專利名稱:封閉式戶外照明燈具用的通用型led光源模塊及其燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及封閉式戶外照明LED燈具技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種可直接 組入通用型封閉式戶外燈具燈殼內(nèi)且具有良好散熱性的通用型LED光源模 塊,以及使用該光源模塊的封閉式戶外照明LED燈具。
背景技術(shù):
圖1中給出了現(xiàn)有高壓鈉燈或水銀燈所使用的一般通用型封閉式戶外燈 具結(jié)構(gòu),其主要包括有燈殼ll、對(duì)應(yīng)罩設(shè)在燈殼出光口 110上、下方的反光 罩12、透明玻璃燈罩13以及燈座6、燈泡光源8、鎮(zhèn)流器9,燈殼11與反 光罩之間、反光罩與出光罩之間構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的第一、第二腔體14、 15;燈 泡光源8旋入燈座6即可使用,組裝非常方便。燈泡光源8透過反光罩12 二次光學(xué)的折射,直接照射路面,達(dá)到配光的要求。
目前,出現(xiàn)了一種平面型LED光源模塊的路燈,LED光源與PCB(印刷電 路板)回路組裝完成平面型光源板后,印刷電路板與燈架金屬采用螺絲或?qū)?熱之膠合物固定,并將燈罩封住光源,另于燈架適當(dāng)區(qū)域裝上電源驅(qū)動(dòng)裝置, 現(xiàn)有之路燈光源因受燈罩密封,且印刷電路板與散熱基板之間存在熱阻,LED 產(chǎn)生之熱藉自然對(duì)流,熱管,氣冷強(qiáng)制等排熱方法散熱。這種平面型LED光 源結(jié)構(gòu)未延續(xù)傳統(tǒng)圓管形光源,不能充分運(yùn)用既有反光罩優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮二次光學(xué) 的照明效果,所以尚無法充分滿足道路照明均勻度與配光曲線的需求。使用 平面型LED光源結(jié)構(gòu),無法直接就現(xiàn)有通用型燈殼進(jìn)行組裝,必須對(duì)現(xiàn)有通用型燈體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅改造方可組入使用,增加改造的工程費(fèi)用。平面型LED 光源模塊與傳統(tǒng)燈源互換性差,市場的實(shí)用化相對(duì)也受到影響。
在申請(qǐng)?zhí)枮?00810141603.8的實(shí)用新型專利公開了一種LED路燈光源 組件,其重點(diǎn)是針對(duì)通用型路燈燈殼結(jié)構(gòu)特性,延續(xù)了類似鈉燈之圓形光源。 從圖2和圖3中可以看出,其主要包括有柱面型透光性管體26,再將所述若 干顆LED發(fā)光元件32以貼片式或者插件式焊接在所述柱面型基板30上并置 入于柱面型透光性管體26,表現(xiàn)了類似鈉燈之圓形光源形態(tài)。但該柱面型透 光性管體26罩在LED光源之外,必然會(huì)損耗LED部份的光通量。該LED路 燈光源組件為取得理想的散熱模式,透光性管體26至少一接頭的端口上設(shè) 置有風(fēng)扇4或者風(fēng)泵,和/或柱面型基板30的腔體內(nèi)安裝有散熱器或熱管, 和/或所述柱面型基板30的背面覆設(shè)有至少一金屬散熱層或合金散熱成層。 風(fēng)扇4從燈殼11與反光罩12之間的第一腔體14抽取空氣,強(qiáng)行吹入圓柱 型透光性管體26,以實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷散熱圓柱型透光性管體內(nèi)固定LED的金屬散熱 層或合金散熱層,達(dá)成LED的金屬散熱層散熱的效果,風(fēng)隨著圓柱型管體26 穿過反光罩12預(yù)留的排風(fēng)孔,吹向第一腔體14上的燈殼11,進(jìn)行熱氣的冷 卻和交換,以完成該設(shè)計(jì)主要的散熱模式。
