帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式led聚光照明裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，包括照明單元和水冷單元；照明單元包括若干只LED燈間隔組成的U型燈帶，所述的U型燈帶包括左側(cè)邊燈帶、底邊燈帶和右側(cè)邊燈帶，且左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶呈大于90°的夾角，LED燈的照明端朝向U型燈帶的外側(cè)，照明端的前方設(shè)置有聚光鏡；LED燈設(shè)置在金屬散熱板上；水冷單元包括構(gòu)成循環(huán)回路的水泵、散熱器、水箱、若干只水槽和連接水管。本實(shí)用新型上述整體式LED聚光照明裝置安裝調(diào)試方便，可滿足不同車型的安裝需要，并可為道路檢測提供聚光效果好、照明均勻、亮度高、散熱好、壽命長的整體式新型路面損壞檢測LED照明系統(tǒng)。
【專利說明】帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于照明裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于道路檢測照明的整體式LED聚光照明裝置，特別是一種水循環(huán)制冷的照明裝置。

【背景技術(shù)】
[0002](I)現(xiàn)有道路檢測車相機(jī)拍攝照明技術(shù)背景
[0003]在道路路面損壞數(shù)字圖像檢測過程中，需要對路表面進(jìn)行數(shù)字圖像拍攝。通常有兩種拍攝方式，一種是采用線陣數(shù)字相機(jī)對路表面的一條窄帶區(qū)域進(jìn)行拍攝，每次獲得一幀一維圖像，通過多幀一維圖像的疊加可得到路表面的二維圖像；另一種是采用面陣數(shù)字相機(jī)對路表面的一個特定區(qū)域進(jìn)行拍攝，直接獲得一幅二維圖像，通過連續(xù)不斷地拍攝，可獲得道路表面大范圍的數(shù)字圖像。
[0004]在實(shí)際拍攝中，有時會由于光照不足，導(dǎo)致拍攝的路面圖像亮度效果較差，無法辨別路面的損壞情況。另外，由于是在高速行車中進(jìn)行拍攝，為避免拍攝圖像的模糊，必須縮短相機(jī)的曝光時間，當(dāng)沒有輔助照明時，拍攝的圖像比較暗淡，也直接影響圖像的處理。因此，為了拍攝光照不足的路面，同時避免圖像的模糊，必須在拍攝中進(jìn)行輔助照明，以獲取高亮度、高清晰度的圖像。
[0005](2)目前兩種照明技術(shù)存在的不足
[0006]目前，在道路檢測車的相機(jī)拍攝過程中，進(jìn)行照明的方式有兩種，一種是對面陣相機(jī)拍攝進(jìn)行的頻閃照明，另一種是對線陣相機(jī)拍攝進(jìn)行的連續(xù)照明。
[0007]—、頻閃照明:目前采用面陣相機(jī)進(jìn)行路面檢測拍攝的輔助照明，一般常用頻閃照明，其照明的頻閃光源，是由頻閃燈管和特殊面形的聚光反光鏡制成的頻閃聚光氙燈組成的。在檢測車上安裝布設(shè)多支頻閃光源，可以滿足一定路面寬度的照明。由于頻閃燈管使用壽命的限制，以及頻閃光源與拍攝相機(jī)同步的嚴(yán)格要求，采用頻閃照明光源的技術(shù)比較復(fù)雜。目前除長安大學(xué)生產(chǎn)的多功能道路檢測上采用多路聚光頻閃照明光源外，其它廠家的道路檢測車很少使用。
[0008]二、連續(xù)照明:目前用于路面檢測拍攝的線陣相機(jī)的輔助照明，常采用連續(xù)照明光源，主要有普通光源、齒素?zé)艄庠?、氙燈光源和LED燈光源。普通光源包括白熾燈、鈉燈、汞燈等，由于其發(fā)光效率低等原因，目前已較少使用。而對于目前路面檢測仍在使用的氙燈光源與鹵素?zé)艄庠?，由于其發(fā)光時產(chǎn)生的熱量較大，易造成發(fā)光光源高溫發(fā)熱，在很大程度上影響到照明光源的使用壽命。
[0009](3) LED燈在道路檢測照明中存在的問題
