CN107023803A - 发光二极管照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管照明装置，可以被使用在不同用途室内外照明器及爱迪生E螺旋灯头的照明器的生产中。第一个类型的发光二极管照明装置至少有两个包含肋片的外壳，每个外壳装有至少一个电路板，每个电路板装上至少一个光源，同时外壳间有至少一个连接元件。外壳与连接元件之间的接头是锁缝的，同时外壳的侧面上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽。本发明创造出一种发光二极管照明装置，并使此装置提供在制造和使用过程中变形的机会，是为了形成不同的光通量辐射方向图。本发明制造出工艺性良好的、允许在统一的单元基础上创造有不同结构和不同光通量辐射方向图的照明装置。

Description

发光二极管照明装置
技术领域
本发明物属于照明机器，即发光二极管照明装置，可以被使用在不同用途室内外照明器及包含爱迪生E螺旋灯头照明器的生产中。
背景技术
目前，发光二极管光源的用途越来越广泛，而且这种光源与荧光灯和白炽灯来相比的话，有一些一定的优势。
众所周知，人造光源的特点是不同的辐射方向图。白炽灯和荧光灯所放的辐射是球形(圆形)的，与其不同，发光二极管所放的广通量是一种窄射束。发光二极管的辐射角度可变，约为10°至180°，所以发光二极管被使用在照明机器中时，会有一些跟沿着必要方向分布光有关的难点。
为了改变单个发光二极管光通量的辐射方向图(获得必要的光强曲线图)，可以使用装在每个发光二极管上边的反射器或不同的透镜(如发散透镜，同心透镜，准直透镜等)。另外，为了分布几个有同一底座的发光二极管所放的光通量，可以使用不同形状的背投影屏幕。该背投影屏幕可以分布或者吸引来自一切发光二极管的光通量并将其导向照明区域。
发光二极管在按其照明技术参数计算好的曲线面上的布置方式也可以改变光通量辐射方向图。
当光通量规定的辐射方向图不可能以上述的手段被形成时，应该使发光二极管底座(电路板)互成一定的角度，或者可以将包含个别外壳的发光二极管底座(电路板)结为一体，是为了大大扩大照明区域，或者为了使光通量多集中在工作区域的上边。
现有技术范围包括一些发光二极管照明装置，为了形成不同的光通量分布曲线图，应该将其底座(电路板)与包含个别外壳的光源结为一体。
一个现有的发光装置模块(俄罗斯专利分类号：RU114505，国际专利分类号：F21S8/00，出版日期：2012年3月27日)有至少一个装电路板上边的光源和一些有沿其整个长度的横截的矩形外壳的镇流设备。在外壳的侧面上有肋片，至少在两双互相对面的肋片上有互补的槽和固定凸缘。光源板被安装在外壳的端面上。
在现有模块的框架下，光通量的展开方向图及其强度的增加是由外壳侧面的一体化保障的，同时带发光二极管照明装置板均位于同一个平面。这样，现有的类型不能提供外壳倾斜角互相改变的机会，而这个因素可以减少这类装置在一些生产领域中的用途，如那些需要超过180°辐射角度或者漫射照明的生产领域。
另外现有的发光装置模块(俄罗斯专利分类号：RU124768，国际专利分类号：F21S13/10，出版日期：2013年2月10日)是暖气片形的，其外壳有一个后墙和两个包含肋片的边墙。该模块至少含有一个安装在至少一个用外壳对称内紧固的电路板上的光源和一个用对称槽紧固的透光防护屏。外壳的边墙间是一个形成封闭腔的跨接部分。电源装置是用内腔的两个对称槽紧固的。外壳外侧上有一个用于安装旁边照明器外壳的轴劲的槽，这允许使几个模块的照明器结为统一的照明装置。以固定螺钉紧固的侧盖可以有密封的格兰头或者饰面塞子。
该类型和第RU114505号专利所介绍的类型的缺点是，外壳只可以在同一个平面中连接的，这一点使光通量的不同辐射方向图的形成和发光装置的用途均受限制。
另一个含有模块(各带光源)的发光二极管照明装置(俄罗斯专利分类号：RU2528175，国际专利分类号：F21S4/00，出版日期：2014年9月10日)可作为最接近的类似物(原型)。中心的承重模块被安装在承重面上。模块是用包含凸缘的连接元件连接的。每个连接元件作为滑动副的第一环，而第二环被安装在相应模块的外壳。在最简单的情况下，组成滑动副的环节是模块外壳上的T形槽和连接元件上相应侧面的凸缘。在这个情况下，连接元件二面角(A)的数值接近〇。当模块在倾斜状态被连接时，应该使用楔形的连接元件，在这个情况下二面角(A)是依照照明装置辐射面的理想相对位置而选择的。
