配光用隔柵架、led光源模塊及戶外照明燈具的製作方法
2023-05-31 00:30:21 1
專利名稱：配光用隔柵架、led光源模塊及戶外照明燈具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及配光用隔柵架，以及具有所述隔柵架的LED光源模塊， 所述LED光源模塊可與通用型戶外燈具燈殼直接組配、具有良好照明性能和
散熱性能，能夠滿足道路照明高效率配光和提高均勻度要求。本實用新型還 涉及使用所述LED光源模塊的戶外照明燈具。
背景技術：
傳統的通用型封閉式戶外燈具，主要包括高壓鈉燈或水銀燈等。其結構 主要包括燈殼、設置在燈殼內的反光罩、罩設在燈殼出光口的透明玻璃燈 罩以及燈座、燈泡光源、鎮流器，燈殼與反光罩之間、反光罩與出光罩之間 構成相對獨立的第一、第二腔體，燈泡光源旋入燈座即可使用，組裝非常方 便。燈泡光源透過反光罩二次光學的折射，直接照射路面，達到配光的要求。
由於LED光源所具有的長壽命、高光效、無輻射與低功耗等特點，將LED 光源應用於戶外照明燈具已成為一種趨勢。然而，要獲得性能良好的LED戶 外照明燈具，必須解決諸多技術問題。具體地說，包括以下幾個方面
LED光源模塊與通用型燈具燈殼的結構適配性和組配便利性，即LED光
源模塊的結構設計必須保證可簡易套入通用型戶外燈具燈殼內，並能適應不 同種類和造型的戶外燈具使用；
LED光源的設計和配置滿足戶外照明的配光和照度均勻標準。對於LED 路燈而言，其光源模塊必需延續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準以及安全性要求；由於戶外燈具已設置透光性玻璃罩，應避免在LED光源模塊套設透光性 管體，以免除無謂損耗部份LED寶貴的光通量；
LED光源模塊、電源供應器裝入封閉燈具燈殼內，必須提供良好的散熱 模式，避免光衰，增加LED光源和電源供應器的壽命等。
在現有技術中，LED路燈光源的配光設計主要有以下幾種形式 (1 )在LED光源組件的每一隻發光元件上加裝能改變發光角度的透鏡，
改善元件原有發射角，以滿足道路配光及照度要求。
(2) 在LED光源組件前方加裝多孔且具有適當斜度的反射板，各元件
的發光經由反射板來聚光及調整發光角度，以滿足道路配光及照度要求。
(3) 通過燈具內的反光板改變LED光源組件的發光角度。
然而，由於現有的LED路燈光源的發光角度較大(達到120度)，如圖 l所示，路燈光照有很大一部分照射到道路橫向外側，造成了路面光照損失 和均勻度下降。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種配光用隔柵架。 本實用新型的另 一個目的是提供一種具有所述隔柵架的LED光源模塊， 所述LED光源模塊可與通用型戶外燈具燈殼直接組配、具有良好照明性能和
散熱性能，能夠滿足道路照明高效率配光和提高均勻度的要求。
本實用新型的還有一個目的是提供一種使用所述LED光源模塊的戶外照
明燈具。
本實用新型提供的配光用隔柵架，包括沿長度方向相對的兩端部、連接 在兩端部之間且沿寬度方向相對的兩側翼板、跨接在兩惻翼板之間且沿長度方向平行間隔設置的若干橫隔板、以及由橫隔板沿長度方向分隔形成的若干 出光口，所述橫隔板橫截面呈半圓弧形、且具有與垂截面呈傾斜設置的反射 曲面。
所述橫隔板的反射曲面由梯度排列的多段弧形面構成。 所述側翼板沿長度方向呈中間橫向突出、兩端收入的弧形。 所述側翼板與水平面呈一傾斜角度。 所述隔柵架的兩端部具有安裝孔。
本實用新型提供的LED光源模塊，包括
架體，呈中空簡狀體，該簡狀體上開設有出風口，其簡壁具有沿長度方 向延伸的過風口，其內部形成連通過風口和出風口的散熱通道；
