CN202132747U - 大功率白光led照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大功率白光LED照明灯具,包括带散热片的灯体,所述灯体内设有用于安装LED模块的光源室和用于安装AC/DC恒流驱动装置的电器室,所述光源室的顶部固定安装有透光罩,所述光源室的底部设有向光源室方向凸起的导光部,所述导光部由3~5个不同朝向的导光面组成,相邻两个导光面之间的夹角为钝角,导光面上安装有LED模块;所述电器室内安装有AC/DC恒流驱动装置,LED模块与AC/DC恒流驱动装置电连接。本实用新型具有良好的照明、节能、散热效果,并且能有效防止电磁干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明设备,特别涉及一种大功率白光LED照明灯具。
背景技术
LED照明灯的光源与传统的白炽灯、荧光灯和稀有气体放电灯的相比,由于具有光效较高、使用寿命长、采用安全电压供电、不含有毒重金属以及显色指数高等优点,且属于新型光源,发展潜力巨大,是未来传统光源理想的替代品。目前国内外虽有众多企业开发生产LED照明灯,其中多数LED照明灯均是用小功率LED 阵列作发光体,虽解决了散热问题,但需大量的小功率LED,且小功率LED 光衰强,安装成本高。尽管也有少数LED照明灯用大功率白光LED 作发光体,但其缺点在于:1.其功率达到一定量时LED 的散热效果不好,散光和聚光难以控制;2.其在地面照射面的照度范围和型态无法保证均衡;3.光电转换效率太低,每瓦只有几个流明。由于上述缺点致使该大功率白光LED照明灯的性能无法满足市场的需要,而高性能的产品价格又昂贵,难以推广普及。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种大功率白光LED照明灯具,其具有良好的照明、节能、散热效果,并且能有效防止电磁干扰。
本实用新型的技术方案是:一种大功率白光LED照明灯具,包括带散热片的灯体,所述灯体内设有用于安装LED模块的光源室和用于安装AC/DC 恒流驱动装置的电器室,所述光源室的顶部固定安装有透光罩,所述光源室的底部设有向光源室方向凸起的导光部,所述导光部由3~5个不同朝向的导光面组成,相邻两个导光面之间的夹角为钝角,导光面上安装有LED模块;所述电器室内安装有AC/DC 恒流驱动装置,LED模块与AC/DC 恒流驱动装置电连接。
所述光源室内壁设置有凹槽,凹槽的四周设有安装螺柱,透光罩通过螺栓固定安装在光源室顶部。
所述透光罩采用的材料为钢化玻璃。
所述LED模块的数量为3~5个,各个LED模块与导光面之间填充有导热介质。
所述电气室的顶部用螺栓固定有盖板。
所述灯体的一端设有用于安装灯杆的安装孔。
所述相邻两个导光面之间的夹角为120~170°。
所述导光部由3个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面,第一、第二导光面与水平面导光面分别呈120~170°夹角;导光部由5个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面,第一、第二导光面再向上折转延伸一段,形成第三、第四导光面,第三导光面与第一导光面之间呈钝角,第四导光面与第二导光面之间呈钝角,第一、第二导光面与水平面导光面之间的夹角大于第一、第二导光面与第三、第四导光面形成的夹角。
采用上述技术方案:所述带散热片的灯体由AA1070 型铝合金一次性压铸成型,灯体内设有用于安装LED模块的光源室和用于安装AC/DC 恒流驱动装置的电器室。光源室的底部设有向光源室方向凸起的导光部,该导光部由3~5个不同朝向的导光面组成,相邻两个导光面之间的夹角为120~170°,当导光部由3个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面,第一、第二导光面与水平面导光面分别呈120~170°夹角;当导光部由5个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面,第一、第二导光面再向上折转延伸一段,形成第三、第四导光面,第三导光面与第一导光面之间呈钝角,第四导光面与第二导光面之间呈钝角,第一、第二导光面与水平面导光面之间的夹角大于第一、第二导光面与第三、第四导光面形成的夹角。