该现有的照明装置提供改变连接的模块的相对倾斜角度的机会。不过为了改变倾斜角，应该使用有不同二面角数值的连接元件，而这一点使照明器的结构变得复杂和贵的，也需要制造更多品名的连接元件。
发明内容
本发明所面对的技术任务就是创造出一种发光二极管照明装置，并使此装置在制造和使用过程中提供变形的机会，是为了形成不同的光通量辐射方向图。
第一个类型的发光二极管照明装置至少有两个包含肋片的外壳，每个外壳装有至少一个电路板，每个电路板装上至少一个光源，同时外壳间至少有一个连接元件。在该类型框架下所提出任务的完成是以如下因素保障的：外壳与连接元件之间的接头是锁缝的，同时外壳的侧面上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽。
第二个类型的发光二极管照明装置至少有两个包含肋片和端盖的外壳，每个外壳装有至少一个电路板，每个电路板装上至少一个光源，同时外壳间至少有一个连接元件。在该类型框架下所提出任务的完成是以如下因素保障的：外壳与连接元件之间的接头是锁缝的，同时外壳的侧面上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽，而在至少一个端盖上包含用于安装至少一个电路板(各至少带一个光源)的槽。
第三个类型的发光二极管照明装置至少有两个包含肋片和端盖的外壳，每个外壳装有至少一个电路板，每个电路板装上至少一个光源，同时外壳间至少有一个连接元件。在该类型框架下所提出任务的完成是以如下因素保障的：在至少一个端盖上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽，是为了以锁缝方式连接到连接元件。
第四个类型的发光二极管照明装置至少有两个包含肋片和端盖的外壳，每个外壳装有至少一个电路板，每个电路板装上至少一个光源，同时外壳间至少有一个连接元件。在该类型框架下所提出任务的完成是以如下因素保障的：至少一个端盖上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽，是为了以锁缝方式连接到连接元件，另外，在至少一个端盖上包含用于安装至少一个电路板(各至少带一个光源)的槽。
另外，每个类型的照明装置有如下的特点。
连接元件就是两个用扁平直角跨接部分连接的杆子，每个杆子上包含重复形状的辐射状凸缘和槽。
凸缘和槽是纵向的，并且沿着杆子的整个长度。
每个凸缘端上有沿其整个长度的球形粗大部，而每个槽下边形成沿着槽整个长度的类似形状的凹口。
外壳就是一个直角的封闭式型材。.
每个外壳里装有镇流装置。
连接元件与外壳或端盖有可拆卸的接头。
外壳里包含透光的防护板。
连接元件允许以不同的角度连接到外壳，这一点使设计方案更加广泛，并允许装配有如下不同光通量辐射方向图的照明装置：深、集中、余弦、半宽、等强、正弦、宽的等。另外，连接元件允许以对照明装置光轴的不同角度来安装发光二极管，也允许改变其配光方式并获得必要的光强曲线图。
建议的连接元件形状可以保障外壳以0°至180°角连接的可能性，而在原型的框架下以0°至180°角连接几个外壳时，应该使用不同的连接元件。
凸缘和槽上的球形粗大部和凹口均保障外壳与连接元件的稳定连接。
根据第二和第四的类型，发光二极管板在端盖上的布置允许形成广阔的发光面，并允许将其光通量导向任何与装置轴横向的方向。
这样，本发明已实现创造出以下发光装置的目标，即制造出工艺性良好的、允许在统一的单元基础上创造有不同结构和不同光通量辐射方向图的照明装置。
本发明提供增加所生产的照明器品种的机会，并允许在1至2天内制造出(即用配套元件装配出)有规定光通量辐射方向图及必要照明角度的照明装置。
在每个情况下所使用的照明装置种类由必要的工作区域的照明条件而定。
有不同辐射方向图的照明装置的创造可能性可以扩大其如下不同范围内的用途：工业、农业、展销事业、室外照明事业等。根据本发明方案制造出的照明装置可用为应急、建筑、防爆、干线、办公(阿姆斯壮、铝格栅天花吊顶)、聚光、工业、农业、商贸、室外照明器或者为爱迪生螺旋灯头的照明器。
