封閉式戶外照明燈具用的通用型led光源模塊及其燈具的製作方法
2023-05-29 02:02:16
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製作方法
技術領域：
本實用新型涉及封閉式戶外照明LED燈具技術領域，特別是一種可直接 組入通用型封閉式戶外燈具燈殼內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：
圖1中給出了現有高壓鈉燈或水銀燈所使用的一般通用型封閉式戶外燈 具結構，其主要包括有燈殼ll、對應罩設在燈殼出光口 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、鎮流器9,燈殼11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 二次光學的折射，直接照射路面，達到配光的要求。
目前，出現了一種平面型LED光源模塊的路燈，LED光源與PCB(印刷電 路板)迴路組裝完成平面型光源板後，印刷電路板與燈架金屬採用螺絲或導 熱之膠合物固定，並將燈罩封住光源，另於燈架適當區域裝上電源驅動裝置， 現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 產生之熱藉自然對流，熱管，氣冷強制等排熱方法散熱。這種平面型LED光 源結構未延續傳統圓管形光源，不能充分運用既有反光罩優點發揮二次光學 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光源結構，無法直接就現有通用型燈殼進行組裝，必須對現有通用型燈體結構進行大幅改造方可組入使用，增加改造的工程費用。平面型LED 光源模塊與傳統燈源互換性差，市場的實用化相對也受到影響。
在申請號為200810141603.8的實用新型專利公開了一種LED路燈光源 組件，其重點是針對通用型路燈燈殼結構特性，延續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 幹顆LED發光元件32以貼片式或者插件式焊接在所述柱面型基板30上並置 入於柱面型透光性管體26,表現了類似鈉燈之圓形光源形態。但該柱面型透 光性管體26罩在LED光源之外，必然會損耗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至少一接頭的埠上設 置有風扇4或者風泵，和/或柱面型基板30的腔體內安裝有散熱器或熱管， 和/或所述柱面型基板30的背面覆設有至少一金屬散熱層或合金散熱成層。 風扇4從燈殼11與反光罩12之間的第一腔體14抽取空氣，強行吹入圓柱 型透光性管體26,以實現風冷散熱圓柱型透光性管體內固定LED的金屬散熱 層或合金散熱層，達成LED的金屬散熱層散熱的效果，風隨著圓柱型管體26 穿過反光罩12預留的排風孔，吹向第一腔體14上的燈殼11，進行熱氣的冷 卻和交換，以完成該設計主要的散熱模式。
圖2中給出的LED路燈光源組件設計的散熱模式，此光源組件必需穿插 裝置於反光罩12預留的前後兩個安裝孔121、 122上，而原有鈉燈只有燈泡 發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 致這種結構的LED路燈光源組件無法直接替換現有鈉燈燈泡而廣泛運用於戶 外燈具，如幻光燈、洗牆燈、隧道燈......等燈殼內部空間比較小的燈具。
綜合上述的習知技術，LED真正作為未來路燈或戶外燈具的光源，其必 須滿足以下五個設計要件(1) LED光源模塊可以簡易套入通用型戶外燈具燈殼內的結構設計；(2) LED路燈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；(3) LED光源模塊長度不得太長，其一端利用現有安裝孔固定在燈殼內， 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計的需求必需橫 穿反光罩兩端，如所述該設計即無法相對使用於鈉燈燈泡廣泛運用的戶外燈 具，如幻光燈、洗牆燈、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，需有良好的散熱模式， 避免光衰、增加LED光源的壽命。實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種封閉式戶外照明燈 具用的通用型LED光源模塊，以滿足現有燈泡型封閉式戶外照明燈具燈體的 設計要求。本實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發光元件，該光源基板上開設均布有多數個網孔；所述安裝架體為一個兩端封閉的中空管狀體，其一端設置有用於固定套 裝在通用型燈體內的接頭部，接頭部開設有貫通安裝架體內腔的出風口；所進一步，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 孔錯開布置；使帶網孔的高散熱金屬光源基板的正面、反面、側面肉厚部份 都是散熱層。所述LED光源包括帶網孔的金屬光源基板以及分別直接模內射出成型在 所述金屬光源基板上且與網孔錯開布置的若干顆熱電分離型LED;使帶網孔 的高散熱光源金屬光源基板的正面、反面、側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，底座包括一個橫截面呈半圓 形的殼體，殼體的兩端設有端壁，所述光源基板固定在該底座的表面上，與上的蓋體上開設所述出風口。