專利名稱：發(fā)光二極管(led)道路照明燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)照明燈具，特別地涉及用于道路照明的LED照明燈具。
背景技術(shù)：
室外照明通常使用高強(qiáng)度的放電燈(通常是高壓鈉燈(HPQ)來照射道路、停車場、庭院、人行道、公共集會區(qū)、標(biāo)牌、工地和建筑物。朝向提高能量效率的方向的努力已經(jīng)將作為HPS照明的替代方式的發(fā)光二極管(LED)技術(shù)置于商業(yè)和市政應(yīng)用中值得注意的顯著地位。LED照明具有在室外應(yīng)用中提高能量效率和增加光輸出的潛力，然而，由于熱量要求、光輸出和圖案特性的原因，在常用的眼鏡蛇頭狀照明燈具中難以包含LED燈。因此，存在對改進(jìn)用于室外用途的LED照明燈具的需要。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于設(shè)置照射平面上方的多個發(fā)光二極管(LED)的室外照明燈具。所述室外照明燈具包括具有縱軸線的殼體。所述殼體包括中心部分，其繞著所述殼體的縱向中心線設(shè)置并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述中心部分限定封入至少一個發(fā)光二極管(LED)電源的可密封中心隔室；第一LED部分，其設(shè)置在所述中心部分的第一側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第一 LED部分限定第一可密封LED隔室以及用于將第一 LED引擎安裝到所述第一 LED部分上的第一安裝面，所述第一安裝面朝向所述殼體的縱向中心線和所述照射平面；第二 LED部分，其設(shè)置在所述中心部分的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第二 LED部分限定第二可密封LED隔室以及用于將第二 LED引擎安裝到所述第二 LED部分上的第二安裝面，所述第二安裝面朝向所述殼體的縱向中心線和所述照射平面；第一通道， 其將所述可密封中心隔室與所述第一可密封LED隔室連接；以及第二通道，其將所述可密封中心隔室與所述第二可密封LED隔室連接。所述第一 LED引擎安裝在所述第一 LED部分的所述第一安裝面上，所述LED引擎通過穿過所述第一通道的電線與所述LED電源電連接， 所述第一 LED引擎包括固定在印刷電路板上以便照射所述照射平面的與所述第一 LED部分相反的第一側(cè)的多個LED ；并且所述第二引擎安裝在所述第二 LED部分的所述第二安裝面上，所述LED引擎通過穿過所述第二通道的電線與所述LED電源電連接，所述第二 LED引擎包括固定在印刷電路板上以便照射所述照射平面的與所述第二 LED部分相反的第二側(cè)的
5多個LED。 還提供一種用于室外照明燈具的殼體，所述室外照明燈具用于設(shè)置照射平面上方的多個發(fā)光二極管。所述殼體包括中心部分，其繞著所述殼體的縱向中心線設(shè)置并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述中心部分限定用于封入發(fā)光二極管(LED) 電源的可密封中心隔室；以及第一 LED部分和第二 LED部分，所述第一 LED部分和所述第二 LED部分設(shè)置在所述中心部分的相反兩側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第一 LED部分和所述第二 LED部分分別限定相應(yīng)的可密封隔室以及覆蓋所述可密封隔室的用于將LED引擎安裝到各個所述LED部分上的安裝面，各個所述LED部分的所述安裝面朝向所述殼體的中心線和所述照射平面。


根據(jù)與附圖結(jié)合而作出的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明晰其中
圖1是可與眼鏡蛇頭安裝件相容的改進(jìn)的LED照明燈具頭的透視圖2是示出LED引擎部分的LED照明燈具的仰視圖3是示出前部和后部的LED照明燈具的仰視圖4是LED照明燈具的俯視圖5是LED照明燈具的左側(cè)視圖6A是LED照明燈具的主視圖6B是LED照明燈具的剖視圖7是LED照明燈具的仰視圖8是LED照明燈具的后部的詳細(xì)視圖9是LED引擎和電源之間的通道的詳細(xì)視圖10是LED引擎和電源之間的通道的第二詳細(xì)視圖11示出LED透鏡蓋件；
圖12是LED引擎部分的剖視圖13是LED照明燈具的透視圖14是LED照明燈具的剖視圖15是側(cè)部散熱片結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖16示出散熱片剖面的熱模型；
