一种具有电源寿命保护功能的大功率led照明装置
专利摘要:本发明公布了一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,包括:电源模块和照明模块,所述电源模块内安装有电源;所述照明模块上安装有若干照明单元,在所述电源模块和所述照明模块之间,放置有以阻止所述若干照明单元产生的第一热量和所述电源产生的第二热量相互热干扰的绝热模块。由于LED照明装置中常规大功耗发热器件为LED照明单元,电源相对发热量较少,因此本发明能阻止照明单元产生的第一热量散发至电源工作区域,降低电源工作环境的温度,提高了电源的使用寿命。
专利说明:
一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置
[0001] 技术领域
[0002] 本发明涉及照明领域,尤其涉及一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置。
[0003] 背景技术
[0004] LED照明装置,通常包括照明模块、安装座和电源。在实际安装过程中,根据需要有可能将照明模块安装在安装座的下面,电源安装在安装座的上面。由于照明模块在工作过程中产生的热量远大于电源产生的热量,因此,在竖直方向上,会形成烟囱效应,即照明模块产生的热量会向上热干扰至电源区域。由于电源工作环境需要较低的温度,因此,长时间条件下,热干扰至电源区域的由照明模块产生的热量会影响电源的使用寿命。美国专利US20170184288A1公布了一种单压腔的照明装置,该装置未设计防止照明模块产生的热量流向电源的结构措施,因而大大影响电源的使用寿命。
[0005] 发明内容
[0006] 为了延长LED照明装置的电源使用寿命,节约成本,本发明公开了一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置。
[0007] 本发明的技术方案是这样的:
[0008] 一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,包括:电源模块和照明模块,所述电源模块内安装有电源;所述照明模块上安装有若干照明单元,其特征在于:在所述电源模块和所述照明模块之间,放置有以阻止所述若干照明单元产生的第一热量和所述电源产生的第二热量相互热干扰的绝热模块。
[0009] 进一步地:所述电源模块还包括电源散热器及电源盒盖;所述照明模块还包括LED散热器,所述LED散热器的中间横向设置有若干通风孔;所述LED散热器的一侧自左向右均匀布置有若干散热片;所述照明单元安装在所述LED散热器的另一侧;所述电源盒盖设置在所述电源和所述若干散热片之间。
[0010] 进一步地:所述绝热模块包括绝热板和垫板;所述垫板安装在所述电源盒盖内侧底部;所述绝热板安装在由所述垫板和所述电源盒盖构成的空腔内。
[0011] 进一步地:所述绝热板的材质为:玻璃纤维、石棉、岩棉和EVA中的其中一种,或者为多种组合高热阻易压缩材料。
[0012] 进一步地:所述LED散热器和所述电源盒盖均大致呈圆盘状;所述电源盒盖的底部中心设置有向内凸出的以供安装线缆密封塞的阶梯圆孔,在所述阶梯圆孔的周围的所述电源盒盖的底部上设置有若干横向加强筋和纵向加强筋;在所述若干横向加强筋和所述纵向加强筋的交叉处设置有若干第一安装柱和第二安装柱;所述垫板安装在所述第二安装柱上;在所述若干横向加强筋和所述纵向加强筋的外侧设置有环状凸肋。
[0013] 进一步地:在所述电源盒盖的圆周侧壁均匀设置有若干散热孔。
[0014] 进一步地:所述散热孔的形状至少为椭圆形、圆形、正方形、长方形或者菱形的一种。
[0015] 进一步地:所述电源模块还包括压块,所述压块经装配和所述电源盒盖连接在一起,所述压板将所述线缆密封塞压住。
[0016] 进一步地:每一所述散热片的中部均设置有缺口,所述缺口至少为U形开口、凹形开口或者V型开口的一种;所述缺口的两侧边位于所述通风孔的外侧。
[0017] 进一步地:所述通风孔的形状至少为胶囊形、圆形,正方形,长方形、菱形、椭圆形的任意一种。
