專利名稱：Led戶外燈具及l(fā)ed路燈、led廣場燈、led庭院燈、led隧道燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種戶外燈具，尤其是一種采用LED光源的戶外燈具，同時還涉及運(yùn) 用該LED戶外燈具的LED路燈、LED廣場燈、LED庭院燈和LED隧道燈，屬于燈具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前全球各國都在大力推廣LED照明，然而在照明領(lǐng)域LED還未能普及。這主要 是因為LED照明成本高，技術(shù)不成熟。但究其更深層的原因在于，LED照明的散熱問題還未 能很好地解決。我們可以從LED溫度與其發(fā)光效率之關(guān)系看出LED散熱的重要性當(dāng)結(jié)面 溫度由25t:上升至IO(TC時，其發(fā)光效率將會衰退20%到75%不等，其中又以黃色光衰退 75%最為嚴(yán)重。此外，當(dāng)LED的操作環(huán)境溫度愈高，其壽命亦愈低，當(dāng)操作溫度由63t:升到 74t:時，LED平均壽命將會減少3/4。因此，LED照明的散熱問題構(gòu)成了 LED照明推廣普及 的瓶頸，戶外照明更是如此。 檢索現(xiàn)有關(guān)于LED燈具散熱的技術(shù)文獻(xiàn)有 —、專利號200920112089. 5的中國專利公開了一種COB封裝的大功率LED路燈用 模組，該模組包括透鏡、硅膠、金線、芯片、散熱板，芯片直接固接在散熱板的凸臺上。該模組 安裝到戶外燈具(如路燈等)上后，散熱板吸收的熱量無法迅速傳給別處(比如燈桿、燈罩 或空氣等)，而且凸起小平臺減少了導(dǎo)熱面積，不利散熱，因此這種模組實際不能有效完成 LED芯片的散熱。此外，該模組制作帶凸臺散熱板的工藝煩瑣，封裝LED芯片的成本高。
二、申請?zhí)?00710031038. 5的中國專利公開了一種帶外置散熱器大功率LED路 燈燈具，包括燈具主殼體、燈罩、LED燈、外置散熱器、電源電路系統(tǒng)，燈具主殼體包括殼體、 熱管連接器、LED燈座、熱管、散熱構(gòu)件組合構(gòu)成，其燈具主殼體的一端設(shè)有不少于一根或一 組熱管連接于LED燈座，熱管連接器的另一端設(shè)有不少于一根或一組熱管連接于外置散熱 器。該LED燈具通過熱管將LED燈座與外置散熱器連接已進(jìn)行熱傳導(dǎo)，但卻沒有解決LED 產(chǎn)生的熱量如何快速傳給LED燈座的問題，熱管并不能把LED產(chǎn)生的熱量直接完全帶走；而 且采用熱管的燈具制作工藝復(fù)雜、成本太高，難以在一般戶外燈具上普及應(yīng)用。
三、申請?zhí)?00710028778. 3的中國專利公開了一種大功率LED路燈燈桿，由燈桿 與散熱器組合而成，是燈桿穿過散熱器或散熱器側(cè)掛在燈桿上的連結(jié)方式。該燈桿只提及 了燈桿散熱問題，并未提及LED產(chǎn)生的熱量如何傳給燈桿；而且燈桿與散熱器的間接連結(jié) 方式也影響燈桿與散熱器的傳熱速率和效率。 上述例舉的現(xiàn)有關(guān)于LED燈具散熱技術(shù)都或多或少地存在這樣那樣的問題，均未 能徹底解決戶外LED燈具的散熱問題，因此仍然無法帶來戶外LED燈具的普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提出一種徹底解決戶外LED燈具散熱問題的戶外LED 燈具。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種LED戶外燈具，包括燈 座、燈座支撐件、LED驅(qū)動模塊和安置于燈座上的LED，所述燈座和燈座支撐件制成整體散 熱器結(jié)構(gòu)，所述燈座上制有平臺，所述LED直接封裝在所述平臺上。 本發(fā)明的戶外LED燈具，由于創(chuàng)造性地將LED直接封裝在燈座上而不是封裝在散 熱板后再裝在燈座上，大大減少了現(xiàn)有技術(shù)中LED熱傳導(dǎo)中的過多中間環(huán)節(jié)，加上燈座的 整體散熱器結(jié)構(gòu)，使得LED產(chǎn)生的熱量可以直接從燈座這個大散熱器快速散發(fā)，從而徹底 解決LED燈具的散熱問題。 