本實(shí)用新型涉及一種燈具,具體來(lái)說(shuō),涉及一種超效節(jié)能LED燈具。
背景技術(shù):
冷光源LED的發(fā)展極為迅速。由于芯片、熒光粉技術(shù)的不斷創(chuàng)新,LED的光效得到大幅度推升。但由于受到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)因素,最好的技術(shù)、產(chǎn)品卻得不到開發(fā)、利用。大功率集成電路的光源卻得到快速發(fā)展,價(jià)格低廉,但光效低、壽命短。單顆燈珠也因?yàn)閮r(jià)格以及相關(guān)技術(shù)等因素,造成LED路燈的整燈光效得不到提高,其光效始終滯留在80-120LM/W。而將這些產(chǎn)品運(yùn)用到實(shí)際路燈項(xiàng)目中,造成了能源的極大浪費(fèi)。目前,幾乎所有的廠家開發(fā)的產(chǎn)品均以價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為基礎(chǔ),而不是在LED的運(yùn)用技術(shù)上進(jìn)一步開發(fā)高光效、高節(jié)電、多功能型路燈,因此造成了LED的技術(shù)資源得不到發(fā)展及運(yùn)用。這種模式的運(yùn)營(yíng)不僅阻礙了LED的技術(shù)進(jìn)步,而且嚴(yán)重影響其領(lǐng)域的開發(fā)和利用,造成全社會(huì)能源的極大浪費(fèi)。
眾所周知,目前使用的LED路燈比傳統(tǒng)光源節(jié)能50%以上。LED已得到迅速推廣,且逐漸普遍使用。當(dāng)前全球能源危機(jī),所以節(jié)約能源是我們面臨的嚴(yán)峻問題。如何在LED現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上提高LED的光效,減少光損失是本領(lǐng)域技術(shù)人員要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種超效節(jié)能LED燈具,與市場(chǎng)上現(xiàn)有的同等亮度的LED燈具相比,該燈具更加節(jié)能高效,且使用壽命長(zhǎng)。
技術(shù)方案:為解決上述問題,本實(shí)用新型實(shí)施例采用的技術(shù)方案是:
一種超效節(jié)能LED燈具,該燈具包括一端為開口端的燈殼,以及設(shè)置在燈殼內(nèi)腔中的散熱層和驅(qū)動(dòng)器;散熱層固定連接在燈殼的內(nèi)壁上;散熱層朝向燈殼開口端的一面設(shè)有截面呈半橢圓形的凹槽,每個(gè)凹槽中設(shè)有反射層、LED電路板和LED燈珠,反射層呈半橢圓形,反射層與凹槽相適配,且固定連接在凹槽中;LED電路板位于反射層內(nèi)側(cè),且LED電路板固定連接在散熱層上,LED燈珠固定連接在LED電路板上;驅(qū)動(dòng)器固定連接在燈殼內(nèi)腔中,且驅(qū)動(dòng)器通過(guò)LED電路板與LED燈珠電性連接。
作為優(yōu)選例,所述的超效節(jié)能LED燈具,還包括絕緣層,絕緣層固定連接在燈殼的內(nèi)壁上,散熱層固定連接在絕緣層上,散熱層通過(guò)絕緣層固定連接在燈殼的內(nèi)壁上;散熱層比絕緣層靠近燈殼的開口端。
作為優(yōu)選例,所述的驅(qū)動(dòng)器固定連接在絕緣層上。
作為優(yōu)選例,所述的凹槽呈陣列式分布。
作為優(yōu)選例,所述的凹槽截面,半橢圓形的長(zhǎng)軸呈水平狀態(tài),長(zhǎng)軸與半短軸的比值為α,且α滿足:1≦α≦3。
作為優(yōu)選例,所述的凹槽中每個(gè)凹槽呈線性、矩形、環(huán)形或者橢圓環(huán)形。
作為優(yōu)選例,所述的凹槽的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度與安裝在該凹槽內(nèi)的LED燈珠的寬度比值范圍是0.1-0.3。
作為優(yōu)選例,所述的LED電路板中的一個(gè)或者至少兩個(gè)LED電路板構(gòu)成LED電路板單元,當(dāng)LED電路板單元包括至少兩個(gè)LED電路板時(shí),該LED電路板單元中的所有LED電路板串聯(lián);每個(gè)LED電路板單元對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器與LED電路板單元電性連接。
作為優(yōu)選例,所述的每個(gè)LED電路板單元中,LED燈珠連接的電路范圍是8并28串-5并42串,并聯(lián)組數(shù)為5-8,串連組數(shù)為28-42。
作為優(yōu)選例,所述的超效節(jié)能LED燈具,還包括燈罩,該燈罩位于燈殼的開口端,且燈罩固定連接在燈殼上。
有益結(jié)果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、光效高,節(jié)約能源。本實(shí)用新型實(shí)施例中散熱層上制作半橢圓形凹槽,凹槽呈半橢圓形設(shè)計(jì)且其截面長(zhǎng)軸與半短軸的比值為α,且α滿足:1≦α≦3。這使得光束匯聚更加集中,凹槽內(nèi)設(shè)置反射層使得更多發(fā)散的光線匯聚到出光部射出去,大大提高了燈具的光效。比起同等亮度的燈具,該燈具電流更低,功率更低,從而大大節(jié)約能源。
