CN101907250B - 一种路灯装置及其固定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了路灯的固定结构，包括发光二极管模组、散热装置、灯座、金属拱片及连接头；散热装置尾部设有灯座安装位元，与拱片配合，包覆并锁紧灯座；灯座固定装置作为固定端，连接发光二极管模组、散热装置、连接头等部分组成的灯体，并再通过金属拱片与散热装置端部的灯座安装位元，将灯座固定装置包覆锁紧，使得整个路灯得到内外部的固定保护，安装稳定牢固，能够承载较高的重量；此外，本发明还公开了具有自然对流装置的路灯，其通过两自然对流装置，可加速整个灯的空气流动，提高热交换，使得装置的散热效果更佳，在延长灯的工作时间与使用寿命的同时，还可以减少散热装置的品质，从而减轻灯整体的重量与体积，更有利于装配及使用。

Description

一种路灯装置及其固定结构
技术领域
本发明涉及一种大型发光二极管路灯，尤其涉及一种大型路灯的散热及固定结构。
背景技术
目前采用LED照明的路灯已大量应用于街道、马路上，由于道路上需照射的范围较广，为了达到所需的照明亮度，就需要较多的高功率LED晶片组合，这样一来LED路灯的体积和重量也会随之增加，同时，由于大量的LED晶片带来的发热问题，通常也需要相应量级的散热装置，才足以散发掉LED晶片的热量；散热装置绝大部分是金属制品，如果要增加散热能力，散热装置的体积和重量也会随之增加，当过重的散热装置安装于LED路灯上时，就很容易超出原有灯座的承重负荷，这种新设计的LED路灯若要替换原有的水银灯，对于目前常见于路灯的灯座，例如E40，其承重能力受结构限制，若安装过重的灯体，常常造成安装不稳、容易掉落摔坏等情况，并使得灯头插座也损坏不能正常使用。目前市面上虽有产品针对上述情况作出了改进，如美国专利US 2006/0067076A1虽然已经部分改善了支撑不足的缺点，但是仍不能满足LED路灯重量越来越重，体积越来越大的要求，因此有必要增加更多的保护措施。
发明内容
本发明针对目前的光二极体路灯品质、体积大，工作产生的热量大等问题，提供了一套完整的解决方案。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种路灯装置，包括：
一发光二极管模组；
一位于发光二极管模组背面的散热装置；
此外还包括有：
一设置于发光二极管模组与散热装置之间，可借助发光二极管模组与灯外部的温差所产生的自然对流而转动的内部自然对流装置；
一位于发光二极管模组与散热装置外部，可借助发光二极管模组与散热装置之间的温差所产生的自然对流而转动的外部自然对流装置；
一纵向穿插于发光二极管模组与散热装置之间，并连接内部自然对流装置及外部自然对流装置的转轴，该转轴通过承转件固定于路灯上。
一种路灯装置的固定结构，包括：
一发光二极管模组；
一位于发光二极管模组背面的散热装置；
一具有相应型号的圆筒状灯座；
此外还包括有：
一呈半圆形凹陷状的金属拱片，拱片两侧设有固定耳；
一电气连接灯泡与灯座的连接头，其外壁设有与灯座内腔相配合的螺纹，前端设有与发光二极管模组电气连接的接电位；
其中，所述散热装置尾部设有呈半圆形凹陷状的灯座安装位，该灯座安装位与拱片配合，形成包覆并锁紧灯座加固装置的锁孔；灯座安装位两侧分别与拱片两侧的固定耳固定连接。
本发明的有益效果是：本发明所配设的内部自然对流装置，可借助发光二极管模组与灯外部的温差所产生的自然对流而转动，而外部自然对流装置，则可借助发光二极管模组与散热装置之间的温差所产生的自然对流而转动，两者均可加速整个灯的空气流动，加快热交换，使得装置的散热效果更佳，在延长灯的工作时间与使用寿命的同时，还可以减少散热装置的品质，从而减轻灯整体的重量与体积，更有利于装配及使用；此外在本发明中，灯座作为固定端，连接发光二极管模组、散热装置、连接头等部分组成的灯体，并再通过金属拱片与散热装置端部的灯座安装位元，将灯座固定装置包覆锁紧，灯座与路灯的安装同时得到内、外部的固定保护，使得固定结构更为稳定牢固，从而能够承载较高的重量，而且，采用此结构，在安装时也十分方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明LED路灯实施例一的结构示意图；