圖17是散熱片間隔的詳細(xì)視圖18A至圖18C示出燈桿安裝裝置；
圖19是燈桿安裝隔室的詳細(xì)視圖20是LED引擎和散熱片界面的剖視圖21是反射器模塊的俯視圖22示出LED引擎板；以及
圖23示出LED照明燈具的照射圖案。
需要注意的是所有附圖中的相同特征用相同的附圖標(biāo)記來表示。
具體實(shí)施例方式參考圖1至圖23，僅僅通過舉例的方式對實(shí)施例進(jìn)行描述。在HPS照明系統(tǒng)中使用的常規(guī)眼鏡蛇頭照明燈具在試圖切換到LED照明燈具時(shí)在散熱、光輸出和圖案特性方面存在問題。因此，具有LED的眼鏡蛇頭燈具對于代替現(xiàn)有的 HPS照明系統(tǒng)而言是欠佳的。為了克服這些問題，提供了一種改進(jìn)的燈具設(shè)計(jì)。LED燈需要用電子器件來控制其操作，如果LED燈在適于電子器件的操作溫度范圍以外的溫度環(huán)境中進(jìn)行操作，則在這些電子器件的壽命期間，LED燈可能發(fā)生劣化或變得不穩(wěn)定。除了這些電子器件的正確操作之外，LED的工作壽命可能受到電子器件操作時(shí)所處的溫度的影響。這與HPS燈不同，HPS燈可以在寬得多的操作溫度范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作。為了提供適合于室外應(yīng)用的LED照明燈具，照明燈具應(yīng)該管理LED燈所輸出的熱量。除了熱量管理之外，照明燈具還應(yīng)當(dāng)保證照明燈具能夠以適當(dāng)?shù)膱D案提供滿足照明要求的足夠光量。如圖1所示，提供了用于LED燈的改進(jìn)的室外照明燈具100。室外照明燈具100與眼鏡蛇頭安裝件相容。照明燈具100具有所需的光學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)，從而LED照明燈具100 可以用于根據(jù)照明工程師協(xié)會(IES)的第二種類型(Type II)的光分布要求來照射道路。 包括LED燈引擎(即，其上組裝有LED的PCB板)的角度在內(nèi)的照明燈具100的設(shè)計(jì)可以滿足用于道路照明的IES第二種類型光分布要求。除了為提供適當(dāng)?shù)恼彰魉璧募s束條件之外，照明燈具100的設(shè)計(jì)還取決于熱量要求，并有助于確保由LED燈引擎的LED產(chǎn)生的熱量被充分地耗散，從而提供對LED的適當(dāng)?shù)牟僮?。如圖2所示，照明燈具100具有兩個LED引擎lHa、114b，照明燈具100的中心部分102的每一側(cè)各設(shè)有其中一個LED引擎。將光源拆分為兩個LED部分114a、114b允許從 LED發(fā)出的熱量分散在這兩個部分之間。這有助于減少LED的熱劣化。通過將LED分成兩個LED部分并且每個LED部分由整個燈具的一半數(shù)目的LED組成，減少了來自相鄰LED的 LED交叉發(fā)熱量，還改善了照明燈具100的熱學(xué)特性。兩個LED部分lHa、114b由照明燈具 100的中心部分102分隔開。中心部分102的外部可以包括具有拱形橫截面的頂面。中心部分102的內(nèi)部容納有電子器件，電子器件包括用于LED的電源。中心部分102可以包括用于封入電子器件的可密封的前部110?？擅芊獾那安?10可以利用例如螺釘或螺栓通過固定在照明燈具100上的蓋板134進(jìn)行密封。如圖3所詳細(xì)示出的，中心部分102還可以包括后部112，后部112封入燈桿安裝區(qū)域和電連接區(qū)域。后部112可以被鉸鏈門125覆
至
ΓΤΠ ο上述照明燈具100可以包括一體鑄造的燈具殼體，該燈具殼體包括用于燈桿安裝件和電源線連接件的后部112。后部112可以被鉸鏈門125覆蓋。照明燈具殼體以與鉸鏈門125上的棒條一起使用的兩個鑄造鉤為特征。這種類型的鉸鏈非常堅(jiān)固并使門容易地拆卸。由于不存在需要安裝的鉸銷，所以還可以簡化制造。一體鑄造的照明燈具殼體造就了非常牢固的照明燈具100，與例如栓接在一起的擠壓制品等由許多不同部件組成的照明燈具相比，照明燈具100能夠承受更苛刻的處理?xiàng)l件。用于一體鑄造的照明燈具殼體的材料可以是包含例如等級為A380、A360、A383、A413的鋁以及K型鋁合金等的模鑄鋁。 通過將燈桿安裝件和電源線連接件與LED驅(qū)動器部分分離，LED驅(qū)動器/電源能夠安裝在單獨(dú)的密封前部110中，而前述眼鏡蛇頭照明燈具具有全部位于未密封的隔室中的燈桿安裝件、電線連接件和鎮(zhèn)流器。通過使鉸鏈門125覆蓋后部112的燈桿安裝區(qū)域/電線連接區(qū)域，可以在照明燈具100的其余部分保持密封的同時(shí)從密封的前部110單獨(dú)地進(jìn)入其中，以便進(jìn)行安裝/拆卸和維修。