由于带不同功率、颜色、数量发光二极管的电路板的选择，也由于所选的透光防护板都不同，一些在每个发光二极管上能保障个别的透镜，一些在所有的发光二极管上保障同一的透镜，发光二极管照明器的品名一直在增加。
外壳作为有沿着整个长度横截的矩形型材，其外面有肋片，外壳上至少有一套与连接元件凸缘和槽互补的凸缘和槽。这些都允许使一套基元(整个模块，即外壳和光源板)作为单独的照明装置，或者使一些有不同结构的外壳结为一体的照明装置。
附图说明
本类型的本质由如下的图纸说明：
图1——第一个类型的照明装置(全图)，该装置保障创造用于工作区域的加强辅助照明的定向光通量；
图2——一切照明装置类型所介绍的连接元件(全图)；
图3——第一个类型的照明装置(全图)，几个连接的外壳互成180°角；
图4——第二个和第四个照明装置类型所介绍的用于发光二极管板安装的端盖(全图)；
图5——第二个类型的照明装置(全图)；
图6——第二个类型的照明装置(全图)，几个连接的外壳互成180°角；
图7——第二个类型的照明装置(全图)，三个外壳的连接方法互成一种三角并保障漫射照明；
图8——第三个类型的照明装置(全图)，两个连接的外壳互成一定的角；
图9——第三个和第四个类型的连接元件用的端盖(全图)；
图10——第三个类型的照明装置(全图)，三个连接的外壳互成一种三角并保障漫射照明；
图11——一种照明装置(全图)，几个外壳的侧面和端面是通过连接元件连接的。
具体实施方式
引用上述发光二极管照明装置的目的就是说明而已，不能视为专利要求范围的限制。
第一个类型的发光二极管照明装置至少有两个外壳1，其中每个外壳1就是一种延伸的矩形封闭式型材。
外壳1是用铝或其合金或者高强度高导热性的聚合材料而挤压成型的。
外壳1不仅为在里面安装的设备执行支承功能，而且执行冷却式散热器的功能，即将发光二极管所放的热能导向周围环境。
在外壳1的外上面有一些T形的纵向槽2，这些槽保障固定元件(螺钉，螺丝)、支承结构元件、吊挂等设备在其里边的紧固。T形的槽2还执行冷却肋片的功能，即将热能导向外壳1的外边。
外壳1的每个外侧面有T形的纵向槽3，这些槽主要位于侧面的中心部分。侧面上的T形槽3还保障支承结构固定元件、吊挂等设备在其里边的紧固。
外壳1的外下面至少有一双对称的L形纵凸缘4，这些凸缘保障至少一个带至少一个发光二极管光源(图纸不显示)的电路板在其里边的安装。该电路板与透光的防护板(图纸不显示)可能是一体的或者单独的。单独的透光防护板与电路板须同时安装在L形凸缘4。
电路板是用铝或其合金制造的。
每个发光二极管上可以安装会聚或发散的透镜，或者透光防护板的反射罩。
在与外壳1接触的电路板上有导热膏层，这一点排除电路板与外壳1间形成空气间隙的可能性，并保证，发光二极管所放的热能通过电路板、导热膏、外壳1及其上面的凸缘2和3会更好地排出。电路板与外壳1之间可以安装以珀尔帖效应为基础的热电模块(图纸不显示)，该模块可以排出一部分电路板所放的热能，或者靠着电路板与外壳的温差产生电能。
发光二极管板会有不同的长度，这允许将几个电路板配成一个外壳1，而且电路板的发光二极管和透光的防护板可以有一样或者完全不同的照明技术参数。
L形凸缘4的数量可能超过一双，不过所有的凸缘4应该一个在另一个上面。在这样的情况下，一双凸缘4应用于光源板的安装，而另一双凸缘4应用于透光防护板的安装。
防护板所用的制造料是透光玻璃或者聚合材料，如不同形状和颜色的整体聚碳化合物。透光板使发光二极管免受外面环境的影响，并参与发光二极管光通量的分布过程。
发光二极管在电路板上的排列方法可能是均匀的和不均匀的，都取决于必要的光通量辐射方向图。发光二极管是一个一个地串连的，至少结为一个与镇流设备连接的分路。发光二极管的分路可以包括一样或不同颜色的发光二极管。以便形成规定的照明区域，发光二极管的分路可以包括包含一样或不同光通量辐射方向图的发光二极管。照明装置的结构可能使用不同功率的发光二极管。
包含不同功率、颜色、光通量辐射方向图的发光二极管的综合使用均允许生产有不同照明技术参数的多品种的照明装置。
当需要获得更明亮的光通量时，可以使用功率更大的发光二极管(如白色的)，或者可以增加电路板上发光二极管的数量，同时通过几个以不同角度连接的外壳可以达到照明装置的最大放光量。