[0018] 进一步地:在所述LED散热器中部的若干散热片上,设置有若干第四安装柱,所述第四安装柱的半径小于相邻两所述散热片间的距离。
[0019] 进一步地:所述照明模块还包括支架;所述支架的两侧和所述LED散热器的外侧可拆卸连接。
[0020] 进一步地:所述支架大致呈U字型,在所述支架的两侧上端部,各设置有一弧形通槽;所述LED散热器通过所述弧形通槽实现功能角度无极调节。
[0021] 本技术方案的有益效果:本发明通过在电源模块和照明模块之间设置绝热模块,使得照明模块工作时产生的第一热量和电源工作时产生的第二热量之间不发生相互热干扰。由于LED照明装置中常规大功耗发热器件为LED照明单元,电源相对发热量较少,即第一热量远大于第二热量,因此绝热模块的存在,使得照明模块工作时产生的第一热量不会散发至电源模块工作环境,不会对电源造成损害,有效的保护了电源,提高其使用寿命。
[0022] 附图说明
[0023] 图1为本发明的原理图;
[0024] 图2为本发明的总装配图;
[0025] 图3为图2的分解图;
[0026] 图4为图3简化了模块示意图;
[0027] 图5为图3中的光源模块1的分解图;
[0028] 图6为图3中照明模块2的分解图;
[0029] 图7为图2沿M-M方向的全剖视图;
[0030] 图8为图7中A处放大图;
[0031] 图9为图7中B处放大图;
[0032] 图10为图7旋转180°后的视图;
[0033] 图11为图2沿N-N方向的全剖视图;
[0034] 图12为图11中C处放大图;
[0035] 图13为电源盒盖12的立体图;
[0036] 图14为图13的另一视角的视图;
[0037] 图15为包括LED散热器20和支架23的立体图;
[0038] 图16为LED散热器20中设置有若干散热片的立体图;
[0039] 图17为LED散热器20的正视图(不包括照明单元);
[0040] 图18为图17的后视图;
[0041] 图19为图18的D处放大视图;
[0042] 图20为图3中绝热模块2的分解图;
[0043] 图21为本LED照明装置水平放置时LED散热器20上的热量分布图;
[0044] 图22为本LED照明装置垂直放置时LED散热器20上的热量分布图。
[0045] 具体实施方式
[0046] 说明:本专利申请文档中,若有类似“第一XX”、“第二XX”的表述,并不必然表示称呼某一零件/部件/组件在本专利申请中出现的先后顺序,其目的仅仅是为了在称呼上区分同类但不同规格的零件/部件/组件,如“第一螺栓”、“第二螺栓”表示这两种螺栓不是同一螺栓,而是属于不同规格的两种螺栓,属于人为的将它们区别开来的称谓。另外,“第一螺栓”也并不必然表示出现的顺序一定在“第二螺栓”的前面。另外,对于零件/部件/组件的序号编制,如某一部件的序号为1,则11可能是该某一部件1的其中一个子零件,或者是和该某一部件属于同一装配层级的其它零件/部件/组件的标注,或者是和该部件毫不相关的其它零件/部件/组件的标注,序号的不同主要是为了区别不同的零件/部件/组件的标注,它们之间没有必然的装配/隶属关系。
[0047] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0048] 为了解决背景技术中提到的现有技术的缺陷,本发明公布了一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,该照明装置主要用于解决如下问题:
[0049] LED照明装置中常规大功耗发热器件为LED照明单元,电源相对发热量较少,照明单元产生的热量因远大于电源产生的热量,导致在照明装置中形成相互热干扰,使照明单元产生的热量损害电源,造成电源的使用寿命降低。
[0050] 参考图1,当照明模块工作时产生的高热区在上端,光源模块产生的低热区在下端时,根据烟囱效应,高热区中的热量向上流动,不会对处于下端的低热区中光源模块造成损害;若照明模块在下端,光源模块产生的低热区在上端,则高热区中的热量会向上流动到低热区,此时,处于低热区的光源模块会因为所处环境长时间温度过高而造成使用寿命降低。为了防止高热区中的热量在任何情形下和低热区的热量形成相互热干扰,则需要在高热区和低热区之间设置绝热层,本发明专利申请正是根据这一思想来设计相应结构的。
