專利名稱：模塊化led路燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于照明的路燈，尤其涉及以大功率高亮度發光二極管作 為照明光源的LED照明路燈，屬于半導體照明技術領域。
背景技術：
目前，我國雖有多家企業開發生產LED城市照明路燈，多數廠家是利用 鋁合金型材組合的路燈，采用平板散熱器型材和不銹鋼外框組合，將LED焊 接在鋁基板上制作成模塊，在模塊的底部涂抹導熱膏用螺絲固定于鋁合金型材 散熱器平板上，罩上PC光源外罩，連接驅動電源，完成LED路燈的設計制 作。雖然該款路燈的熱傳導和散熱效果均佳，能將LED所產生的熱量迅速的 傳導到散熱器上，再由裸露在空氣中的散熱鰭片散發到空氣中，由流動的空氣 帶走熱量，但是由于整個燈具是由多個部分連接組合而成，產品一致性差。在 防滲水安全上僅靠防水膠是極不可靠的，所以在防護等級上達不到要求。更主 要的是所有LED均安裝在一個平板上，無法對燈具進行合理的配光，在實際 使用中該款路燈的照明半徑無法滿足路燈的照明范圍；而且外觀呆板。
另外，傳統燈殼改制的LED路燈存在的問題利用傳統路燈燈頭改制的 LED路燈，雖然采用了鋁型材做散熱器，將整個光源和驅動電路裝入鋁合金燈 殼中，解決了燈具的防護等級問題，但是整個光源是在密閉的燈殼中，燈具工 作中所產生的熱量無法散發到空氣中帶走。導致LED模塊和驅動電路在極惡 劣的環境中工作，工作溫度急劇升高，LED隨著溫度的升高而出現死燈和光衰；驅動器也因溫度超過而燒毀，大大降低了燈具的可靠性和使用壽命。故此 方案是不成熟的。
發明內容
為克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種模塊化LED 路燈，利用特定出光角度的透鏡模塊及散熱器，提供一種散熱效果好、維修更 換方便且節能的LED照明路燈。
本實用新型的目的，將通過以下技術方案來實現
模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、 LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅動器、散熱孔、蓋板、卡 扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設有散 熱器，而外殼主體內部分設有光源室及電源室，其中，在所述電源室設有恒流 驅動器及散熱孔；而在所述光源室按多個相同或不同角度設有多個模塊安裝 面，由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED 照明單元分別安裝在這些模塊安裝面上。
進一步地，所述安裝可以是兩側照明單元所采用的LED模塊功率比中間 的LED模塊功率大。
進一步地，所述蓋板一端與外殼主體通過一個側面旋轉軸組件轉動連接固 定，而另一端的蓋板及外殼主體上下分別設有楔形倒扣與卡扣，卡扣與楔形倒 扣組合鎖定外殼主體。
進一步地，所述LED模塊通過導熱硅脂貼裝在印刷電路板上，印刷電路 板等距排列，印刷電路板底部裝有導熱管，導熱管與外殼主體緊密連接。再進一步地，所述出光透鏡模塊由樹脂或PC制成，若干小透鏡組合成一 個透鏡模塊，出光透鏡模塊的四周內嵌有密封圈，采用硅橡膠條進行防水防 塵，可達到IP65的防護等級。
更進一步地，所述散熱器結構為鰭狀或翅狀，并為鋁材質或銅合金材質， 鰭片的方向是平行于道路，散熱器一端或四周留有散熱孔，需要散發的熱氣與 氣流方向一致，不會因氣流而形成渦流而造成熱氣的滯留，進而由流動的氣流 順利帶走而散發，以最快是速度將熱量散發。
更進一步地，所述LED模塊的數量為1 10組，每組LED模塊上布置 6 30只大功率發光二極管。且所述發光二極管的功率為1W 5W， LED模塊 在生產時制作成各種發光角度和各種功率的產品，發光二極管光源沿縱向或環 形或呈陣列狀均勻分布于出光透鏡模塊內，所述的出光透鏡模塊的出光角度在 60o 135o。
本實用新型的有益效果體現在
①該模塊化LED路燈從材質及結構上進行了散熱改良，保證了燈具的機 械強度和使用壽命；②提高了燈具的防護等級，使其達到道路和街道照明燈具 的安全要求標準；③提升了光線的利用率，從而有效節省投入成本和運行成 本；④有效消除了熒光燈帶來的電磁干擾和電磁污染，具有顯著的節能環保優 點，廣泛適合于庭園、廣場和主次干道路等場所使用。


圖1是本實用新型模塊化LED路燈的內部的結構示意圖； 圖2是本實用新型模塊化LED路燈的外部的結構示意圖；圖3是本實用新型模塊化LED路燈的中心縱向軸截面示意圖； 圖4是本實用新型燈體內部的LED照明單元的結構示意圖； 圖5:燈體內部恒流驅動器結構示意圖
具體實施方式
