專利名稱：模塊化led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于照明的路燈，尤其涉及以大功率高亮度發(fā)光二極管作 為照明光源的LED照明路燈，屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，我國雖有多家企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)LED城市照明路燈，多數(shù)廠家是利用 鋁合金型材組合的路燈，采用平板散熱器型材和不銹鋼外框組合，將LED焊 接在鋁基板上制作成模塊，在模塊的底部涂抹導(dǎo)熱膏用螺絲固定于鋁合金型材 散熱器平板上，罩上PC光源外罩，連接驅(qū)動(dòng)電源，完成LED路燈的設(shè)計(jì)制 作。雖然該款路燈的熱傳導(dǎo)和散熱效果均佳，能將LED所產(chǎn)生的熱量迅速的 傳導(dǎo)到散熱器上，再由裸露在空氣中的散熱鰭片散發(fā)到空氣中，由流動(dòng)的空氣 帶走熱量，但是由于整個(gè)燈具是由多個(gè)部分連接組合而成，產(chǎn)品一致性差。在 防滲水安全上僅靠防水膠是極不可靠的，所以在防護(hù)等級上達(dá)不到要求。更主 要的是所有LED均安裝在一個(gè)平板上，無法對燈具進(jìn)行合理的配光，在實(shí)際 使用中該款路燈的照明半徑無法滿足路燈的照明范圍；而且外觀呆板。
另外，傳統(tǒng)燈殼改制的LED路燈存在的問題利用傳統(tǒng)路燈燈頭改制的 LED路燈，雖然采用了鋁型材做散熱器，將整個(gè)光源和驅(qū)動(dòng)電路裝入鋁合金燈 殼中，解決了燈具的防護(hù)等級問題，但是整個(gè)光源是在密閉的燈殼中，燈具工 作中所產(chǎn)生的熱量無法散發(fā)到空氣中帶走。導(dǎo)致LED模塊和驅(qū)動(dòng)電路在極惡 劣的環(huán)境中工作，工作溫度急劇升高，LED隨著溫度的升高而出現(xiàn)死燈和光衰；驅(qū)動(dòng)器也因溫度超過而燒毀，大大降低了燈具的可靠性和使用壽命。故此 方案是不成熟的。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種模塊化LED 路燈，利用特定出光角度的透鏡模塊及散熱器，提供一種散熱效果好、維修更 換方便且節(jié)能的LED照明路燈。
本實(shí)用新型的目的，將通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、 LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅(qū)動(dòng)器、散熱孔、蓋板、卡 扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設(shè)有散 熱器，而外殼主體內(nèi)部分設(shè)有光源室及電源室，其中，在所述電源室設(shè)有恒流 驅(qū)動(dòng)器及散熱孔；而在所述光源室按多個(gè)相同或不同角度設(shè)有多個(gè)模塊安裝 面，由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED 照明單元分別安裝在這些模塊安裝面上。
進(jìn)一步地，所述安裝可以是兩側(cè)照明單元所采用的LED模塊功率比中間 的LED模塊功率大。
進(jìn)一步地，所述蓋板一端與外殼主體通過一個(gè)側(cè)面旋轉(zhuǎn)軸組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接固 定，而另一端的蓋板及外殼主體上下分別設(shè)有楔形倒扣與卡扣，卡扣與楔形倒 扣組合鎖定外殼主體。
進(jìn)一步地，所述LED模塊通過導(dǎo)熱硅脂貼裝在印刷電路板上，印刷電路 板等距排列，印刷電路板底部裝有導(dǎo)熱管，導(dǎo)熱管與外殼主體緊密連接。再進(jìn)一步地，所述出光透鏡模塊由樹脂或PC制成，若干小透鏡組合成一 個(gè)透鏡模塊，出光透鏡模塊的四周內(nèi)嵌有密封圈，采用硅橡膠條進(jìn)行防水防 塵，可達(dá)到IP65的防護(hù)等級。
更進(jìn)一步地，所述散熱器結(jié)構(gòu)為鰭狀或翅狀，并為鋁材質(zhì)或銅合金材質(zhì)， 鰭片的方向是平行于道路，散熱器一端或四周留有散熱孔，需要散發(fā)的熱氣與 氣流方向一致，不會(huì)因氣流而形成渦流而造成熱氣的滯留，進(jìn)而由流動(dòng)的氣流 順利帶走而散發(fā)，以最快是速度將熱量散發(fā)。