[0010]使用LED燈光源照明具有發(fā)光效率高、壽命長、可方便調(diào)節(jié)照明亮度及聚焦距離等特點(diǎn)，所以近年來道路檢測車大多采用LED光源進(jìn)行照明。但是LED照明系統(tǒng)也存在LED燈的散熱冷卻問題，LED溫度過高，將降低LED的使用壽命，從而降低LED的發(fā)光效率。目前，LED散熱的常用方法是采用散熱器(片)或散熱器外加風(fēng)扇的方式以加快LED的散熱，但這樣做需要采用較大尺寸的散熱器，由此帶來LED照明光源散熱結(jié)構(gòu)體積大、重量重、不便安裝的問題，影響檢測車的外觀和行車安全。實(shí)際檢測中，當(dāng)檢測車快速行駛過程時，由于相對風(fēng)速較大，LED的散熱效果比較好；但當(dāng)車速較慢、或停車進(jìn)行調(diào)試、或外界溫度過高以致LED不易散熱時，LED溫度會很快增高，這樣就直接影響到LED的使用壽命。提高LED的散熱效率、減小散熱器尺寸，是LED照明光源需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型要解決的問題是針對目前的LED照明系統(tǒng)在多功能道路檢測車路面檢測應(yīng)用中存在的不足，提供一種帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，采用該裝置可從從根本解決現(xiàn)有LED光源照明技術(shù)存在的聚光照明和散熱問題，不僅發(fā)揮LED光源照明的優(yōu)勢，還能從技術(shù)和結(jié)構(gòu)上徹底解決LED照明的散熱冷卻問題。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0013]一種帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，包括照明單元，水冷單元，其中，照明單元包括若干只LED燈間隔組成的U型燈帶，U型燈帶包括左側(cè)邊燈帶、底邊燈帶和右側(cè)邊燈帶，且左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶呈大于90°的夾角，LED燈的照明端朝向U型燈帶的外側(cè)，照明端的前方設(shè)置有聚光鏡；LED燈設(shè)置在金屬散熱板上；水冷單元包括構(gòu)成循環(huán)回路的水泵、散熱器、水箱、若干只水槽和連接水管，若干只水槽設(shè)置在LED燈的金屬散熱板上，并通過密封蓋基板密封，水槽和水槽之間通過水管連接，所述的水泵將水箱中的冷卻水注入至水槽加熱后再經(jīng)散熱器冷卻后回流至水箱。
[0014]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，設(shè)置在金屬散熱板上U型燈帶的底邊燈帶部分的水槽為整體式水槽，設(shè)置在金屬散熱板上U型燈帶的左側(cè)邊燈帶的水槽和右側(cè)邊燈帶的水槽均為分立式水槽，它們通過相應(yīng)的連接水管連通。
[0015]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，散熱器設(shè)置有風(fēng)扇，對散熱器進(jìn)行吹風(fēng)散熱。
[0016]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，金屬散熱板采用鋁制成，
[0017]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，水箱內(nèi)加入了防凍液。
[0018]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶的夾角為120?150°。
[0019]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，水箱的蓋子上設(shè)置有若干個用于空氣排出的小孔。
[0020]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，密封蓋基板的外側(cè)設(shè)置有保護(hù)板。
[0021]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，聚光鏡為柱面鏡。
