CN110864257B - 一种基于伯努利原理的降温除尘led路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明属于LED路灯领域，尤其是涉及一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，包括灯体，灯体包括灯头和灯盖，灯头的内部固定连接有LED灯管，灯头底面的中部向上拱起设置，灯盖的周侧壁上设有多个散热孔，LED灯管的上端设有水平设置的降温扇，降温扇通过固定环与灯头的内侧壁转动连接，所述降温扇的转轴通过单向轴承活动连接有螺纹杆，螺纹杆的上端与灯头内底面的中心处转动连接，螺纹杆上套设有驱动板，驱动板上设有与螺纹杆相匹配的通孔。本发明设置有翼板，翼板的下边沿为向下拱起的弧形线，有风吹向翼板时，不仅会带动除尘刮板滑动除尘，还能带动驱动板移动使降温扇转动进行降温，避免了能源输入，更环保节能，且进一步增加了LED路灯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于LED路灯领域，尤其是涉及一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯。
背景技术
道路照明是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用，高压钠灯360度发光，光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费，当前，全球的环境在日益恶化，各国都在发展清洁能源，而随着国民经济的高速增长，节能是所急需解决的问题，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
大多传统的LED路灯是由灯壳和LED灯管简单的拼接而成，在LED灯管点亮而持续发热的过程中，灯体内部的温度会逐渐升高，因为路灯通常会持续工作数十个小时，所以灯体的内部原件会在较长的时间里处于较高的温度中，日积月累，会对灯体内的电路造成损坏，减少LED路灯的使用寿命，而且，对于一些灯体上端设有太阳能板的路灯而言，太阳能板上很容易落有灰尘，灰尘容易使太阳能板发生光斑效应，影响太阳能板的使用效果。
为此，我们提出一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述多数传统的LED路灯难以自动降温和除尘的问题，提供一种节能的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，包括灯体，所述灯体包括灯头和灯盖，所述灯头的内部固定连接有LED灯管，所述灯头底面的中部向上拱起设置，所述灯盖的周侧壁上设有多个散热孔，所述LED灯管的上端设有水平设置的降温扇，所述降温扇通过固定环与灯头的内侧壁转动连接，所述降温扇的转轴通过单向轴承活动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的上端与灯头内底面的中心处转动连接，所述螺纹杆上套设有驱动板，所述驱动板上设有与螺纹杆相匹配的通孔，所述螺纹杆通过侧壁上的螺纹与通孔的内侧壁啮合连接，所述驱动板传动连接有除尘机构，所述螺纹杆上套设有记忆弹簧，所述记忆弹簧的上端与灯头的内底面固定连接，所述记忆弹簧的下端与驱动板的上侧壁固定连接。
在上述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯中，所述除尘机构包括固定连接在驱动板两端侧壁上对称设置的升降杆，两根所述升降杆的上端均延伸至灯头外端设置并固定连接有翼板，翼板的下边沿为向下拱起的弧形线，每根所述升降杆的侧壁上均固定连接有连接绳，所述连接绳的另一端通过固定机构固定连接有除尘刮板，所述除尘刮板与灯头的上侧壁滑动连接。
在上述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯中，所述固定机构包括通过连接杆固定连接在灯头上侧壁上的滚轮，所述连接绳从滚轮底部穿过并与除尘刮板固定连接。
在上述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯中，靠近所述灯头上侧壁的中心处设有多个通气孔，所述灯头的上侧壁上固定连接有遮挡帽，所述遮挡帽设置在多个通气孔的上端。
在上述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯中，所述螺纹杆上端延伸至灯头上端设置并固定连接有透气板，所述透气板与灯头的上侧壁转动连接并覆盖于多个通气孔的上端，所述透气板上设有两个关于透气板中轴线中心对称设置的弧形连通口。
与现有的技术相比，本基于伯努利原理的降温除尘LED路灯的优点在于：
1、本发明通过设置记忆弹簧，因LED灯管点亮而使灯体内部的温度升高时，记忆弹簧会受热伸展，向下推动驱动板使降温扇转动，将灯体内部的热量排走，从而实现对灯体内部的降温，在驱动板被推动时会带动翼板下移，使除尘刮板向下滑动，能对灯体上侧壁进行除尘，利用热能进行降温和除尘，充分利用了能源，而且增加了LED路灯的使用寿命。