[0051] 参考图2和图3,图2为本发明所说的LED照明装置的总装图,图3为图2的部件分解图。
[0052] 参考图3,本发明所述的照明装置,包括电源模块1、绝热模块3和照明模块2;绝热模块3放置在电源模块1和照明模块2之间;这三者的关系可以通过图4所示的模块示意图来表示。
[0053] 参考图3和图4,照明模块工作时,其产生的第一热量远大于电源模块1产生的第二热量,由于电源模块1和照明模块2被绝热模块3隔开,也就意味着第二热量和第一热量被绝热模块3隔开,使得第二热量和第一热量不发生相互热干扰,因此,在安装本LED照明装置时,不管电源模块1处于上端(见图9)还是处于下端(见图7),还是和照明模块处于同一水平位置(见图11),都不会受到第一热量的影响,所以该结构能有效的保护电源模块1,提高电源模块1的使用寿命。
[0054] 具体地,参考图5,电源模块1包括电源101、电源散热器102、第一防水圈11和电源盒盖12;电源散热器102大致呈圆盘状,电源101设置在电源散热器102内侧并和电源散热器102可拆卸连接,当它们连接在一起后组成电源组件10。在电源散热器102的外侧,设置有若干散热鳍片(因视角原因,图5中未显示)。在图5中,第一防水圈11设置在电源散热器102和电源盒盖12之间。
[0055] 参考图7,图9和图14,在图14中,在电源盒盖12的底部外侧设置有环形凹槽135,它的形状和图5中第一防水圈11相适配。将第一防水圈11放入环形凹槽135后,再扣上电源散热器102,用螺丝(未图示)穿过图5中的电源散热器102上的第一通孔103、第一防水圈11的第二通孔(未图示)、电源盒盖12上的第一螺丝孔134(见图14),将电源散热器102和电源盒盖12密封在一起。由于有第一防水圈11的存在,因此电源101不会受到外界的水、尘土和其它垃圾的侵入,受到有效的保护。第一防水圈11的材质优选为硅胶、丁晴橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯、天然橡胶、聚氨酯中的一种。
[0056] 参考图13和图14,作为其中的一个实施例,电源盒盖12与图3中的照明模块2的外形相适配,大致呈圆盘状,在电源盒盖12的底部中间设置有向内凸出的阶梯圆孔130,该阶梯圆孔130用于放置如图8所示的线缆密封塞137。参考图8,线缆密封塞137放置在阶梯圆孔130中,阶梯圆孔130穿过绝热板30中间的第三通孔301,以及垫板31中间的第四通孔310,实现电源盒盖12在绝热板30和垫板31上的定位。由于绝热板30和垫板31组成了图3中的绝热模块2,因此可以说,绝热模块2在光源模块1上的定位也是通过阶梯圆孔130来实现的。
[0057] 进一步地,绝热板30的材质优选为玻璃纤维、石棉、岩棉、EVA的其中一种,或者选择其它多种组合高热阻易压缩材料。
[0058] 参考图13,在电源盒盖12的阶梯圆孔130的外侧的底部120,设置有若干横向加强筋128和纵向加强筋129,在横向加强筋128和纵向加强筋129的外侧设置有和绝热板30外形相适配的环状凸肋125。环状凸肋125高出横向加强筋128和纵向加强筋129。
[0059] 参考图13,在横向加强筋128和纵向加强筋129的交叉处,设置有若干对由第一安装柱132和第二安装柱131组成的圆柱对,该圆柱对相对于电源盒盖12底部120的中心对称分布。
[0060] 在图13中,在电源盒盖12上的每一个第一安装柱132上设置有圆柱通孔133;在每一个第二安装柱131上,设置有第一螺丝孔123。由图15可以看出,第一安装柱132和第二安装柱131均向内伸出,且它们的高度均高于横向加强筋128和纵向加强筋129。这样,当图3中的垫板31放置在第二安装柱131上时,螺丝(未图示)穿过垫板31上的第四通孔310,锁紧在图13中的第一螺丝孔123上,由此,垫板31盖住了第二安装柱131,垫板31和电源盒盖12的底部120组成了图11中的空腔136,绝热板30放置在空腔136中。参考图14,在环状凸肋125的外侧底部,还设置有若干第三安装柱126;在第三安装柱126上,加工有第二螺丝孔134(见图14),第二螺丝孔134自电源盒盖12的底部外侧加工,向位于电源盒盖12的底部内侧延伸,因此,图14的视角位置遮住了第二螺丝孔。