圖2中給出的LED路燈光源組件設(shè)計(jì)的散熱模式,此光源組件必需穿插 裝置于反光罩12預(yù)留的前后兩個(gè)安裝孔121、 122上,而原有鈉燈只有燈泡 發(fā)光部份露在反光罩空間,僅燈頭部分插入反光罩一端開孔固定的燈座,以 致這種結(jié)構(gòu)的LED路燈光源組件無法直接替換現(xiàn)有鈉燈燈泡而廣泛運(yùn)用于戶 外燈具,如幻光燈、洗墻燈、隧道燈......等燈殼內(nèi)部空間比較小的燈具。
綜合上述的習(xí)知技術(shù),LED真正作為未來路燈或戶外燈具的光源,其必 須滿足以下五個(gè)設(shè)計(jì)要件(1) LED光源模塊可以簡易套入通用型戶外燈具燈殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);(2) LED路燈光源模塊必需延續(xù)類似鈉燈燈泡之圓形光源形狀,以符合 道路照明的配光與照度均勻標(biāo)準(zhǔn);(3) LED光源模塊長度不得太長,其一端利用現(xiàn)有安裝孔固定在燈殼內(nèi), 另 一端露出在反光罩空間之中,如果光源組件因其它功能設(shè)計(jì)的需求必需橫 穿反光罩兩端,如所述該設(shè)計(jì)即無法相對(duì)使用于鈉燈燈泡廣泛運(yùn)用的戶外燈 具,如幻光燈、洗墻燈、隧道燈…等外腔空間比較小的燈具;(4) 任何戶外燈具都有透光性玻璃罩,LED光源模塊的光源外避免多套 上一層透光性管體,免除無謂損耗部份LED寶貴的光通量;(5) LED光源模塊組入通用型戶外燈具燈殼內(nèi),需有良好的散熱模式, 避免光衰、增加LED光源的壽命。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種封閉式戶外照明燈 具用的通用型LED光源模塊,以滿足現(xiàn)有燈泡型封閉式戶外照明燈具燈體的 設(shè)計(jì)要求。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種使用上述通用型LED光源模塊的封 閉式戶外照明燈具。本實(shí)用新型的一種封閉式戶外照明燈具用的通用型LED光源模塊所述LED光源組件包括弧面型的高散熱金屬光源基板、在該光源基板上 電氣連接有若干LED發(fā)光元件,該光源基板上開設(shè)均布有多數(shù)個(gè)網(wǎng)孔;所述安裝架體為一個(gè)兩端封閉的中空管狀體,其一端設(shè)置有用于固定套 裝在通用型燈體內(nèi)的接頭部,接頭部開設(shè)有貫通安裝架體內(nèi)腔的出風(fēng)口;所進(jìn)一步,所述LED光源包括熱電分離型LED以及多條分別裝置有若干顆 熱電分離型LED的LED支架;所述光源基板為高散熱的金屬光源基板;LED 支架以貼片式或插件式焊接在光源基板上,LED支架與金屬光源基板上的網(wǎng) 孔錯(cuò)開布置;使帶網(wǎng)孔的高散熱金屬光源基板的正面、反面、側(cè)面肉厚部份 都是散熱層。所述LED光源包括帶網(wǎng)孔的金屬光源基板以及分別直接模內(nèi)射出成型在 所述金屬光源基板上且與網(wǎng)孔錯(cuò)開布置的若干顆熱電分離型LED;使帶網(wǎng)孔 的高散熱光源金屬光源基板的正面、反面、側(cè)面肉厚部份都是散熱層。所述安裝架體由相配合的蓋體、底座組成,底座包括一個(gè)橫截面呈半圓 形的殼體,殼體的兩端設(shè)有端壁,所述光源基板固定在該底座的表面上,與上的蓋體上開設(shè)所述出風(fēng)口。本實(shí)用新型的另 一 目的是提供一種使用上述通用型LED光源模塊的封閉 式戶外照明燈具包括由設(shè)有出光口的燈殼、對(duì)應(yīng)裝置在燈殼出光口上且一 側(cè)下部開設(shè)有安裝孔的反光罩、出光罩構(gòu)成的燈體以及LED光源模塊,所述 燈殼與反光罩之間、反光罩與出光罩之間構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的第一、第二腔體, 其特征在于所述LED光源模塊的安裝架體接頭部固定穿置在該反光罩的安 裝孔中,其安裝架體上的出風(fēng)口置于第一腔體中,且LED光源組件部分位于 反光罩與出光罩之間的第二腔體中且正對(duì)出光口 ;所述反光罩的非有效反光處開設(shè)有多數(shù)個(gè)連通第一、第二腔體的氣孔。