2、使用壽命長(zhǎng)。眾所周知單個(gè)LED(發(fā)光二極管)的壽命理論上能達(dá)到10萬(wàn)小時(shí),但組裝成燈具后,還與燈具的散熱及其他電子元件,如電源驅(qū)動(dòng),控制器、電解電容等的壽命相關(guān)。如果LED燈具的散熱處理不好,芯片的結(jié)溫上升是壽命的致命問題。每超出額定溫度10度,LED的壽命將減半。本實(shí)用新型實(shí)施例中,每個(gè)LED電路板單元對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器與LED電路板單元電性連接。將大功率驅(qū)動(dòng)器分解為數(shù)個(gè)低功率驅(qū)動(dòng)器,每個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別與每個(gè)LED電路板單元相連。由于組合后的LED電路板單元與各自的驅(qū)動(dòng)器相連,而非所有LED電路板單元使用一個(gè)大功率驅(qū)動(dòng)器,這樣大大降低了燈具的每個(gè)支路的電流強(qiáng)度,進(jìn)而燈具發(fā)光時(shí)散發(fā)的熱量極其微小,極大降低了LED燈的光衰。年光衰低于3%,使用壽命是國(guó)標(biāo)2倍以上,溫度低于其它LED燈10℃以上。
3、節(jié)省材料費(fèi),人工安裝費(fèi)。本實(shí)用新型實(shí)施例中,不同組合的LED電路板所形成的電路板陣列分布面大,發(fā)出的光線均勻、柔和,照射面積大,且照度高。達(dá)到同樣的亮度需要的燈珠的數(shù)量少。當(dāng)作為路燈使用時(shí),安裝路燈時(shí)可以增加桿距,減少用燈數(shù)量,大大的節(jié)省了材料費(fèi)和人工費(fèi)。
4、安全可靠。本實(shí)用新型實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置絕緣層,使得散熱層和燈殼之間不直接連接,有利于同時(shí)增加抗浪涌、防雷等功能,避免因高溫、雷擊等因素造成對(duì)燈具的損傷。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)熱量小。本實(shí)用新型實(shí)施例中,散熱層朝向燈殼開口端的一側(cè)設(shè)有截面呈半橢圓形的凹槽,每個(gè)凹槽中設(shè)有反射層、LED電路板和LED燈珠。散熱層的凹槽的設(shè)計(jì)提高了發(fā)光效率,降低了電流強(qiáng)度,進(jìn)而減少了發(fā)熱量,解決了LED燈具因散熱而帶來(lái)的設(shè)計(jì)復(fù)雜的問題,從而減少了鋁合金的使用量,避免了資源浪費(fèi)。
附圖說(shuō)明
圖1(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)主視圖;
圖1(B)是圖1(A)中的A-A剖視圖;
圖1(C)是圖1(B)中的I部放大圖;
圖2(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)主視圖;
圖2(B)是圖2(A)中的A-A剖視圖;
圖2(C)是圖2(B)中的I部放大圖;
圖2(D)是圖2(A)中的Ⅱ部放大圖;
圖2(E)是圖2(A)中的B-B剖視圖;
圖2(F)是圖2(E)中的Ⅲ部放大圖;
圖3(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例中散熱層的一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3(B)是圖3(A)中的C-C剖視圖;
圖4(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例中散熱層的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4(B)是圖4(A)中的B-B剖視圖;
圖5(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例中反射層的一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5(B)是圖5(A)反射層的橫向剖視圖;
圖6(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例中反射層的一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6(B)是圖6(A)中的D-D剖視圖;
圖7(A)是本實(shí)用新型實(shí)施例中LED電路板的一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7(B)是圖7(A)中的D-D剖視圖;
圖7(C)是圖7(B)中的I部放大圖;
圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例中LED電路板的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中有:燈殼1、絕緣層2、散熱層3、散熱層陣列4、反射層5、反射陣列6、LED電路板7、LED燈珠8、LED電路板陣列9、驅(qū)動(dòng)器10、燈罩11。
具體實(shí)施方案
下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
如圖1(A)至圖2(F)所示,本實(shí)用新型實(shí)施例的一種超效節(jié)能LED燈具,包括一端為開口端的燈殼1,以及設(shè)置在燈殼1內(nèi)腔中的散熱層3和驅(qū)動(dòng)器10。散熱層3固定連接在燈殼1的內(nèi)壁上。散熱層3朝向燈殼1開口端的一面設(shè)有截面呈半橢圓形的凹槽。作為優(yōu)選,凹槽截面中,半橢圓形的長(zhǎng)軸呈水平狀態(tài),長(zhǎng)軸與半短軸的比值為α,且α滿足:1≦α≦3。每個(gè)凹槽中設(shè)有反射層5、LED電路板7和LED燈珠8。反射層5呈半橢圓形,反射層5與凹槽相適配,且固定連接在凹槽中。反射層5形成反射陣列6。LED電路板7位于反射層5內(nèi)側(cè)。LED電路板7固定連接在散熱層3上。LED燈珠8固定連接在LED電路板7上。驅(qū)動(dòng)器10固定連接在燈殼1內(nèi)腔中,且驅(qū)動(dòng)器10通過(guò)LED電路板7與LED燈珠8電性連接。
上述實(shí)施例中,散熱層3用于散發(fā)LED燈珠8工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。散熱層3可以用金屬材料制成,例如鋁、銅等。散熱層3可以制成波浪形,以增加散熱面積。散熱層3朝向燈殼1開口端的一面設(shè)有凹槽,且該凹槽的截面呈半橢圓形。反射層5與凹槽相適配,且固定連接在凹槽中。反射層5截面也呈半橢圓形。散熱層3上可以設(shè)置固定卡槽,LED電路板7通過(guò)固定卡槽連接在散熱層3上。反射層5在固定卡槽處是斷開的,設(shè)有通孔,以便于LED電路板7連接在固定卡槽上。 LED電路板7上布放LED燈珠8,形成LED電路板陣列9。這些LED電路板陣列9一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)在一起。多個(gè)LED電路板陣列9之間通過(guò)各自的電極相互連接,并與驅(qū)動(dòng)器10連接,驅(qū)動(dòng)器10與外接電源相連。
上述實(shí)施例的LED燈具工作時(shí),啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器10,驅(qū)動(dòng)器10將外部電源傳遞給LED電路板7,使得與LED電路板7連接的LED燈珠8發(fā)光。在此過(guò)程中,由于LED燈珠8位于LED電路板7上,且LED電路板7位于反射層5中。LED燈珠8發(fā)出的部分光線直接從燈殼1的開口端直射到外部,另一部分光直射到反射層5上。由于反射層5呈半橢圓形,光線經(jīng)過(guò)反射層5的反射后,射向燈殼1的開口端。本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置截面呈半橢圓形的反射層5,使得更多的光線射出到外界,增加了光效。
由于在使用時(shí),LED燈具內(nèi)部有許多電子器件,為了避免在使用過(guò)程中產(chǎn)生漏電,作為優(yōu)選例,所述的超效節(jié)能LED燈具還包括絕緣層2,絕緣層2固定連接在燈殼1的內(nèi)壁上,散熱層3固定連接在絕緣層2上,散熱層3通過(guò)絕緣層2固定連接在燈殼1的內(nèi)壁上;散熱層3比絕緣層2靠近燈殼1的開口端。散熱層3,以及位于散熱層3上的反射層5、LED電路板7和LED燈珠8,都位于絕緣層2上。這樣就避免了電子器件在工作過(guò)程中發(fā)生漏電。
同時(shí),設(shè)置絕緣層2,將燈具內(nèi)腔隔離出兩部分。當(dāng)作為路燈使用時(shí),散熱層3位于絕緣層2下方,絕緣層2的存在使得絕緣層2上部?jī)?nèi)腔中的熱量不易傳遞到下部?jī)?nèi)腔中。這延長(zhǎng)了燈具內(nèi)部各種電子器件的使用壽命。因此,設(shè)置絕緣層2可以有效的避免高溫對(duì)LED電路板7、導(dǎo)線、反射層5的損害,還可以將散熱層3與燈殼1分開,從而避免觸電事故的發(fā)生。
同樣,為了避免漏電事故的發(fā)生,本優(yōu)選例中,所述的驅(qū)動(dòng)器10固定連接在絕緣層2上。這樣通過(guò)絕緣層2的隔離,使得驅(qū)動(dòng)器10和燈殼1不直接接觸,避免了漏電事故的發(fā)生。