[0061] 请继续参考图14,在电源盒盖12的圆周侧壁,还对称设置有若干散热孔124。设置散热孔124的目的,是为了将照明模块3产生的部分第一热量迅速的向外散发出去,以降低第一热量对照明模块3的影响。
[0062] 作为进一步的优化设计,也为了视觉上的美观,图13中的散热孔124均匀布置于电源盒盖12的圆周侧壁,这样散热就很均匀。作为其中的一个实施例,图13中的散热孔124的外形优选为椭圆形,当然,根据需要,也可以设计成其它形状,如圆形,正方形,长方形或者菱形。
[0063] 另外,图13中,在电源盒盖12的圆周侧壁,还对称设置有两避空缺口122,其目的是避开图15中的支架23。
[0064] 参考图8,线缆密封塞137为阶梯状的圆台形,因此,阶梯圆孔130的外形和线缆密封塞137相适配,在线缆密封塞137上,设置有若干第五通孔138,以穿过电缆线(未图示)使用。参考图8和图20,在垫板31的中间,设置有供线缆密封塞137穿过的第六通孔311,在第六通孔311的外侧,均布有前面所述的若干第三通孔310.在前面的叙述中,已经描述了第三通孔310的作用,在此不再累述。
[0065] 参考图8,电源模块1还包括压块140。压块140优选为一圆环状薄板,其中心设置有供电缆穿过的第八通孔139。压块140从电源盒盖12的底部的外侧压住线缆密封塞137,当用螺丝(未图示)将压块140拧紧在电源盒盖12的底部的外侧后,线缆密封塞137也被牢牢固定在电源盒盖12上。
[0066] 返回参考图3,图3中的电源模块还包括LED散热器。具体地,LED散热器的结构参考图15-18,图15中,在LED散热器20的外表面上,自左向右均匀设置有若干散热片204,205,206…,每一相邻散热片在横向上均间隔相同距离。
[0067] 参考图16,每一散热片的中间均开有U形缺口,所有的U形缺口连在一起构成一条U形通道,该U形通道位于LED散热器20的外表面中间,其走向为自左向右。
[0068] 继续参考图15和图17,在LED散热器20的中间,横向设置有若干通风孔202。由图16可以看出,通风孔202位于U形缺口的中间。
[0069] 参考图17,LED散热器20的内表面被若干通风孔202分为上下两部分,因此,从理论上说,LED散热器20的内表面上下两部分都可以安装图2中的照明模块3。作为其中的一个实施例,参考图5,本装置的技术方案为在LED散热器20上布置4组照明单元22,其中,上下各两组。每一组照明单元22包括若干照明点光源。
[0070] 需要说明的是,照明单元22的组数仅仅是示例性的,可以根据需要,将照明单元的组数以LED散热器20的中心对称设置为“米”字型的6组。
[0071] LED散热器20的形状可以根据需要设计为方形,矩形,圆形,椭圆形,在此不做限制。
[0072] 上述每一散热片中间的缺口形状除了为U形缺口外,还可以设计为凹形缺口,或者为V形缺口,或者其它形状的缺口,只要方便通风孔202通风即可。
[0073] 为了优化LED散热器20的通风功能,参考图17,在LED散热器20的中间上、下两侧,还设置有一对通风孔202。
[0074] 作为其中的一个实施例,图17所示的通风孔202的形状仅仅示例性的为胶囊型,但是可以根据需要加工成为圆形,正方形,长方形、菱形,椭圆形或者其它形状的任意一种。
[0075] 参考图18和图19,图18为图17的后视图,图19为图18中D处放大图。当LED散热器20竖直放置时,图6中的若干组照明单元22工作时产生的第一热量的一部分通过若干散热片散发到空气中去,另一部分通过若干通风孔202沿着散热片向上运动(如图19所示的箭头向上的方向),而处于LED散热器20上方的冷空气由于密度比由通风孔202散发出的热空气的密度大,所以向下移动(如图19所示的箭头向下的方向),因此,处于上方的冷空气和处于下方的热空气发生对流,并进行热量交换,从而将第一热量带到空气中,因此照明单元22的工作环境温度得到了降低,其使用寿命得到了提高。
