CN203892962U - 一种中小直径高光强led环射信号灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中小直径高光强LED环射信号灯，包括：一多面柱形散热体，在多面柱形散热体的每一外平面上分别固定有一LED发光单元；一设置在多面柱形散热体外围的环形反光碗构件，环形反光碗构件由多组直条形反光碗单元构成，每一直条形反光碗单元中的反光面将所对应的LED发光单元所散射的光反射出去；一设置在环形反光碗构件的反光面所包纳的环形空间内的环形凸透镜，环形凸透镜对所有LED发光单元散射的光和环形反光碗构件所反射的光作垂直方向会聚但作环水平方向扩散地发射出去。本实用新型解决了现有环射灯中依然有部分光线没有被有效利用的问题，使得其在同等功率的情况下光的利用率高于其他现有的环射灯。

Description

一种中小直径高光强LED环射信号灯

技术领域

本实用新型涉及LED灯具领域，特别涉及一种中小直径高光强LED环射信号灯。

背景技术

随着发光二极管(LED)芯片技术的不断发展以及发光二极管(LED)封装行式的多样化，使得LED在各种新型灯具领域中的应用越来越广泛，产品大多数为LED汽车灯以及交通信号灯，它们都是采用了小视角但中心轴线上输出光强较高的发光二极管，组成定向光信号灯。而LED发光二极管在环射信号灯产品上的近些年来也有应用，例如人们把发光二极管直接配置在灯器的圆周面上，或是以尽可能小尺寸的平面光阵单元按多边形形式排列在灯器的圆周面上(例如中国专利授权公告号CN202501238U公开了一种360°三维多组多面LED灯具)，以使LED或LED光阵所发出的光线呈360°方向发散状出射来满足各种环射灯的使用要求，而这样的应用形式其所得到的圆周方向上的光强输出特性曲线往往成齿轮状，从而造成灯器在圆周方向上出现规则的暗区，光线的均匀性和连续性很差。为了满足在圆周方向每个点上的输出光强都能达到使用要求，往往需要配置数量很多的LED，并且其结构松散，制作工艺性也很差。因此目前常用的环射信号灯很少能有使用LED作为光源如车顶的信号灯的环射警灯能通过欧洲ECE R65法规的测试认证，而传统使用白炽灯配以环绕旋转反光镜或采用脉冲氙灯类型的警灯，其相对耗能高发光效率低，结构复杂、故障率高，寿命短。

为此本实用新型的发明人于2000年12月28日向当时的中国专利局提交了一份名称为“多用途发光二极管环射信号灯”的实用新型专利申请，后经审查后备授予中国专利权，其授权公告号为CN2462230Y。本实用新型的发明人在该专利申请中提出的多用途发光二极管环射信号灯包括光源组件、折射镜、灯罩和灯座。光源组件由固定于印刷电路板上的发光二极管、平凸会聚透镜、抛物面反射镜组成，折射镜为圆锥形折射镜，其锥尖置于光源组件定向光线射出方向上，光线呈圆周360°方向扩散发射。该实用新型专利采用了两次集光技术原理，将LED芯片所发出的光最大限度地收集并根据使用要求作定向发射。但是该实用新型专利由折射镜呈圆周360°方向扩散发射出去的光线无法被全部有效地在垂直方向上被压缩在一个有效的环形区域内，部分光线会向上或向下散射出去，无法得到有效利用。

为了提高环形射灯环形光带上的光强，本实用新型申请人于2006年7月7日又向中国国家知识产权局提交了一份名称为“发光二极管的环射灯”，该专利现已授权，其授权公告号为CN200982557Y，该实用新型专利主要包括发光二极管光源组件、反射镜、支撑管、上罩、下罩、控制器、底座,其特征在于所述上、下两个光源组件上设有菲涅尔透镜,设置于光源板上的发光二极管和其对应的菲涅尔透镜呈圆环状排列,通过锁紧螺母固定上、下底盘,反射镜由两个圆台形组成并通过花键固定在支撑管上,反射镜的圆台形边缘为圆弧形曲面,控制器设在底座的底部。该专利实际上由两组CN2462230Y所公开的多用途发光二极管环射信号灯上下布置而构成，其依然无法解决CN2462230Y所公开的多用途发光二极管环射信号灯所存在的问题。