更進(jìn)一步地，所述LED模塊的數(shù)量為1 10組，每組LED模塊上布置 6 30只大功率發(fā)光二極管。且所述發(fā)光二極管的功率為1W 5W， LED模塊 在生產(chǎn)時(shí)制作成各種發(fā)光角度和各種功率的產(chǎn)品，發(fā)光二極管光源沿縱向或環(huán) 形或呈陣列狀均勻分布于出光透鏡模塊內(nèi)，所述的出光透鏡模塊的出光角度在 60o 135o。
本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在
①該模塊化LED路燈從材質(zhì)及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了散熱改良，保證了燈具的機(jī) 械強(qiáng)度和使用壽命；②提高了燈具的防護(hù)等級，使其達(dá)到道路和街道照明燈具 的安全要求標(biāo)準(zhǔn)；③提升了光線的利用率，從而有效節(jié)省投入成本和運(yùn)行成 本；④有效消除了熒光燈帶來的電磁干擾和電磁污染，具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu) 點(diǎn)，廣泛適合于庭園、廣場和主次干道路等場所使用。


圖1是本實(shí)用新型模塊化LED路燈的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型模塊化LED路燈的外部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型模塊化LED路燈的中心縱向軸截面示意圖； 圖4是本實(shí)用新型燈體內(nèi)部的LED照明單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5:燈體內(nèi)部恒流驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型揭示了一種模塊化LED路燈。如圖1、圖2及圖3所示，該模 塊化LED路燈，包括外殼主體1、熱管2、 LED模塊3、出光透鏡模塊4、散 熱器5、密封圈6、恒流驅(qū)動(dòng)器7、散熱孔8、蓋板9、卡扣10、緊固件ll。該 燈體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體1內(nèi)部配有熱管2，外側(cè)設(shè)有散熱 器5，散熱器5 —端或四周留有散熱孔8，且外殼主體1內(nèi)部設(shè)有光源室和電 源室，在其電源室內(nèi)裝配有恒流驅(qū)動(dòng)器7及散熱孔8，在其光源室的凹口周邊 配裝有出光透鏡模塊4，同時(shí)設(shè)有多個(gè)相同或不同角度的模塊安裝面，另在安 裝面上按不同的配置需要安裝若干個(gè)不同的LED模塊單元。安裝可以是兩側(cè) 照明單元所采用的LED模塊3功率比中間照明的LED模塊3功率大。用多種 功率組合的LED模塊3組成的LED路燈，利用其光的導(dǎo)向性可以有效的控制 光線的分布范圍，使LED模塊3發(fā)出的光成為一個(gè)長條形光帶沿路面方向鋪 展。光源室采用內(nèi)置導(dǎo)光多角度平面安裝板合理組合的方法實(shí)施，采用不同 LED管(不同LED管，發(fā)射角不同，只要選擇不同的導(dǎo)光面的安裝LED模塊 3即可以改變出光的角度)；且熱管2、 LED模塊3、出光透鏡模塊4、密封圈 6可以通過緊固件11緊密連接成一個(gè)LED照明單元，安裝維修和防水性能大 大提高。
上述模塊化LED路燈的蓋板9與外殼主體1通過一個(gè)側(cè)面旋轉(zhuǎn)軸組件動(dòng)連接固定，另一側(cè)邊蓋板9及外殼主體1分別設(shè)有契形倒扣及卡扣，卡扣IO 與契形倒扣組合鎖住外殼主體1;外殼主體1的主體表面采用陽極氧化處理，
再采用環(huán)保氟碳粉末靜電噴涂，使燈具本身可定制不同的顏色。
外殼主體1外表面制作有鰭狀或翅狀散熱器5，其為鋁材質(zhì)或銅合金材 質(zhì)。散熱器5的散熱效果主要取決于散熱器5與發(fā)熱物體接觸部分的吸熱和散
熱器5的設(shè)計(jì)，為了將吸收的熱量有效地傳導(dǎo)到盡量多的鰭片上，因此還需要
吸熱底有較好的橫向熱傳導(dǎo)能力，我們在設(shè)計(jì)燈具時(shí)首先滿足吸熱底有足夠的
厚度，同時(shí)考慮LED模塊3的安裝孔位進(jìn)行加筋，也加強(qiáng)了燈具的整體性和 機(jī)械強(qiáng)度。