具有密封的前隔室110的另一優(yōu)點(diǎn)為不需要為了使驅(qū)動器免受環(huán)境影響而單獨(dú)地封入驅(qū)動器，從而可以節(jié)約成本并降低這些部件的復(fù)雜性。如圖4和圖5所示，照明燈具100可以具有長度約為608mm、寬度為350mm且高度為158mm的外部尺寸。照明燈具可以具有寬度為125mm的中心部分。照明燈具100的位于燈桿安裝區(qū)域前方的下部的高度可以是130mm。如圖6A和圖6B所示，照明燈具的外部頂面可以呈凸的形狀。照明燈具100的內(nèi)部可以呈凹的形狀。燈具的底部的凹度保護(hù)光學(xué)元件，以免任何部件從上方下落或沿水平方向直接碰到光學(xué)元件。繞著照明燈具100的周圍延伸的燈罩107還阻止任何向上的光， 從而減少了進(jìn)入夜空的光污染。前部110保持LED電源(驅(qū)動器)并且前部110的長度約為390mm。如圖18A至圖18C更清楚地示出，后部112的長度約為200mm。如圖7所示，后部112包括燈桿安裝件， 該燈桿安裝件包括兩個燈桿安裝夾子116a、116b，其包括燈桿安裝螺栓；以及鑄造的燈桿安裝結(jié)構(gòu)，其包括角度限制肋120a、120b和樞轉(zhuǎn)肋118。在引入的電源線與照明燈具100 連接的位置設(shè)置有接線板122，并且在連接有引入的接地線的位置設(shè)置有接地片124。門閂 126和門閂保持件128可以閂鎖覆蓋后部112的鉸鏈門125。后部112可以包括通向前部 110的通道130。通道130允許在后部112內(nèi)的接線片122和可密封的前部110內(nèi)的電源/ LED驅(qū)動器之間形成電連接。通道130可以包括一旦形成電線連接則用于對通道130進(jìn)行密封的墊圈或其他適當(dāng)?shù)牟考?。這使得在保持對前部110的密封的同時(shí)，電線能夠在后部 112和前部110之間穿過。后部112可以包括用于接納光電池108的光電池插座132，光電池108可以用于檢測環(huán)境中的外界光以及控制照明燈具的操作。照明燈具100還可以包括用于將每個部件緊固到照明燈具100上的相應(yīng)的緊固件。如圖8所示，前部可以用壓縮在照明燈具110的殼體和蓋板134之間的0形圈136 密封，以保證水密性密封。如圖9和圖10所示，設(shè)置有通道140a、140b，通道140a、140b從前隔室110的每一側(cè)通向照明燈具100的LED部分104a、104b上的密封的LED隔室138a、 138b。這些通道140a、140b允許在LED電源和LED引擎114a、114b之間形成電連接，同時(shí)保持隔室相對于外部元件的密封。照明燈具的LED部分104a、104b設(shè)置在中心部分102的每一側(cè)。每個LED部分 104a、104b限定LED隔室138a、138b和安裝面142a、142b。LED隔室138a、138b可以由各個 LED部分104a、104b中的淺凹陷部形成或限定。LED隔室138a、138b的底部可以設(shè)置有用作各個安裝面142a、142b的平坦表面。LED隔室138a、13 接納LED引擎114a、114b。LED 部分104a、104b和各個安裝面142a、142b設(shè)置為這樣一旦安裝了 LED引擎1 Ha、114b，則 LED弓丨擎114a、114b以一定角度指向照明燈具的中心并向下指向被照射的表面。設(shè)置有如圖11所示的透鏡蓋件144，透鏡蓋件144容納用于生成所需照射圖案的光學(xué)元件146。透鏡蓋件144由高耐沖擊性塑料或玻璃制成。如圖10所示，設(shè)置有繞著 LED部分104a、104b的安裝有LED引擎114a、114b的LED隔室138a、138b的周圍延伸的肋 148。肋148配合在透鏡蓋件144上的凹槽150內(nèi)，凹槽150將透鏡蓋件144設(shè)置在LED隔室138a、138b上。在透鏡蓋件144和照明燈具殼體之間壓縮有0形密封圈152，以保證水密性密封。0形密封圈152被壓縮在肋148和透鏡蓋件144本身之間。采用安裝架162a、 162b將每個透鏡蓋件144固定到照明燈具100上，安裝架162a、162b沿著與照明燈具100 的長度平行的方向順著透鏡蓋件144的外側(cè)邊緣。LED引擎114a、114b容納在照明燈具殼體的LED隔室138a、138b內(nèi)，并且被透鏡蓋件144覆蓋。每個LED引擎114a、114b包括電路板154、LED 156、LED電路板接線器和LED反射器158以及相應(yīng)的緊固件。電路板巧4 上設(shè)置有與一個或多個模塊化的LED反射器模塊160 —起使用的多個呈模塊化結(jié)構(gòu)的LED 156。多個LED反射器模塊160可以用于將LED 156設(shè)置在LED部分l(Ma、104b中。LED引擎114a、114b可以由多個LED反射器模塊形成。