[0076] 参考图19,在LED散热器20中心背面的散热片205上,还设置有若干第四安装柱210,在第四安装柱210上,设置有第八通孔209,第八通孔209供电缆线(未图示)穿过使用。第四安装柱210的圆心位于散热片上,其半径小于相邻的两散热片间的距离,因此,如图18,图19所示,当LED散热器20竖直放置时,才能实现上一段所述的位于上端的冷空气和位于下端由照明单元22工作产生、并经通风孔202流出的热空气形成空气对流。
[0077] 参考图21,图21显示的是当LED散热器20水平放置(如图7和图9)时,位于通风孔202前后两侧的各两组照明单元22(结合图6)的热量分布基本相同。在LED散热器20(图17)的中间位置处,由于没有放置照明单元,所以温度明显低于LED散热器上设置有4组照明单元的地方;而且,从图21也可以看出,在LED散热器20上越靠近LED散热器20边缘外侧的地方,温度越低,这是因为在图11中,通过散热片散发到空气中的那部分第一热量是通过散热孔124散发到空气中去。电源盒盖12扣在散热片上,导致散热片的上端被电源盒盖12盖住,所以散热孔124将部分第一热量挥发出去,因此LED散热器20外侧的温度较低,而越往LED散热器中心位置靠拢,温度越高,而在LED散热器中心位置,又由于没有照明单元,温度又降了下来。
[0078] 参考图22,图22显示的是当LED散热器20垂直放置时,LED散热器20上的热量分布情况。从图22可以看出,通风孔202上面的两组照明单元所处的位置的温度低于位于下面的两组照明单元所处的位置的温度。参考图19,这是因为,从通风孔202流出的热空气和位于LED散热器20上端的冷空气发生对流,通风孔202上面的两组照明单元产生的热量一部分通过通风孔202流出,另一部分则通过散热片挥发出去。因此,处于通风孔202上面的两组照明单元所处的位置的温度较低;对于通风孔202下面的两组照明单元,由于经通风孔202流出的热风的密度小于LED散热器20下面的冷空气密度,所以不会产生对流,通风孔202下面的两组照明单元产生的热量不会从通风孔202流出,只能通过散热片挥发出去,因此散热效果不如通风孔202的上端部。因此,LED散热器中位于通风孔202上面的部位的散热效果优于位于通风孔202下面的部位。
[0079] 参考图6和图15,照明模块2还包括支架23。支架23的形状可以设计成U型,也可以设计成凹形,还可以根据需要设计成其他形状。图15中,支架23的形状仅仅示例性的设计成大致呈“U”形,其两侧为弧线设计。支架23的两侧和LED散热器20的外侧通过螺丝23a可拆卸连接。另外,在支架两侧上端,设置有弧形通槽23b,弧形通槽23b内安装有两个螺栓23c。调节螺栓23c,可以改变本装置和水平面的夹角,进一步改变照明单元的出射光角度。
[0080] 请继续参考图15,在LED散热器20的上端,还设置有和散热片204,205,206的延伸方向相反的帽檐207。帽檐207和LED散热器20通过螺丝207a可拆卸连接。帽檐207可以阻止灰尘,雨水从上方掉落在照明单元22上。
[0081] 参考图6,照明模块还包括设置在LED散热器20和照明单元22之间的第二防水圈21。第二防水圈21共有一对,均安装在照明单元22的两对凹槽22a(见图12)内。第二防水圈21和LED散热器20、照明单元22安装在一起后,可以防止水分进入照明单元,造成照明单元被淋湿。
[0082] 本发明通过在LED照明装置中的电源模块和照明模块之间设置绝热模块,使得照明单元工作时产生的第一热量和电源工作时产生的第二热量之间不发生相互热干扰,虽然第一热量远大于第二热量,但由于绝热模块的存在,所以不会对电源造成损害,有效的保护了电源,提高其使用寿命。
[0083] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包在本发明范围内。