[0022]上述帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置中，LED燈通過導(dǎo)熱硅膠粘接在密封基座上，再通過LED燈底座與金屬散熱板相聯(lián)。
[0023]本實(shí)用新型具有的有益技術(shù)效果如下:
[0024]1、整體式LED照明，按照路面檢測寬度的要求，沿橫向布設(shè)多組LED聚光燈組成的U形燈帶，其中左側(cè)邊和右側(cè)邊LED聚光燈的外傾角度由路寬決定，可實(shí)現(xiàn)整體式LED聚光照明系統(tǒng)不超檢測寬度，提高行車安全、方便安裝調(diào)試，滿足不同車型的安裝需要。由此可為道路檢測提供聚光效果好、照明均勻、亮度高、散熱好、安裝調(diào)節(jié)使用方便、整體式新型路面損壞檢測LED照明系統(tǒng)。
[0025]2、液體循環(huán)冷卻，通過水泵從水箱抽出冷卻水進(jìn)入LED照明裝置，在水槽、鋁制水管和塑料水管內(nèi)流動，將LED照明裝置的熱量吸收，再通過水泵的壓力降水壓入水箱，通過大風(fēng)扇對散熱器吹風(fēng)，散熱器對LED照明裝置流出的水吸熱，使水的溫度再次降低，再次通過水泵將冷卻的水抽出流入LED照明裝置，從而使冷卻水對LED照明裝置循環(huán)冷卻。由于采用了液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)，提高了 LED光源散熱效率，LED光源散熱效果好，提高LED光源的使用壽命。同時便于實(shí)現(xiàn)LED光源集成化，減小了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于LED光源的安裝和使用。
[0026]3、基板冷卻，根據(jù)材料的費(fèi)用和導(dǎo)熱性，鋁的性價比更高，從而用鋁制材料設(shè)計密封蓋基板和金屬散熱板，將密封蓋基板貼在水槽和金屬散熱板的表面，通過熱傳遞將水的溫度降低，從而使LED照明裝置進(jìn)一步冷卻。
[0027]4、減小散熱器尺寸，由于傳統(tǒng)地散熱方法是在LED燈架內(nèi)部加入散熱單元或散熱單元外加風(fēng)扇，這就會增大散熱器尺寸，由此造成LED照明光源散熱結(jié)構(gòu)體積大、重量重、不便安裝，影響檢測車的外觀和行車安全，而該LED聚光照明裝置的液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)可以掛至檢測車車身后部，從而可減小散熱器尺寸和重量，以至于不影響檢測車的外觀和行車安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為整體式LED聚光照明裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的左半俯向視圖。
[0030]圖3為整體式LED聚光照明裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的后向視圖。
[0031]圖4為該整體式LED聚光照明裝置工作原理圖。
[0032]圖中各標(biāo)號分別是:1_密封基座，Ia-側(cè)燈密封基座，Ib-LED燈底座，2-密封蓋基板，3a-左側(cè)邊第一水槽，3b-左側(cè)邊第二水槽，3c-左側(cè)邊第三水槽，3d-左側(cè)邊第四水槽，3e-右側(cè)邊第一水槽，右側(cè)邊第二 3f-水槽，3g-右側(cè)邊第三水槽，3h-右側(cè)邊第四水槽，4-保護(hù)板，5a-第一連接水管，5b-第二連接水管，5c-第三連接水管，5d_第四連接水管，6-聚光鏡，6a-第一側(cè)燈聚光鏡，6b-第二側(cè)燈聚光鏡，6c-第三側(cè)燈聚光鏡，7-LED燈，7a-第一 LED側(cè)燈，7b-第二 LED側(cè)燈，7c-第三LED側(cè)燈，8-LED燈裝置出水口接頭，9-風(fēng)扇，10-散熱器，11-整體式水槽，12-LED主燈，13-主燈聚光鏡，14-冷卻水注水口，15-冷卻水進(jìn)水口，16-冷卻水出水口，17-冷卻水，18-水箱，19-水泵，20-LED燈裝置進(jìn)水口接頭，21a-第一電源接插頭，21b-第二電源接插頭，21c-第三電源接插頭，21d-第四電源接插頭，21e-第五電源接插頭，22a-第一連接板，22b-第二連接板，23a-第一螺孔，23b-第二螺孔，30-金屬散熱板，41-路面寬度，42-車寬。