本實(shí)用新型技術(shù)方案具有以下有益效果LED光源模塊的光源基板設(shè)計(jì)多孔洞造型網(wǎng)孔結(jié)構(gòu),燈殼內(nèi)第一、第二 腔室內(nèi)的空氣在風(fēng)扇作用下流動(dòng)于基板網(wǎng)孔并穿梭網(wǎng)孔形成強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)散 熱,具有良好之循環(huán)散熱效果;光源模塊與固定支架曲面結(jié)合,不需套入透明管體,避免遮蔽損耗照度, 達(dá)到百分百發(fā)光照度及均勻度效果;光源模塊的光學(xué)處理設(shè)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生炫光,提高戶外照明特別是道路照明 的安全度;整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度合理且具良好之防塵防水設(shè)計(jì),提高燈具使用信賴性;驅(qū)動(dòng)電源與發(fā)光部隔離置放,不受光源高熱影響提高使用壽命; LED光源模塊如同鈉燈燈泡旋入燈座,組裝方便,可廣泛使用于任何戶 外燈具,直接替換現(xiàn)有燈源直接組立于現(xiàn)有封閉式戶外照明燈具燈體中。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是現(xiàn)有高壓鈉燈或水銀燈所使用的一般通用型封閉式戶外燈具的結(jié) 構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有一種LED if各燈光源組件組入通用型封閉式戶外燈殼的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中的LED路燈光源組件的立體示意圖。圖5是圖4中的燈體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的立體示意圖。 圖7是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的構(gòu)件分解圖。 圖8是圖6中安裝架體的蓋體的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是圖8中蓋體前部分的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖IO是圖8中蓋體前部分的再一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的風(fēng)扇另一種安裝方式 示意圖。圖12是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的LED光源組件的結(jié)構(gòu) 示意圖。圖13是圖12中的LED支架的立體示意圖(包括熱電分離型LED發(fā)光元件)。圖14是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的LED光源組件的另一 種結(jié)構(gòu)示意圖(展開狀態(tài))。圖15是圖14中的A部放大示意圖。圖16是本實(shí)用新型提供的通用型LED光源模塊的驅(qū)動(dòng)電源另一種布置 方式示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3。 一種封閉式戶外照明LED燈具,包括封閉式戶外照明燈具燈 體以及組立在該燈體內(nèi)的通用型LED光源模塊。參照?qǐng)D4并結(jié)合圖3。