图2为本发明中自然对流装置与转轴的拆分结构示意图；
图3为本发明LED路灯的内部结构示意图；
图4为圆筒内部元件的结构示意图；
图5为本发明LED路灯实施例二的结构示意图；
图6为本发明LED路灯实施例二中散热器尾部的拆分结构示意图；
图7为本发明路灯的固定结构实施例一的结构示意图；
图8为本发明路灯的固定结构实施例一定拆分结构示意图；
图9为本发明路灯的固定结构实施例二的结构示意图。
拆分结构示意图； 
图中各元件标号：
灯座：101    201；      光二极体模组：102    202；
热管：1021；            发光二极管晶片：1022；
圆筒：1023；            电路板：1024；
开口1025；             圆筒盖1026；
散热装置：103  203；    灯座安装位：1031    2031；
金属拱片：104  204；    连接头：105    205；
绝缘环：1051   2051；   接电位：2052
内部自然对流装置：106   206； 
外部自然对流装置：107   207；
转轴： 108    208；     承转件：1081  2081；
透明保护罩：209。
具体实施方式
参照图1~图2为本发明一种路灯装置实施例一的结构，它包括发光二极管模组102、位于发光二极管模组102背面的散热装置103，其中的发光二极管模组102作为发光光源，其主要由发光二极管晶片组成，并统一装配于一起，例如通过电路板集装固定，或者固定于热管上，而散热装置103常见的可采用散热片，例如金属散热鳞片或散热快，此外在本发明中，LED路灯的尾端则是与通用的灯座，例如E40装配在一起的灯头部分，灯头部分与发光二极管模组102电气连接，用于固定灯体及为灯体接电，在LED路灯的尾端内还设置有绝缘环1051，防止漏电。
在发光二极管模组102与散热装置103之间，设置有一内部自然对流装置106，在发光二极管模组102与散热装置103外部的前端，则设有一外部自然对流装置107，该内部自然对流装置106与外部自然对流装置107通过一转轴108连接，转轴108纵向穿插于发光二极管模组102与散热装置103之间，并通过承转件1081与散热装置103连接，起到固定作用，而防止其在工作时摆动，例如承转件1081可采用扣件的结构，将转轴108扣在散热装置103上。
本发明在工作时，发光二极管模组102将产生热量，经由散热装置103散发出去，两者之间存在一定温差，该温差会形成空气的自然对流，其中的内部自然对流装置106便可借助自然对流转动，以增加空气流动；此外，发光二极管模组102与散热装置103所组成的灯体部分，在工作产生的热量，与外界存在一定温差，因此灯体部分与外界会有一定的空气自然对流：冷空气从灯的一端进入，热空气则从另一端流出。而外部自然对流装置107，便借助该自然对流转动，从而加快动空气流动，以增加散热效果。本发明中的的两个自然对流装置，均可采用螺旋叶片的扇叶状，只要空气流动，便会转动，从而产生效果。
由于在实际使用中，自然对流装置转动时的静摩擦力将比动摩擦力大，因此，外部自然对流装置107可藉助电子脉冲、磁动力方式启动，也可直接由灯泡内部的自然对流的烟囱效应，或者加入史特灵引擎元件(Stirling engine)等方式启动，以此便解决自然对流装置转动时的静摩擦力将比动摩擦力大，在启动时，可能会出现不能转动的问题。