金屬散熱基板，呈弧形安裝在所述架體開設過風口的簡壁處，該金屬散
熱基板表面具有若干通孔； '
若干LED發光元件，安裝在所述金屬散熱基板上且分布在所述通孔間隔
處；
風扇，固定安裝在所述架體出風口處；以及
上述隔柵架，該隔柵架配合固定在所述架體弧形曲面、且使橫隔板沿長
度方向配置於所述LED發光元件之間。
本實用新型提供的封閉式戶外照明燈具，包括由燈殼和透光燈罩組合成 的密封中空殼體、以及設置在密封中空殼體內的反光罩，在反光罩與透光燈 罩之間、燈殼與反光罩之間構成相對獨立的內、外腔室，所述反光罩上開設
有安裝孔和通氣孔，所述通氣孔連通所述內、外腔室，其特徵是在所述密 封中空殼體設置有上述LED光源模塊；所述LED光源模塊穿過所述反光罩的 安裝孔固定，所述LED發光元件安裝部置於所述內腔室中且朝向所述透光燈罩，所述出風口置於所述外腔室中且朝向所述燈具殼體。
本實用新型技術方案具有以下有益效果
LED光源模塊結構和光學系統具有獨特設計，有利於提高燈具的光照度 和均勻度；加裝配光用隔柵架，可起到以下作用隔柵架的橫隔板反射曲面 可將LED發光元件向道路兩側的發光角度限定在60度以內，有效地減少光
照損失；橫隔板的反射面特殊光學設計，可產生良好的照射效果，能提高均
勾度；傾斜設置的弧形翼板能產生擋光作用並可增加邊緣光的反射，從而提
高光效率。上述措施可使LED光源更好滿足道路照明配光和均勻度要求。
LED發光元件安裝在金屬散熱基板上、且與架體的弧形曲面結合形成圓 形光源形態，不需套裝透明管體，可避免光通量的損失，達到良好的光照度 及均勻度效果。
LED光源模塊的金屬散熱基板設計多孔結構，釆用風扇強制對流，使空 氣在燈具殼體內、外腔室流動並穿梭於金屬散熱基板的網孔，形成強制內循 環散熱，產生良好的循環散熱效果，可有效地降低LED光源模塊和電源供應 器溫度；由於燈具釆用密封結構和內部空氣循環流動散熱方式，能避免引入 外部空氣的不潔造成熱阻提高，延長電源供應器和LED光源模塊的壽命。
LED光源模塊可簡便地組裝於傳統的封閉式戶外燈具的燈殼中，可廣泛 適用於戶外照明燈具。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是現有的LED路燈光源道路照明的示意圖。 圖2是本實用新型提供的LED戶外照明燈具向道路照明的示意圖。圖3是本實用新型提供的配光用隔柵架的立體示意圖。
圖4是沿圖3隔柵架頂面的視圖。
圖5是沿圖3隔柵架側面的視圖。
圖6是沿圖3隔柵架端面的視圖。
圖7是圖4中A部分的局部放大圖。
圖8是本實用新型提供的LED光源模塊的側向示意圖。
圖9是圖8所示LED光源模塊的構件分解圖。
圖IO是圖9所示LED光源模塊的LED光源組件的結構示意圖。
圖11是
圖10中的LED發光元件和LED支架組合的立體示意圖。
圖12是本實用新型提供的LED戶外照明燈具的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖8至圖9,具有配光隔柵架的LED光源模塊，包括架體2、 LED 光源組件3、風扇4、電源供應器5、隔柵架6。當然也並不限於此，LED光
源模塊還可包括燈頭、燈座等部件，通過燈座可與外部電源構成電連接。當 然，LED光源模塊也可不設置燈頭、燈座，而直接從光源模塊引出接線端子 與外電源電連接。
架體2，是橫截面呈圓弧形的中空簡狀體，最好是採用絕緣耐熱材料制 成。架體2兩端設有垂直端壁，且在一個垂直端壁開設出風口 21。簡壁具有 沿長度方向延伸的過風口 22。該簡狀體後部形成可穿過反光罩12的光源安 裝孔的安裝部。該簡狀體內部設形成一條連通過風口 22與出風口 21的散熱 通道。