封閉式戶外照明燈具燈體,由設(shè)有出光口110的 燈殼11、對(duì)應(yīng)裝置在燈殼出光口 110上且一側(cè)下部開設(shè)有安裝孔121的反光罩12以及罩設(shè)在出光口 110上的出光罩13構(gòu)成,其燈殼11與反光罩12之 間、反光罩12與出光罩13之間構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的第一 14、第二腔體15。反 光罩12上開設(shè)有多數(shù)個(gè)連通第一、第二腔體14、 15的氣孔122,氣孔122 集中設(shè)在與安裝孔121相對(duì)的反光罩另一側(cè)下部,氣孔122應(yīng)布置在反光罩 12的非有效反光處,以免影響反光罩的反光效果。這種燈體結(jié)構(gòu)中,除加設(shè) 氣孔外,其余結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù),在此不再作詳細(xì)描述。參照?qǐng)D4、圖6、圖7。通用型LED光源模塊,主要包括安裝架體2、固 裝在安裝架體上的LED光源組件3、風(fēng)扇4以及內(nèi)置有驅(qū)動(dòng)電源的燈頭5、 燈座6。
以下結(jié)合附圖對(duì)光源模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳解。參照?qǐng)D4、圖6、圖7。安裝架體2由相配合的蓋體21、底座22組成, 底座22采用絕緣耐熱材料制成。底座22包括一個(gè)橫截面呈半圓形的殼體, 殼體的兩端設(shè)有端壁,底座22前部的弧形面中部開設(shè)有面積與光源基板面 積相當(dāng)?shù)倪^風(fēng)口 23,該過風(fēng)口 23中間隔設(shè)有若干與殼體一體成型的弧形條 24。蓋體21呈與底座22相配合的半圓形殼體且兩端設(shè)有端壁,蓋體21后 端部頂面開設(shè)出風(fēng)口 25。蓋體21與底座22蓋合后,構(gòu)成一個(gè)兩端封閉的中 空管狀體,底座過風(fēng)口 23后部的安裝架體形成安裝接頭部,蓋體21的出風(fēng) 口 25設(shè)于安裝接頭部上;兩端壁之間的蓋體21與底座22內(nèi)圍設(shè)形成一條 連通過風(fēng)口 23與出風(fēng)口 25的散熱通道20。為了便于裝配,蓋體21可以設(shè)計(jì)為如圖8中所示結(jié)構(gòu),由獨(dú)立的前、 后部分211、 212組成,出風(fēng)口 25開設(shè)于后部分212的頂面上。但不局限于 此,蓋體前部分211可以根據(jù)具體需要設(shè)計(jì)為如圖9中所示的平板狀,或如 圖10中所示的斜面狀。參照?qǐng)D4、圖7。風(fēng)扇4包括兩個(gè),兩風(fēng)扇4、 4間隔裝設(shè)在安裝架體2接頭部的散熱通道10中,兩風(fēng)扇4、 4夾裝在安裝架體接頭部的蓋體21與 底座22之間。但不局限于此,如圖11中所示,也可只裝設(shè)一個(gè)風(fēng)扇4,該 風(fēng)扇4通過連接件鎖固在蓋體的出風(fēng)口 25端口上。參照?qǐng)D4、圖6、圖7。燈頭5裝設(shè)在安裝架體的后端壁上,驅(qū)動(dòng)電源裝 置在該燈頭5內(nèi)(圖中未示出驅(qū)動(dòng)電源)。燈座6固定在套裝安裝架體2的 接頭部上,且燈座6上對(duì)應(yīng)開設(shè)與蓋體出風(fēng)口 25相貫通的開口 61;燈座5 中還對(duì)應(yīng)設(shè)有供容置燈頭的容置腔,燈頭5的后部穿置在燈座的容置腔中。參照?qǐng)D12、圖14。 LED光源組件3包括與上述安裝架體底座過風(fēng)口部 23相適的弧面型光源基板31,在該光源基板31上電氣連接有若干LED發(fā)光 元件32。光源基板31通過插扣或緊固元件固定在底座的過風(fēng)口 23上,上述 底座過風(fēng)口 23中的弧形條24可很好的定型定位光源基板31。 LED光源組件 3可采用以下結(jié)構(gòu)形式參照?qǐng)D12并結(jié)合圖13。 LED光源組件3的光源基板31為采用如鋁、銅 等高導(dǎo)熱金屬制成的薄片金屬光源基板,該基板31上均布有多數(shù)個(gè)網(wǎng)孔 311,多條分別裝置有若干顆熱電分離型LED發(fā)光元件32的LED支架33; LED 支架33以貼片式或插件式焊接在光源基板31上,LED支架33與光源基板 31上的網(wǎng)孔311錯(cuò)開布置,使帶網(wǎng)孔的高散熱金屬光源基板31的正面、反 面、側(cè)面肉厚部份都是散熱層,以確??焖倥懦齃ED發(fā)光元件32發(fā)出的熱 量。參照?qǐng)D14并結(jié)合圖15。