如圖4所示為了提升吸熱能力，LED模塊3與散熱器5之間還可設(shè)有熱 管2，希望熱管2與LED模塊3緊密結(jié)合，不留任何空隙，壓鑄出來的表面這 是無法實(shí)現(xiàn)的。吸熱底與LED模塊3之間必然存在一定的空隙，如果空隙中 是高熱阻的空氣，就無法得到良好的導(dǎo)熱效果，要想根本上提高散熱器5吸熱 底的吸熱能力，就必須提高其底面平整度。平整度是通過表面最大落差高度來 衡量的，通常熱管2散熱器5的底部稍經(jīng)處理即可達(dá)到O.lmm以下，采用銑床 或多道拉絲處理可以達(dá)到0.03mm，熱管2、散熱器5的吸熱底越平整熱阻越 小，越有利于熱量吸收，再采用具有較低熱阻及較佳適應(yīng)性的材料填充其中的 空隙，這便是導(dǎo)熱膏的用武之地，涂抹導(dǎo)熱膏成為了 LED模塊3安裝到散熱 器5的必須步驟，從而達(dá)到吸熱的最佳效果。熱管2能將LED燈頭產(chǎn)生的熱 量及時(shí)快速地傳遞給散熱器5，更好地改善路燈的散熱效果，使路燈中的大功 率型LED光源在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作，提高了大功率LED路燈的可靠 性。本實(shí)用新型的LED模塊3利用導(dǎo)熱硅脂均勻貼裝在電路板上，外殼主體1
內(nèi)部為矩形，便于光線分布和二次配光，LED模塊3電路板嵌入外殼主體l內(nèi) 部槽中，各LED模塊3的印刷電路板之間等距排列。我們將LED模塊3的吸 熱底和散熱鰭片壓鑄成一體，散熱器5 —端或四周留有散熱孔8，即能夠?qū)?LED組吸收的熱量迅速的傳導(dǎo)到鰭片部分，整個(gè)燈體和散熱鰭片上部是裸露于 空中的，而且我們的鰭片的方向是平行于道路，需要散發(fā)的熱氣與氣流方向一 致，不會(huì)因氣流而形成渦流而造成熱氣的滯留，進(jìn)而由流動(dòng)的氣流順利帶走而 散發(fā)，以最快是速度將熱量散發(fā)。故整體燈具具有吸熱快，熱阻小，散熱順 暢，防護(hù)等級高，機(jī)械強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，保證了 LED的散熱性能，工作穩(wěn)定， 減小光衰，延長了使用壽命。
所述的出光透鏡模塊4四周內(nèi)側(cè)嵌有密封圈6，便于防塵和防水。出光透 鏡模塊4由樹脂或PC制成，若干小透鏡組合成一個(gè)透鏡模塊，使LED發(fā)出的 眩眼的發(fā)散光變成柔和的平行光，且具有良好的透光性和防塵防水性。由于我 們在燈體的設(shè)計(jì)上對整個(gè)出光透鏡模塊4上部無任何開口，整體的加工為樹脂 或PC —次性壓鑄成型，在整體的上部不存在滲水和防塵的煩惱，僅對燈體向 下方向的光源室和電器室進(jìn)行防護(hù)即可，這樣防護(hù)問題就簡單了。
根據(jù)實(shí)際功率大小需要，每只LED路燈所使用的LED模塊的數(shù)量可以不 同，通常為1 10組。而且，每組LED模塊上并排布置的LED燈管的數(shù)量也 可以不等，通常為6 30只，LED燈管的功率為1W 5W，它們沿縱向或環(huán)形 或呈陣列狀，通過分點(diǎn)、逐線組合均勻分布于出光透鏡模塊4內(nèi)，配置時(shí)可根 據(jù)應(yīng)用對象的總光通量要求調(diào)整LED總數(shù)量。光源配套的出光透鏡模塊4角 度可以不同，出光角度為60° 135°，來調(diào)整光線分布面域。本實(shí)施例中，該燈體選用了 4組LED模塊，且每個(gè)模塊包含了 30只LED燈管。
LED燈是一種半導(dǎo)體產(chǎn)品，需用低壓直流來驅(qū)動(dòng).驅(qū)動(dòng)一般采用兩種方 式恒壓驅(qū)動(dòng)方式或恒流驅(qū)動(dòng)方式。由于恒壓驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)電壓輕微的擾動(dòng) 都會(huì)造成相對光通量大幅度的改變；而采用恒流方式驅(qū)動(dòng)的LED受驅(qū)動(dòng)電流 的擾動(dòng)的影響要小得多，因此本方案選擇恒流的驅(qū)動(dòng)方式。如圖5所示，即在 燈具的另一端設(shè)有一個(gè)電源室、并通過線槽與光源、安裝孔相連通，蓋板9的 大小與電器室相適配、密封膠條與光源室、電器室相適配，通過蓋板9、密封 膠條將電源室進(jìn)行密封，AC/DC恒流驅(qū)動(dòng)器7的輸入端連接電源連接線，輸出 端通過連接線連接LED模塊3的輸入端，恒流驅(qū)動(dòng)器7涂抹導(dǎo)熱膏加螺絲貼 裝于散熱殼體的電源室內(nèi)的安裝面上，連接線敷設(shè)于散熱殼體的光源室和電源 室之間的線槽內(nèi)，恒流驅(qū)動(dòng)器7另提供過溫保護(hù)的功能，能夠顯著降低大功率 LED的發(fā)熱量，減少光衰。
通過以上的描述可以全面揭示出①該模塊化LED路燈從材質(zhì)及結(jié)構(gòu)上 進(jìn)行了散熱改良，保證了燈具的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；②提高了燈具的防護(hù)等 級，使其達(dá)到道路和街道照明燈具的安全要求標(biāo)準(zhǔn)；③提升了光線的利用率， 從而有效節(jié)省投入成本和運(yùn)行成本；④有效消除了熒光燈帶來的電磁干擾和電 磁污染，具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，廣泛適合于庭園、廣場和主次干道路等場 所使用。