【具體實(shí)施方式】
[0033]參見附圖1-3，本實(shí)用新型所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置包括照明單元和水冷單元。
[0034]照明單元包括若干只LED燈間隔組成的U型燈帶，U型燈帶包括左側(cè)邊燈帶、底邊燈帶和右側(cè)邊燈帶，且左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶呈大于90°的夾角，通常取為120°?150°的范圍，其中左側(cè)邊和右側(cè)邊LED聚光燈的外傾角度由路寬決定，可實(shí)現(xiàn)整體式LED聚光照明系統(tǒng)不超檢測寬度，提高行車安全、方便安裝調(diào)試。LED燈的照明端朝向U型燈帶的外側(cè)，這樣可以照射到較寬的道路上(見圖4)。照明端的前方設(shè)置有聚光鏡(6、6a、6b、6c)，聚光鏡通常為柱面鏡，可產(chǎn)生道路移動照明所需要的亮帶。
[0035]作為一種優(yōu)選方式，LED燈通過導(dǎo)熱硅膠粘接在密封基座I上，再通過LED燈底座Ib與金屬散熱板30相固聯(lián)。金屬散熱板30和密封蓋基板2采用鋁制成，具有較高的散熱特性且價格較便宜，使用中將密封蓋基板貼在水槽和金屬散熱板的表面，通過熱傳遞將水的溫度降低，從而使LED照明裝置進(jìn)一步冷卻。
[0036]水冷單元包括構(gòu)成循環(huán)回路的水泵19、散熱器10、水箱18、若干只水槽(3a、3b、3c、3d、ll、3e、3f、3g、3h)和連接水管(5a、5b、5c、5d)，所述的若干只水槽設(shè)置在LED燈的金屬散熱板30上，并通過密封蓋基板2密封，水槽和水槽之間通過水管連接，水泵19將水箱18中的冷卻水注入至水槽加熱后再經(jīng)散熱器10冷卻后回流至水箱18。
[0037]當(dāng)該帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置工作時，冷卻水17通過水箱18的注水口 14加入，經(jīng)過水泵19從水箱出水口 16抽出冷卻水，冷卻水通過LED燈裝置進(jìn)水口接口 20進(jìn)入右側(cè)邊第四水槽3h，右側(cè)邊第四水槽3h中的水流入右側(cè)邊第三水槽3g，右側(cè)邊第三水槽3g中的水從第四連接水管5d下端流出，通過第四連接水管5d流入右側(cè)邊第一水槽3e，右側(cè)邊第一水槽3e中的水流入右側(cè)邊第二水槽3f，右側(cè)邊第二水槽3f中的水從第三連接水管5c下端流出，再通過第三連接水管5c引入U型燈帶的底邊燈帶部分的整體式水槽11中，密封蓋嵌在水槽和金屬散熱板的表面，通過熱傳導(dǎo)將循環(huán)水冷卻，然后經(jīng)過LED燈架左端水槽(3a、3b、3c、3d)和連接水管(5a、5b)，水流方向工作原理與右端類似，最后冷卻水從LED燈裝置出水口接口 8流出，從LED燈裝置流出的水經(jīng)過散熱器10進(jìn)行冷卻，同時風(fēng)扇對散熱器進(jìn)行吹風(fēng)再次散熱，同時經(jīng)過水泵19施加的壓力將水從水箱進(jìn)水口 15壓入，從而可以將水中的空氣帶入水箱內(nèi)，冷卻水注水口 14的蓋子邊緣設(shè)計有多個小孔，可以將水箱的空氣排出。水箱內(nèi)加入了防凍液，防止環(huán)境溫度過低導(dǎo)致水結(jié)冰。本實(shí)用新型的風(fēng)扇9設(shè)置在散熱器10的外部，對散熱器10進(jìn)行吹風(fēng)散熱，可有效減小體積，且不影響檢測車的外觀和行車安全。
[0038]LED燈聚光照明裝置通過四個螺栓穿過螺孔(23a、23b)將連接板(22a、22b)固定在檢測車后置固定板架上，LED燈架外腔由保護(hù)板4和聚光鏡(7a、7b、7c)組成。在LED燈架內(nèi)腔中，LED側(cè)燈7通過導(dǎo)熱硅膠粘在一塊塊LED側(cè)燈密封基座Ia上，并將其固定在LED燈底座Ib上，當(dāng)采用該LED聚光照明裝置照明時，先對5個電源接插頭(2la、2Ib、2Ic、2Id、21e)接通電源，對該照明裝置通電，其中第一電源接插頭21c是控制LED主燈13電源的接口，其他四個電源接插頭(21b、21c、21d、21e)是控制兩邊LED燈電源的接口。LED燈在控制電路控制下可全部或部分開通，可滿足線陣相機(jī)不同亮度的照明要求，LED燈發(fā)出的照明光通過柱面鏡向線陣相機(jī)拍攝位置處聚集為一條相應(yīng)角度的亮帶。