LED光源組件3包括帶網(wǎng)孔311的金屬光源基板31以及分別直接模內(nèi)射出成型在該金屬光源基板上的LED發(fā)光元件32,該金屬光源基板31既是導(dǎo)電體也是散熱體;使帶網(wǎng)孔311的高散熱金屬光源基板31的正面、反面、側(cè)面肉厚部份都是散熱層,同樣實(shí)現(xiàn)快速排除LED發(fā)光元件313發(fā)出的熱量。參照?qǐng)D4并結(jié)合圖7,本封閉式戶外照明燈具的裝配方式是將LED光 源組件3、風(fēng)扇4、 4、燈頭5裝置在由蓋體21、底座22組成的安裝架體2 上,再將安裝架體2接頭部穿置在該反光罩12的安裝孔中,并確保安裝架 體上的出風(fēng)口 25置于第一腔體14中,且LED光源組件3部分位于反光罩12 與出光罩13之間的第二腔體15中且正對(duì)出光口 110;再將燈座6套設(shè)在伸 入第一腔體內(nèi)的安裝架體2接頭部上,并利用鎖固件將燈座6、安裝架體2、 反光罩12固定在一起。裝配完成后,通過燈頭5兩電極端接通市政電源, 燈具就可正常工作。燈具工作時(shí),LED發(fā)光元件32通過出光罩13無遮擋直 接出光,達(dá)到百分百發(fā)光照度及均勻度效果;風(fēng)扇4在端口強(qiáng)制抽取散熱通 道20內(nèi)的空氣,第二腔室15中的空氣穿透光源基板31上的網(wǎng)孔311經(jīng)過 風(fēng)口 23進(jìn)入散熱通道20,同時(shí)帶走光源基板31上的大量熱量,在負(fù)壓作用 下,熱空氣經(jīng)出風(fēng)口 25進(jìn)入第一腔室14內(nèi)的熱空氣通過燈殼11與外部充 分熱交換降溫后,經(jīng)反光罩12氣孔進(jìn)入到第二腔室15中,如此循環(huán)流動(dòng), 將LED發(fā)光元件313發(fā)出的熱量經(jīng)光源基板31正面、側(cè)面、背面快速徹底 散發(fā)排除,達(dá)全方位立體散熱的優(yōu)異效果。圖16中還給出了另一種驅(qū)動(dòng)電源外置的通用型LED光源模塊3,釆用外 置的驅(qū)動(dòng)電源7,而不裝置在燈頭中,LED光源組件3通過接線端子與驅(qū)動(dòng) 電源電性連4^。以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已,故不能以此限定本實(shí)用新 型實(shí)施的范圍,即依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化 與修飾,皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種封閉式戶外照明燈具用的通用型LED光源模塊,包括安裝架體、固裝在安裝架體上的LED光源組件、風(fēng)扇;其特征在于所述LED光源組件包括弧面型的高散熱金屬光源基板、在該光源基板上電氣連接有若干LED發(fā)光元件,該光源基板上開設(shè)均布有多數(shù)個(gè)網(wǎng)孔;所述安裝架體為一個(gè)兩端封閉的中空管狀體,其一端設(shè)置有用于固定套裝在通用型燈體內(nèi)的接頭部,接頭部開設(shè)有貫通安裝架體內(nèi)腔的出風(fēng)口;所述LED光源組件的光源基板固定安裝在安裝架體上,與光源基板相對(duì)應(yīng)的安裝架體管壁上開設(shè)有貫通光源基板網(wǎng)孔的過風(fēng)口;所述安裝架體內(nèi)腔形成連通過風(fēng)口、出風(fēng)口的散熱通道;所述風(fēng)扇固定裝置在安裝架體出風(fēng)口上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型LED光源模塊,其特征在于所述LED 