每個LED反射器模塊160 可以與若干LED相關(guān)聯(lián)，例如與6個或12個LED相關(guān)聯(lián)，每個LED單獨(dú)地由反射器158包圍。如圖13所示，每12個LED反射器模塊160設(shè)置成一個模塊組。通過使LED引擎lHa、 114b模塊化，不需要重新設(shè)計(jì)LED部分104a、104b或者照明燈具的其他部件即可增加附加輸出。例如，每個LED部分104a、104b可以容納4組或者根據(jù)整體設(shè)計(jì)容納更多組LED，每一組包括12個LED，從而能夠靈活地確定燈具的光輸出?？梢愿鶕?jù)需要置入和點(diǎn)亮LED組。 作為選擇，基于光輸出的需求，每個LED部分104a、104b可以包括多組LED，每一組包括6個 LED。為了幫助耗散來自LED引擎114a、114b的熱量，除了將LED引擎114a、114b拆分為兩個部分以外，照明燈具100包括位于LED部分l(Ma、104b的外側(cè)的多個散熱片106，該外側(cè)是LED部分的與LED隔室和安裝面142a、142b相反的外側(cè)。散熱片106與LED引擎 114a、114b熱連通，以便幫助散熱。如圖14所示，照明燈具殼體具有圓形的頂部剖面，以防止或限制碎屑聚集在照明燈具100的頂部。照明燈具100的中心部分110具有大約為250mm的曲率半徑。該曲率有助于防止水匯聚在照明燈具100的頂部，并有助于防止碎屑附在照明燈具100上。在燈具的LED部分的外側(cè)，散熱片106之間的表面向下傾斜30°。這有助于從散熱片106之間將水和碎屑排空。散熱片106的頂部剖面呈彎曲狀并且在其與照明燈具殼體的中心部分102 接合的位置向下傾斜30°。散熱片的頂部繼續(xù)朝向照明燈具100的各個LED部分l(Ma、 104b的外側(cè)以更大的角度向下傾斜，其中，在各個LED部分l(Ma、104b的外側(cè)邊緣，散熱片的頂部向下傾斜的角度是88°。包括LED部分104a、104b和安裝面14h、142b的照明燈具殼體形成為這樣使得 LED引擎114a、114b朝向照明燈具的中心線(即，經(jīng)過照明燈具100的中心并且與照明燈具 100的縱軸線平行的豎直平面)以及朝向被照射的表面或平面傾斜。如圖23所示，照明燈具100的這種結(jié)構(gòu)照射道路的安裝有LED引擎的位置的相反兩側(cè)，即右邊的LED引擎11 面向并照射道路的左側(cè)，而左邊的LED引擎114b面向并照射道路的右側(cè)。通過將LED引擎 114a、114b拆分為兩個傾斜的LED部分，使得光可以沿著一定方向射出，以便減小沿照射平面的燈桿間隔并且實(shí)現(xiàn)所需的光分布圖案(例如，IES第二種類型(IES Type II)介質(zhì)分布)。LED部分104a、104b和安裝面142a、142b設(shè)置為這樣使得LED引擎114a、114b相對于與被照射平面平行的平面以大約30°的角度傾斜。該角度允許例如通過使用光學(xué)元件執(zhí)行光重定向所需的反射器和透鏡以最小量的光重定向?qū)崿F(xiàn)光輸出圖案，這提高了照明燈具 100的光學(xué)效率。為了產(chǎn)生第二種類型的IES分布，LED部分與道路表面成一定角度，并且LED部分與反射杯和反射杯上的折射透鏡元件組合使用。在任何情況下，對于角度和尺寸， 公差可以是標(biāo)稱值的+/_10%，以便提供滿足第二種類型的IES照射圖案的照明燈具100， 同時(shí)還使具有小橫截面的照明燈具保持輕重量。應(yīng)當(dāng)理解，對于角度和尺寸，可以采用更大范圍的數(shù)值，以便在不同的條件下得到滿意的結(jié)果。LED引擎的角度在光分布和燈具高度之間取得恰當(dāng)?shù)恼壑?。照明燈具的高度影響燈具的重量、燈具的包裝尺寸和有效投射面積。有效投射面積影響可以將燈具安裝于其上的燈桿的類型以及在風(fēng)載條件下對燈桿施加多大的應(yīng)力。如上文所述，照明燈具殼體的每一側(cè)具有位于LED引擎上方的散熱片106圖案。 這些散熱片106可以與照明燈具100鑄造成一體。散熱片106豎直地立起并且與照明燈具 100的縱軸線垂直地延伸。圖16示出了照明燈具100的散熱片106的剖面的熱分布。散熱片的形狀是向下傾斜30°的四分之一橢圓形。照明燈具殼體的帶有散熱片的部分的表面區(qū)域?yàn)閺腖ED引擎114a、114b發(fā)出的熱量提供與大氣的對流，從而將LED的結(jié)點(diǎn)溫度比環(huán)境溫度高的量保持在40攝氏度以下。通過將散熱片106保持為直立并且與照明燈具100的縱軸線垂直，與平坦的散熱片區(qū)域或者與縱軸線平行地延伸的散熱片相比，可以提供優(yōu)異的散熱片間隙排熱功能。與散熱片平坦的照明燈具100相比，散熱片的曲率還有助于形成照明燈具的可以降低風(fēng)阻力的彎曲剖面。