值得一提的是，本發(fā)明將LED直接封裝在燈座上以及將燈座和燈座支撐件制成整 體散熱器結(jié)構(gòu)的構(gòu)思并非在本發(fā)明公開之前就能顯而易見地從現(xiàn)有技術(shù)中得出，尤其是現(xiàn) 有技術(shù)中沒有將LED直接封裝在燈座上的實施工藝，更限制了這種構(gòu)思的產(chǎn)生。本發(fā)明人 則突破了現(xiàn)有技術(shù)中單獨在燈座或燈座支撐件設(shè)置零星散熱器以及LED不直接封裝在燈 座上的雙重傳統(tǒng)思維習(xí)慣，從而開辟了 LED直接通過具有大面積散熱器結(jié)構(gòu)的燈座和燈座 支撐件進(jìn)行散熱的結(jié)構(gòu)模式。本發(fā)明人所解決的LED直接在燈座封裝的工藝則另案描述。
上述技術(shù)方案的改進(jìn)是所述LED上設(shè)有反光罩，所述反光罩具有彼此相通、對中 且面積不等的大、小兩端口和連接大、小兩端口之間的罩體，所述小端口位于LED的正上方 并與LED的周邊對齊，所述罩體的內(nèi)表面是拋物面。 本發(fā)明人對LED發(fā)熱機(jī)理進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)(1)目前戶外燈具封裝LED時用 到不少膠粘劑(如環(huán)氧樹脂或硅膠)，這些膠粘劑固化后會在LED的發(fā)射光出射線路上形成 透光層(環(huán)氧樹脂層或硅膠層)。由于這些透光層各處的折射率變化很大，LED發(fā)射光有相 當(dāng)一部分在經(jīng)過透光層時會形成反復(fù)來回不規(guī)則的反射，加上LED本身的折射率不同，從 透光層反射后的部分光再經(jīng)LED本身不規(guī)則反射，使得相當(dāng)一部分LED發(fā)出的光消耗在無 謂的反射中并產(chǎn)生大量熱量。(2)LED的發(fā)射光是散射光，LED燈具上彼此挨近的多個LED 發(fā)射光就會互相形成干涉，這些互相干涉的發(fā)射光就會耗費(fèi)光能同時也產(chǎn)生熱能。因此實 際上，LED的發(fā)熱量有很大部分是來自于LED發(fā)射光經(jīng)過透光層無謂反射后的光能消耗和 多個LED發(fā)射光之間互相干涉的光能消耗?；诖税l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人創(chuàng)造性地運(yùn)用在現(xiàn)有反 射式LED顯示屏中的反光碗技術(shù)， 一是使LED發(fā)射光在經(jīng)過透光層時不再反復(fù)反射，光一折 射到反光罩壁上就被反射出來，二是每個LED發(fā)射光經(jīng)反光罩后可以平行射出，多個LED發(fā) 射光之間不再形成干涉。這樣，既提高光的利用率，又大量減少了 LED發(fā)射光因為光能消耗 所產(chǎn)生的熱量。 本發(fā)明人突破傳統(tǒng)一味對LED發(fā)熱量進(jìn)行散發(fā)的定式思維，逆向考慮去對LED發(fā) 熱量進(jìn)行控制，并成功找到減少LED發(fā)熱量的技術(shù)手段，從而為戶外LED燈具散熱問題的徹 底解決提供了一種全新道路。需要說明的是，本發(fā)明運(yùn)用的反光罩技術(shù)手段明顯不同于反 射式LED顯示屏中反光碗技術(shù)手段，不僅不是輕而易舉可以想到的，而且所解決的技術(shù)問 題和技術(shù)效果也完全不同，因此是對現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)造性運(yùn)用。 上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)是所述反光罩采用導(dǎo)熱材料制成，其周邊處設(shè)制有 小型散熱器。這樣，LED發(fā)射光所產(chǎn)生的熱量還可以經(jīng)反光罩及小型散熱器散發(fā)，進(jìn)一步提 高本發(fā)明燈具的散熱能力。 