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一种倒锥台式隧道灯具的制作方法

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询

一种倒锥台式隧道灯具的制作方法

1.本发明涉及灯具照明技术领域中的隧道灯具,具体为一种兼具照明效果以及散热性能的倒锥台式隧道灯具。


背景技术:

2.随着我国道路交通建设的迅速发展,公路隧道的建设规模及数量也越来越大,在一些道路的建设过程中,隧道方案以能缩短行车里程等优点,得到了普遍应用,当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中,隧道内外亮度随着时间的变化而变化,而使视觉产生滞后的“黑洞效应”或“白洞效应”,这种“黑洞效应”或“白洞效应”会给驾驶员的正常驾驶造成阻碍,严重时还可能引起交通事故。
3.为了缓解上述问题,通常会在隧道中安装隧道灯来缓解上述问题,但是传统的的隧道灯通常都是间隔安装的点光源,光源一般使用高压钠灯、卤素灯,这一类隧道灯虽然稳定性好、可实现长时间照明,但是能耗高、寿命短、照明效果也不理想,且在使用过程中会造成明显的明暗分区,会大大影响了行车途中人们的照明舒适度,若隧道过长则很容易造成驾驶员视觉疲劳,且这种传统光源均为点光源,为了提高隧道内的照明效果,通常采用加大输出功率的方式来提高照明效果,这会使得灯具的出光相对刺眼,使得人们无法直视灯体,极容易产生使人不舒适的眩光,因而,尤其不适合设置于隧道入口以及出口处来缓解“黑洞效应”或“白洞效应”所造成的视觉暂失。
4.基于上述原因,也有采用led作为发光体的光源来实现隧道照明的,这种led光源作为面光源可以实现大面积泛光照明,并具有寿命长、发光效率高、显色性好、安全可靠、色彩丰富和易于维护的特点,配合不同反光镜可实现多用途照明;且经柔化处理,不会使人产生眩目或其他不适反应,适合于制成隧道灯,尤其适合于作为隧道进口或者隧道出口处的灯具。但现有技术中led光源虽然照射范围大,但是若不进行结构引导,会产生较大比例的光损失,而这种光损失所导致的照明效果下降也需要利用提高功率的方式来进行解决,因此,基于隧道中较高的照明要求,这种led隧道灯的功率也通常较高,这使得led灯具的散热缺陷被放大,如果不能很好地散热,相关led元件的热容量会变小,因此如果积累了一些热量,芯片的连接温度会迅速提高,如果长时间高温工作,导致led灯具的整体发光效率降低,寿命缩短,也有通过改变led隧道灯的结构来进行散热的,但是这种结构改进通常会使得led隧道灯的结构更加复杂、体积更大,导致采购和维护成本的增加。
5.因此,有必要对现有的led隧道灯结构进行改进来获得一种结构简单、散热效果好且照明效果更加优异,且适合装配于隧道进口以及出口处的隧道灯具。


技术实现要素:

6.本发明所解决的技术问题在于提供一种倒锥台式隧道灯具,这种倒锥台式隧道灯具可用于在隧道的入口处以及出口处的顶面进行安装,以缓解“黑洞效应”或“白洞效应”对驾驶者视觉所造成的影响,并具有极佳的散热性能,可适应隧道照明上长时间连续开启的
使用状态,以解决上述技术背景中的缺陷。
7.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
8.一种倒锥台式隧道灯具,包括灯座以及设置于灯座上的照明单元;
9.所述灯座的顶面上设置有用于将灯座与隧道壁进行固定的固定单元,并在灯座内设置有容积腔来作为元器件腔,所述容积腔为环形容积腔,设置于灯座的外侧环面上,而在灯座对应容积腔的内侧设置有灯座散热孔;
10.所述照明单元与所述灯座可拆卸连接装配,其照明单元包括罩壳以及成型于罩壳内侧的led光源,所述罩壳为透光材料成型制成,罩壳在外轮廓面上与灯座的外轮廓组成连续的倒锥台结构;而在罩壳的下部中间位置设置有正锥台形状的内凹槽,所述内凹槽在中间位置设置有与所述灯座散热孔相连通的照明单元通孔,并在该照明单元通孔的底面位置通过带负压风扇的扣装支架进行扣装固定;
11.所述照明单元与所述灯座的装配位置之间设置有散热夹层,该散热夹层的上、下表面分别成型有与所述灯座成型为一体的上散热基板以及与所述罩壳成型为一体的下散热基板;散热夹层在内侧与所述灯座散热孔或照明单元通孔连通,而外侧与隧道灯具的外侧空间连通。
12.作为进一步限定,所述固定单元为螺纹连接件、卡接件、插接件、销连接件、粘结结构中的一种或者组合。
13.作为进一步限定,所述灯座散热孔中设置有带散热翅片的散热支架,所述散热支架为与所述灯座散热孔相匹配的铝质散热支架。
14.作为进一步限定,所述照明单元与所述灯座的相对面上设置有相匹配的螺纹旋接结构,照明单元与灯座在螺纹旋接结构位置通过旋接来实现照明单元与灯座的可拆卸连接装配。
15.作为进一步限定,所述扣装支架具有伸入灯座散热孔位置的扣装部,该扣装部上设置有卡扣,所述灯座散热孔的对应位置设置有相匹配的扣槽,以通过扣装支架来实现照明单元与灯座的可拆卸连接装配。
16.作为进一步限定,所述罩壳的内侧设置有led安装支架,所述led安装支架为与所述内凹槽同心设置的锥台形支架,而所述led光源设置于所述led安装支架的内侧表面并朝向内凹槽的斜面;
17.所述led安装支架为铝质散热支架,该铝质散热支架具有与所述下散热基板下表面相匹配的贴合面,并在该贴合面上利用散热硅脂进行间隙填充;
18.所述led光源为贴片式led灯珠,直接贴装在所述led安装支架的内侧,并通过所述led安装支架进行走线。
19.作为进一步限定,所述内凹槽的剖面对应的等腰梯形斜边与水平面之间的夹角小于45
°