本发明所提供的自然对流式散热，可加速整个灯的空气流动，加快热交换，参照图3与图4，在本发明较优的实施方式中，发光二极管模组102主要由热管1021及发光二极管晶片1022组成，热管1021围绕于一圆筒1023外侧，圆筒1023内为通腔，通腔内装有电路板1024，电路板1024设置各种电子元件，这些电子元件则连接至外部的发光二极管晶片1022，在圆筒1023尾部侧壁上设有连接通腔的开口1025，该开口1025连通路灯的外界，路灯工作时，冷空气从开口1025进入后，从通腔后部渐渐经过电子元件，并渐渐吸热而升温，到达圆筒的头部，便经由外部对流装置107的工作而吹出，从而在灯内部形成了空气的自然对流，达到热交换效果，这便产生了“烟囱效应”；此外圆筒1023头部设有一圆筒盖1026，可用于防尘。
综上可见，本发明的散热效果佳，延长了灯的工作时间与使用寿命，并且由于自然对流装置的存在，散热装置相应的工作负担减轻，从而可相应的减少散热装置部分的体积，进而便能够减轻灯整体的重量与体积，更有利于装配及使用，使得整个路灯安装更为牢固。
参照图5~图6，为本发明LED路灯实施例二的结构，其中的散热装置103尾部设有呈半圆形凹陷状的灯座安装位1031，该灯座安装位用于包覆灯座101。为了达到更好的固定效果，灯座安装位1031与一呈半圆形凹陷状的金属拱片104结合，形成包覆并锁紧灯座101的锁孔，灯座101便位于锁孔内，在安装时可藉由调整金属拱片104的松紧来松开或锁紧灯座101，其中金属拱片104的安装方式为：在金属拱片104两侧设有安装耳1041，分别与灯座安装位1031两侧固定连接，例如可优选采用螺钉固定，以便于调整；此外所设置的连接头105用于固定及电气连接灯头101，从而为路灯供电，并且，在连接头105前方与散热装置103之间设有绝缘环1051，以防止漏电。
如图6~图7所示，本发明提供了一种路灯装置的固定结构，为便于描述，我们可将该结构分为两大部分，即灯体部分及灯座部分组成，其中灯体部分主要包括：
一发光二极管模组202，发光二极管模组202便是发光光源，其主要由发光二极管晶片组成，并统一装配于一起，例如通过电路板集装固定，而在本发明的优选实施方式中，发光二极管模组202主要由热管2021及发光二极管晶片2022组成，其结构可参考图8以及上面LED路灯所述的结构；此外在发光二极管模组202外还可设置一透明保护罩209，用以保护发光二极管晶片2022。
一位于发光二极管模组202背面的散热装置203，例如，散热装置203常见的可采用散热片。
此外的灯座部分，便是固定灯体的灯座201，具有特定规格的型号，例如E40，其外形为一筒状，内部为安装灯头的阴、阳极的常见结构，并设有固定灯头的螺纹；灯座201先安装于特定地方，与外部结构固定，并引出导线连接电网，至此便可长期固定而不需要取下，在使用时，只需要装配灯体部分的结构。
为了使灯体部分达到较好的固定效果，本发明采用的结构有：
一呈半圆形凹陷状的金属拱片204，拱片204两侧设有固定耳2041；
一电气连接灯泡与灯座的连接头205，在该连接头205外部设有与灯座201配合的螺纹，该连接头205便相当于与传统路灯的灯头，旋入灯座固定装置201内，便实现了灯体部分与外界电网的连接，其中，连接头205前端设有与发光二极管模组202电气连接的接电位2052，而连接头205外侧与灯座201螺纹连接，并相应接上电极；而且，在连接头205前方与散热装置203之间设有绝缘环2051，以防止漏电。
在散热装置203尾部设有呈半圆形凹陷状的灯座安装位2031，该灯座安装位2031与拱片配合，形成包覆并锁紧灯座加固装置201的圆形锁孔；其中，灯座安装位2031两侧分别与拱片204两侧的固定耳2041固定连接，优选的，所述拱片204两侧的固定耳2041通过螺栓与灯座安装2031两侧位固定连接，这样在使用时，只需通过螺栓调整两侧的固定位置，便可调松或者调紧锁孔，从而松开或锁住灯座201；并且，优选拱片204包覆住灯座201的一部分，这样更便于调整灯体的位置。
