一种LED灯具
技术领域
本实用新型涉及一种的LED灯具,本LED灯具将安装有LED的PCB板置于一封闭的灯罩内,防水性能超好,而且,该灯罩包括了反射组件和透射组件,反射组件和透射组件可独立安装,若要调整照射角度,只需要更换不同锥角的反射组件,有利于生产,也降低了调整照射角度所耗成本,本LED灯具适用于室内、室外、家居、商场、办工室及酒楼等各种场合,可以作为景观灯、草坪灯、围墙灯、筒灯等等。
背景技术
现有筒灯或其他类型灯具使用的光源多为传统的普通灯泡或节能灯泡。这种传统光源存在着耗电量大、温度高、安全性能差、光效不理想及寿命短等缺点,已经越来越不能满足现代工业绿色化的需要。
随着科技日益高速地发展,LED作为一种节能环保、寿命长的新型光源越来越普及于照明及屏幕显示等各种领域。
在功率方面,LED可以分为小功率和大功率两种。其中,小功率LED主要有0.03W、0.06W、0.08W等几种类型,而大功率LED主要有1W、3W、6W、10W等等。一般情况下,功率越大其制作工艺越复杂,体积就越大,所需散热材料就越多,相应的制造成本和价格更是成几何级数增长。
在出光角度方面,LED可以大致分为出光角度小于30°,和出光角度大于30°两种。其中,出光角度大于30°的主要有45°、60°、90°、120°等几种。作为本领域技术人员的公知常识,如果需要保持照度,选用的LED出光角度越大,所要选用的LED功率就必须相应提高,其制作工艺越复杂,体积就越大,所需散热材料就越多,相应的制造成本和价格也越高。
当将LED应用于照明灯具时,一般是将LED安装在一块PCB板上,LED的发光直接照射出去,或者通过在前方设置一个透光罩或柔光罩,LED发光直接通过透光罩进行照明。无论是直射式还是上述的单次配光透射式,LED光束的照射都限制在PCB板前方的一定区域,要想得到比较大角度的照射角度,就需要采用大出光角度的LED,这就无形中增加了成本,而且,依然很难避免出现眩光等现象。
与此同时,现有的LED灯具一般都是向下照明的,而PCB板、LED等照明组件安装在上方,在很多应用场合,特别是在室外照明时,不管作为室外照明还是在需要防水、防雾和/或防尘环境下的室内照明,一般都需要相应设置复杂的防水灯罩,这就使得整个照明灯具的结构外形变得复杂、凹凸,容易损坏。
随着技术发展的不断深入,现有LED灯具所采用的灯罩可以做到集防水和透射光两个功能于一体,但是,这种灯罩大多都是一次成型的,若稍微有损坏就需要做整体的更换,成本高。同时,单次配光存在单一性问题,也就是在安装使用后,若想调整照射角度,也需要更换整个灯罩,成本也高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足,提供了一种LED灯具,本LED灯具的灯罩包括一个透明圆筒、一个倒圆锥体和一个筒盖,圆筒的底部设置有正面安装了LED的PCB板,倒圆锥体的锥顶朝下且锥轴线与圆筒轴线重合地安装在圆筒内,且其锥面敷设有反射层,而筒盖则盖住圆筒顶部,PCB板上LED发出的光束通过倒圆锥体锥面的反射层反射后,再透过圆筒的侧壁透射出去。本实用新型作为反射组件的倒圆锥体和作为透射组件的圆筒可独立安装,当需要调整本灯具的照明角度时,只需要更换不同锥角的倒圆锥体即可;而且,本LED灯具的照明组件位于下方,而灯罩位于上方,圆筒上设置有筒盖,整个灯罩能做到密封状态,集防水和透光为一体,不仅很好地实现了灯头和照明组件的防水,也实现了结构外形的一体化,不易受损,减少了体积,而且,LED发出的原始光束经历了反射、透射二次配光,使得光线更加柔和,也进一步地避免了眩光的出现。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的:一种LED灯具,包括灯罩和照明组件,所述灯罩包括一个透明圆筒、一个倒圆锥体和一个筒盖,所述照明组件包括PCB板和设置在PCB板正面上的LED,所述PCB板正面朝上设置在圆筒的底部,倒圆锥体的锥顶朝下且锥轴线与圆筒轴线重合地安装在圆筒内,倒圆锥体的锥面敷设有反射层,而筒盖则盖住圆筒顶部。