20.作为进一步限定,所述罩壳的外锥面高度方向上设置有多个环形槽,且罩壳外锥面上设置的多个环形槽中位置在上的环形槽的环径大于等于位置在下的环形槽的环径。
21.作为进一步限定,所述散热夹层的表面涂装有辐射散热涂层。
22.有益效果:本发明的倒锥台式隧道灯具相比于传统的隧道灯具,其对隧道灯具的散热结构进行改进型,通过重新设计风路来进行风冷,并通过提高热交换效率的方式来有
效保证倒锥台式隧道灯具的led的散热效,同时,该隧道灯具整体安装方便快捷,可通过多个倒锥台式隧道灯具的配合在隧道的入口以及出口处实现柔和照明,来减少光线突然变化对驾驶者视觉造成的不利影响;同时,这种锥台结构的锥筒形斜面配光方式还能有效避免灯源输出的光线投射到不必进行照射的区域,有效地减少灯源的光损失,大大提高了灯源输出的光线的有效利用率。
附图说明
23.图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
24.其中:1、灯座;2、元器件腔;3、上散热基板;4、散热夹层;5、下散热基板;6、灯座散热孔壁板;7、散热支架;8、散热翅片;9、环形槽;10、下led安装支架;11、led安装板;12、贴片式led灯珠;13、辐照面;14、上led安装支架;15、罩壳;16、卡扣;17、扣装支架;18、装配螺钉;19、负压风扇。
具体实施方式
25.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
26.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如根据上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
27.在下述实施例中,本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
28.参见图1的一种倒锥台式隧道灯具的较佳实施例,该实施例的倒锥台式隧道灯具为圆形灯具,其灯座1以及设置于灯座1上的照明单元在装配好后的仰视状态均为圆形,该倒锥台式隧道灯具的剖面为对称结构,为了方便描述,本实施例以该灯具剖面的左半边结构进行结构展示,即如图1样式进行展示和说明。
29.在本实施例中,倒锥台式隧道灯具用于在隧道的入口以及出口进行装配,在装配时根据隧道的入口以及出口的尺寸,将多个倒锥台式隧道灯具进行组合,设置于隧道口的顶面,并将罩壳15正向下装配。其装配时利用灯座1上的固定单元与隧道壁进行固定,该固定单元可根据实际需求选用螺纹连接件、卡接件、插接件、销连接件、粘结结构中的一种或者组合。
30.灯座1的下部设置有容积腔来作为元器件腔2,该元器件腔2为环形腔结构,并在该环形腔结构的内侧设置有铝筒作为灯座散热孔壁板6进行内侧封闭,而在灯座散热孔壁板6的内侧为灯座散热孔,该灯座散热孔为一个圆柱形孔,并在灯座散热孔中成型有带散热翅片8的散热支架7,该散热支架7为与灯座散热孔相匹配的铝质散热支架,其内侧贴合灯座散热孔壁板6的侧壁,并在贴合面上利用散热硅脂进行间隙导热填充,散热支架7可以将元器件腔2中部件的热量通过热交换方式导出一部分。
31.灯座1的下部设置有照明单元,该照明单元包括罩壳15以及成型于罩壳内侧的led
光源,罩壳15为高透光的塑料材质吸塑成型,如图1所示,罩壳15具有倒锥台形的外侧面以及正锥台形的内侧面,其外侧面上设置有三组环形槽9,这三组环形槽9在罩壳15的高度方向上间隔设置,且三组环形槽9中位置在上的环形槽9的环径大于位置在下的环形槽9的环径;而罩壳15的内侧面为辐照面13,该辐照面13的剖面对应的等腰梯形斜边与水平面之间的夹角为27
°
,而led光源正面朝向该辐照面13,以使得led光源具有较佳的照明角度。