如圖17所示，LED部分上方的每一組散熱片具有例如位于圖15所示的每個LED 引擎上方的31個散熱片106。散熱片106的間隔允許散熱片之間的最小間隙為9. 5mm，這樣的間隙可以防止小碎屑卡在該間隙中。散熱片在散熱片與照明燈具殼體的中心部分110 相遇處具有的最大高度為大約40mm。散熱片的高度在照明燈具100的LED部分的外側(cè)逐漸縮減至0。這樣的散熱片間隔、散熱片高度和散熱片剖面取得了熱性能、低的燈具重量、小的燈具尺寸和碎屑排空能力之間的折衷。相鄰散熱片的中心之間的名義間隔在15. 6mm 16. Omm的范圍內(nèi)，或者如圖17所示大約為15. 8mm。該間隔使得沿著照明燈具100的整個長度在LED引擎的上方具有均勻的散熱片間隔，并且保證散熱片之間的間隙在最窄處至少為9. 5mm，并且允許將散熱片的高度控制為40mm以下。盡管圖中示出了 31個散熱片，然而散熱片的數(shù)目可以基于散熱要求、整個燈具的尺寸和LED引擎的熱量要求而作調(diào)整。如圖17所示，各散熱片的橫截面形狀大致為四分之一橢圓形狀，散熱片40mm的峰值高度在燈具的外側(cè)逐漸縮減至0。散熱片的厚度在頂部大約為2mm，并且散熱片具有向外向下直到散熱片基部的斜度。2mm是對于該尺寸的模鑄鋁部分通?？梢越邮艿淖钚『穸?。 通過使用該尺寸作為最小散熱片厚度，可以將燈具的重量保持為最小。LED引擎114a、114b指向照明燈具100的中心線，并且以向下的角度朝向被照射的平面。LED引擎114a、114b可以與被照射的平面成30°的角度。LED引擎1 Ha、114b的最熱部分接近引擎的中部。因此，該處設(shè)置較高的散熱片，以便更好地對LED引擎的該部分進(jìn)行散熱。LED照明燈具100的設(shè)計(jì)基于在雙車道街道或道路上產(chǎn)生第二種類型的IES光分布的光學(xué)模型。照明燈具被設(shè)計(jì)用來安裝到燈桿的安裝點(diǎn)上，從而使照明燈具的縱軸線與道路垂直，以便提供均勻的光分布圖案。上述照明燈具的阻力系數(shù)滿足颶風(fēng)耐受性的規(guī)格。
如圖18A至圖18C所示，用于將照明燈具100安裝到燈桿的安裝點(diǎn)的燈桿安裝結(jié)構(gòu)由燈具中的一體鑄造的肋和兩個燈桿安裝夾子116a、116b組成。每個夾子中設(shè)置有兩個孔，這兩個孔中穿過其上裝有開口的防松墊圈的六角螺栓(例如3/8" -16六角螺栓)。這些螺旋件緊固在燈具上的螺紋套中。在每一對螺紋套之間穿設(shè)有用于限制燈具的角度范圍的圓形的角度限制肋120a、120b。角度限制肋120a、120b的曲率半徑為40mm，并且兩個角度限制肋120a、120b之間的間隔為58mm。在兩組角度限制肋120a、120b之間的中心處設(shè)置有突出為比其他兩個角度限制肋120a、120b高的另一個圓形的肋118。樞轉(zhuǎn)肋118用作安裝點(diǎn)處的燈桿進(jìn)入照明燈具100的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。樞轉(zhuǎn)肋118的曲率半徑為80mm，并且該樞轉(zhuǎn)肋的最低點(diǎn)位于角度限制肋120a、120b的最低點(diǎn)上方的4mm處。燈桿安裝夾子116a、116b將安裝點(diǎn)處的燈桿卡在燈桿的與各肋相對的一側(cè)。燈桿安裝夾子116a、116b具有與安裝點(diǎn)處的燈桿配合的圓形的切除部分。該部分還可以具有齒以增大對燈桿的抓力。通過改變螺栓旋入每個燈桿安裝夾子內(nèi)的深度，可以調(diào)節(jié)照明燈具的角度。通過固定燈桿安裝夾子116a、 116b，安裝點(diǎn)處的燈桿被固定在樞轉(zhuǎn)肋118和兩個角度限制肋120a、120b中的一個角度限制肋上。電源/LED驅(qū)動器位于由0形圈密封的前部110上，并且與后部112的電線連接隔室/燈桿安裝隔室分離。由于電子器件不暴露于外部環(huán)境中，所以這樣可以提高電子器件的壽命。由于LED驅(qū)動器位于密封隔室中，所以還節(jié)省了在LED驅(qū)動器周圍設(shè)置殼體的成本。如圖20所示，位于透明的透鏡蓋件144和燈具殼體的透鏡蓋件肋或凹槽150之間的0形密封圈152密封LED引擎104a、104b和反射器模塊160。這使得照明燈具100的光學(xué)元件能夠不受天氣條件的影響，從而防止容納在其中的電子元件被污損，還防止了碎屑使透過透鏡蓋件內(nèi)部的光學(xué)傳輸性降低。另外，這使得能夠生成一致的光學(xué)照射圖案。圖21所示的LED反射器模塊160可以使用錐頭螺釘定位在埋頭螺孔164內(nèi)。反射器安裝件的基部具有圍繞螺孔的圓形凸臺。該圓形結(jié)構(gòu)配合在LED引擎114a、114b的印刷電路板154的通孔內(nèi)。