为了互相连接照明装置的外壳1，需要至少一个连接元件5。连接元件5就是两个用扁平直角跨接部分7连接的杆子6，每个杆子6上包含重复形状的辐射状凸缘8和槽9。凸缘8和槽9是纵向的，沿着杆子6的整个长度。每个凸缘8端上有沿其整个长度的球形粗大部，而每个槽9下边形成沿着槽9整个长度的类似形状的凹口。每个杆子6上有一种可以用于辅助连接和固定元件的轴孔10，另外，该通孔10也有助于连接元件5的冷却。连接元件5的跨接部分7可以用于外在固定元件的安装。
连接元件5可以用铝或其合金或者高强度高导热性的聚合材料而挤压成型的。
外壳1的每个外侧面上至少有一套与连接元件5凸缘8和槽9互补的凸缘10和槽11。外壳1与连接元件5之间的接头是锁缝的。
连接元件5保障几个外壳1之间可拆卸的硬性接头，同时其中第一个外壳1与连接元件5的第一个杆子6应该通过凸缘10和槽11连接，而第二个外壳1应该与连接元件5的第二个杆子6连接。
连接元件5的长度与外壳1的长度应该是一致的，或者可以小于外壳1的长度。互相连接几个外壳1时可以用几个连接元件5。
由于连接元件5和外壳1之间的广大摩擦面积和连接元件5的制造料，连接元件5保障几个外壳1之间高强度的接头。
因为连接元件5与外壳1可以以任何角度连接的，所以连接元件5保障几个外壳1以0°至180°角的连接。
外壳1外面上的所有凸缘用于固定和连接元件的紧固，除此以外，凸缘还可以将发光二极管所放的热能导向周围的环境。
外壳1凸出部分(肋片)2、3的数量和尺寸可能是不同的，都取决于所使用的发光二极管的功率和数量以及照明装置结构的特点。凸出的部分2和3也可以作为装饰浮雕。
外壳1的内侧面上有平行的纵向凸缘12，其之间的距离主要是一样的。凸缘12作为冷却肋片：即增加外壳1所放热能的排出，并作为镇流设备(电源装置等元件)内腔里的固定元件(图纸不显示)。凸缘12的表面上可以有一些刻纹(可以是波浪式的)。这些刻纹能扩大排热的表面。
镇流设备应该被安装在外壳1的内腔里，而且镇流设备与外壳1内面上的凸缘12之间应该有保障外壳1里换气的距离。
可拆卸的端盖13应连接到外壳1的端面。端盖13可以用高强度高导热性的聚合材料而压出或射出成型的。
主要在端盖13的中心部分里有一个通孔14，该通孔保障照明装置的外壳1里边的风对流，是为了冷却其里边的设备。端盖13至少有四个保障其通过固定元件稳定地连接到照明装置外壳1的孔15。
端盖13上面和侧面有一些凸缘，其形状与照明装置外壳1上面2和侧面3凸缘的是一样的。这一点有助于固定元件外壳1上的安装，安装时不用拆卸端盖13。
端盖13的下端是整体的，这一点有助于电路板用外壳1L形凸缘4的紧固。
端盖13可能作为用于照明器外表的改善或者使照明器更适合周围建筑式样的装饰盖子。端盖13可以是无孔凸面的，也可以有扩大的通孔。
另外，其中的一个端盖13里有用于电线通过外壳1插到其里边的镇流设备的孔。
第二个类型的照明装置机构类似于第一个类型的。唯一的不同是，至少一个端盖13至少有一双对称的L形凸缘16，这些凸缘16在端盖13外面的位置有助于发光二极管板的紧固。
同时，该端盖13可以有也可以没有通孔14。
第三个类型的发光二极管照明装置机构类似于第一个类型的。唯一的不同是，至少一个端盖13上至少有一套与连接元件5凸缘8和槽9互补的凸缘18和槽17。端盖13用于外壳1端面以一定角度或者在同一个平面中的连接。
第四个类型的发光二极管照明装置机构类似于第三个类型的。唯一的不同是，至少一个端盖13上面有至少一双用于电路板与发光二极管紧固的对称L形凸缘16。同时，该端盖13可以有也可以没有通孔14。
根据该类型的设计，发光二极管照明装置几个外壳的连接方式保障获得两个会聚的光通量。这种光通量用于相距东西的照明，如几排大棚里的树苗或者公路上几个相邻的车道。
以便增加外壳1的冷却功能，每个类型的照明装置不是耐湿防尘的(其元件的连接方式不是密封的，端盖13上有通孔)。热能是通过与外壳1外表面上的凸缘2、3和内表面上的凸缘12的换气过程而排出到周围的环境。不过以便增加照明装置的可靠性和耐久性，镇流设备和带发光二极管和防护屏的电路板有很高的耐湿和防尘程度(IP-65、68)。
因为外壳1的结构有发达的内外表面(有很多不同形状的凸缘)，所以可以保证将外壳1所放的热能导向周围的环境，即将外壳1内腔的热能通过端盖13上的通孔14向外挤压。
为了连接照明装饰的外壳1，应该将连接元件5的凸缘8导入外壳1上的槽11并进行其沿着外壳1的平移，直至连接元件5定位为止。照明装置的另一个外壳也是这样连接到连接元件5的。若需，外壳1的拆卸过程是以相反顺序进行的。