另外为了进一步提高环形射灯环形光带上的光强，本实用新型申请人于2009年3月13日还向中国知识产权局提出了发明名称为“一种大功率LED环射光源组件和应用该组件的环射灯”一发一实申请，其实用新型业已授权，授权公告号为CN201568897U，该实用新型专利包括一用于散热的圆形金属基板和均布在所述圆形金属基板的上或下平面上的若干大功率LED发光二极管和对应于每一个大功率LED发光二极管的抛物面折射镜,所述大功率LED发光二极管位于所述抛物面折射镜的焦点位置,其向上或向下散射光线通过抛物面折射镜的折射呈水平发射出去。虽然该专利中的对应于每一个大功率LED发光二极管的抛物面折射镜能够将位于抛物面折射镜的焦点位置的大功率LED发光二极管发出向上或向下散射光线经过抛物面折射镜水平发射出去。但是该专利依然存在着无法解决CN2462230Y所公开的多用途发光二极管环射信号灯所存在的问题。

为此本实用新型的发明人于2010年7月4日向中国知识产权局提交了一份名称为“类荧光LED照明单体及用途”发明专利申请，其授权公告号为CN101788111B,该专利通过在抛物面所包纳的空间内设置有一位于若干LED发光体前面的具有径向会聚作用的直条形凸透镜，将若干LED发光体发出的部分光线进行径向会聚但轴向扩散的发射出去。但是采用该专利技术来制备环形射灯例如航标灯或警示灯时，参见图1所示，由于每一类荧光LED照明单体中的起反光作用的散热体和凸透镜均为直条形结构，因此它们在圆周方向布置时，成多边形排列，其相邻的起反光作用的散热体1、1a和凸透镜2、2a中间会形成一个三角形缺口3、3a，大功率LED发光二极管4、4a所散射光线5、5a在通过这个三角形缺口3、3a时，是无法被任何一个散热体1、1a的反光面所折射并被任何一个凸透镜2、2a进行径向会聚的，因此其依然有部分光线无法被有效利用。虽然在大直径的环射灯应用中，可以通过增加大功率LED发光二极管和起反光作用的散热体、直条形凸透镜的数量来弥补这些没有被有效利用的光线5、5a所造成的光强损失，但是在一些直径小于100mm的环射灯例如警用摩托车所用的警灯和一些设备上所用的警示灯，由于受到体积限制，无法安装更多的大功率LED发光二极管和散热体、以及直条形凸透镜和反光碗，这些没有被有效利用的光线5、5a所造成的光强损失所带来的问题就显得尤为突出，使得这些直径小于100mm的中小环射灯无法满足ECER65警示灯法规的标准要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有LED环形射灯，尤其是中小直径的环形射灯所存在的不足或缺陷，提供一种中小直径高光强LED环射信号灯，以使该中小直径高光强LED环射信号灯能够满足欧标ECE R65法规的标准要求。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种中小直径高光强LED环射信号灯，包括：

一多面柱形散热体，在所述多面柱形散热体的每一外平面上分别固定有一LED发光单元；

一设置在所述多面柱形散热体外围的环形反光碗构件，所述环形反光碗构件由多组直条形反光碗单元构成，每一直条形反光碗单元中的反光面将所对应的LED发光单元所散射的光反射出去；

一设置在所述环形反光碗构件的反光面所包纳的环形空间内的环形凸透镜，所述环形凸透镜对所有LED发光单元散射的光和环形反光碗构件所反射的光作垂直方向会聚但作环水平方向扩散地发射出去。

为方便制作和安装，在本实用新型一个优选实施例中，所述环形反光碗构件包括上、下环形半反光碗构件，所述上、下环形半反光碗构件均由相同数量的上、下直条形半反光碗连接而成，每一上直条形半反光碗与对应的下直条形半反光碗组成一所述的直条形反光碗单元。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述环形凸透镜环绕在所述LED发光单元的外围。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述上、下环形半反光碗构件中的上、下直条形半反光碗安装在所对应的多面柱形散热体的外平面上且分别位于所对应的LED发光单元的上、下方，所述环形凸透镜的上、下端面分别与所述上、下环形半反光碗构件连接。

在本实用新型一个优选实施例中，所述环形凸透镜为环形聚光菲涅尔透镜。

在本实用新型一个优选实施例中，所述多面柱形散热体的底部具有一灯座，在所述多面柱形散热体的顶部通过紧固件安装有一压板，所述压板与所述灯座配合共同限制所述环形反光碗构件在所述多面柱形散热体轴向上的位置。

在本实用新型一个优选实施例中，所述LED发光单元包括直条形LED基板和设置所述直条形LED基板上的若干LED发光体，所述直条形LED基板通过紧固件或导热胶固定在所述多面柱形散热体的。