本实用新型还包括一个顶部封闭而底部开口的圆柱形底座,底座的内部为圆孔,圆孔内沿竖直方向设置有若干散热片以提高散热速度,所述PCB板通过小螺钉固定在底座的顶部,底座的顶部开有小孔,从PCB板引出的导线穿过小孔、进而穿过整个底座依次连接电源适配器和市电,同时,所述底座的顶部外表面设置有螺纹,圆筒底部设置有内螺纹,底座与圆筒底部螺纹连接,并旋入圆筒内一定长度,以保证防水。同时,在底座与圆筒的接触表面可以填充防水密封胶。
另外,也可以将电源适配器安装在底座的底部,这样就只需要将市电用导线连接到本灯具中的电源适配器,就能实现照明,任何一种电源适配器的常规设置手段都可以视为本实用新型方案的等同替换。
也可以将底座设置为中间钻有小孔的圆柱体,所述PCB板通过小螺钉固定在底座的顶部,从PCB板引出的导线穿过小孔、进而穿过整个底座依次连接电源适配器和市电,同时,所述底座的顶部外表面设置有螺纹,圆筒底部设置有内螺纹,底座与圆筒底部螺纹连接,并旋入圆筒内一定长度,以保证防水。同时,在底座与圆筒的接触表面可以填充防水密封胶。
根据不同场合的需求,底座材料可选用铝、铁、合金等各种金属材料,用作LED的安装和散热。
另外,当本实用新型灯具作为壁灯使用时,可以在底座的外表设置卡片,以卡到墙壁所安装的卡位上。当本实用新型作为吊灯使用时,可以在筒盖上设置一吊绳,以吊到天花板或其他物体。
所述PCB板上的LED可以采用任意功率的LED。
所述PCB板上的LED可以采用任意出光角度的LED。
所述倒圆锥体的锥角可以设计成大于0°且小于180°的任意角度。
所述倒圆锥体的锥角可以设计成大于45°且小于180°的任意角度,这样更适于将本实用新型LED灯具作为草坪灯使用。
当将本实用新型LED灯具作为围墙灯等来使用时,可以对本实用新型LED灯具做以下优选设计:所述灯罩还包括一圆锥体,该圆锥体与所述倒圆锥体的形状相同,锥面也敷设有反射层,其底部与所述倒圆锥体的底部相连接,而锥顶朝上且锥轴线与圆筒轴线重合地安装在圆筒内,同时在筒盖的底部也设置着正面安装有LED的PCB板,所述PCB板正面朝下,所述圆锥体和倒圆锥体沿轴线方面均开有小孔,所述位于圆筒底部的PCB板也对应开有小孔,从筒盖的底部的PCB板引出的导线依次穿过圆锥体、倒圆锥体、位于圆筒底部的PCB板的小孔后,穿过底座的小孔依次连接电源适配器和市电。
优选的,所述倒圆锥体和圆锥体的锥角均设计为90°,所述两块PCB板上的LED均采用出光角度小于30°的贴片LED,所有贴片LED在PCB板上组成直径略小于圆筒内直径的圆形LED阵列。这样使得反射后的光线基本垂直地射向圆筒内壁的圆柱面,提高了光线经圆筒圆柱面的透射率,也使得最终的照明光束的方向基本一致,光线指向性好,也不至于光强随着距离的增大而散射,而锐减。同时,出光角度小于30°的贴片LED的价格低廉,发热量小,而且有利于在PCB板上设置更多数量的LED,LED数量越多,组成的LED阵列所射出的整体光束就变得更为均匀,更有利于避免眩光的出现;在保持相同照度的前提下,可以采用更小功率的LED,使得整个LED阵列的成本更为低廉,也有利于防止黑影的出现。
当将本实用新型LED灯具作为围墙灯等来使用时,可以对本实用新型LED灯具做以下优选设计:所述灯罩还包括若干个圆锥形漏斗,每个漏斗的顶孔直径均不相同,各个漏斗按照顶孔直径由大到小的顺序,从下到上逐级地设置在圆筒内,每个漏斗的底部与圆筒内壁固定连接,每个漏斗的外圆锥面均敷设有反射层,同时,所有的漏斗均位于所述倒圆锥体的下方。这样,不管位于圆筒内最上方的漏斗的底孔直径有多大,向上发出的LED原始光线都能够由漏斗外圆锥面或倒圆锥体的圆锥面反射出去,从而提高了光源利用率,当需要对整个照明角度做整体的调整或部分调整时,就可以通过更换倒圆锥体和/或漏斗的全部,或者部分漏斗来实现。