照明装置外壳1的连接过程不需要辅助装置，并保证外壳定位的准确性和可靠性。根据第三个和第四照明装置类型的设计，另一个连接外壳1的方式就是，用连接元件5连接外壳1的端盖13。照明装置的安装过程很简单，其工艺性良好。在使用过程中可以改变照明装置的结构，如加上外壳，更换镇流设备或发光二极管板，改变外壳1互成的倾斜角。同时很容易创造同一的平发光表面，而且该表面可以往外展开，也可以针对有限的表面。
依据使用条件，每个类型的照明装置在装配或者使用的时间内可以另外配用如下的元件和设备：运动传感器、声音传感器、光声传感器、照明度传感器、视频、太阳电池单元、风力机单元、遥控单元、定时遥控单元、自持蓄电池单元、以珀尔帖效应为基础的热电模块等。这个因素能增加照明装置的功能也不要求更换其主要元件。
每个类型的发光二极管照明装置在使用中具有加高的可靠性，其生产中的工艺性是良好的，该装置用现有的设备、材料和技术可以在国内工业的条件下而被制造出。

Claims (13)

1.一种发光二极管照明装置，至少有两个包含肋片的外壳，每个所述外壳装有至少一个电路板，每个所述电路板装上至少一个光源，同时所述外壳间具有至少一个连接元件，其特征在于，所述外壳与所述连接元件之间的接头是锁缝的，同时所述外壳的侧面上至少有一套与所述连接元件的凸缘和槽互补的凸缘和槽。
2.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述连接元件作为两个通过扁平直角跨接部分连接的杆子，而每个所述杆子上包含重复形状的辐射状凸缘和槽。
3.根据权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述凸缘和所述槽是纵向的，并且沿着所述杆子的整个长度。
4.根据权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于，每个所述凸缘的端部上具有沿其整个长度的球形粗大部，而每个所述槽下边形成沿着所述槽整个长度的类似形状的凹口。
5.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述连接元件与所述外壳具有能拆卸的接头。
6.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述外壳里包含透光的防护板。
7.一种发光二极管照明装置，至少有两个包含肋片和端盖的外壳，每个所述外壳装有至少一个电路板，每个所述电路板装上至少一个光源，同时所述外壳间至少有一个连接元件，其特征在于，所述外壳与所述连接元件之间的接头是锁缝的，同时所述外壳的侧面上至少有一套与所述连接元件的凸缘和槽互补的凸缘和槽，而在至少一个所述端盖上包含用于安装各至少带一个光源的至少一个所述电路板的槽。
8.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述连接元件作为两个用扁平直角跨接部分连接的杆子，而每个所述杆子上包含重复形状的辐射状凸缘和槽。
9.根据权利要求8所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述凸缘和所述槽是纵向的，并且沿着所述杆子的整个长度。
10.根据权利要求8所述的发光二极管照明装置，其特征在于，每个所述凸缘端上有沿其整个长度的球形粗大部，而每个所述槽下边形成沿着所述槽整个长度的类似形状的凹口。
11.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述连接元件与所述外壳具有可拆卸的接头。
12.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述外壳里包含透光的防护板。
13.一种发光二极管照明装置，至少有两个包含肋片和端盖的外壳，每个所述外壳装有至少一个电路板，每个所述电路板装上至少一个光源，同时所述外壳间至少有一个连接元件，其特征在于，至少一个所述端盖上至少有一套与所述连接元件的凸缘和槽互补的凸缘和槽，以便以锁缝方式连接到所述连接元件。
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