在本实用新型一个优选实施例中，所述LED发光体的光色为白色。在不改变本实用新型的结构及原理的情况下，还可根据不同信号灯光颜色的需要，直接采用其他红光，绿光或蓝光LED发光体，或者采用以有色环形凸透镜和有色环形配光灯罩作为滤色镜对白光LED发光体滤色的方法来实现有色信号灯具的变换。

在本实用新型一个优选实施例中，还包括一环形配光灯罩，所述环形配光灯罩将所述多面柱形散热体、安装在所述多面柱形散热体上的LED发光单元、所述环形反光碗构件以及所述环形凸透镜罩在其中，所述环形配光灯罩的底部固定在所述灯座上。

在本实用新型一个优选实施例中，所述环形配光灯罩为透明灯罩或为有色灯罩，或在所述环形配光灯罩内外面上分布有各种具有散光作用的直条或不规则折光纹路，以提高灯光的环射分布均匀度。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型利用环形反光碗构件将所有的LED发光单元发出的光作在垂直方向上会聚并作环水平方向反射出去，并同时采用环形凸透镜将所有的LED发光单元发出的部分光线进行垂直方向上会聚并环水平方向扩散地发射出去，解决了现有环形射灯中依然有部分光线没有被有效利用的问题，使得其在同等功率的情况下光的利用率高于其他现有的环形射灯，且特别对于直径小于100mm的中小型警示灯，其光效更高，使完全满足ECE R65警示灯法规。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是利用现有的中国专利授权公告号CN101788111B制备而成的环形射灯的结构示意图。

图2是本实用新型一种实施例的结构爆炸图。

图3是本实用新型一种实施例的沿多面柱形散热体中部径向剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图2和图3所示的一种中小直径高光强LED环射信号灯，包括灯座100、多面柱形散热体200、环形反光碗构件400、对光源光线具有垂直会聚作用的环形凸透镜500，多面柱形散热体200固定在灯座100上，本实施例中的多面柱形散热体200为六边形散热柱体，当然也可以为八边形散热柱体、十二边形散热柱体等，环形凸透镜500为环形聚光菲涅尔透镜。

多面柱形散热体200的每一外平面210分别固定有一LED发光单元，本实施例中，LED发光单元包括直条形LED基板300和设置直条形LED基板300上的若干LED发光体310。每一直条形LED基板300分别通过螺钉320固定在多面柱形散热体200对应的外平面210，直条形LED基板300的长度方向沿多面柱形散热体200的轴线方向伸展，直条形LED基板300的金属底面涂有导热胶，直条形LED基板300通过导热胶接触固定在多面柱形散热体200的外平面210上以有效导散各直条形LED基板300的工作热量，且直条形LED基板300与多面柱形散热体200的外平面210的接触面积比其他形状的LED基板接触面积大，提高散热效率，且其他形状的LED基板还不方便生产。每一直条形LED基板300上沿宽度方向安装有LED发光体310，LED发光体310的数量和分布可以根据不同的使用灯光能量的配置需要而定。为了方便走线路，在其中一外平面210上开设有一过线孔211。

环形反光碗构件400套装在多面柱形散热体200的外围，为了方便环形凸透镜500的固定和安装，环形反光碗400包括上、下环形半反光碗构件400a、400b，上、下环形半反光碗构件400a、400b均由相同数量的上、下直条形半反光碗400aa、400bb连接而成，每一上直条形半反光碗400aa与对应的下直条形半反光碗400bb组成直条形反光碗单元401。

上直条形半反光碗400aa和下直条形半反光碗400bb的内壁410aa、410bb上均设置有可以通过和容纳直条形LED基板300的容纳槽411a、411b，且每一容纳槽411a、411b的宽度、深度与直条形LED基板300的宽度、厚度相适应，上、下直条形半反光碗400aa、400bb安装在所对应的多面柱形散热体200的外平面210上且分别位于所对应的LED发光单元的上、下方，以保证上、下直条形半反光碗400aa、400bb准确安装到位后直条形LED基板300上的LED发光体310发出来的光全部都能由上、下直条形半反光碗400aa、400bb的反光面401a、401b水平反射出去。

在相邻两上、下直条形半反光碗400aa、400bb的反光面401a、401b的连接处开设有销孔421a、421b，而环形凸透镜500的上下两端分别设有与销孔421a、421b配合的销柱510，此时环形凸透镜500即可固定在环形反光碗构件400的反光面所包纳的环形空间内，环形凸透镜500位于所有LED发光体310前面并将所有环多面柱形散热体200安装的LED发光体310发出的部分光线作垂直方向上的会聚并作环水平方向上扩散地发射出去。在环形凸透镜500与上、下环形半反光碗构件400a、400b装配在多面柱形散热体200外围之后，在多面柱形散热体200的顶部还通过紧固件221安装有一压板220，压板220与灯座100配合共同限制环形反光碗构件400在多面柱形散热体200轴向上的位置。

