一种可更换型LED光源模组及其LED照明灯具

摘要

一种可更换型LED光源模组，是由分离结构的超导均温板、灯头座、集成式LED发光芯片、透镜O圈、透镜和灯头盖组合构成的一个LED光源模单元总成，组合状态下，集成式LED发光芯片紧贴超导均温板，超导均温板固定在灯头座上，透镜位于集成式LED发光芯片外侧并安装在灯头座上，灯头座两侧设置有电极模块，其上有金属导电片；透镜与灯头座接合部设有透镜O圈，灯头盖盖在透镜外侧；该可更换型LED光源模组或是直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上，或是通过连接固定环安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上。用该可更换型LED光源模组组装的LED灯具，其灯具主体可以重复使用，光源部分可以单独更换。

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED光源及其LED照明灯具，特别是一种适用于大功率LED照明灯具的可更换LED光源模组及其LED照明灯具。

背景技术

当前LED灯具的结构主要是将发光芯片直接固定在整个灯罩或者散热器上，LED光源、散热器、灯具支架构成一个密不可分的整体，在实际应用上不具备通用性，当发光芯片产生较大的光衰甚至失效时，该LED灯具就要整体更换，这种一次性技术结构的LED灯具，造成了一定程度的资源浪费。

为了提高LED灯具的使用价值，基于一次性LED灯具的结构缺陷，将整体更换式的LED灯具改造成灯具主体可以重复使用，光源部分可以单独更换的更换型LED光源模组是当前LED灯具发展的趋势，但多数情况下仍然不理想，特别是大功率的更换型LED光源模组还不多见。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于大功率LED灯具的可更换型LED光源模组及其LED照明灯具，采用这种可更换型LED光源模组不需要更换LED主体结构，就可以单独更换LED光源，以克服一次性LED灯具的结构缺陷，扩大大功率LED灯具的应用。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是： 一种可更换型LED光源模组，该可更换型LED光源模组是由包括分离结构的超导均温板、灯头座、集成式LED发光芯片、透镜O圈、透镜、灯头盖和防尘密封圈组合构成的一个LED光源模组单元总成，组合状态下，集成式LED发光芯片紧贴超导均温板，超导均温板固定在灯头座上，透镜位于集成式LED发光芯片外侧并安装在灯头座上，灯头座两侧设置有灯头座电极模块，灯头座电极模块上有灯头座金属导电片；透镜与灯头座接合部设有透镜O圈，灯头盖盖在透镜外侧；

使用状态下，该可更换型LED光源模组或是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上，或是通过连接固定环安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，防尘密封圈安装在灯头盖与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面的结合部。

所述可更换型LED光源模组的进一步技术方案是：使用状态下，该可更换型LED光源模组是通过连接固定环安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，所述连接固定环包括一个固定圆环和2个固定环电极模块，所述固定圆环呈圆环体形，固定圆环的边上有4个向内突出、朝向圆心的固定桩，2个电极模块用螺丝和弹片固定安装在其中的2个不相邻的固定桩旁，每个固定环电极模块上固定有一片可弯曲且具有弹性的金属导电片，所述连接固定环的相邻两个固定桩之间设有用于固定整个圆环的螺孔，连接固定环上的四个固定桩上分别有圆形的弹簧固定孔和用于锁紧灯头座的螺栓锁紧孔，弹簧固定孔内设置有弹簧和玻珠；连接固定环通过销钉螺丝固定在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上；

在灯头座的边缘上设置有四个与连接固定环上的固定桩相扣合的卡口，卡口的大小与连接固定环固定桩的大小相适应，灯头座两侧还设置有独立的灯头座电极模块，灯头座电极模块上有可弯曲且具有弹性的灯头座金属导电片，将灯头座上的电极模块和四个开口对应连接固定环上的四个固定桩顺时针旋转至与连接固定环上的电极触片接合，之后拧紧连接固定环上固定桩的销钉螺丝，从而将更换型LED光源模组件与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面连接固定。

其更进一步技术方案是，所述的可更换型LED光源模组包括泛光型和聚光型，作为泛光型的可更换型LED光源模组，其透镜采用泛光型透镜，作为聚光型的可更换型LED光源模组，其透镜采用聚光型透镜、灯头盖采用加长灯头盖，并在透镜与加长灯头盖之间加装反射杯。

相关的另一技术方案是：一种LED照明灯具，包括灯具主体、与灯具主体连接的LED光源模组，所述灯具主体包括LED散热器或灯罩，所述LED光源模组是可更换型LED光源模组，该可更换型LED光源模组或是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上，或是通过连接固定环安装在灯具主体之LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，所述连接固定环包括一个固定圆环和2个固定环电极模块，所述固定圆环呈圆环体形，固定圆环的边上有4个向内突出、朝向圆心的固定桩，固定环电极模块用螺丝和弹片固定安装在其中的2个不相邻的固定桩旁，所述连接固定环的相邻两个固定桩之间设有用于固定整个圆环的螺孔，连接固定环上的四个固定桩上分别有圆形的弹簧固定孔和用于锁紧灯头座的螺栓锁紧孔，弹簧固定孔内设置有弹簧和玻珠；连接固定环通过销钉螺丝固定在在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上；

在灯头座的边缘上设置有四个与连接固定环上的固定桩扣合的卡口，卡口的大小与连接固定环固定桩的大小相适应，灯头座两侧还设置有独立的灯头座电极模块，灯头座模块上有可弯曲且具有弹性的灯头座金属导电片，将灯头座上的灯头座电极模块和四个开口对应连接固定环上的四个固定桩顺时针旋转至与连接固定环上的固定环电极模块接合，之后拧紧连接固定环上固定桩的销钉螺丝，从而将更换型LED光源模组与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面连接固定。