本實用新型揭示了一種模塊化LED路燈。如圖1、圖2及圖3所示，該模 塊化LED路燈，包括外殼主體1、熱管2、 LED模塊3、出光透鏡模塊4、散 熱器5、密封圈6、恒流驅動器7、散熱孔8、蓋板9、卡扣10、緊固件ll。該 燈體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體1內部配有熱管2，外側設有散熱 器5，散熱器5 —端或四周留有散熱孔8，且外殼主體1內部設有光源室和電 源室，在其電源室內裝配有恒流驅動器7及散熱孔8，在其光源室的凹口周邊 配裝有出光透鏡模塊4，同時設有多個相同或不同角度的模塊安裝面，另在安 裝面上按不同的配置需要安裝若干個不同的LED模塊單元。安裝可以是兩側 照明單元所采用的LED模塊3功率比中間照明的LED模塊3功率大。用多種 功率組合的LED模塊3組成的LED路燈，利用其光的導向性可以有效的控制 光線的分布范圍，使LED模塊3發出的光成為一個長條形光帶沿路面方向鋪 展。光源室采用內置導光多角度平面安裝板合理組合的方法實施，采用不同 LED管(不同LED管，發射角不同，只要選擇不同的導光面的安裝LED模塊 3即可以改變出光的角度)；且熱管2、 LED模塊3、出光透鏡模塊4、密封圈 6可以通過緊固件11緊密連接成一個LED照明單元，安裝維修和防水性能大 大提高。
上述模塊化LED路燈的蓋板9與外殼主體1通過一個側面旋轉軸組件動連接固定，另一側邊蓋板9及外殼主體1分別設有契形倒扣及卡扣，卡扣IO 與契形倒扣組合鎖住外殼主體1;外殼主體1的主體表面采用陽極氧化處理，
再采用環保氟碳粉末靜電噴涂，使燈具本身可定制不同的顏色。
外殼主體1外表面制作有鰭狀或翅狀散熱器5，其為鋁材質或銅合金材 質。散熱器5的散熱效果主要取決于散熱器5與發熱物體接觸部分的吸熱和散
熱器5的設計，為了將吸收的熱量有效地傳導到盡量多的鰭片上，因此還需要
吸熱底有較好的橫向熱傳導能力，我們在設計燈具時首先滿足吸熱底有足夠的
厚度，同時考慮LED模塊3的安裝孔位進行加筋，也加強了燈具的整體性和 機械強度。
如圖4所示為了提升吸熱能力，LED模塊3與散熱器5之間還可設有熱 管2，希望熱管2與LED模塊3緊密結合，不留任何空隙，壓鑄出來的表面這 是無法實現的。吸熱底與LED模塊3之間必然存在一定的空隙，如果空隙中 是高熱阻的空氣，就無法得到良好的導熱效果，要想根本上提高散熱器5吸熱 底的吸熱能力，就必須提高其底面平整度。平整度是通過表面最大落差高度來 衡量的，通常熱管2散熱器5的底部稍經處理即可達到O.lmm以下，采用銑床 或多道拉絲處理可以達到0.03mm，熱管2、散熱器5的吸熱底越平整熱阻越 小，越有利于熱量吸收，再采用具有較低熱阻及較佳適應性的材料填充其中的 空隙，這便是導熱膏的用武之地，涂抹導熱膏成為了 LED模塊3安裝到散熱 器5的必須步驟，從而達到吸熱的最佳效果。熱管2能將LED燈頭產生的熱 量及時快速地傳遞給散熱器5，更好地改善路燈的散熱效果，使路燈中的大功 率型LED光源在允許的環境溫度范圍內工作，提高了大功率LED路燈的可靠 性。本實用新型的LED模塊3利用導熱硅脂均勻貼裝在電路板上，外殼主體1
內部為矩形，便于光線分布和二次配光，LED模塊3電路板嵌入外殼主體l內 部槽中，各LED模塊3的印刷電路板之間等距排列。我們將LED模塊3的吸 熱底和散熱鰭片壓鑄成一體，散熱器5 —端或四周留有散熱孔8，即能夠將從 LED組吸收的熱量迅速的傳導到鰭片部分，整個燈體和散熱鰭片上部是裸露于 空中的，而且我們的鰭片的方向是平行于道路，需要散發的熱氣與氣流方向一 致，不會因氣流而形成渦流而造成熱氣的滯留，進而由流動的氣流順利帶走而 散發，以最快是速度將熱量散發。故整體燈具具有吸熱快，熱阻小，散熱順 暢，防護等級高，機械強度好的優點，保證了 LED的散熱性能，工作穩定， 減小光衰，延長了使用壽命。
所述的出光透鏡模塊4四周內側嵌有密封圈6，便于防塵和防水。出光透 鏡模塊4由樹脂或PC制成，若干小透鏡組合成一個透鏡模塊，使LED發出的 眩眼的發散光變成柔和的平行光，且具有良好的透光性和防塵防水性。由于我 們在燈體的設計上對整個出光透鏡模塊4上部無任何開口，整體的加工為樹脂 或PC —次性壓鑄成型，在整體的上部不存在滲水和防塵的煩惱，僅對燈體向 下方向的光源室和電器室進行防護即可，這樣防護問題就簡單了。
根據實際功率大小需要，每只LED路燈所使用的LED模塊的數量可以不 同，通常為1 10組。而且，每組LED模塊上并排布置的LED燈管的數量也 可以不等，通常為6 30只，LED燈管的功率為1W 5W，它們沿縱向或環形 或呈陣列狀，通過分點、逐線組合均勻分布于出光透鏡模塊4內，配置時可根 據應用對象的總光通量要求調整LED總數量。光源配套的出光透鏡模塊4角 度可以不同，出光角度為60° 135°，來調整光線分布面域。本實施例中，該燈體選用了 4組LED模塊，且每個模塊包含了 30只LED燈管。
