CN109307170A - Led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED灯，其包括：基座，用于与外部电源电连接；至少一个第一印刷电路板，其上安装有至少一个发光二极管；驱动模块，电性连接到基座和第一印刷电路板，用于驱动发光二极管；散热模块，与第一印刷电路板导热接触，用于耗散发光二极管生成的热；连接装置，连接到散热模块；可替换的主动冷却模块，可拆卸地连接于连接装置，用来产生用于冷却印刷电路板和散热模块中的至少一个的冷却流体。

Description

LED灯
技术领域
本申请有关一种发光二极管(LED)灯，特别是涉及一种包括可替换的主动冷却模块的LED灯。
背景技术
LED作为新一代光源，具有节能、环保、寿命长、色彩多样、光束集中稳定、电光转化率高等优点。故近些年来，使用LED作为照明光源已经是一种趋势。
在使用LED改进传统的对光强需求较大的高压气体放电灯时，由于高功率发光元件产生大量的热能和较为恶劣的室外环境，主动冷却装置的使用是必不可少的。其中，选择冷却风扇为现阶段较为高效低成本的主动冷却方法，已经应用在很多产品中。然而，在灯具的使用过程中，由于密闭环境产生的高温或环境中的水分灰尘都会显著降低风扇的寿命，进而降低整个灯具的使用寿命。
因此，有必要提供一种方案，在不改变灯具主要结构的基础上，更好地解决灯具的冷却问题。
发明内容
本申请在于提供一种LED灯，该LED灯包括:基座，用于与外部电源电连接；至少一个第一印刷电路板，其上安装有至少一个发光二极管；驱动模块，电性连接到基座和第一印刷电路板，用于驱动发光二极管；散热模块，与第一印刷电路板导热接触，用于耗散发光二极管生成的热；连接装置，连接到散热模块；可替换的主动冷却模块，可拆卸地连接于连接装置，用来产生用于冷却印刷电路板和散热模块中的至少一个的冷却流体。
本申请的目的之一在于设计一种可替换的主动冷却模块，实现在主动冷却装置寿命终止时，只需要替换主动冷却装置，而不需要替换整个灯具，降低了成本。
附图说明
通过结合附图对于本申请的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1所示为本发明LED灯的一种实施方式的正视图。
图2为图1所示LED灯沿A-A的剖视图。
图3为图1所示LED灯的分解图。
图4为图3所示LED灯中可替换的主动冷却模块一种实施方式的立体图。
图5为图1所示LED灯的立体图。
具体实施方式
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
图1所示为LED灯100的一种实施方式的正视图。图2为图1所示LED灯100沿A-A的剖视图。图3为图1所示LED灯100的分解图。
如图1、图2和图3所示，LED灯100包括基座102、基座外壳104、至少一个第一印刷电路板106、驱动模块108、散热模块110、灯具外壳112(该外壳可由塑料制成)、连接装置114、可替换的主动冷却模块400、固定装置120和控制模块121。其中，可替换的主动冷却模块400包括主动冷却装置116和外壳118。
在本实施方式中，基座102采用传统的螺纹构造，具有标准尺寸和结构，使得LED灯100安装在常规灯座或插座中与外部电源电连接。基座外壳104一端和基座102通过螺纹连接，另一端连接并固定第一印刷电路板106、驱动模块108、散热模块110和灯具外壳112。其中，驱动模块108安装于基座外壳104的卡槽201，电性连接到基座102和第一印刷电路板106，用于驱动发光二极管124。散热模块110通过螺钉、卡扣或胶粘剂等方式固定在基座外壳104和连接装置114之间。第一印刷电路板106环绕安装在散热模块110外围，在一些实施方式中，LED灯100包括8个独立的第一印刷电路板106，通过螺钉固定在散热模块110上。在其他实施方式中，第一印刷电路板106的数量可依据照明要求的不同进行调整，第一印刷电路板106与散热模块110的固定方式可以采用本领域技术人员习知的其他方式，例如胶粘剂等。每个第一印刷电路板106上安装有至少一个发光二极管124。在一些实施方式中，每个第一印刷电路板106上安装有10个发光二极管124，在其他实施方式中，发光二极管的数量不局限于此。散热模块110通过第一印刷电路板106和发光二极管124导热接触，用于耗散发光二极管生成的热。散热模块110可以具有任何形状，包括平面形状或圆柱形状，第一印刷电路板106的形状与散热模块110相配合。