上述技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)是所述拋物面是復(fù)合拋物面。這樣，LED發(fā)射光可 以更多地轉(zhuǎn)成平行光發(fā)射出去，提高發(fā)射光利用率的同時進(jìn)一步避免光能消耗為熱能以減少LED發(fā)熱量。 上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)是所述反光罩的大端口外側(cè)設(shè)有凹透鏡。這樣， LED發(fā)射光再經(jīng)過凹透鏡后可以形成各種照射形狀和覆蓋面，從而滿足各種實際場所的照 明要求。 上述技術(shù)方案的完善是所述LED和反光罩彼此對齊排成陣列，所述導(dǎo)熱材料是 金屬或陶瓷，所述小型散熱器與LED反光罩陣列合為一體，所述燈座和燈座支撐件的表面 涂有軟陶瓷涂層。 本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上推出的第一種技術(shù)方案是一種LED路燈，包括LED 戶外燈具，所述燈座支撐件是燈桿。 上述第一種技術(shù)方案的完善是所述燈桿中間有貫通其上下端的通道，其底部有 一小門；所述小門上設(shè)有通風(fēng)進(jìn)孔，所述燈座底面設(shè)有通風(fēng)出孔。 本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上推出的第二種技術(shù)方案是一種LED廣場燈，包括 LED戶外燈具，所述燈座支撐件是燈桿，所述燈座是環(huán)形燈座，所述平臺沿環(huán)形燈座的環(huán)面 上制有二個以上。 本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上推出的第三種技術(shù)方案是一種LED庭院燈，包括 LED戶外燈具，所述燈座支撐件是燈桿，所述燈座和燈桿合為一體，所述燈座位于燈桿的頂 端并貼有反光膜，所述燈座上設(shè)有倒置發(fā)曲面反光錐體，所述燈座和曲面反光錐體的周邊 鑲嵌有透明罩。 本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上推出的第四種技術(shù)方案是一種LED隧道燈，包括 LED戶外燈具，所述燈座與燈座支撐件合為一體制成箱體狀。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的LED戶外燈具及其衍生的LED路燈、LED廣場燈、LED庭 院燈和LED隧道燈作進(jìn)一步說明。 圖1是實施例一裝有LED戶外燈具的LED路燈的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1中燈桿截斷后的局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖1中燈座的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖3中I處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是圖4中LED和反光罩陣列部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是圖5中單個LED和反光罩的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是實施例二裝有LED戶外燈具的LED廣場燈的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是實施例三裝有LED戶外燈具的LED庭院燈的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是圖8中分解的燈桿部分的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10是實施例四裝有LED戶外燈具的LED隧道燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