2、本发明通过设置翼板，翼板的下边沿为向下拱起的弧形线，有风吹向翼板时，由伯努利原理翼板会向下移动，不仅会带动除尘刮板滑动除尘，还能带动驱动板移动使降温扇转动进行降温，充分利用了风能这样的自然能源，避免了能源输入，更环保节能，且进一步增加了LED路灯的使用寿命。
3、本发明通过设置固定机构，连接绳的下端从滚轮的下方穿过再与除尘刮板连接，使与除尘刮板连接的一端的连接绳与灯体上侧壁的夹角减小，根据受力分析可得，除尘刮板对灯体上侧壁的垂直压力增大，即更贴合灯体的上侧壁，除尘效果更好。
4、本发明通过设置透气板，初始状态下，透气板会将通气孔封住，能有效防止灰尘进入到灯体的内部，当记忆弹簧或翼板带动螺纹杆转动时，透气板上的弧形连通口会与通气孔相连通，实现灯体内气体的流动从而达到降温的效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例1的外部结构示意图；
图2是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例1中灯体的内部结构示意图；
图3是图2中A处的放大结构示意图；
图4是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例1中降温扇与固定环连接关系的结构示意图；
图5是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例2中灯体的内部结构示意图；
图6是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例2中灯体的俯视结构示意图；
图7是本发明提供的一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯实施例2中透气板的结构示意图。
图中，1灯头、2灯盖、3LED灯管、4散热孔、5降温扇、6螺纹杆、7驱动板、8记忆弹簧、9升降杆、10翼板、11连接绳、12除尘刮板、13滚轮、14通气孔、15遮挡帽、16透气板、17弧形连通口。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-4所示，一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，包括灯体，灯体包括灯头1和灯盖2，灯头1的内部固定连接有LED灯管3，灯头1底面的中部向上拱起设置，灯盖2的周侧壁上设有多个散热孔4，值得一提的是，靠近灯头1上侧壁的中心处设有多个通气孔14，灯头1的上侧壁上固定连接有遮挡帽15，遮挡帽15设置在多个通气孔14的上端，遮挡帽15能防止灰尘和雨水等通过通气孔14进入到灯体内部，LED灯管3的上端设有水平设置的降温扇5，降温扇5通过固定环与灯头1的内侧壁转动连接，固定环与灯头1的内侧壁转动连接，降温扇5固定连接在固定环内，降温扇5的转轴通过单向轴承活动连接有螺纹杆6，螺纹杆6与单向轴承的内圈固定连接，当驱动板7向下移动带动螺纹杆6转动时能使降温扇5转动，而螺纹杆6反向转动则不会带动降温扇5转动，螺纹杆6的侧壁上设有粗牙螺纹，不具有自锁性，螺纹杆6的上端与灯头1内底面的中心处转动连接，螺纹杆6上套设有驱动板7，驱动板7上设有与螺纹杆6相匹配的通孔，螺纹杆6通过侧壁上的螺纹与通孔的内侧壁啮合连接，驱动板7传动连接有除尘机构。
除尘机构包括固定连接在驱动板7两端侧壁上对称设置的升降杆9，两根升降杆9的上端均延伸至灯头1外端设置并固定连接有翼板10，翼板10的下边沿为向下拱起的弧形线，有风吹向翼板10时，由伯努利原理可知，翼板10下端流速较大，则压力越小，压力差会形成向下的推力，翼板10会向下移动，每根升降杆9的侧壁上均固定连接有连接绳11，连接绳11的另一端通过固定机构固定连接有除尘刮板12，除尘刮板12与灯头1的上侧壁滑动连接。
固定机构包括通过连接杆固定连接在灯头1上侧壁上的滚轮13，连接绳11从滚轮13底部穿过并与除尘刮板12固定连接，滚轮13的周侧壁上设有与连接绳11相匹配的凹槽圈，对连接绳11进行固定，因为滚轮13贴合灯体的上侧壁设置，所以使与除尘刮板12连接的一端的连接绳11与灯体上侧壁的夹角会减小，根据受力分析，除尘刮板12与灯体的夹角不变，则除尘刮板12对灯体上侧壁的垂直压力会增大，即更贴合灯体的上侧壁，除尘效果更好，螺纹杆6上套设有记忆弹簧8，记忆弹簧8可采用双程记忆合金制成，在环境温度高于其变态温度(40℃)时会伸长，在温度低于其变态温度时，会自动复位，且此过程根据温度的变化可反复进行，同时，记忆合金还具备温度滞后小、控温精确可靠、寿命长、经抗疲劳度大于数十万次等突出的特点，记忆弹簧8的上端与灯头1的内底面固定连接，记忆弹簧8的下端与驱动板7的上侧壁固定连接。
本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：本发明使用时，当LED灯管3被点亮，灯体内部的各个电子元件会不断的散发热量使灯体内部的温度逐渐升高，当灯体内部的温度上升到记忆弹簧8的变态温度时记忆弹簧8会伸长，伸长的记忆弹簧8会推动其下端的驱动板7向下移动，因为设置在驱动板7上通孔的内侧壁与螺纹杆6啮合连接，所以向下移动的驱动板7会带动螺纹杆6转动，转动的螺纹杆6会通过单行轴承带动降温扇5转动，从而将灯体内部的热空气排走，降低灯体内部的温度。
