接。反光杯组件主要包括LED光源12、反光杯8、反光杯外壳7、呼吸透气阀11以及玻璃片10。反光杯外壳7的顶部与散热组件的底部相隔一定距离并通过紧固件固定连接为一体，反光杯外壳7的顶面和底面分别设有反光杯外壳防水圈15以及固定外壳防水圈16。反光杯8呈上小下大的圆台结构，并设于反光杯外壳7的内部，LED光源12设于反光杯8的顶部，玻璃片10通过玻璃压片17、玻璃防水垫18以及玻璃固定外壳9固定于反光杯8的底面。LED光源采用COB或者SMD灯片，优选地，采用COB集成光源，具有高流明、高显指、低光衰等特性，节能效果显著，配合高效率电源，具有导热快、光色纯、无重影等优势。

本发明中，如图9a、9b所示，散热组件6包括散热器，整体呈中空圆柱状，由传热性能良好的金属材料制成，其外圆周均布有放射状的散热翅片，底部上表面设有多个尺度微小的凹槽，凹槽的横截面形状为矩形、三角形或梯形。优选地，横截面形状为矩形，其宽度为0.07mm-1.2mm，深度为0.07-1.2mm，槽道间距为0.2-2mm。散热器内部灌装具有汽化潜热的液态传热工质。所述散热器的底部下表面固定有LED光源，并与LED光源紧密接触，利用传热工质在凹槽区域的复合相变带走LED光源的发热量。需要强调的是，本发明中的凹槽并不是用来增加换热面积，而是用来形成微细尺度复合相变强化换热过程，以显著提高相变换热系数和换热热流密度。其形成微细尺度复合相变强化换热的条件及强度大小与凹槽的几何形状和尺寸有着密切关系。凹槽的几何形状和尺寸不适当时，最多只能在凹槽中发生扩展弯月面薄液膜区域的纯蒸发换热过程，其换热强度至少要比微细尺度复合相变强化换热低2个数量级。凹槽的几何形状和尺寸在本发明所述的范围内时，在其中能够发生包括薄液膜蒸发和池沸腾的高强度微细尺度复合相变强化换热过程，并具有最好的效果。

如图9a所示，散热器的外圆周上均布有放射状的散热翅片I，该散热翅片截面整体呈狭长的“T”型结构，在散热翅片两侧表面设有突起，左右两侧的突起呈交错设置，具体地，翅片的厚度为0.5-2mm，突起的截面形状为半圆形、三角形、矩形或者其它适合形状，其高度为0.1-1.8mm。通过上述设置，既提高了整灯的美观度，又能有效增大散热面积，加强了空气对流换热效果，提高换热效率。

如图3、图4所示，电源罩14的外圆周以及顶面上均设有多个散热孔，优先地，顶面的散热孔可设置为多个离散的弧形散热孔，整体呈多个同心圆环形状，外圆周的散热孔可设计为均布于圆周的多个长条形放射状散热孔。反光杯外壳7的外圆周上也设有多个散热孔，优选地，可以为长条形放射状散热孔。通过散热孔的设置，有利于散热器散发热量与空气对流，提供热气流通畅流动的通道，以保证最佳的整灯空气对流换热效果。同时，如图4所示，通过在反光杯外壳7上安装呼吸透气阀11，能够保持气压平衡，避免膨胀气体攻击薄弱环节，防止出现开缝及变形的情况，延长壳体寿命。

如图5至图8所示，本发明的高杆灯还包括角度调节组件，其主要由角度调节支架24构成。具体地，角度调节支架24包括固定支架19，以及左右两侧对称设置的角度支架固定座20、角度调整环底座21、角度调整环22和梅花旋钮23。角度调整环22通过角度调整环底座21与固定支架19固定连接，固定支架19通过角度支架固定座20固定于高杆灯灯体上。根据具体需求，通过角度调节装置来调节灯体的照明角度，角度调节幅度为±20°，调整到合适角度后，锁紧固定支架16两端的梅花旋钮。灯体与角度调节组件为单独部件，通过组装形成完整的LED高杆灯，可根据安装需求决定是否需要安装角度调节装置。在具体使用时，角度调节装置用匹配的紧固件锁紧固定在被安装物15上，连接角度调整装置的紧固部件应坚固稳定，以防使用环境及其他因素而造成意外。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超大功率LED高杆灯，主要由挂环、电源罩组件、散热器组件以及反光杯组件构成，挂环设于电源罩组件顶端，电源设于电源罩组件的电源罩内部，散热器组件固设于电源罩组件以及反光杯组件之间；反光杯组件主要由LED光源、反光杯、反光杯外壳以及玻璃片组成，LED光源设于反光杯的顶部，反光杯设于反光杯外壳的内部；其特征在于：散热组件包括散热器，所述散热器呈中空圆柱状，由传热性能良好的金属材料制成，其外圆周均布有放射状的散热翅片；所述散热器的底部上表面设有多个尺度微小的凹槽，所述散热器的底部下表面与LED光源紧密接触；所述凹槽的横截面形状为矩形，宽度为0.07-1.2mm，深度为0.07-1.2mm，槽道间距为0.2-2mm；所述散热器内部封装具有汽化潜热的液态传热工质，利用所述工质在多个所述凹槽中的气液复合相变进行散热。

2.如权利要求1所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，电源罩组件主要包括电源罩和设于其内部的电源，电源罩顶端设有防水性电源线扣，通过电源罩外壳固定板将电源罩外壳固定底座压紧于电源罩上，电源罩外壳固定板与所述散热器组件的顶部固定连接，电源通过电源固定座固设于电源罩内部。

3.如权利要求2所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，反光杯组件主要包括LED光源、反光杯、反光杯外壳以及玻璃片；反光杯外壳的顶部与散热组件的底部相隔一定距离并通过紧固件固定连接为一体；反光杯外壳的顶面和底面分别设有反光杯外壳防水圈以及固定外壳防水圈；反光杯呈上小下大的圆台结构，并设于反光杯外壳的内部，LED光源设于反光杯的顶部，玻璃片通过玻璃压片、玻璃防水垫以及玻璃固定外壳固定于反光杯的底面。

4.如权利要求3所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，所述LED光源采用COB集成光源或者SMD灯片。

5.如权利要求3所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，电源罩的外圆周及顶面上均设有多个散热孔；顶面的散热孔为多个离散的弧形散热孔，整体呈多个同心圆环状；外圆周的散热孔为均布于圆周的多个长条形放射状散热孔。

6.如权利要求3所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，在所述反光杯外壳上部固定有呼吸透气阀，在所述反光杯外壳的外圆周上也设置有多个散热孔。

7.如权利要求1-6任一项所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，所述高杆灯设有角度调节组件，所述角度调节组件包括角度调节支架，所述角度调节支架包括固定支架，以及左右两侧对称设置的角度支架固定座、角度调整环底座、角度调整环和梅花旋钮。

8.如权利要求1-6任一项所述的超大功率LED高杆灯，其特征在于，所述散热器的外圆周上均布有放射状的散热翅片，该散热翅片截面整体呈狭长的“T”型结构，在散热翅片两侧表面设有突起，两侧表面的突起呈交错设置，所述散热翅片的厚度为0.5-2mm，突起的截面形状为半圆形、三角形、矩形或者其它适合形状，其高度为0.1-1.8mm。