實施例一 本實施例是裝有LED戶外燈具的LED路燈。如圖1和圖2所示，其中LED戶外燈 具包括燈座1、作為燈座支撐件的燈桿2、LED驅(qū)動模塊和安置在燈座1上的LED3，燈座1和燈桿2連接成整體散熱器結(jié)構(gòu)，在燈座1上制有平臺4，如圖3和圖4所示，LED3直接封裝 在平臺4上并排成陣列。LED驅(qū)動模塊安置在燈桿2內(nèi)，LED3制成芯片狀。燈座1和燈桿 2采用金屬材料，以澆鑄或壓鑄的方式一體制成，在燈座1和燈桿2的表面形成有散熱鰭片， 從而構(gòu)成整體散熱器結(jié)構(gòu)。在燈桿2中間還設(shè)有貫通上下端的通道；在燈桿2的底部還設(shè) 有一小門5，便于安裝和維護(hù)LED驅(qū)動模塊。小門5上設(shè)有通風(fēng)進(jìn)孔10-1 ，燈座1底面設(shè)有 通風(fēng)出孔10-2。在燈座1和燈桿2的表面涂有軟陶瓷涂層，既防腐又利于散熱。
如圖4、圖5和圖6所示，LED戶外燈具中的LED3上設(shè)有反光罩6，反光罩6也排 成和LED彼此對齊的陣列，反光罩采用金屬或陶瓷等導(dǎo)熱材料制成，在反光罩6的周邊處整 體一次成型設(shè)制有小型散熱器13，在反光罩6的大端口 7-l外側(cè)設(shè)置有凹透鏡8。如圖7 所示，反光罩6具有彼此相通、對中且面積不等的大、小兩端口7-l、7-2和連接大、小兩端口 7-l、7-2之間的罩體9。小端口 7-2位于LED3的正上方并與LED3的周邊對齊。小端口 7_2 為正方形，大端口為多邊形。罩體9的內(nèi)表面是拋物面，該拋物面通常是復(fù)合拋物面。從圖 7可看出，LED3發(fā)射的散射光經(jīng)過硅膠14折射及反射后再經(jīng)罩體9內(nèi)表面的反射，均基本 以平行光射出。 在使用時，冷空氣從燈桿2底部小門5的通風(fēng)小孔10進(jìn)來，燈座1和燈桿2中的 熱空氣向上升從通風(fēng)出孔10-2排出，一方面在燈座1和燈桿2內(nèi)形成空氣流動，帶走燈座 1和燈桿2上的熱量，另一方面從通風(fēng)出孔10-2排出的風(fēng)吹過反光罩及小型散熱器進(jìn)一步 帶走反光罩及小型散熱器上的熱量，并最終散失到大氣中。 顯然，從本實施例可以想見的變化有1)上述燈座1和燈桿2也可以彼此焊接或 其他聯(lián)接制成整體散熱器結(jié)構(gòu)；2)上述燈座1、燈桿2和反光罩6也可以采用其他導(dǎo)熱材 料；3)上述反光罩6和LED也可以彼此對齊排成非陣列；4)小型散熱器也可以與LED反光 罩陣列分體聯(lián)接或者去掉；5)LED驅(qū)動模塊也可以安置在燈座1內(nèi)；6)LED3也可以制成其 他形狀；7)反光罩6的大、小兩端口也可以制成其他形狀；等等。
實施例二 本實施例是在實施例一基礎(chǔ)上變化出來的裝有LED戶外燈具的LED廣場燈，其與 實施例一除相同之外所不同的是如圖7所示，燈座1是環(huán)形燈座，平臺4沿環(huán)形燈座的環(huán) 面上制有二個以上。
實施例三 本實施例是在實施例一基礎(chǔ)上變化出來的裝有LED戶外燈具的LED庭院燈(草坪 燈)，其與實施例一除相同之外所不同的是如圖8和圖9所示，燈座1和燈桿2合二為一 體，并制成整體散熱器結(jié)構(gòu)，燈座1位于燈桿2的頂端。燈座1上還貼上反光膜，將作好的 曲面反光錐體11倒置在燈座1上，在曲面反光錐體11的周邊和燈座1的周邊鑲嵌有由玻 璃、亞克力或其他透明材料制成的透明罩15。 LED3發(fā)出的光照射在曲面反光錐體上再反射 出來照亮四周。
