CN201093282Y - 道路照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及照明技术,特别涉及一种采用LED作为光源的路灯。本实用新型公开了一种利用自然通风散热的LED路灯。本实用新型的技术方案是,道路照明装置,包括灯头和灯杆,所述灯头包括盖板和面板,所述面板上分布有若干带有散热器的LED;所述盖板与所述面板结合构成腔体,所述散热器置于所述腔体中;所述灯杆为一空心管,所述空心管下端设置有进风口,所述空心管与所述腔体连通。本实用新型的有益效果是,利用空气自然对流散热,散热效果好,LED光衰慢,使用寿命长。改善了LED光源布局,照射面积大,光线损失少,亮度高,照射范围更符合道路照明的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术,特别涉及一种采用LED作为光源的路灯。
背景技术
随着半导体发光材料技术的进步,发光二极管(light-emitting diode简写为LED)作为照明光源,以其发光效率高,工作电压低,省电,使用寿命长,便于调节亮度等特点,已经越来越受到人们的青睐,以LED为光源的路灯应运而生。
以LED为光源的路灯,为了达到一定的功率,其灯头一般采用若干只LED通过串联和/或并联的形式构成。为了增加散热效果,LED基片一般都安装在带有翼片的散热器上。现有技术的LED路灯存在的主要问题有:散热效果差,引起LED光衰过快,使用寿命大幅缩短。有的工作1000小时亮度衰减20%,严重的三个月衰减50%,与LED理论寿命8~10万小时差距甚大。另一个问题是,LED分布不合理,LED发光角度运用不当,导致现有LED路灯照射面积小,形成所谓大电筒光斑,照射范围不符合道路照的明照射范围应呈矩形或椭圆形的要求。这些问题,妨碍了LED路灯的推广应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题,就是提供一种利用自然通风散热的LED路灯,提高LED路灯的使用寿命。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是,道路照明装置,包括灯头和灯杆,所述灯头包括盖板和面板,所述面板上分布有若干带有散热器的LED;其特征在于:所述盖板与所述面板结合构成腔体,所述散热器置于所述腔体中;所述灯杆为一空心管,所述空心管下端设置有进风口,所述空心管与所述腔体连通。
进一步的,所述空心管前端伸入所述腔体。
进一步的,所述面板基本上为弧形柱面板。
具体的,所述弧形柱面板为圆柱面板。
具体的,所述弧形柱面板为椭圆柱面板。
进一步的,所述LED分布在所述弧形柱面板凸面,所述散热器置于所述弧形柱面板凹面
进一步的,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角小于或等于分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角。
具体的,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角为π/6~π/3;分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角为π/3~2π/3。
更具体的,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角为π/6;分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角为π/3。
进一步的,所述散热器上设置有凹槽,所述LED基片嵌入所述凹槽中,所述LED基片为加厚型铝基片。
本实用新型的有益效果是,利用空气自然对流散热,散热效果好,LED光衰慢,使用寿命长。改善了LED光源布局,照射面积大,光线损失少,亮度高,照射范围更符合道路照明的要求。
附图说明
图1是道路照明装置散热结构示意图;
图2是灯头结构示意图;
图3是LED基片与散热器结构示意图;
具体实施方式
下面结合附图及实施例,详细描述本实用新型的技术方案。
本实用新型充分利用灯杆顶端与地面的高度差,采用空心管状结构的灯杆(现有技术中绝大多数灯杆属于这种结构),在不破坏灯杆主体结构前提下,利用灯杆作为通风管,利用自然气流帮助灯头散热,提高散热效率。
实施例
参见图1和图2。本例的灯头包括盖板12和面板11,面板11上分布有若干带有散热器111的LED110。盖板12与面板11结合构成腔体13,散热器111置于所述腔体13中。本例灯杆2为一空心管,空心管下端设置有进风口21,空心管前端伸入腔体13中,使空心管下端的通风口21与腔体13连通,如图1所示,图中箭头为气流方向。腔体13与空心管的连接,也可以将腔体13一端封闭,仅留一小孔与空心管联通,腔体13的另一端构成出风口。本例腔体13两端设置有不锈钢栅网15,避免体积较大的异物(包括虫、鸟等动物),进入空心管阻塞气流。同样的道理,灯杆2下端的进风口21也应当进行相应处理。图1和图2中的支撑杆14用于连接固定灯头的面板11和盖板12。