風扇4,通過連接件鎖固在架體的出風口 21處。當然，風扇也可採用風泵替代。進一步的，還可在架體散熱通道內安裝散熱器、熱管或半導體製冷 片來實現更好的散熱效果。
電源供應器5，可設置在燈頭內，也可將電源供應器5設置在LED光源 模塊外且分開設置，或者將電源供應器5內置於LED光源模塊架體的散熱通 道內。電源供應器5可釆用不同安裝形式和位置，以不妨礙LED光源組件3 散熱為原則。
參照圖IO、圖ll， LED光源組件3包括金屬散熱基板31和安裝在該基. 板31上且電氣連接的若干LED發光元件32。金屬散熱基板31可釆用如鋁、 銅等高導熱金屬製成的柔性薄片，在基板31上均布若干通孔311。金屬散熱 基板31通過插扣或緊固元件固定在架體2簡壁安裝面上、並覆蓋在過風口 22上，基板彎曲半徑優選為10mm—100mm。 LED發光元件32的安裝可釆用如 下結構形式釆用多條的LED支架33，每條LED支架分別裝置有若干顆熱電 分離型LED發光元件32， LED支架33釆用焊接或膠合方式固定在在散熱基 板31上，並且將LED支架33上的LED發光元與基板31上的通孔311錯開-布置。LED支架33也可以貼片式或插件式焊接在金屬散熱基板31上。金屬 散熱基板31的正面、反面、側面肉厚部份均形成散熱層，以確保快速排除 LED發光元件32發出的熱量。但是也不限於此，LED發光元件32也可採用 直接模內射出成型在金屬光源基板上。另外，還可在基板的背面覆設金屬散 熱層或合金散熱層，以增強散熱效果。
參照圖3至圖7，隔柵架6，包括沿長度方向相對的兩端部61、連接在 兩端部61之間且沿寬度方向相對的兩側翼板62、跨接在兩側翼板之間且沿-長度方向平行間隔設置的若干橫隔板63、以及由橫隔板沿長度方向分隔形成 的若干出光口 64。橫隔板63橫截面呈半圓弧形、且具有與垂截面呈傾斜設置的反射曲面，該反射曲面由梯度排列的多段弧形面構成。側翼板62沿長 度方向呈中間橫向突出、兩端收入的弧形，並且與水平面呈一傾斜角度。隔 柵架的兩端部具有安裝孔65,端部具有橫截面呈半圓弧形的安裝面。該隔柵 架配合在架體2的過風口 22、且使橫隔板63沿長度方向配置於LED發光元 件之間，通過連結隔柵架端部安裝孔65和架體2簡壁上的對應安裝孔，可 將隔柵架結合固定到架體2上。
參照
圖12,本實用新型提供的LED光源戶外照明燈具，包括燈體、上述 LED光源模塊等。
燈體包括密封中空殼體、設置在殼體內的反光罩12。密封中空殼體，由 具有開口部的燈殼ll、以及封蓋在燈殼開口部的透光燈罩13構成。燈殼ll 也可以，反光罩12，設置在殼體內部且位於燈殼開口部上方，並且在燈殼 11與反光罩12之間、反光罩12與透光燈罩13之間構成相對獨立的外腔室 14、內腔體15。反光罩12開設有光源安裝孔121和若干氣孔122。氣孔122 的布置以不妨礙反光罩12反光功能為原則，孔洞數量、面積及位置依排風 量計算決定。所述氣孔122構成外腔室14、內腔體15間的氣流通道。
LED光源模塊穿過反光罩12的安裝孔121固定，LED發光元件安裝部置 於內腔室15中且朝向透光燈罩13，出風口 21置於外腔室14中且朝向燈具 殼體ll。
封閉式戶外照明燈具的散熱原理如下當風扇4在架體2的出風口 21 埠強制抽取散熱通道內的空氣，此時外腔室14中的空氣經反光罩12的氣 孔122進入到內腔室15，並充滿整個內腔室15，冷卻安裝在架體2上的金 屬基板31，同時內腔室15的空氣穿透金屬基板31上的通孔311經過風口 22進入架體2內的散熱通道，全面冷卻散發金屬基板31正面、側面、背面上的熱量，散熱通道內的熱空氣在負壓作用下經出風口 21排到，直接吹向 燈殼11與外界較低溫空氣進行充分熱交換，實現降溫。如此循環流動，可