實施例四 本實施例是在實施例一基礎(chǔ)上變化出來的裝有LED戶外燈具的LED隧道燈(投影 燈)，其與實施例一除相同之外所不同的是如圖7所示，作為燈座支撐件的燈桿2與燈座1 合二為一體制成箱體狀，在該箱體上制有散熱片12形成箱式整體散熱器結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的LED戶外燈具及其衍生出來的LED路燈、LED廣場燈、LED庭院燈和LED隧道燈均不局限于上述實施例所述的具體技術(shù)方案，凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為 本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種LED戶外燈具，包括燈座、燈座支撐件、LED驅(qū)動模塊和安置于燈座上的LED，其特征在于所述燈座和燈座支撐件制成整體散熱器結(jié)構(gòu)，所述燈座上制有平臺，所述LED直接封裝在所述平臺上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述LED戶外燈具，其特征在于所述LED上設(shè)有反光罩，所述反光 罩具有彼此相通、對中且面積不等的大、小兩端口和連接大、小兩端口之間的罩體，所述小 端口位于LED的正上方并與LED的周邊對齊，所述罩體的內(nèi)表面是拋物面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述LED戶外燈具，其特征在于所述反光罩采用導(dǎo)熱材料制成，其 周邊處設(shè)制有小型散熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述LED戶外燈具，其特征在于所述拋物面是復(fù)合拋物面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述LED戶外燈具，其特征在于所述反光罩的大端口外側(cè)設(shè)有凹 透鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述LED戶外燈具，其特征在于所述LED和反光罩彼此對齊排成 陣列，所述導(dǎo)熱材料是金屬或陶瓷，所述小型散熱器與LED反光罩陣列合為一體，所述燈座 和燈座支撐件的表面涂有軟陶瓷涂層。
7. —種LED路燈，其特征在于包括權(quán)利要求1-6之任一所述LED戶外燈具，所述燈座 支撐件是燈桿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述LED路燈，其特征在于所述燈桿中間有貫通其上下端的通道， 其底部有一小門；所述小門上設(shè)有通風(fēng)進(jìn)孔，所述燈座底面設(shè)有通風(fēng)出孔。
9. 一種LED廣場燈，其特征在于包括權(quán)利要求1-6之任一所述LED戶外燈具，所述燈 座支撐件是燈桿，所述燈座是環(huán)形燈座，所述平臺沿環(huán)形燈座的環(huán)面上制有二個以上。
10. —種LED庭院燈，其特征在于包括權(quán)利要求1-6之任一所述LED戶外燈具，所述 燈座支撐件是燈桿，所述燈座和燈桿合為一體，所述燈座位于燈桿的頂端并貼有反光膜，所 述燈座上設(shè)有倒置發(fā)曲面反光錐體，所述燈座和曲面反光錐體的周邊鑲嵌有透明罩。
11. 一種LED隧道燈，其特征在于包括權(quán)利要求1-6之任一 LED戶外燈具，所述燈座 與燈座支撐件合為一體制成箱體狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED戶外燈具，同時還涉及由LED戶外燈具衍生出來的LED路燈、LED廣場燈、LED庭院燈和LED隧道燈，屬于燈具技術(shù)領(lǐng)域。該LED戶外燈具包括燈座、燈座支撐件、LED驅(qū)動模塊和安置于燈座上的LED，燈座和燈座支撐件制成整體散熱器結(jié)構(gòu)，燈座上制有平臺，LED直接封裝在平臺上。該LED路燈、LED廣場燈、LED隧道燈和LED庭院燈均包括LED戶外燈具。本發(fā)明創(chuàng)造性地將LED直接封裝在燈座上，大大減少了現(xiàn)有技術(shù)中LED熱傳導(dǎo)中的過多中間環(huán)節(jié)，加上燈座和燈座支撐件制成整體散熱器結(jié)構(gòu)，因此可以解決LED燈具的散熱問題。
文檔編號F21V19/00GK101718412SQ201010017650
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者肖西昌 申請人:肖西昌