綜上藉由具體實(shí)施例對本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步說明，并非以此對權(quán) 利要求的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。在構(gòu)造、制造方法和使用各方面均可進(jìn)行細(xì)節(jié)上 的多重選擇。因此，凡對本實(shí)用新型實(shí)施例及其附圖進(jìn)行任何修飾或等效變 換，皆應(yīng)包括在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅(qū)動(dòng)器、散熱孔、蓋板、卡扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設(shè)有散熱器，而外殼主體內(nèi)部分設(shè)有光源室及電源室，其中，在所述電源室設(shè)有恒流驅(qū)動(dòng)器及散熱孔；而在所述光源室按多個(gè)角度設(shè)有多個(gè)由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED照明單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述蓋板一端 與外殼主體通過一個(gè)側(cè)面旋轉(zhuǎn)軸組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定，而另一端的蓋板及外殼主 體上下分別設(shè)有楔形倒扣與卡扣，卡扣與楔形倒扣組合鎖定外殼主體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述光源室內(nèi) 置有多角度的導(dǎo)光平面，對應(yīng)裝配不同的LED模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述各LED模 設(shè)在印刷電路板上，且印刷電路板間等距排列，導(dǎo)熱管裝配在印刷電路板底 部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述出光透鏡 模塊由樹脂制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述出光 透鏡模塊的出光角度在60° 135°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述密封圈內(nèi) 嵌于出光透鏡模塊的四周。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述散熱器為 鰭狀或翅狀，由鋁或銅合金制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述LED模塊 的數(shù)量為1 10組，且每組布置6 30只大功率發(fā)光二極管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述發(fā)光二 極管是功率為1W 5W的發(fā)光二極管，沿縱向或環(huán)形或呈陣列狀，通過分點(diǎn)、 逐線組合均勻分布在出光透鏡模塊內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅(qū)動(dòng)器、散熱孔、蓋板、卡扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設(shè)有散熱器，而外殼主體內(nèi)部分設(shè)有光源室及電源室，其中，在所述電源室設(shè)有恒流驅(qū)動(dòng)器及散熱孔；而在所述光源室按多個(gè)相同或不同角度設(shè)有多個(gè)模塊安裝面，由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED照明單元分別安裝在這些模塊安裝面上。本實(shí)用新型的模塊化LED路燈具有散熱效果好，維修更換方便，節(jié)能環(huán)保，且光線利用率和防護(hù)等級高的特點(diǎn)，推廣意義巨大。
文檔編號F21V29/00GK201322225SQ20082023754
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者孫建國, 楊海峰, 潘貴成, 康 鮑 申請人:南京漢德森科技股份有限公司