权利要求:1.一种具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,包括:电源模块和照明模块,所述电源模块内安装有电源;所述照明模块上安装有若干照明单元,其特征在于:在所述电源模块和所述照明模块之间,放置有以阻止所述若干照明单元产生的第一热量和所述电源产生的第二热量相互热干扰的绝热模块。
2.如权利要求1所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述电源模块还包括电源散热器及电源盒盖;所述照明模块还包括LED散热器,所述LED散热器的中间横向设置有若干通风孔;所述LED散热器的一侧自左向右均匀布置有若干散热片;所述照明单元安装在所述LED散热器的另一侧;所述电源盒盖设置在所述电源和所述若干散热片之间。
3.如权利要求2所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述绝热模块包括绝热板和垫板;所述垫板安装在所述电源盒盖内侧底部;所述绝热板安装在由所述垫板和所述电源盒盖构成的空腔内。
4.如权利要求3所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述绝热板的材质为:玻璃纤维、石棉、岩棉和EVA中的其中一种,或者为多种组合高热阻易压缩材料。
5.如权利要求3所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述LED散热器和所述电源盒盖均大致呈圆盘状;所述电源盒盖的底部中心设置有向内凸出的以供安装线缆密封塞的阶梯圆孔,在所述阶梯圆孔的周围的所述电源盒盖的底部上设置有若干横向加强筋和纵向加强筋;在所述若干横向加强筋和所述纵向加强筋的交叉处设置有若干第一安装柱和第二安装柱;所述垫板安装在所述第二安装柱上;在所述若干横向加强筋和所述纵向加强筋的外侧设置有环状凸肋。
6.如权利要求5所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:在所述电源盒盖的圆周侧壁均匀设置有若干散热孔。
7.如权利要求6所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述散热孔的形状至少为椭圆形、圆形、正方形、长方形或者菱形的一种。
8.如权利要求5所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述电源模块还包括压块,所述压块经装配和所述电源盒盖连接在一起,所述压板将所述线缆密封塞压住。
9.如权利要求2所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:每一所述散热片的中部均设置有缺口,所述缺口至少为U形开口、凹形开口或者V型开口的一种;所述缺口的两侧边位于所述通风孔的外侧。
10.如权利要求2所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述通风孔的形状至少为胶囊形、圆形,正方形,长方形、菱形、椭圆形的任意一种。
11.如权利要求2所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:在所述LED散热器中部的若干散热片上,设置有若干第四安装柱,所述第四安装柱的半径小于相邻两所述散热片间的距离。
12.如权利要求2所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述照明模块还包括支架;所述支架的两侧和所述LED散热器的外侧可拆卸连接。
13.如权利要求12所述的具有电源寿命保护功能的大功率LED照明装置,其特征在于:所述支架大致呈U字型,在所述支架的两侧上端部,各设置有一弧形通槽;所述LED散热器通过所述弧形通槽实现功能角度无极调节。
公开号:CN110608398
申请号:CN201911045628.2A
发明人:马二华 帅春江 吕祥武 尹亚
申请人:深圳市美斯特光电技术有限公司
申请日:2019-10-30
公开日:2019-12-24
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