本发明采用灯座固定装置201作为固定端，连接发光二极管模组202、散热装置203、连接头205等部分组成的灯体，并再通过金属拱片203与散热装置203端部的灯座安装位2031，将灯座固定装置201包覆锁紧，使得整个LED路灯得到内、外两部的固定，达到了安装稳定牢固的效果，通常来讲， 可让E40型号的灯头也能够承载10公斤以上的灯体的重量，而且，其安装起来也十分方便。
参照图9的实施例二，作为本发明的优选实施方式，可在实施例一的基础上，作出进一步进行改进，其主要增设了以下结构：
一设置于发光二极管模202组与散热装置203之间，可借助发光二极管模组202与灯外部的温差所产生的自然对流而转动的内部自然对流装置206；
一位于发光二极管模组202与散热装置203外部，可借助发光二极管模组202与散热装置3之间的温差所产生的自然对流而转动的外部自然对流装置207；
内部自然对流装置206与内部自然对流装置206均是通过温差产生空气的自然对流转动的，为具有叶片、涡轮形状的扇叶结构。
    两个自然对流装置通过一纵向穿插于发光二极管模组202与散热装置203之间的转轴208连接，其中该转轴208通过承转件2081与散热装置203连接，承转件2081用于固定转轴208防止摆动。
在实际使用中，外部自然对流装置207的启动，可藉助电子脉冲、磁动力方式，也可直接由灯泡内部的自然对流的烟囱效应，或者加入史特灵引擎元件等方式启动，以此来解决自然对流装置转动时的静摩擦力将比动摩擦力大，在启动时，可能会出现不能转动的问题。
实施例二所增加的自然对流式散热，可加速整个灯的空气流动，加快热交换，不但使得装置的散热效果更佳，延长了灯的工作时间与使用寿命，而且相应的可以减少散热装置部分的体积，进而便能够减轻灯整体的重量与体积，更有利于装配及使用，使得整个路灯安装更为牢固。
上述是本发明参照较佳实施例而进行的说明示范，惟应了解的是在不脱离本发明之精神及范畴内，对于本发明所属技术领域中具有通常知识者而言，仍得有许多变化及修改。因此，本发明并不限制于所揭露的实施例，而是以后附申请专利范围之文字记载为准，即不偏离本发明申请专利范围所为之均等变化与修饰，应仍属本发明之涵盖范围。

Claims (5)

1.一种路灯装置，包括：
    一发光二极管模组；
    一位于发光二极管模组背面的散热装置；
其特征在于还包括有：
    一设置于发光二极管模组与散热装置之间，可借助发光二极管模组和散热装置之间的温差所产生的自然对流而转动的内部自然对流装置；
    一位于发光二极管模组与散热装置外部，可借助发光二极管模组和散热装置所组成的灯体部分与灯外部的温差所产生的自然对流而转动的外部自然对流装置；
一纵向穿插于发光二极管模组与散热装置之间，并连接内部自然对流装置及外部自然对流装置的转轴，该转轴通过承转件固定于路灯上。
2.根据权利要求1所述的一种路灯装置，其特征在于所述的内部自然对流装置和外部自然对流装置为扇叶状。
3.根据权利要求1或2所述的一种路灯装置，其特征在于所述散热装置尾部设有呈半圆形凹陷状的灯座安装位，该灯座安装位用于包覆固定住灯座。
4.根据权利要求3所述的一种路灯装置，其特征在于所述灯座安装位与一呈半圆形凹陷状的金属拱片结合，形成包覆并锁紧灯座的锁孔；所述金属拱片两侧设有安装耳，分别与灯座安装位两侧固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种路灯装置，其特征在于所述发光二极管模组包括热管及设置于热管上的发光二极管晶片，所述热管围绕于一圆筒外侧，圆筒内为通腔，通腔内设有与发光二极管晶片电气连接的电路板，在圆筒尾部侧壁上设有连接通腔的开口，所述开口连通路灯的外界，圆筒头部设有一圆筒盖。
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