在圍繞螺孔的凸臺中設(shè)置有臺階，該臺階具有從擱置在印刷電路板的露出表面上的底面偏置的偏置面。當(dāng)將螺釘安裝在照明燈具殼體上時(shí)，該偏置面向印刷電路板154施加壓力以實(shí)現(xiàn)印刷電路板154和燈具殼體之間的良好接觸。該系統(tǒng)的一個優(yōu)點(diǎn)是減少了所需的緊固件的數(shù)目?？梢允褂猛痪o固件緊固反射器模塊和PCB板，這樣釋放了用于元件和走線的印刷電路板空間。PCB中的孔的直徑為7mm。 上述螺釘可以是Wiilips M3X16平頭機(jī)用螺釘。LED 156安裝在鋁金屬芯電路板巧4上，以提高從LED傳導(dǎo)至燈具殼體的最大熱量。采用導(dǎo)熱性介電材料來提高從LED向電路板的鋁基部傳導(dǎo)的最大熱量。采用最高效能的LED以實(shí)現(xiàn)最大的光輸出。如圖22所示，相鄰LED 156的中心之間的間隔為24mm，并且各個LED 156交錯排列，以便在保證電路板盡可能地緊湊的同時(shí)，消除LED之間的交叉發(fā)熱。在電路板156的表面上，沿著與照明燈具100的縱軸線垂直的方向的各行LED的間隔為15mm，而沿著與照明燈具100的縱軸線平行的方向的各行LED的間隔為20mm。在交錯排列的圖案中，沿著與縱軸線垂直的方向的一行中的一個LED和與之同處一行的下一個LED的間隔為30mm。沿著與縱軸線平行的方向的一行中的一個LED和與之同處一行的下一個LED的間隔為40mm。電路板的長度為488mm且寬度為82mm，然而基于燈具的整體尺寸和隔室大小，一定范圍內(nèi)的尺寸都是可以接受的?？梢曰谒韫廨敵鲆髞碇萌腚娐钒迳系腖ED。另外，可以利用更小尺寸的電路板來設(shè)置與模塊化的反射器模塊160相似的模塊化的LED引擎。這使得為實(shí)現(xiàn)期望的光輸出而需要置入LED隔室中的LED引擎的數(shù)目最少化。在走線和焊盤之間的空隙內(nèi)留有銅，從而允許更大的熱質(zhì)量從LED中帶走熱量。 采用小截面的表面安裝插入式連接器以便于連接和模塊化。采用有機(jī)保焊劑(OSP)拋光以獲得對銅表面的最佳保護(hù)和最佳的焊接粘結(jié)性。電路板具有用作光學(xué)器件的定位孔和安裝孔的臺階形的安裝孔。優(yōu)化焊盤的尺寸以獲得最高水平的貼裝精度。齊納二極管可以設(shè)置為與各個LED平行以提供燒壞保護(hù)，并且一旦LED燒壞，則允許串列繼續(xù)操作。齊納電壓為6. 2V，從而齊納二極管不會過早地在LED所需的正常電壓下點(diǎn)亮，但是當(dāng)LED燒壞時(shí)，齊納電壓足夠低以對串列的電壓產(chǎn)生最小的影響。齊納二極管的功率為3W以便適應(yīng)IW或2W的LED的功率，并且采用具有小的底面積和最小型面的 powermite封裝。然而，在我們的競爭對手的燈上未發(fā)現(xiàn)這種應(yīng)用。當(dāng)LED失效時(shí)，齊納二極管提高電流的旁路等級，并且作為提高LED照明燈具的可靠性的結(jié)構(gòu)。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是在不背離本發(fā)明的要旨和范圍的情況下，可以對所描述的特定實(shí)施例做出多種修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于對照射平面進(jìn)行照射的室外照明燈具，所述室外照明燈具包括 具有縱軸線的殼體，所述殼體包括中心部分，其繞著所述殼體的縱向中心線設(shè)置并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述中心部分限定出其中封入至少一個發(fā)光二極管(LED)電源的隔室；第一 LED部分，其設(shè)置在所述中心部分的第一側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第一 LED部分限定第一可密封LED隔室和第一安裝面，所述第一安裝面朝向所述殼體的縱向中心線和所述照射平面；第二 LED部分，其設(shè)置在所述中心部分的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第二 LED部分限定第二可密封LED隔室和第二安裝面，所述第二安裝面朝向所述殼體的縱向中心線和所述照射平面；第一通道，其將所述可密封中心隔室與所述第一可密封LED隔室連接；以及第二通道，其將所述可密封中心隔室與所述第二可密封LED隔室連接； 第一 LED引擎，其安裝在所述第一 LED部分的所述第一安裝面上，所述第一 LED引擎通過穿過所述第一通道的電線與所述LED電源電連接，所述第一 LED引擎包括固定在印刷電路板上以便照射所述照射平面的第一側(cè)的多個LED ；以及第二 LED引擎，其安裝在所述第二 LED部分的所述第二安裝面上，所述第二 LED引擎通過穿過所述第二通道的電線與所述LED電源電連接，所述第二 LED引擎包括固定在印刷電路板上以便照射所述照射平面的第二側(cè)的多個LED。