光源包括熱電分離型LED以及多條分別裝置有若干顆熱電分離型LED的LED 支架;所述光源基板為高散熱的金屬光源基板;LED支架以貼片式或插件式 焊接在光源基板上,LED支架與金屬光源基板上的網(wǎng)孔錯(cuò)開布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型LED光源模塊,其特征在于所述LED 光源包括帶網(wǎng)孔的金屬光源基板以及分別直接模內(nèi)射出成型在所述金屬光 源基板上且與網(wǎng)孔錯(cuò)開布置的若干顆熱電分離型LED。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型LED光源模塊,其特征在于所述安裝 架體由相配合的蓋體、底座組成,底座包括一個(gè)橫截面呈半圓形的殼體,殼 體的兩端設(shè)有端壁,所述光源基板固定在該底座的表面上,與光源基板相對(duì) 應(yīng)的底座上開設(shè)所述貫通光源基板網(wǎng)孔的過風(fēng)口;蓋設(shè)在底座上的蓋體上開 設(shè)所述出風(fēng)口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用型LED光源模塊,其特征在于所述風(fēng)扇包括兩個(gè),兩風(fēng)扇間隔裝設(shè)在安裝架體接頭部的散熱通道中,兩風(fēng)扇夾裝在 蓋體、底座之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型LED光源模塊,其特征在于所述風(fēng) 扇通過連接件鎖固在安裝架體的出風(fēng)口端口上。
7. —種使用權(quán)利要求1至6中任一通用型LED光源模塊的封閉式戶外照 明LED燈具,包括由設(shè)有出光口的燈殼、對(duì)應(yīng)裝置在燈殼出光口上反光罩、 出光罩構(gòu)成的燈體以及LED光源模塊,所述燈殼與反光罩之間、反光罩與出 光罩之間構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的第一、第二腔體,其特征在于所述LED光源模塊 為權(quán)利要求1至7中任一通用型LED光源模塊;所述反光罩的一側(cè)下部開設(shè) 有安裝孔;所述光源模塊的接頭部固定穿置在該安裝孔中,其LED光源組件 部分位于反光罩與出光罩之間的第二腔體中且正對(duì)出光口 ;所述反光罩的非 有效反光處開設(shè)有多數(shù)個(gè)連通第一、第二腔體的氣孔。
專利摘要一種封閉式戶外照明燈具用的通用型LED光源模塊及其燈具,LED光源模塊包括安裝架體、固裝在安裝架體上的LED光源組件、風(fēng)扇;LED光源組件包括弧面型且均布有多數(shù)個(gè)網(wǎng)孔的光源基板、在該光源基板上電氣連接有若干LED發(fā)光元件;安裝架體為一個(gè)兩端封閉的中空管狀體,其一端設(shè)置有用于固定套裝在通用型燈體內(nèi)的接頭部,接頭部開設(shè)有貫通安裝架體內(nèi)腔的出風(fēng)口;所述LED光源組件的光源基板固定安裝在安裝架體上,與光源基板相對(duì)應(yīng)的安裝架體管壁上開設(shè)有貫通光源基板網(wǎng)孔的過風(fēng)口;所述安裝架體內(nèi)腔形成散熱通道;風(fēng)扇裝置在安裝架體出風(fēng)口上。LED光源模塊可直接替換現(xiàn)有燈源直接組立于現(xiàn)有封閉式戶外照明燈體中,組裝方便,散熱性和發(fā)光性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)F21V29/00GK201401675SQ20092013660
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者王律杰 申請(qǐng)人:王律杰