3~5个LED模块对应安装在导光部的导光面上,实现了多曲面配光,利用LED光源自身的导向性可以有效的控制光线的分布范围,使LED 模块发出的光成为一个长条形光带沿路面方向铺展。光源室的顶部固定安装有钢化玻璃透光罩,钢化玻璃透光罩采用TracePro电脑模拟设置配光,不仅使其能够对LED 模块发出的光进行最后收光,从而精确控制光的均匀度和周边发散,以达到最佳效果,并且还能起到防护作用。电器室内安装有AC/DC 恒流驱动装置,LED模块与AC/DC 恒流驱动装置电连接,使本实用新型通电后便可正常工作。
另外,本实用新型的电源、电路等均采用1-2577有机硅批覆涂料浸泡覆盖处理,具有抗酸碱腐蚀功能,经测试灯具在低浓度酸碱溶液中可正常发光,降低了单纯对密闭壳体防水的依赖,确保灯具可在多酸雨环境中使用。同时,在标准和环境允许的情况下,本实用新型还可设计成灯体内外气体交流,进一步增强散热效果。
本实用新型的有益效果是:
1)采用AC/DC 恒流驱动,有效防止电磁干扰,避免LED频闪和驱动电源导致LED光衰和影响寿命;
2)采用热导系数好、延展性能好的铝合金压铸多鳍片灯壳体,灯壳体与LED模块间充填低热阻介质,自主散热将LED 模块结温控制在摄氏60 度以下,无需配置散热器;
3)利用LED自身的导光性,采用多曲面配光和透镜配光相结合的配光设计,在符合标准的前提下根据需要控制光照范围和光照点强度,实现光照可控,进一步节约能耗;
4)灯具电源、电路采用1-2577有机硅批覆涂料浸泡覆盖处理,灯具在低浓度酸碱溶液中试验可正常发光,达到抗酸碱腐蚀功能,确保灯具可在多酸雨环境中使用而不影响性能。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸示意图;
图2为本实用新型的灯具配光效果示意图;
图3为本实用新型的灯头配光结构示意图;
图4为本实用新型的导光面的一种结构简图;
图5为本实用新型的导光面的另一种结构简图。
附图中,1为灯体,1a为安装孔,2为散热片,3为光源室,3a为凹槽,3b为安装螺柱,4为电器室,4a为安装螺柱,5为LED模块,6为AC/DC 恒流驱动装置,7为透光罩,7a为固定孔,8为盖板,8a为固定孔,9为螺栓,10为灯杆,11为导光面,11a为水平面导光面,11b为第一导光面,11c为第二导光面,11d为第三导光面,11e为第四导光面。
具体实施方式
参见图1至图5,一种大功率白光LED照明灯具,包括带散热片2的灯体1,灯具的散热器通常都是选择金属材料作为散热材料,其主要具有以下优点:①导热性能好,相对其它固体材料,金属具有更好的热传导能力;②易于加工,延展性好,高温相对稳定,可采用各种加工工艺;③易获取,虽然金属也属不可再生资源,但供货量大,不需特殊工序,价格也相对低廉。由此确定了本实用新型的散热片选用金属材料制作,而金属材料的具体种类需通过热传导系数来确定。表1为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。
表1
金属材料 | 热传导系数 |
金 | 317 W/mK |
银 | 429 W/mK |
铜 | 401 W/mK |
铝 | 237 W/mK |
铁 | 48 W/mK |
AA6061型铝合金 | 155 W/mK |
AA6063型铝合金 | 201 W/mK |
ADC12型铝合金 | 96 W/mK |
AA1070型铝合金 | 226 W/mK |
AA1050型铝合金 | 209 W/mK |
表1中热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1 平方米的柱体沿轴向1 米距离的温差为1 开尔文(1K=1℃)时的热传导功率。