32.而在罩壳15的中间位置还设置有与灯座散热孔在底部相连通的照明单元通孔,另外,在该照明单元通孔的底面位置通过带负压风扇19的扣装支架17进行扣装固定,同时,该扣装支架17还能实现照明单元与灯座1的可拆卸连接装配,其可拆卸连接装配通过扣装支架17顶部设置的卡扣16实现,该卡扣16为塑性卡扣,而在灯座散热孔壁板6的底部设置有相匹配的卡槽,装配时,通过将扣装支架17在照明单元通孔位置装入,然后向上用力即可将卡扣16压入卡槽中完成固定,固定完成后,则通过预设于扣装支架17上的螺纹孔将扣装支架17旋入散热支架7上预开的螺纹孔即完成装配。
33.在本发明的实施例中,通过扣装支架17将罩壳15在灯座1底面上固定好后,在灯座1与罩壳15之间还预留有一个环形的散热夹层4,该散热夹层4的上表面成型有与灯座1成型为一体的上散热基板3,而在散热夹层4的下表面成型有与罩壳15成型为一体的下散热基板5,该上散热基板3与下散热基板5均为铝质环形板体,并在表面涂装有辐射散热涂层来提高均热散热效果,散热夹层4的外侧开放,而内侧与灯座散热孔连通。
34.在本实施例中,罩壳15中设置的led光源包括led安装板以及成型于led安装板上的贴片式led灯珠12,在本实施例中,led安装板包括上led安装支架14、下led安装支架10以及led安装板11,其中,led安装板11为贴片式led灯珠12的载体,为铝质的锥台形支架结构,具有较佳的散热效果,而贴片式led灯珠12则通过整个led安装板进行走线。led安装板11的斜面与辐照面13的倾斜角度一致,且在led安装板11的上部与下部分别通过上led安装支架14以及下led安装支架10进行位置固定。而为了将led安装板11上对应贴片式led灯珠12接脚位置的热量导出,在与led安装板11相连的上led安装支架14上表面贴合下散热基板5的下表面,并在贴合面上利用散热硅脂进行间隙填充。
35.本实施例的技术方案通过锥台结构的辐照面13,使辐照面13内侧的贴片式led灯珠12在辐照面13内侧的区域进行相互干涉来配光,避免灯源输出的光线投射到不必进行照射的隧道的宽度方向所在的区域,有效地减少灯源的光损失,大大提高了灯源输出光线的有效利用率。
36.而就散热来说,led的散热主要包括电控元件的散热以及光源内的散热,就被动散热而言,其电控元件的散热主要是在元器件腔2区域进行,其通过元器件腔2下表面的上散热基板3以及散热支架7进行热交换,使得元器件产生的热量能部分通过热交换的方式分散到散热支架7、散热翅片8、上散热基板3以及外部空气中;而光源内的热量主要由贴片式led灯珠12的接脚以及贴片式led灯珠12本身在发过过程中产生,其被动散热通过罩壳15与外部空气的热交换实现,而此过程中,环形槽9的设置和罩壳15内侧的斜面能有效增加热交换面积,提高热交换效果。
37.但是即便如此,上述被动散热方式能带走的热量依然有限,设备连续运行时的热量依然会累积并对设备内元件造成不良应用,必须经过多条途径进行散热,因而,在本实施例中还设置了主动散热结构。
38.本实施例的技术方案中的主动散热机构主要通过风冷形式进行散热,其散热过程中通过多次热交换来实现有效风冷,在此过程中,外部用于冷却的空气在负压风扇19运行时,按照如图1中虚线所示方向行进,在此过程中,罩壳15内侧对应辐照面13的区域可以起到一个集风罩的效果,而该区域内的空气流动同时能带走部分贴片式led灯珠12的热量;通过负压风扇19制造的负压,外部冷空气还能通过在灯座散热孔形成涡流,带走散热翅片8上的热量,进而对散热支架7进行散热,之后空气通过散热夹层4向外侧空间排出,并在通过散热夹层4的过程中,还会与上散热基板3以及下散热基板5进行一次热交换来带走部分热量。
39.在本实施例的技术方案中,该隧道灯具不但具有较佳的光照效果,且散热性能优越,其不但被动散热性能优于传统的隧道灯具,还设置了主动散热结构,并通过被动加主动的方式进行散热,从而保证隧道灯具连续运行的情况下热量能被及时排出,以保证灯具连续运行时的使用寿命。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型,所有的这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的保护范围之内。