可以对以上技术方案作以下优选设计:
所述圆锥形漏斗的锥角可以设计成大于0°且小于180°的任意角度。
为了防止经某个漏斗的外圆锥面反射后的光线,和/或经倒圆锥体的圆锥面反射后的光线,有部分射向其下方漏斗的内圆锥面而被吸收,所以,所有漏斗的内圆锥面也都敷设有反射层,这样就进一步提高了光源利用率。
相邻两个漏斗,以及倒圆锥体与其下方漏斗之间在垂直方向上不存在重叠,所有圆锥形漏斗的锥角以及倒圆锥体的锥角都不大于90°,位于最下方的漏斗与位于最上方的的漏斗之间的顶孔直径差略小于圆筒的直径。通过以上设置,使得所有漏斗的反射层与倒圆锥体的反射层组成一个水平方向和垂直方面上无间隙的发射层,所以,LED发出的原始光线经各个圆锥面的反射层反射后,都会直接射向圆筒的侧壁,完全防止了有部分反射出来的光线射向某个漏斗的内壁,基于除了全反射之外,其它任何形式的反射都会存在一定的吸光的原理,以上设置大大提高了光源利用率,而且,并不需要在漏斗的内圆锥面敷设反射层,节省了成本。
更为优选的是,所有圆锥形漏斗的锥角以及倒圆锥体的锥角都设置成90°,而LED采用出光角度小于30°的贴片LED,所有贴片LED在PCB板上组成直径略小于圆筒内直径的圆形LED阵列。这样使得所有经各个反射层直接反射后的光线基本垂直地射向圆筒内壁的圆柱面,提高了光线经圆筒圆柱面的透射率,也使得最终的照明光束的方向基本一致,光线指向性好,也不至于光强随着距离的增大而散射,而锐减。同时,出光角度小于30°的贴片LED的价格低廉,发热量小,而且有利于在PCB板上设置更多数量的LED,LED数量越多,组成的LED阵列所射出的整体光束就变得更为均匀,在保持想通过照度的前提下,就可以采用更小功率的LED,使得整个LED阵列的成本更为低廉,也有利于减少黑影的出现。当然,也可以将所有圆锥形漏斗的锥角以及的倒圆锥体的锥角设置成小于180°的任意角度,在所有圆锥形漏斗的内圆锥面没有敷设反射层的情况下,只要保证各反射光线能过直接反射向圆筒内壁即可保证光源利用率,而且,角度不同能在相邻两个漏斗反射出的光束边缘形成一定的交叉区域,增强整体光束的连续性,更好地避免整体光束中有部分区域出现光强较弱,也就是黑影、光斑的现象。
相邻两个漏斗的顶孔直径差相等,这样通过对各个漏斗自身规格的上述设置,更有利于漏斗的大批量生产和采购,也有利于在生产漏斗时的建模。
所述漏斗的反射层为镀烙反射层,即能保证反射率也便于生产、采购,以及成本的降低。
所述筒盖的顶部顶面设置凸顶,这样相对于将顶面设置成平面或凹面,更有利于排水。在筒盖中间部位设置有环形倒角体,在筒盖连接在圆筒之后,所述环形倒角体位于圆筒外表面,从筒盖顶面流下的水,再经环形倒角体的外表面流下,能更好的减少圆筒外壁遇水。
所述圆筒的内壁设置成螺纹状,倒圆锥体、圆锥体、各个漏斗的底部也设有螺纹,漏斗底部与圆筒内壁为螺纹连接。这样设计,不仅有利于将漏斗安装到圆筒内,而且,圆筒内壁的螺纹能对漏斗外圆锥面反射过来的光线进行小部分的漫反射,经该漫反射后的光线再次射向漏斗的外圆锥面,进而又漏斗的外圆锥面再次反射,这样就能使得整个圆筒更加美观,而且使得最终的照明光束更加柔和。当然,也可以采用卡片连接的方式将各个漏斗安装在圆筒的内壁,这样需要在圆筒内壁设置若干个卡位,各个漏斗的底部通过卡片卡到卡位,进而将圆筒内壁设置成轻度磨砂透镜面,亦可实现防止眩光。以上方面下,各个漏斗是独立地安装到圆筒内,整个光罩并不是一次成型,有利于生产、更换各个灯罩组件。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