[0039]本實(shí)用新型的整體式LED聚光照明裝置安裝調(diào)試方便，可滿足不同車型的安裝需要，并可為道路檢測提供聚光效果好、照明均勻、亮度高、散熱好、壽命長的整體式新型路面損壞檢測LED照明系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:包括照明單元、水冷單元，其中， 所述的照明單元包括若干只LED燈間隔組成的U型燈帶，所述的U型燈帶包括左側(cè)邊燈帶、底邊燈帶和右側(cè)邊燈帶，且左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶呈大于90°的夾角，所述的LED燈的照明端朝向U型燈帶的外側(cè)，照明端的前方設(shè)置有聚光鏡；所述LED燈設(shè)置在金屬散熱板(30)上； 所述的水冷單元包括構(gòu)成循環(huán)回路的水泵(19)、散熱器(10)、水箱(18)、若干只水槽和連接水管，所述的若干只水槽設(shè)置在LED燈的金屬散熱板(30)上，并通過密封蓋基板(2)密封,水槽和水槽之間通過水管連接,所述的水泵(19)將水箱(18)中的冷卻水注入至水槽加熱后再經(jīng)散熱器(10)冷卻后回流至水箱(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:設(shè)置在金屬散熱板(30)上U型燈帶的底邊燈帶部分的水槽為整體式水槽(11)，設(shè)置在金屬散熱板(30)上U型燈帶的左側(cè)邊燈帶的水槽(3a、3b、3c、3d)和右側(cè)邊燈帶的水槽(3e、3f、3g、3h)均為分立式水槽，它們通過相應(yīng)的連接水管(5a、5b、5c、5d)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述的散熱器(10)外部設(shè)置有風(fēng)扇(9)，對散熱器(10)進(jìn)行吹風(fēng)散熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述的金屬散熱板(30)和密封蓋基板(2)采用鋁制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:水箱(18)內(nèi)加入了防凍液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:左側(cè)邊燈帶和右側(cè)邊燈帶分別與底邊燈帶的夾角為120?150°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述水箱(18)的蓋子上設(shè)置有若干個用于空氣排出的小孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述的密封蓋基板⑵的外側(cè)設(shè)置有保護(hù)板⑷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述的聚光鏡(6、6a、6b、6c)為柱面鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有液體循環(huán)冷卻系統(tǒng)的整體式LED聚光照明裝置，其特征在于:所述的LED燈通過導(dǎo)熱硅膠粘接在密封基座(I)上，再通過LED燈底座(Ib)與金屬散熱板(30)相聯(lián)。
【文檔編號】F21W101/02GK204026448SQ201420485627
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】宋宏勛, 劉玉龍, 李乃鵬, 韓毅, 王建鋒, 李平, 邵志超, 王拴印, 戶相玉, 鄭鳳璽, 華學(xué)禮, 彭昭輝, 余彥軍, 陳偉 申請人:長安大學(xué)