虽然热传导系数越高越好,但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。从表1中可以得出:1.金、银热传导系数很高,但由于质地柔软、密度过大以及价格过于昂贵而无法广泛采用;2.铁的热传导系数过低,无法满足高热密度场合的性能需要,不适合用于制作高性能散热片;3.铜的热传导系数尽管也很高,可碍于硬度不足、密度较大、成本较高、加工难度大等不利条件,在散热片中很少使用;4.铝作为地壳中含量最高的金属,因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐,但由于纯铝硬度较小,在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金,为此获得许多纯铝所不具备的特性,而成为了散热片加工材料的理想选择。
各种铝合金材料根据不同的需要,通过调整配方材料的成分与比例,可以获得各种不同的特性,适合于不同的成形、加工方式,应用于不同的领域。表1中列出的5种不同铝合金中:AA6061型铝合金与AA6063型铝合金具有较好的热传导能力与加工性,适合于挤压成形工艺,在散热片加工中被广为采用;ADC12型铝合金适合于压铸成形,但其热传导系数较低,在散热片加工中通常采用AA1070型铝合金代替,而AA1070型铝合金的加工机械性能方面不及ADC12型铝合金;AA1050型铝合金具有较好的延展性,适合于冲压工艺,多用于制造细薄的鳍片。
综上所述,本实用新型采用AA1070型铝合金材料一次性压铸成型来实现灯体1的制作。灯体1的一端设有用于安装灯杆10的安装孔1a,使本实用新型能够安装在灯杆10上使用。在本实施例中灯体1周边分布的散热片2为散热鳍片,当灯体1安装在灯杆10上使用时,散热鳍片与路面平行,使需要散发的热气与气流方向一致,不会因热气形成涡流而造成热气的滞留,从而使热气能够由流动的气流顺利带走,并以最快速度将热量散发,保证无需配置散热器的情况下达到散热效果,解决了灯具防护和散热的矛盾。灯体1内设有用于安装LED模块5的光源室3和用于安装AC/DC 恒流驱动装置6的电器室4,光源室3内壁设置有凹槽3a,凹槽3a的四周设有安装螺柱3b,透光罩7上设有与安装螺柱3b对应的固定孔7a,透光罩7通过螺栓9固定安装在光源室顶部。透光罩7采用钢化玻璃材料制作而成,通过TracePro电脑模拟设置配光,不仅使其能够对LED 模块发出的光进行最后收光,从而精确控制光的均匀度和周边发散,以达到最佳效果,而且透光罩7与光源室顶部采用硅橡胶条进行密封,防水防尘效果好,达到了IP65 的防护等级。所述光源室3的底部为吸热底,其上设有向光源室方向凸起的导光部,该导光部由3~5个不同朝向的导光面11组成,相邻两个导光面之间的夹角为钝角,在本实施例中相邻两个导光面之间的夹角为120~170°,当导光部由3个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面11a,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一导光面11b、第二导光面11c,第一导光面11b、第二导光面11c与水平面导光面11a分别呈120~170°夹角;当导光部由5个不同朝向的导光面组成时,其中间一个导光面为水平面11a,水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一导光面11b、第二导光面11c,第一导光面11b、第二导光面11c再向上折转延伸一段,形成第三导光面11d、第四导光面11e,第三导光面11d与第一导光面11b之间呈钝角,第四导光面11e与第二导光面11c之间呈钝角,第一导光面11b、第二导光面11c与水平面导光面11a之间的夹角大于第一导光面11b、第二导光面11c与第三导光面11d、第四导光面11e形成的夹角,3~5个不同功率的LED模块5 (LED模块5的型号为P100WW6410001004A)分别对应安装在导光部的导光面11上,安装形式可以是两侧导光面上的LED模块的功率比中间导光面上的LED模块功率大,分别兼顾不同的照射距离,实现了多曲面配光,利用LED光源自身的导向性可以有效的控制光线的分布范围,使LED 模块发出的光成为一个长条形光带沿路面方向铺展。LED模块5与导光面11之间填充有导热介质,如导热膏等,进一步增强了本实用新型的散热效果。电器室4内安装有AC/DC 恒流驱动装置6,LED模块5与AC/DC 恒流驱动装置6电连接,LED模块5通过导线与AC/DC 恒流驱动装置6连接,有效防止了电磁干扰,避免LED频闪和驱动电源导致LED光衰和影响寿命。电气室4的顶部用螺栓9固定有盖板8,由于电气室内壁的四周设有安装螺柱4a,盖板8的四周对应设有固定孔8a,使盖板8能够通过螺栓9固定安装在电器室4的顶部,并且盖板8的四周与电器室4的顶部同样采用硅橡胶条进行密封,以防水防尘。经申请人测试,采用上述结构制作的灯具96瓦左右的功率就能超过150瓦钠灯对路面的照明效果,节能效果显著。表2为本灯具的功率采用96W时的技术参数表(等效150W 金卤灯)。