面板11基本上为弧形柱面板,为便于加工生产,一般选择圆柱面板或椭圆柱面板。本例采用圆柱面板,如图2和图1所示。LED110分布在圆柱面板11凸面,散热器111置于圆柱面板的凹面。图2中,盖板12的形状与面板11形状相近,也为圆柱面形状,这样可以扩大腔体13的空间,既便于散热,也可以容纳体积更大的散热器。
本实用新型所谓基本上为园柱面板或椭圆柱面板,是指可能不是严格意义上的园柱面或椭圆柱面。由于安装LED以及加工误差等,都可能使面板变形。而且本实用新型也不需要形状精确的面板。
本例采用圆柱面板11,可以布置更多的LED110。圆柱面板的张角α(圆心角)取值范围可以根据需要进行调整,一般在2π/3~π弧度范围可以满足大多数需求。圆柱直径越大,∠α越大,布置的LED就可以更多,灯头功率就越大,照射范围越宽、亮度越大。
对于同样的LED,光的投射角度越大,照射到路面的亮度就越小。为了减少投射到无用空间的光线,并兼顾照射范围的要求,布置在圆柱面板11两边的LED110的投射角小于布置在圆柱面板11中间的LED110的投射角。一般可以采用投射角为π/3~2π/3的LED110布置在圆柱面板11中间区域,圆柱面板11的两边区域则可以选用投射角为π/6~π/3的LED110。本例中,对于高度约11m的灯杆,当圆柱面张角α为约为π时,分布在圆柱面板11两边的LED110选择投射角π/6,分布在圆柱面板11中间的LED的投射角选择π/3,能够得照射范围和亮度符合要求的照明效果。图2中,两边区域可以各包括2列LED,也可以仅包括1列LED。根据灯杆高度,面板大小,照射范围等因数决定。除了两边区域,其余即为中间区域。
为了进一步降低热阻,提高散热效率。本例在散热器111上开设有凹槽,并将LED110基片112嵌入凹槽中,参见图3。图3中的基片112是一种加厚铝基片,其厚度是普通铝基片厚度几倍,既保证了基片的强度,也降低了热阻。
本例的进风口是将灯杆下部电路维护孔门做成进风口,并作防水处理。本例的灯头与地面约成15%倾斜夹角。路灯工作时,灯头附近热空气上升对空气有补充拉动作用,地面和灯头位置处的压差及空气温差造成的气体流动,灯头位置空气流通较地面空气流通动快等因素,在灯杆空心管内形成上升气流(见图1中的箭头所示),地面空气通过进风口被吸入灯杆,向灯头内部送入气流,带走散热器表面和整个灯头的热量,其空气动力原理,与烟囱的拔风原理相似。这种结构,可获得无能耗(不耗电)气流,提高散热效率。
LED光源,通过简单的防水处理(主要是对焊点用环氧树脂等覆盖),就可以达到露天防水要求。本实用新型的道路照明装置,还取消了传统路灯的灯罩,不但增加了照明亮度,而且使灯头具有自洁功能,通过雨水冲刷保持灯头的清洁。
以100W路灯为例,采用100只1W的LED为光源,圆柱面板上径向分布10只LED,轴向分布10只LED(10列)。本例路灯在11米灯杆处实测,有效照射面积>800m2,中心亮度>20lux,边缘亮度>5lux,有效照明区域接近矩形。散热器表面温度<40℃(环境温度30℃),连续工作1000小时LED光衰<1%,LED使用寿命在5~8万小时。
Claims (10)
1.道路照明装置,包括灯头和灯杆,所述灯头包括盖板和面板,所述面板上分布有若干带有散热器的LED;其特征在于:所述盖板与所述面板结合构成腔体,所述散热器置于所述腔体中;所述灯杆为一空心管,所述空心管下端设置有进风口,所述空心管与所述腔体连通。
2.根据权利要求1所述的道路照明装置,其特征在于,所述空心管前端伸入所述腔体。
3.根据权利要求1或2所述的道路照明装置,其特征在于,所述面板基本上为弧形柱面板。
4.根据权利要求3所述的道路照明装置,其特征在于,所述弧形柱面板为圆柱面板。
5.根据权利要求3所述的道路照明装置,其特征在于,所述弧形柱面板为椭圆柱面板。
6.根据权利要求3所述的道路照明装置,其特征在于,所述LED分布在所述弧形柱面板凸面,所述散热器置于所述弧形柱面板凹面。
7.根据权利要求3所述的道路照明装置,其特征在于,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角小于或等于分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角。
8.根据权利要求6所述的道路照明装置,其特征在于,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角为π/6~π/3;分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角为π/3~2π/3。
9.根据权利要求7所述的道路照明装置,其特征在于,分布在所述弧形柱面板两边的LED的投射角为π/6;分布在所述弧形柱面板中间的LED的投射角为π/3。
10.根据权利要求1所述的道路照明装置,其特征在于,所述散热器上设置有凹槽,所述LED基片嵌入所述凹槽中,所述LED基片为加厚型铝基片。
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