2.如權(quán)利要求1所述的室外照明燈具，其中，所述第一可密封LED隔室和所述第二可密封LED隔室分別由第一透鏡蓋件和第二透鏡蓋件密封，各個所述透鏡蓋件密封各個所述 LED引擎，使各個所述LED引擎與外部元件隔絕。
3.如權(quán)利要求1或2所述的室外照明燈具，其中，各個所述LED部分設(shè)置為與所述照射平面成大約30°的角度。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，所述中心部分還包括 可密封的前部隔室，其中封入所述LED電源；以及后部隔室，其設(shè)置有用于將所述室外照明燈具安裝到燈桿的安裝點(diǎn)的燈桿安裝裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的室外照明燈具，其中，所述后部隔室還包括用于連接電源電連接件的接線片。
6.如權(quán)利要求4或5所述的室外照明燈具，其中，所述燈桿安裝裝置包括樞轉(zhuǎn)肋，其設(shè)置在所述后部隔室的底面上并且與所述縱軸線垂直，所述樞轉(zhuǎn)肋具有預(yù)定高度；兩個角度限制肋，其設(shè)置在所述后部隔室的底面上并且與所述縱軸線垂直，所述兩個角度限制肋設(shè)置在所述樞轉(zhuǎn)肋的相反兩側(cè)，所述兩個角度限制肋中的每一個具有比所述樞轉(zhuǎn)肋的預(yù)定高度低的高度；以及兩個燈桿夾子，其用于將安裝燈桿固定到所述樞轉(zhuǎn)肋和所述兩個角度限制肋中的一個角度限制肋上，所述兩個燈桿夾子設(shè)置在所述樞轉(zhuǎn)肋的相反兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，所述殼體還包括多個第一散熱片，其設(shè)置在所述第一 LED部分的與所述第一安裝面相反的外側(cè)，所述多個第一散熱片設(shè)置為與所述縱軸線垂直并且從所述中心部分延伸到所述第一 LED部分的外側(cè)邊緣；以及多個第二散熱片，其設(shè)置在所述第二 LED部分的與所述第二安裝面相反的外側(cè)，所述多個第二散熱片設(shè)置為與所述縱軸線垂直并且從所述中心部分延伸到所述第二 LED部分的外側(cè)邊緣。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，所述殼體包括限定凸形燈罩的頂面。
9.如引用權(quán)利要求7的權(quán)利要求8所述的室外照明燈具，其中，所述凸形燈罩由所述中心部分的具有拱形橫截面的頂面以及所述第一散熱片的頂面和所述第二散熱片的頂面限定，所述第一散熱片的頂面和所述第二散熱片的頂面均從所述中心部分的頂面開始下傾， 下傾的方向相對于所述照射平面成30°的角度，直到在所述中心部分的外側(cè)邊緣相對于所述照射平面成88°的角度。
10.如引用權(quán)利要求7的權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，各個所述散熱片在各個所述散熱片與所述中心部分相遇的位置具有的最大高度大約為40mm，所述中心部分向所述室外照明燈具的外側(cè)邊緣逐漸傾斜。
11.如權(quán)利要求10所述的室外照明燈具，其中，每個散熱片的中心之間的間隔大約為 15. 8mmο
12.如權(quán)利要求9所述的室外照明燈具，其中，所述中心部分的寬度大約為125mm，長度大約為590mm，所述中心部分的所述拱形橫截面的半徑為250mm。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，所述室外照明燈具具有大致上長度為608mm、寬度為350mm且高度為158mm的外部尺寸。
14.如引用權(quán)利要求7的權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，所述第一散熱片和所述第二散熱片與各個所述LED引擎的各個所述印刷電路板接觸。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，還包括用于將光電池設(shè)置在所述殼體的頂部上的光電池插座。
16.如權(quán)利要2至15中任一項(xiàng)所述的室外照明燈具，其中，在各個所述印刷電路板的 LED和各個所述透鏡蓋件之間設(shè)置有反射器，每個所述反射器包圍單個LED并且與各個所述透鏡蓋件的光學(xué)元件相關(guān)聯(lián)。