请继续参照图2和图5，图5为图1所示LED灯100的立体图，其中可替换的主动冷却模块400从连接装置114上拆下。在本实施方式中，连接装置114通过螺钉、卡扣或胶粘剂等方式固定于散热模块110。这种连接方式较为牢固，且在安装拆卸的过程中不会对第一印刷电路板106及固定在基座外壳104和连接装置114之间的灯具外壳112造成损坏。在一些实施方式中，灯具外壳112为大致圆柱形，散热模块110和第一印刷电路板106可以至少部分地容纳在灯具外壳112内。
图4为图3所示LED灯100可替换的主动冷却模块400一种实施方式的立体图。如图4和图5所示，可替换的主动冷却模块400包括主动冷却装置116和外壳118。可替换的主动冷却模块400可拆卸地连接于连接装置114，用于冷却第一印刷电路板106和散热模块110中的至少一个。具体地，主动冷却模块400中的主动冷却装置116产生冷却流体，并使得该冷却流体流经第一印刷电路板106和散热模块110，带走热量。其中所述冷却流体可以是空气等流体。在一些实施方式中，主动冷却装置116为风扇，风扇通过螺钉固定并至少部分收容于外壳118，风扇将空气输送至散热模块用于冷却发光二极管来延长LED灯100的寿命。在其他实施方式中，主动冷却装置116可以为空气射流泵或喷射冷却器，主动冷却装置116和外壳118的连接方式也不局限于螺钉，也可以为胶粘剂，卡槽，卡扣等。
如图2，4和5所示，可替换的主动冷却模块400的外壳118可拆卸地连接于连接装置114，连接方式选自卡扣、螺纹、螺钉和过盈连接中的至少一种。在本实施方式中，外壳118和连接装置114通过卡扣结构405连接。该卡扣结构405包括设置于外壳118的第一卡槽402、第二卡槽404、挡止块406和设置于连接装置114的卡块408，其中，卡块408沿逆时针方向厚度逐渐减小。在装配过程中，将外壳118盖在连接装置114后，可逆时针旋转外壳118将卡块408通过挡止块406固定在第一卡槽402和第二卡槽404之间，从而达到可替换的主动冷却模块400和连接装置114快速牢固结合的目的。
在LED灯使用过程中，因为温度太高或者环境因素恶劣会降低主动冷却装置116的寿命。此时在不替换整体LED灯的前提下，方便快速的将可替换的主动冷却模块400拆卸并替换掉就大大降低了成本。在本实施方式的拆卸过程中，可顺时针旋转外壳118将卡块408从第一卡槽和第二卡槽之间滑出，随后将外壳118抬起，实现可替换的主动冷却模块400和连接装置114快速拆卸的目的。
在一些实施方式中，为实现多角度的照明，LED灯100还包括至少一个第二印刷电路板，安装并固定在主动冷却装置116和外壳118之间，第二印刷电路板上安装有至少一个发光二极管。为实现尽可能多的照明功能，外壳118的顶板可选择镂空造型或透明/半透明的材料。
在一些实施方式中，如图2和图3所示，LED灯100还包括可拆卸的固定于外壳118的至少一个控制模块121，其包括传感器120和顶盖122。其中传感器包括日光传感器、运动传感器，人体传感器，声音传感器，温度传感器，湿度传感器，空气质量传感器和无线模块中的至少一个。
在本实施方式中，驱动模块108通过基座外壳104电性连接到基座102。驱动模块108电性连接到第一印刷电路板106，以驱动发光二极管124发光。可替换的主动冷却模块400的主动冷却装置116和第一印刷电路板106通过第二电连接器(未示出)电性连接，为方便可替换的主动冷却模块400的快速装拆，第二电连接器选自可拆卸的电连接器，例如带接线端子的连接器、紧线螺母和其他可快速安装拆卸的线对线连接器。在一些实施方式中，第二印刷版和第一印刷电路板106通过第一电连接器电性连接，第一电连接器选自可拆卸的电连接器，例如带接线端子的连接器、紧线螺母和其他可快速安装拆卸的线对线连接器，可以与第二电连接器相同，也可以不同。在一些实施方式中，控制模块121可以选择与主动冷却装置116或第二印刷电路板电性连接，也可以选择使用纽扣电池等可拆卸的无线电源设备。
下面结合图3、图4和图5介绍带可替换的主动冷却模块400的LED灯100的一种安装和替换方法。
安装流程：
A.LED灯100主体部分：基座102、基座外壳104、至少一个第一印刷电路板106、驱动模块108、散热模块110和灯具外壳112的组装步骤可以根据用于组装LED灯的一般步骤进行，这里不做限制。
B.将连接模块114安装在散热模块110上。
C.将主动冷却装置116安装并至少部分收容于外壳118，在一些实施方式中，安装主动冷却装置116之前，将控制模块121安装在外壳118上，并进行对应的电性连接。在一些实施方式中，安装主动冷却装置116之前，将第二印刷电路板固定于外壳118和主动冷却装置116之间。
D.将主动冷却装置116通过第二电连接器电性连接到第一印刷电路板106。在一些实施方式中，将第二印刷电路板通过第一电连接器电性连接到第一印刷电路板。