本实用新型LED灯具的灯罩包括一个透明圆筒、一个倒圆锥体和一个筒盖,圆筒的底部设置有正面安装了LED的PCB板,倒圆锥体的锥顶朝下且锥轴线与圆筒轴线重合地安装在圆筒内,且其锥面敷设有反射层,而筒盖则盖住圆筒顶部。因此,PCB板上LED发出的光束通过倒圆锥体锥面的反射层反射后,再透过圆筒的侧壁投射出去。本实用新型作为反射组件的倒圆锥体和作为透射组件的圆筒可独立安装,当需要调整本灯具的照明角度时,只需要更换不同锥角的倒圆锥体即可;而且,本LED灯具的照明组件位于下方,而灯罩位于上方,圆筒上设置有筒盖,整个灯罩能做到密封状态,集防水和透光为一体,不仅很好地实现了灯头和照明组件的防水,也实现了结构外形的一体化,不易受损,减少了体积,而且,LED发出的原始光束经历了反射、透射二次配光,使得光线更加柔和,也进一步地避免了眩光的出现。
附图说明
图1是实施例1所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图;
图2是实施例2所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图;
图3是实施例3所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图;
图4是实施例4所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图;
图5是实施例5所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图;
图6是实施例6所述LED灯具沿圆筒轴线方向的剖视图。
具体实施方式
下面结合实施方式以及附图对本实用新型作进一步的详细阐述,但是本实用新型的实施方式不仅限于此。
实施例1
如图1所示,本实施例LED灯具,包括灯罩、照明组件和底座14。所述灯罩包括一个圆筒1、一个倒圆锥体2、一个筒盖、6个圆锥形漏斗(包括漏斗4、5、6、7、8、9)。圆筒1的侧壁采用透明材料制成。倒圆锥体2位于所有圆锥形漏斗的上方,也可以将倒圆锥体2设计成与筒盖底部成一体。
所述倒圆锥体2的圆锥面敷设有反射层,倒圆锥体的锥角为150°。
筒盖的顶部设置成圆锥体3,在筒盖中间部位设置有环形倒角体15,在筒盖连接在圆筒1之后,所述环形倒角体15位于圆筒1的外表面,从筒盖圆锥体3流下的水,再经环形倒角体15的外表面流下,能更好的减少圆筒1外壁遇水。
照明组件包括圆柱形的PCB板11和设置在PCB板11正面上的出光角度小于30°的贴片LED10,将PCB板11正面朝上设置在圆筒1的底部,所有贴片LED10在PCB板11上组成直径接近于圆筒1内直径的圆形LED阵列。
相邻两个漏斗的顶孔直径差相等,所有漏斗按照顶孔直径由大到小的顺序,从下到上逐级地均匀分布在圆筒1内,而且所有圆锥形漏斗的圆锥面的垂直倾斜角度(也就是锥角的一半)从下往上依次为15°、25°、35°、45°、55°、65°,同时,每个漏斗的底部与圆筒1内壁固定连接,而每个漏斗的外圆锥面均敷设有反射层。由图1可以看到整个LED灯具的照明角度为全景照射,特别适合作为景观灯。
圆筒1的内壁设置成螺纹状(图1中未示出内部中间部位的螺纹),各个漏斗的底部也设有螺纹(图1中未示出),漏斗底部与圆筒1的内壁螺纹连接。
所述PCB板11通过小螺钉固定在底座14的顶部,从PCB板11引出的导线穿过底座14中设置的小孔(图1中未示出)、进而穿过整个底座14依次连接电源适配器和市电,同时,所述底座14顶部的外表面设置有螺纹13,底座14的螺纹13与圆筒1底部的螺纹12连接,并旋入圆筒1内一定长度,以保证防水。同时,在底座14与圆筒1的接触表面填充防水密封胶(图1中未示出)。
根据不同场合的需求,底座1可选用铝、铁、合金等各种金属材料,用作LED的安装和散热。
实施例2
如图2所示,本实施例LED灯具,包括灯罩、照明组件和底座29。所述灯罩包括一个圆筒16、一个倒圆锥体17、一个筒盖、6个圆锥形漏斗(包括漏斗19、20、21、22、23、24)。圆筒16的侧壁采用透明材料制成。