LED燈是一種半導體產品，需用低壓直流來驅動.驅動一般采用兩種方 式恒壓驅動方式或恒流驅動方式。由于恒壓驅動方式，驅動電壓輕微的擾動 都會造成相對光通量大幅度的改變；而采用恒流方式驅動的LED受驅動電流 的擾動的影響要小得多，因此本方案選擇恒流的驅動方式。如圖5所示，即在 燈具的另一端設有一個電源室、并通過線槽與光源、安裝孔相連通，蓋板9的 大小與電器室相適配、密封膠條與光源室、電器室相適配，通過蓋板9、密封 膠條將電源室進行密封，AC/DC恒流驅動器7的輸入端連接電源連接線，輸出 端通過連接線連接LED模塊3的輸入端，恒流驅動器7涂抹導熱膏加螺絲貼 裝于散熱殼體的電源室內的安裝面上，連接線敷設于散熱殼體的光源室和電源 室之間的線槽內，恒流驅動器7另提供過溫保護的功能，能夠顯著降低大功率 LED的發熱量，減少光衰。
通過以上的描述可以全面揭示出①該模塊化LED路燈從材質及結構上 進行了散熱改良，保證了燈具的機械強度和使用壽命；②提高了燈具的防護等 級，使其達到道路和街道照明燈具的安全要求標準；③提升了光線的利用率， 從而有效節省投入成本和運行成本；④有效消除了熒光燈帶來的電磁干擾和電 磁污染，具有顯著的節能環保優點，廣泛適合于庭園、廣場和主次干道路等場 所使用。
綜上藉由具體實施例對本實用新型技術方案的進一步說明，并非以此對權 利要求的保護范圍進行限制。在構造、制造方法和使用各方面均可進行細節上 的多重選擇。因此，凡對本實用新型實施例及其附圖進行任何修飾或等效變 換，皆應包括在本實用新型保護范圍之內。
權利要求1.模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅動器、散熱孔、蓋板、卡扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設有散熱器，而外殼主體內部分設有光源室及電源室，其中，在所述電源室設有恒流驅動器及散熱孔；而在所述光源室按多個角度設有多個由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED照明單元。
2. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述蓋板一端 與外殼主體通過一個側面旋轉軸組件轉動連接固定，而另一端的蓋板及外殼主 體上下分別設有楔形倒扣與卡扣，卡扣與楔形倒扣組合鎖定外殼主體。
3. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述光源室內 置有多角度的導光平面，對應裝配不同的LED模塊。
4. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述各LED模 設在印刷電路板上，且印刷電路板間等距排列，導熱管裝配在印刷電路板底 部。
5. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述出光透鏡 模塊由樹脂制成。
6. 根據權利要求1或5所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述出光 透鏡模塊的出光角度在60° 135°。
7. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述密封圈內 嵌于出光透鏡模塊的四周。
8. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述散熱器為 鰭狀或翅狀，由鋁或銅合金制成。
9. 根據權利要求1所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述LED模塊 的數量為1 10組，且每組布置6 30只大功率發光二極管。
10. 根據權利要求9所述的模塊化LED路燈，其特征在于所述發光二 極管是功率為1W 5W的發光二極管，沿縱向或環形或呈陣列狀，通過分點、 逐線組合均勻分布在出光透鏡模塊內。
專利摘要本實用新型提供了模塊化LED路燈，其特征在于所述LED路燈包括外殼主體、熱管、LED模塊、出光透鏡模塊、散熱器、密封圈、恒流驅動器、散熱孔、蓋板、卡扣及緊固件；所述外殼主體采用一體化鋁合金壓鑄成型，外殼主體外部設有散熱器，而外殼主體內部分設有光源室及電源室，其中，在所述電源室設有恒流驅動器及散熱孔；而在所述光源室按多個相同或不同角度設有多個模塊安裝面，由熱管、LED模塊、出光透鏡模塊及密封圈通過緊固件連接而成的LED照明單元分別安裝在這些模塊安裝面上。本實用新型的模塊化LED路燈具有散熱效果好，維修更換方便，節能環保，且光線利用率和防護等級高的特點，推廣意義巨大。
文檔編號F21V29/00GK201322225SQ20082023754
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月17日 優先權日2008年12月17日
發明者孫建國, 楊海峰, 潘貴成, 康 鮑 申請人:南京漢德森科技股份有限公司