將LED發光元件32產生的熱量經金屬基板31快速徹底散發排除，達全方位 立體散熱的優異效果。
LED光源模塊加裝配光隔柵架6，所起到的有益效果可通過比較圖2與 圖l進性說明由於隔柵架的橫隔板具有傾斜反射曲面，可將LED發光元件 向道路兩側的發光角度限定在60度以內，有效地減少傳統LED光源的光照 損失；橫隔板的反射面特殊光學設計，可產生良好的照射效果，能提高均勻 度；傾斜設置的弧形翼板能產生擋光作用並可增加邊緣光的反射，從而提高 光效率。上述措施可使LED光源更好滿足道路照明配光和均勻度要求。
以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新 型實施的範圍，即依本實用新型申請專利範圍及說明書內容所作的等效變化 與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的範圍內。
權利要求1.配光用隔柵架，包括沿長度方向相對的兩端部、連接在兩端部之間且沿寬度方向相對的兩側翼板、跨接在兩側翼板之間且沿長度方向平行間隔設置的若干橫隔板、以及由橫隔板沿長度方向分隔形成的若干出光口，所述橫隔板橫截面呈半圓弧形、且具有與垂截面呈傾斜設置的反射曲面。
2. 根據權利要求1所述的隔柵架，其特徵在於所述橫隔板的反射曲面由梯度排列的多段弧形面構成。
3. 根據權利要求1所述的隔柵架，其特徵在於所述側翼板沿長度方向 呈中間橫向突出、兩端收入的弧形。
4. 根據權利要求3所述的隔柵架，其特徵在於所述側翼板與水平面呈一傾斜角度。
5. 根據權利要求1所述的隔柵架，其特徵在於所述隔柵架的兩端部具 有安裝孔。
6. 使用隔柵架的LED光源模塊，其特徵在於包括架體，呈中空簡狀體, 該簡狀體上開設有出風口，其簡壁具有沿長度方向延伸的過風口，其內部形 成連通過風口和出風口的散熱通道；金屬散熱基板，呈弧形安裝在所述架體 開設過風口的簡壁處，該金屬散熱基板表面具有若干通孔；若干LED發光元 件，安裝在所述金屬散熱基板上且分布在所述通孔間隔處；風扇，固定安裝在所述架體出風口處；以及權利要求1至5中任一項權利要求所述的隔柵架，該隔柵架配合固定在 所述架體弧形曲面、且使橫隔板沿長度方向配置於所述LED發光元件之間。
7. 封閉式戶外照明燈具，包括由燈殼和透光燈罩組合成的密封中空殼 體、以及設置在密封中空殼體內的反光罩，在反光罩與透光燈罩之間、燈殼 與反光罩之間構成相對獨立的內、外腔室，所述反光罩上開設有安裝孔和通氣孔，所述通氣孔連通所述內、外腔室，其特徵是在所述密封中空殼體設 置有權利要求6所述的LED光源模塊；所述LED光源模塊穿過所述反光罩的 安裝孔固定，所述LED發光元件安裝部置於所述內腔室中且朝向所述透光燈 罩，所述出風口置於所述外腔室中且朝向所述燈具殼體。
專利摘要本實用新型涉及配光用隔柵架、使用該隔柵架的LED光源模塊及戶外照明燈具。所述隔柵架包括沿長度方向相對的兩端部、連接在兩端部之間且沿寬度方向相對的兩側翼板、跨接在兩側翼板之間且沿長度方向平行間隔設置的若干橫隔板、以及由橫隔板沿長度方向分隔形成的若干出光口，所述橫隔板橫截面呈半圓弧形、且具有與垂截面呈傾斜設置的反射曲面，該反射曲面由梯度排列的多段弧形面構成。使用該隔柵架可將LED發光元件向道路兩側的發光角度限定在60度以內，有效地減少光照損失，更好滿足道路照明配光和均勻度要求。
文檔編號F21V15/02GK201434333SQ20092013868
公開日2010年3月31日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者林柏廷, 蘇軍軍 申請人:和諧光電科技(泉州)有限公司