本实用新型还可以配置一个环形配光灯罩600，环形配光灯罩600将多面柱形散热体200、安装在多面柱形散热体200上的LED发光单元、环形反光碗构件400以及环形凸透镜500罩在其中。环形配光灯罩600的底部设置卡扣610，灯座100上设置有与卡扣610配合使用的卡槽110，环形配光灯罩600通过卡扣610装配在灯座100上。本实施例中的LED发光体310的光色为白色，其光通量可达300lm，是红、蓝、黄、绿等其他光色LED的几倍，如果需要改变信号灯的颜色，只需利用有色的环形凸透镜500和环形配光灯罩600即可达到有色光的滤出。本实施例中的环形配光灯罩600还可以为透明灯罩或在环形配光灯罩600内外面上分布有各种散光作用的直条或不规则折光纹路，或以有色环形配光灯罩作为滤色镜对白光LED发光体滤色的方法来实现有色信号灯具的变换，根据具体使用要求选择合适的环形配光灯罩600。

安装时，只需将下环形半反光碗构件400b安装在多面柱形散热体200下部，装上LED发光单元后再将环形凸透镜500的下端销柱510插入下环形半反光碗构件400b的销孔421b中，再装上上环形半反光碗构件400a，将上环形半反光碗构件400a的销孔421a与环形凸透镜500的上端销柱510配合，接着装上压板220，最后罩上环形配光灯罩600即可。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型利用环形反光碗构件400的反光面401a、401b将所有的LED发光体310发出的光水平折射出去，并同时采用环形凸透镜500将所有的LED发光体310发出的部分光线进行垂直方向上会聚但作环水平方向上扩散地发射出去，解决了现有环形射灯中依然有部分光线没有被有效利用的问题，使得其在同等功率的情况下光的利用率高于其他现有的环射灯，且特别对于直径小于100mm的中小型警示灯，其光效更高，使完全满足ECE R65警示灯法规要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，包括：

一多面柱形散热体，在所述多面柱形散热体的每一外平面上分别固定有一LED发光单元；

一设置在所述多面柱形散热体外围的环形反光碗构件，所述环形反光碗构件由多组直条形反光碗单元构成，每一直条形反光碗单元中的反光面将所对应的LED发光单元所散射的光反射出去；

一设置在所述环形反光碗构件的反光面所包纳的环形空间内的环形凸透镜，所述环形凸透镜对所有LED发光单元散射的光和所述环形反光碗构件所反射的光作垂直方向会聚但作环水平方向扩散地发射出去。

2.如权利要求1所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述环形反光碗构件包括上、下环形半反光碗构件，所述上、下环形半反光碗构件均由相同数量的上、下直条形半反光碗连接而成，每一上直条形半反光碗与对应的下直条形半反光碗组成一所述的直条形反光碗单元。

3.如权利要求2所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述环形凸透镜环绕在所述LED发光单元的外围。

4.如权利要求3所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述上、下环形半反光碗构件中的上、下直条形半反光碗安装在所对应的多面柱形散热体的外平面上且分别位于所对应的LED发光单元的上、下方，所述环形凸透镜的上、下端面分别与所述上、下环形半反光碗构件连接。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述环形凸透镜为环形聚光菲涅尔透镜。

6.如权利要求5所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述多面柱形散热体的底部具有一灯座，在所述多面柱形散热体的顶部通过紧固件安装有一压板，所述压板与所述灯座配合共同限制所述环形反光碗构件在所述多面柱形散热体轴向上的位置。

7.如权利要求6所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述LED发光单元包括直条形LED基板和设置所述直条形LED基板上的若干LED发光体，所述直条形LED基板通过紧固件或导热胶固定在所述多面柱形散热体的。

8.如权利要求7所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述LED发光体的光色为白色。

9.如权利要求7所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，还包括一环形配光灯罩，所述环形配光灯罩将所述多面柱形散热体、安装在所述多面柱形散热体上的LED发光单元、所述环形反光碗构件以及所述环形凸透镜罩在其中，所述环形配光灯罩的底部固定在所述灯座上。

10.如权利要求9所述的一种中小直径高光强LED环射信号灯，其特征在于，所述环形配光灯罩为透明灯罩或为有色灯罩，或在所述环形配光灯罩内外面上分布有各种具有散光作用的直条或不规则折光纹路。