本實用新型的另 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有出光口的燈殼、對應裝置在燈殼出光口上且一 側下部開設有安裝孔的反光罩、出光罩構成的燈體以及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成相對獨立的第一、第二腔體， 其特徵在於所述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口置於第一腔體中，且LED光源組件部分位於 反光罩與出光罩之間的第二腔體中且正對出光口 ；所述反光罩的非有效反光處開設有多數個連通第一、第二腔體的氣孔。本實用新型技術方案具有以下有益效果LED光源模塊的光源基板設計多孔洞造型網孔結構，燈殼內第一、第二 腔室內的空氣在風扇作用下流動於基板網孔並穿梭網孔形成強制內循環散 熱，具有良好之循環散熱效果；光源模塊與固定支架曲面結合，不需套入透明管體，避免遮蔽損耗照度， 達到百分百發光照度及均勻度效果；光源模塊的光學處理設計不會產生炫光,提高戶外照明特別是道路照明 的安全度；整體結構設計強度合理且具良好之防塵防水設計，提高燈具使用信賴性；驅動電源與發光部隔離置放，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，可廣泛使用於任何戶 外燈具，直接替換現有燈源直接組立於現有封閉式戶外照明燈具燈體中。
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 構示意圖。圖2是現有一種LED if各燈光源組件組入通用型封閉式戶外燈殼的結構示意圖。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中的燈體結構示意圖。圖6是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的立體示意圖。 圖7是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的構件分解圖。 圖8是圖6中安裝架體的蓋體的另一種結構示意圖。 圖9是圖8中蓋體前部分的另一種結構示意圖。 圖IO是圖8中蓋體前部分的再一種結構示意圖。圖11是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的風扇另一種安裝方式 示意圖。圖12是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的LED光源組件的結構 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發光元件)。圖14是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的LED光源組件的另一 種結構示意圖(展開狀態)。圖15是圖14中的A部放大示意圖。圖16是本實用新型提供的通用型LED光源模塊的驅動電源另一種布置 方式示意圖。
具體實施方式
參照圖3。 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的通用型LED光源模塊。參照圖4並結合圖3。封閉式戶外照明燈具燈體，由設有出光口110的 燈殼11、對應裝置在燈殼出光口 110上且一側下部開設有安裝孔121的反光罩12以及罩設在出光口 110上的出光罩13構成，其燈殼11與反光罩12之 間、反光罩12與出光罩13之間構成相對獨立的第一 14、第二腔體15。反 光罩12上開設有多數個連通第一、第二腔體14、 15的氣孔122，氣孔122 集中設在與安裝孔121相對的反光罩另一側下部，氣孔122應布置在反光罩 12的非有效反光處，以免影響反光罩的反光效果。這種燈體結構中，除加設 氣孔外，其餘結構為現有技術，在此不再作詳細描述。參照圖4、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、風扇4以及內置有驅動電源的燈頭5、 燈座6。
以下結合附圖對光源模塊的結構進行詳解。參照圖4、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採用絕緣耐熱材料製成。底座22包括一個橫截面呈半圓形的殼體， 殼體的兩端設有端壁，底座22前部的弧形面中部開設有面積與光源基板面 積相當的過風口 23,該過風口 23中間隔設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有端壁，蓋體21後 端部頂面開設出風口 25。蓋體21與底座22蓋合後，構成一個兩端封閉的中 空管狀體，底座過風口 23後部的安裝架體形成安裝接頭部，蓋體21的出風 口 25設於安裝接頭部上；兩端壁之間的蓋體21與底座22內圍設形成一條 連通過風口 23與出風口 25的散熱通道20。為了便於裝配，蓋體21可以設計為如圖8中所示結構，由獨立的前、 後部分211、 212組成，出風口 25開設於後部分212的頂面上。但不局限於 此，蓋體前部分211可以根據具體需要設計為如圖9中所示的平板狀，或如 圖10中所示的斜面狀。參照圖4、圖7。風扇4包括兩個，兩風扇4、 4間隔裝設在安裝架體2接頭部的散熱通道10中，兩風扇4、 4夾裝在安裝架體接頭部的蓋體21與 底座22之間。但不局限於此，如圖11中所示，也可只裝設一個風扇4，該 風扇4通過連接件鎖固在蓋體的出風口 25埠上。參照圖4、圖6、圖7。燈頭5裝設在安裝架體的後端壁上，驅動電源裝 置在該燈頭5內(圖中未示出驅動電源)。燈座6固定在套裝安裝架體2的 接頭部上，且燈座6上對應開設與蓋體出風口 25相貫通的開口 61;燈座5 中還對應設有供容置燈頭的容置腔，燈頭5的後部穿置在燈座的容置腔中。參照圖12、圖14。 LED光源組件3包括與上述安裝架體底座過風口部 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口 23上，上述 底座過風口 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可採用以下結構形式參照圖12並結合圖13。 LED光源組件3的光源基板31為採用如鋁、銅 等高導熱金屬製成的薄片金屬光源基板，該基板31上均布有多數個網孔 311,多條分別裝置有若干顆熱電分離型LED發光元件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上的網孔311錯開布置，使帶網孔的高散熱金屬光源基板31的正面、反 面、側面肉厚部份都是散熱層，以確保快速排除LED發光元件32發出的熱 量。參照圖14並結合圖15。