17.一種用于室外照明燈具的殼體，所述室外照明燈具用于設(shè)置照射平面上方的多個發(fā)光二極管，所述殼體包括中心部分，其繞著所述殼體的中心線設(shè)置并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述中心部分限定出用于封入發(fā)光二極管(LED)電源的可密封中心隔室；以及第一 LED部分和第二 LED部分，所述第一 LED部分和所述第二 LED部分設(shè)置在所述中心部分的相反兩側(cè)并且基本上沿著所述殼體的縱軸線的整個長度延伸，所述第一 LED部分和所述第二 LED部分分別限定相應(yīng)的可密封隔室以及覆蓋所述可密封隔室的用于將LED引擎安裝到各個所述LED部分上的安裝面，各個所述LED部分的所述安裝面朝向所述殼體的中心線和所述照射平面。
18.如權(quán)利要求17所述的殼體，其中，各個所述LED部分設(shè)置為與所述照射平面成大約 30°的角度。
19.如權(quán)利要求17或18所述的殼體，其中，所述可密封中心隔室包括可密封的后部隔室，其封入所述LED電源；以及可密封的前部隔室，其封入用于將所述室外照明燈具安裝到燈桿的安裝點(diǎn)的燈桿安裝裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的殼體，其中，所述可密封的前部隔室還包括用于連接電源電連接件的接線片。
21.如權(quán)利要求19或20所述的殼體，其中，所述燈桿安裝裝置包括樞轉(zhuǎn)肋，其設(shè)置在所述可密封的前部隔室的底面上并且與所述縱軸線垂直，所述樞轉(zhuǎn)肋具有預(yù)定高度；兩個角度限制肋，其設(shè)置在所述可密封的前部隔室的底面上并且與所述縱軸線垂直， 所述兩個角度限制肋設(shè)置在所述樞轉(zhuǎn)肋的相反兩側(cè)，所述兩個角度限制肋中的每一個具有比所述樞轉(zhuǎn)肋的預(yù)定高度低的高度；以及兩個燈桿夾子，其用于將安裝燈桿固定到所述樞轉(zhuǎn)肋和所述兩個角度限制肋中的一個角度限制肋上，所述兩個燈桿夾子設(shè)置在所述樞轉(zhuǎn)肋的相反兩側(cè)。
22.如權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的殼體，還包括第一組散熱片，其設(shè)置在所述第一 LED部分的與所述第一安裝面相反的一側(cè)，所述第一組散熱片包括設(shè)置為與所述縱軸線垂直并且從所述中心部分延伸到所述第一 LED部分的外側(cè)邊緣的多個散熱片；以及第二組散熱片，其設(shè)置在所述第二 LED部分的與所述第二安裝面相反的一側(cè)，所述第二組散熱片包括設(shè)置為與所述縱軸線垂直并且從所述中心部分延伸到所述第二 LED部分的外側(cè)邊緣的多個散熱片。
23.如權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的殼體，其中，所述殼體包括限定凸形燈罩的頂
24.如權(quán)利要求22或23所述的殼體，其中，所述凸形燈罩由所述中心部分的具有拱形橫截面的頂面以及所述第一組散熱片的頂面和所述第二組散熱片的頂面限定，所述第一組散熱片的頂面和所述第二組散熱片的頂面均從所述中心部分的頂面開始下傾，下傾的方向相對于所述照射平面成30°的角度，直到在所述各中心部分的外側(cè)邊緣相對于所述照射平面成88°的角度。
25.如權(quán)利要求M所述的殼體，其中，所述中心部分的所述拱形橫截面的半徑為 250mmo
26.如權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的殼體，其中，所述中央部分的寬度大約為 125mm，長度大約為590mm。
27.如權(quán)利要求17至26中任一項(xiàng)所述的殼體，其中，所述殼體具有大致上長度為 608mm、寬度為350mm且高度為158mm的外部尺寸。
28.如權(quán)利要求17至27中任一項(xiàng)所述的殼體，還包括位于所述中心部分和各個所述 LED部分之間的第一通道和第二通道，各個所述通道提供各個所述LED部分的相應(yīng)的可密封隔室和所述LED電源之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管(LED)道路照明燈具和殼體。該照明燈具包括將LED的電源封入的中心部分。在照明燈具的中心部分的兩側(cè)設(shè)置有兩個LED部分，并且這兩個LED部分朝向該中心部分和待照射平面傾斜。在LED部分上安裝有對待照射平面進(jìn)行照射的LED引擎。
文檔編號F21V19/00GK102216674SQ200980145528
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月15日
發(fā)明者杰克·伊扎克·約瑟福維茨, 查爾斯·安德魯·卡特米爾, 馬修·弗朗西斯·杜爾德 申請人:Led道路照明有限公司