所述倒圆锥体17的圆锥面敷设有反射层,倒圆锥体的锥角为30°。
筒盖的顶部设置成圆锥体18,在筒盖中间部位设置有环形倒角体30,在筒盖连接在圆筒16之后,所述环形倒角体30位于圆筒16的外表面,从筒盖圆锥体18流下的水,再经环形倒角体30的外表面流下,能更好的减少圆筒16外壁遇水。
照明组件包括圆柱形的PCB板26和设置在PCB板26正面上的出光角度小于30°的贴片LED25,将PCB板26正面朝上设置在圆筒16的底部,所有贴片LED25在PCB板26上组成直径接近于圆筒16内直径的圆形LED阵列。
相邻两个漏斗的顶孔直径差相等,所有漏斗按照顶孔直径由大到小的顺序,从下到上逐级地均匀分布在圆筒16内,而且所有圆锥形漏斗的圆锥面的垂直倾斜角度(也就是锥角的一半)从下往上依次为45°、40°、35°、30°、25°、20°,同时,每个漏斗的底部与圆筒1内壁固定连接,而每个漏斗的外圆锥面均敷设有反射层。由图2可以看到整个LED灯具的照明角度为水平向上,特别适合作为景观灯。
圆筒16的内壁设置成螺纹状(图2中未示出内部中间部位的螺纹),各个漏斗的底部也设有螺纹(图2中未示出),漏斗底部与圆筒16的内壁螺纹连接。
所述PCB板26通过小螺钉固定在底座29的顶部,从PCB板26引出的导线穿过底座29中设置的小孔(图2中未示出)、进而穿过整个底座14依次连接电源适配器和市电,同时,所述底座29顶部的外表面设置有螺纹28,底座29的螺纹28与圆筒16底部的螺纹27连接,并旋入圆筒16内一定长度,以保证防水。同时,在底座29与圆筒16的接触表面填充防水密封胶(图2中未示出)。
根据不同场合的需求,底座16可选用铝、铁、合金等各种金属材料,用作LED的安装和散热。
实施例3
如图3所示,本实施例LED灯具与实施例1或2的整体结构相同,所存在的不同之处在于:
所述倒圆锥体37的锥角,以及所有圆锥形漏斗的锥角均设计为90°。
由图3可以看到整个LED灯具的照明角度为水平照射,特别适合作为景观灯。
实施例4
如图4所示,本实施例LED灯具与实施例1、2或3的整体结构相同,所存在的不同之处在于:
所述倒圆锥体44的锥角的一半为45°,而各个圆锥形漏斗(包括漏斗38、39、40、41、42、43)圆锥面的垂直倾斜角度(也就是锥角的一半)从上往下,依次为50°、55°、60°、65°、70°、75°。
由图4可以看到整个LED灯具的照明角度为水平向下,特别适合作为景观灯。
实施例5
如图5所示,本实施例LED灯具与实施例1、2或3的整体结构相同,所存在的不同之处在于:
本实施例LED灯具省略了圆锥形漏斗,只有一个倒圆锥体45的反射层作为LED阵列发出光束的直接反射体,该倒圆锥体45圆锥面的垂直倾斜角度(也就是锥角的一半)为45°,所有光线经该倒圆锥体45的反射层反射后基本水平射出。
由图5可以看到整个LED灯具的照明角度为水平照射,特别适合作为草坪灯。
实施例6
如图6所示,本实施例LED灯具与实施例5的整体结构相同,所存在的不同之处在于:
本实施例LED灯具除了一个倒圆锥体46外,还设置有一个圆锥体47,倒圆锥体46和圆锥体47的底部连接成为一体,这样有利于生产和安装;
在筒盖的底部也设置有一个照明组件,具体包括LED48和用于在正面安装LED48的PCB板49。
圆锥体46和圆锥体47的反射层作为两PCB板上LED阵列发出光束的直接反射体,圆锥体46和圆锥体47圆锥面的垂直倾斜角度(也就是锥角的一半)为45°,所有光线经圆锥体46和圆锥体47的反射层反射后基本水平射出。
由图5可以看到整个LED灯具的照明角度为水平照射,特别适合作为围墙灯。
以上描述了根据本实用新型的原理实现的特定装置,但是本实用新型的范围不仅限于此。本实用新型涵盖落在所附权利要求及其同等物范围内的所有实例。