表2
在使用过程中,由于本灯具的灯体1采用AA1070型铝合金材料一次性压铸成型,仅需将透光罩7和盖板8分别安装在灯体的光源室3和电器室4上,并通过硅橡胶条密封,便可达到IP65 的防护等级,使本实用新型的灯体1不存在渗水和防尘的问题。同时,灯体1上一体设有散热片2,且散热片2与光源室的吸热底压铸成一体,使得本实用新型具有吸热快、热阻小、散热顺畅、机械强度好等优点,能将LED 模块5的结温控制在60℃以下,无需配置散热器,节约了制作成本。
另外,本实用新型照明、节能、散热效果好,并且能有效防止电磁干扰和抗酸碱腐蚀,对室外及大型室内场所均适用。
Claims (8)
1.一种大功率白光LED照明灯具,其特征在于:包括带散热片(2)的灯体(1),所述灯体(1)内设有用于安装LED模块(5)的光源室(3)和用于安装AC/DC 恒流驱动装置(6)的电器室(4),所述光源室(3)的顶部固定安装有透光罩(7),所述光源室(3)的底部设有向光源室方向凸起的导光部,所述导光部由3~5个不同朝向的导光面(11)组成,相邻两个导光面之间的夹角为钝角,导光面(11)上安装有LED模块(5);所述电器室(4)内安装有AC/DC 恒流驱动装置(6),LED模块(5)与AC/DC 恒流驱动装置(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述光源室(3)内壁设置有凹槽(3a),凹槽(3a)的四周设有安装螺柱(3b),透光罩(7)通过螺栓(9)固定安装在光源室顶部。
3.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述透光罩(7)采用的材料为钢化玻璃。
4.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述LED模块(5)的数量为3~5个,各个LED模块(5)与导光面(11)之间填充有导热介质。
5.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述电气室(4)的顶部用螺栓固定有盖板(8)。
6.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述灯体(1)的一端设有用于安装灯杆(10)的安装孔(1a)。
7.根据权利要求1所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述相邻两个导光面之间的夹角为120~170°。
8.根据权利要求7所述的大功率白光LED照明灯具,其特征在于:所述导光部由3个不同朝向的导光面(11)组成时,其中间一个导光面为水平面(11a),水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面(11b、11c),第一、第二导光面(11b、11c)与水平面导光面(11a)分别呈120~170°夹角;导光部由5个不同朝向的导光面(11)组成时,其中间一个导光面为水平面(11a),水平面两端的导光面分别折转后向上延伸一段,形成第一、第二导光面(11b、11c),第一、第二导光面(11b、11c)与水平面导光面(11a)分别呈120~170°夹角,第一、第二导光面(11b、11c)再向上折转延伸一段,形成第三、第四导光面(11d、11e),第三导光面(11d)与第一导光面(11b)之间呈钝角,第四导光面(11e)与第二导光面(11c)之间呈钝角,第一、第二导光面(11b、11c)与水平面导光面(11a)之间的夹角大于第一、第二导光面(11b、11c)与第三、第四导光面(11d、11e)形成的夹角。
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