上述實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置反射層5,增加了光效。為了進(jìn)一步提高光效,本優(yōu)選例中,所述的凹槽呈陣列分布。陣列數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。每個(gè)凹槽可以呈線性、矩形、環(huán)形或者橢圓環(huán)形等形狀。如圖3(A)和圖3(B)所示,凹槽呈線性陣列分布。線性陣列分布是指凹槽的軸線為直線,凹槽相互平行布設(shè)。如圖4(A)和圖4(B)所示,凹槽呈圓環(huán)形陣列分布。如圖5(A)和圖5(B)所示,凹槽呈線性陣列分布。如圖6(A)和圖6(B)所示,凹槽呈圓環(huán)形陣列分布。如圖7(A)至圖7(C)所示,LED電路板呈線性陣列分布。如圖8所示,LED電路板呈圓環(huán)形陣列分布。散熱層3上的凹槽有許多條。這些凹槽呈陣列分布,起到聚光作用,能最大限度將光線進(jìn)行聚光,反射射向出光面的燈罩11。反射層5與起到聚光作用的凹槽相配合,有效減少光線損失,讓更多的光線射向出光部,達(dá)到最好的照明效果,最大限度將反射陣列6和LED電路板陣列9所發(fā)出的光反射到出光面。
為了取得最大聚光效果,作為優(yōu)選,所述的同一個(gè)凹槽的橫截面為尺寸相同的半橢圓形,不同凹槽的橫截面為尺寸不同的半橢圓形。橫截面尺寸可以指橢圓形的長(zhǎng)軸、短軸或者長(zhǎng)軸和短軸尺寸。這樣,在同一個(gè)散熱層3上,分布有橫截面為尺寸不同的凹槽。散熱層3上起到聚光作用的凹槽制作成橫截面為不同尺寸的半橢圓形凹槽。這些大小不同的凹槽其聚光效果不同。作為優(yōu)選,所述的凹槽的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度與安裝在該凹槽內(nèi)的LED燈珠8的寬度比值范圍是0.1-0.3,以進(jìn)一步提高聚光效果。當(dāng)然,同一燈具中,所有凹槽的橫截面尺寸也可以相同。
由于燈殼1的一端為開口端,在燈具使用過(guò)程中,為避免外界灰塵落入燈殼1的內(nèi)腔中,所述的LED燈具,還包括燈罩11,該燈罩11位于燈殼1的開口端,且燈罩11 固定連接在燈殼1上。通過(guò)設(shè)置燈罩11,使得外界灰塵不會(huì)飄入燈殼1內(nèi)腔中。燈罩11可以采用玻璃或塑料等材料制成,只要其具有透光性即可。燈殼的頂部設(shè)有固定卡槽或中空?qǐng)A柱形,以便于固定在支撐件上,例如路燈燈桿。
本實(shí)用新型實(shí)施例中,散熱層3上可能設(shè)置有多個(gè)凹槽。如果所有凹槽中的LED電路板7共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器10,那么該驅(qū)動(dòng)器10的功率較大。驅(qū)動(dòng)器10工作時(shí)產(chǎn)生的熱量較多,且處于比較封閉的環(huán)境中,不利于延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)器10自身以及其他電子器件的使用壽命。為此,作為優(yōu)選例,所述的LED電路板7中的一個(gè)或者至少兩個(gè)LED電路板7構(gòu)成LED電路板單元;當(dāng)LED電路板單元包括至少兩個(gè)LED電路板7時(shí),該LED電路板單元中的所有LED電路板7通過(guò)各自的電極串聯(lián);每個(gè)LED電路板單元對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)器10,驅(qū)動(dòng)器10與LED電路板單元電性連接。該優(yōu)選例中,設(shè)置了多個(gè)獨(dú)立工作的驅(qū)動(dòng)器10,每個(gè)驅(qū)動(dòng)器與一LED電路板單元電性連接。這就避免全部LED電路板采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器10驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的大量熱量。一LED電路板單元對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)器10。驅(qū)動(dòng)器10的功率較小,工作時(shí)產(chǎn)生的熱量也較少。設(shè)置多個(gè)微型小功率、低能耗的驅(qū)動(dòng)器10,也降低LED電路板陣列9的工作電流,實(shí)現(xiàn)了LED的光效達(dá)到最高,延長(zhǎng)燈具的使用壽命。
另外,當(dāng)一驅(qū)動(dòng)器10損壞,不會(huì)影響其他驅(qū)動(dòng)器10工作,使得整個(gè)燈具還可以繼續(xù)使用。
作為優(yōu)選例,在每個(gè)LED電路板單元中,LED燈珠8連接的電路范圍是8并28串-5并42串,并聯(lián)組數(shù)為5-8,串連組數(shù)為28-42。 也就是說(shuō),在一LED電路板單元中,將所有LED燈珠8先并聯(lián),每個(gè)并聯(lián)單元中有5—8個(gè)LED燈珠8,然后將并聯(lián)單元串聯(lián)起來(lái),串連組數(shù)為28—42組。這樣設(shè)置的目的是降低電流,整個(gè)LED電路板7發(fā)光時(shí),光效最高。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述具體實(shí)施例的限制,上述具體實(shí)施例和說(shuō)明書中的描述只是為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍由權(quán)利要求書及其等效物界定。