E.将外壳118盖在连接装置114后，逆时针旋转外壳118将卡块408通过挡止块406固定在第一卡槽402和第二卡槽404之间，从而达到可替换的主动冷却模块400和连接装置114快速牢固结合的目的。
如需替换主动冷却装置116，具体流程如下：
1.顺时针旋转外壳118将卡块408从第一卡槽和第二卡槽之间滑出，随后将外壳118略微抬起。
2.将第二电连接器从主动冷却装置116上取下，断开主动冷却装置116和第一印刷电路板106电性连接断开。在一些实施方式中，将第一电连接器从第二印刷电路板上取下，断开第二印刷电路板和第一印刷电路板106的电性连接。
3.将新的可替换的主动冷却模块400重复上述步骤D和E，完成替换。在一些实施方式中，如仅需替换主动冷却装置116，则需将主动冷却装置116从外壳118上拆卸下来，在重复上述步骤C、D和E，完成替换。
本申请中的可替换的主动冷却模块除了可用于文中描述的LED替换的高压气体放电灯(HID)之外，还可以应用于其他类型类型的灯中，例如LED灯、传统的HID电弧灯、紧凑型荧光灯和白炽灯。其中，连接装置114和外壳118的尺寸可以制造成适合于各种标准或非标准尺寸的灯。
综上所述的实施方式中可以看出，本申请的可替换的主动冷却模块，实现了在主动冷却装置寿命终止时，只需要替换主动冷却装置，而不需要替换整个灯具的功能，降低了成本。
虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种LED灯，其特征在于，其包括：
基座，用于与外部电源电连接；
至少一个第一印刷电路板(PCB)，所述第一印刷电路板上安装有至少一个发光二极管(LED)；
驱动模块，电性连接到所述基座和所述第一印刷电路板，用于驱动所述发光二极管；
散热模块，与所述第一印刷电路板导热接触，用于耗散所述发光二极管生成的热；
连接装置，连接到所述散热模块；及
可替换的主动冷却模块，可拆卸地连接于所述连接装置，用来产生用于冷却所述印刷电路板和所述散热模块中的至少一个的冷却流体。
2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述可替换的主动冷却模块包括：
至少一个主动冷却装置，产生用于冷却所述印刷电路板和所述散热模块中的至少一个的冷却流体；及
外壳，用于容纳所述至少一个主动冷却装置。
3.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于：所述至少一个主动冷却装置包括风扇、空气射流泵和喷射冷却器中的至少一个。
4.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于：所述连接装置和所述外壳通过卡扣、螺纹、螺钉和过盈连接中的至少一个方式连接。
5.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于：所述LED灯还包括至少一个第二印刷电路板，安装在所述主动冷却装置和所述外壳之间，和所述第一印刷电路板通过第一电连接器电性连接，所述第一电连接器选自可拆卸的电连接器，所述第二印刷电路板上安装有至少一个发光二极管。
6.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述可替换的主动冷却模块与所述第一印刷电路板通过第二电连接器电性连接，所述第二电连接器选自可拆卸的电连接器。
7.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述LED灯还包括基座外壳，其一端连接到所述基座，另一端用于连接所述驱动模块和所述散热模块，所述散热模块设置于所述基座外壳和所述连接装置之间。
8.如权利要求7所述的LED灯，其特征在于：所述LED灯还包括灯具外壳，所述灯具外壳安装在所述基座外壳和所述连接装置之间。
9.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述至少一个第一印刷电路板包括环绕所述散热装置安装的多个第一印刷电路板。
10.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述LED灯还包括至少一个控制模块，安装于所述可替换的主动冷却模块上，所述控制模块包括日光传感器、运动传感器，人体传感器，声音传感器，温度传感器，湿度传感器，空气质量传感器和无线模块中的至少一个。
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