在驱动板7被记忆弹簧8推动着下移的同时，驱动板7上端的升降杆9也会随之下移，因为灯头1底面的中部向上拱起设置，所以通过连接绳11与升降杆9固定连接的除尘刮板12会在重力作用下紧贴灯体的上侧壁向下滑动，起到除尘的效果。
当LED灯管3熄灭后，灯体内的温度逐渐下降到记忆弹簧8的变态温度以下时，记忆弹簧8会收缩复位，会带动下端的驱动板7向上移动，与驱动板7上的通孔啮合连接的螺纹杆6会反向转动，因为螺纹杆6的下端通过单向轴承与降温扇5连接，单向轴承不能反向转动，所以反向转动的螺纹杆6不能带动降温扇5反向转动。
在驱动板7随记忆弹簧8复位而上移时，也会带动固定连接在驱动板7上端的升降杆9向上移动，使除尘刮板12在连接绳11的拉动下上移复位。
当有风吹向翼板10时，因为翼板10的下边沿为向下拱起的弧形线，翼板10下端流速相对于翼板10上端较大，由伯努利原理可知，翼板10下端的压力较小，翼板10上下端的压力差会形成向下的推力，使翼板10向下移动，翼板10下端的升降杆9会随之下移，连接绳11与升降杆9固定连接的一端的会向下移动，使连接绳11另一端的除尘刮板12能在重力作用下沿灯体的上侧壁向下滑动除尘。
在翼板10带动升降杆9下移时，随升降杆9下移的驱动板7会在其通孔内的螺纹作用下带动螺纹杆6转动，使螺纹杆6下端的降温扇5转动，对灯体的内部元件进行降温。
在翼板10在风力的作用下上移时，会通过升降杆9使驱动板7挤压记忆弹簧8，当翼板10上下端的压力差随风力的减小而减小到小于记忆弹簧8的恢复弹力时，记忆弹簧8会向下推动驱动板7，使驱动板7上端的升降杆9向下移动，从而带动除尘刮板12上移复位。
实施例2
如图5-7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：螺纹杆6上端延伸至灯头1上端设置并固定连接有透气板16，透气板16与灯头1的上侧壁转动连接并覆盖于多个通气孔14的上端，所述透气板16上设有两个关于透气板16中轴线中心对称设置的弧形连通口17。
本实施例中，初始状态下，透气板16会将通气孔14封住，如图6所示，能有效防止灰尘通过通气孔14进入到灯体的内部，当记忆弹簧8或翼板10带动螺纹杆6转动时，与螺纹杆6上端固定连接的透气板16会随着螺纹杆6进行转动，透气板16上的弧形连通口17会转动到通气孔14的上端，使灯体内部与外界连通，实现灯体内气体的流动从而达到降温的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，包括灯体，所述灯体包括灯头(1)和灯盖(2)，所述灯头(1)的内部固定连接有LED灯管(3)，其特征在于，所述灯头(1)底面的中部向上拱起设置，所述灯盖(2)的周侧壁上设有多个散热孔(4)，所述LED灯管(3)的上端设有水平设置的降温扇(5)，所述降温扇(5)通过固定环与灯盖(2)的内侧壁转动连接，所述降温扇(5)的转轴通过单向轴承活动连接有螺纹杆(6)，所述螺纹杆(6)的上端与灯头(1)内底面的中心处转动连接，所述螺纹杆(6)上套设有驱动板(7)，所述驱动板(7)上设有与螺纹杆(6)相匹配的通孔，所述螺纹杆(6)通过侧壁上的螺纹与通孔的内侧壁啮合连接，所述驱动板(7)传动连接有除尘机构，所述螺纹杆(6)上套设有记忆弹簧(8)，所述记忆弹簧(8)的上端与灯头(1)的内底面固定连接，所述记忆弹簧(8)的下端与驱动板(7)的上侧壁固定连接；
所述除尘机构包括固定连接在驱动板(7)两端侧壁上对称设置的升降杆(9)，两根所述升降杆(9)的上端均延伸至灯头(1)外端设置并固定连接有翼板(10)，所述翼板(10)的下边沿为向下拱起的弧形线，每根所述升降杆(9)的侧壁上均固定连接有连接绳(11)，所述连接绳(11)的另一端通过固定机构固定连接有除尘刮板(12)，所述除尘刮板(12)与灯头(1)的上侧壁滑动连接；
所述固定机构包括通过连接杆固定连接在灯头(1)上侧壁上的滚轮(13)，所述连接绳(11)从滚轮(13)底部穿过并与除尘刮板(12)固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，其特征在于，靠近所述灯头(1)上侧壁的中心处设有多个通气孔(14)，所述灯头(1)的上侧壁上固定连接有遮挡帽(15)，所述遮挡帽(15)设置在多个通气孔(14)的上端。
3.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的降温除尘LED路灯，其特征在于，所述螺纹杆(6)上端延伸至灯头(1)上端设置并固定连接有透气板(16)，所述透气板(16)与灯头(1)的上侧壁转动连接并覆盖于多个通气孔(14)的上端，所述透气板(16)上设有两个关于透气板(16)中轴线中心对称设置的弧形连通口(17)。
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