LED光源組件3包括帶網孔311的金屬光源基板31以及分別直接模內射出成型在該金屬光源基板上的LED發光元件32,該金屬光源基板31既是導電體也是散熱體；使帶網孔311的高散熱金屬光源基板31的正面、反面、側面肉厚部份都是散熱層，同樣實現快速排除LED發光元件313發出的熱量。參照圖4並結合圖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，並確保安裝架 體上的出風口 25置於第一腔體14中，且LED光源組件3部分位於反光罩12 與出光罩13之間的第二腔體15中且正對出光口 110;再將燈座6套設在伸 入第一腔體內的安裝架體2接頭部上，並利用鎖固件將燈座6、安裝架體2、 反光罩12固定在一起。裝配完成後，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，LED發光元件32通過出光罩13無遮擋直 接出光，達到百分百發光照度及均勻度效果；風扇4在埠強制抽取散熱通 道20內的空氣，第二腔室15中的空氣穿透光源基板31上的網孔311經過 風口 23進入散熱通道20，同時帶走光源基板31上的大量熱量，在負壓作用 下，熱空氣經出風口 25進入第一腔室14內的熱空氣通過燈殼11與外部充 分熱交換降溫後，經反光罩12氣孔進入到第二腔室15中，如此循環流動， 將LED發光元件313發出的熱量經光源基板31正面、側面、背面快速徹底 散發排除，達全方位立體散熱的優異效果。圖16中還給出了另一種驅動電源外置的通用型LED光源模塊3，釆用外 置的驅動電源7,而不裝置在燈頭中，LED光源組件3通過接線端子與驅動 電源電性連4^。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1.一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、風扇；其特徵在於所述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發光元件，該光源基板上開設均布有多數個網孔；所述安裝架體為一個兩端封閉的中空管狀體，其一端設置有用於固定套裝在通用型燈體內的接頭部，接頭部開設有貫通安裝架體內腔的出風口；所述LED光源組件的光源基板固定安裝在安裝架體上，與光源基板相對應的安裝架體管壁上開設有貫通光源基板網孔的過風口；所述安裝架體內腔形成連通過風口、出風口的散熱通道；所述風扇固定裝置在安裝架體出風口上。
2. 根據權利要求1所述的通用型LED光源模塊，其特徵在於所述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孔錯開布置。
3. 根據權利要求1所述的通用型LED光源模塊，其特徵在於所述LED 光源包括帶網孔的金屬光源基板以及分別直接模內射出成型在所述金屬光 源基板上且與網孔錯開布置的若干顆熱電分離型LED。
4. 根據權利要求1所述的通用型LED光源模塊，其特徵在於所述安裝 架體由相配合的蓋體、底座組成，底座包括一個橫截面呈半圓形的殼體，殼 體的兩端設有端壁，所述光源基板固定在該底座的表面上，與光源基板相對 應的底座上開設所述貫通光源基板網孔的過風口；蓋設在底座上的蓋體上開 設所述出風口。
5. 根據權利要求4所述的通用型LED光源模塊，其特徵在於所述風扇包括兩個，兩風扇間隔裝設在安裝架體接頭部的散熱通道中，兩風扇夾裝在 蓋體、底座之間。
6. 根據權利要求1所述的通用型LED光源模塊，其特徵在於所述風 扇通過連接件鎖固在安裝架體的出風口埠上。
7. —種使用權利要求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，包括由設有出光口的燈殼、對應裝置在燈殼出光口上反光罩、 出光罩構成的燈體以及LED光源模塊，所述燈殼與反光罩之間、反光罩與出 光罩之間構成相對獨立的第一、第二腔體，其特徵在於所述LED光源模塊 為權利要求1至7中任一通用型LED光源模塊；所述反光罩的一側下部開設 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 部分位於反光罩與出光罩之間的第二腔體中且正對出光口 ；所述反光罩的非 有效反光處開設有多數個連通第一、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、風扇；LED光源組件包括弧面型且均布有多數個網孔的光源基板、在該光源基板上電氣連接有若干LED發光元件；安裝架體為一個兩端封閉的中空管狀體，其一端設置有用於固定套裝在通用型燈體內的接頭部，接頭部開設有貫通安裝架體內腔的出風口；所述LED光源組件的光源基板固定安裝在安裝架體上，與光源基板相對應的安裝架體管壁上開設有貫通光源基板網孔的過風口；所述安裝架體內腔形成散熱通道；風扇裝置在安裝架體出風口上。LED光源模塊可直接替換現有燈源直接組立於現有封閉式戶外照明燈體中，組裝方便，散熱性和發光性能優異。
文檔編號F21V29/00GK201401675SQ20092013660
公開日2010年2月10日 申請日期2009年2月2日 優先權日2009年2月2日
發明者王律傑 申請人:王律傑