所述LED照明灯具的进一步技术方案是：作为灯具主体的LED散热器是平板变体式LED散热器，该平板变体式LED散热器底部设有安装可更换型LED光源模组的平面，主导热面中间部分与可更换型LED光源模组的超导均温板对接，呈水平状，而主导热面两侧则为向上倾斜的斜导热面，与超导均温板对接的主导热面在上方有与主导热面垂直的鳍片，而在主导热面两侧的斜导热面的上下两侧均有与主导热面垂直的鳍片，所述可更换型LED光源模组有n组，n大于等于1、小于20。

由于采取以上技术方案，本发明之一种可更换型LED光源模组及其LED照明灯具具有以下特点和有益效果：

1、安装该可更换型LED光源模组的LED灯具，其灯具主体可以重复使用，光源部分可以单独更换，节约大量的材料成本和人工成本：

本发明之一种可更换型LED光源模组是由包括分离（立）结构的超导均温板1、灯头座2、集成式LED发光芯片3、透镜O圈4、透镜5、灯头盖6和防尘密封圈7组合构成的一个LED光源模组单元总成，

使用状态下，该可更换型LED光源模组或是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上，或是通过连接固定环8安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，当集成式LED发光芯片3光衰或失效后，可以直接更换LED光源模组，保留灯具主体，使LED灯具主体（包括散热器、灯罩）可以长期重复使用，节约大量人力、物力。

2、本发明可更换型LED光源模组结构合理、更换操作方便：

如上所述，本发明之一种可更换型LED光源模组与灯具主体的连接方式有两种，即：该可更换型LED光源模组或是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上，或是通过连接固定环8安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，可以根据灯具的工作环境和需要采用不同方式。

3、本发明可更换型LED光源模组及其LED照明灯具散热效果好，使用寿命长：

本发明集成式LED发光芯片3紧贴超导均温板1，所述的发光芯片产生的热量通过紧贴芯片的超导均温导热板，超导均温板能够将集中的热量均匀地分布至散热器上；经实测，100W集成式LED光源在没有超导均温板的作用下，其温升为42℃，而在有超导均温板的作用下，其温升为38℃，测试数据显示，超导均温板有效地降低了LED集成式芯片的热量堆积，进而降低了集成式LED发光芯片的结温，大大提高了集成式LED发光芯片的可靠性，从而保障了LED的使用寿命。

其次，本发明可更换型LED光源模组结构内部用耐高温粘合剂密封，具备优良的防水耐高温功能，透镜接合部设有透镜O圈4，灯头盖的边缘也设有防尘密封圈7，该透镜O圈和防尘密封圈7都由橡胶制成，具有优良的防水耐热功能；再加上灯头盖对芯片和透镜的保护，进一步提高了灯具的可靠性。

4、本发明可更换型LED光源模组的各个分离部件可以根据环境或照明需要选取不同的规格，以适应不同的需要；例如：本发明之可更换型LED光源模组有泛光型和聚光型两种，泛光型需要使用泛光型透镜，聚光型需要使用聚光型透镜、并配加长的灯头盖62以及反射杯9。

因此，该LED光源模组可简便且灵活地安装在与其相互适应的各种型号的散热器上或者安装在灯罩的安装平面上；安装与拆卸的方法都相当方便、简单；彻底地改变了大功率LED光源不能单独更换及灯具主体不能重复使用的现状。

下面，结合附图和实施例对本发明之可更换型LED光源模组及其LED照明灯具的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1-1～图1-2是本发明之一种可更换型LED光源模组及其LED灯具结构示意图:

图1-1：泛光型LED光源模组零件爆炸图,

图1-2：聚光型LED光源模组零件爆炸图；

图2-1～图2-2是本发明之一种可更换型LED光源模组整体结构示意图（剖视图）:

图2-1: 泛光型LED光源模组，

图2-2: 聚光型LED光源模组；

图3是本发明之一种可更换型LED光源模组的连接固定环结构示意图；

图4是本发明之一种可更换型LED光源模组的灯头座结构示意图；

图5-1～图5-2是本发明之一种可更换型LED光源模组采用连接固定环方式与灯具主体连接示意图：

图5-1：连接前，

图5-2：连接后；

图6-1～图6-2是本发明之一种可更换型LED光源模组采用连接固定环方式与灯具主体连接的LED灯具示意图：

图6-1: 具有泛光型LED光源模组件的LED灯具，

图6-2: 具有聚光型LED光源模组件的LED灯具；

图6-3～图6-4是本发明之一种可更换型LED光源模组采用直接上螺栓方式与灯具主体连接的LED灯具示意图：

图6-3: 具有泛光型LED光源模组件的LED灯具，

图6-4: 具有聚光型LED光源模组件的LED灯具（分解图），

图6-5: 具有聚光型LED光源模组件的LED灯具；

图7-1～图7-2是本发明之具有3组可更换型LED光源模组的LED灯具示意图：

图7-1：具有3组泛光型LED光源模组件的LED灯具，

图7-2：具有3组聚光型LED光源模组件的LED灯具。

图中：

1-超导均温板；2-灯头座，21—灯头座金属导电片，22—灯头座电极模块；3-集成式LED发光芯片；4-透镜O圈；5-透镜，51-泛光透镜，52-聚光透镜；6-灯头盖；61-泛光透镜灯头盖，62-聚光透镜灯头盖；7-防尘密封圈；

8-连接固定环， 81-固定圆环，82-固定环电极模块，831、832、833、834-固定桩，8101-固定连接固定环的螺孔，8301-圆形的弹簧固定孔，8302-螺栓锁紧孔，84-玻珠，85-弹簧，86-螺栓；

9-反射杯；10-散热器板上的电极；11-平板变体式LED散热器。

具体实施方式

实施例一：

一种可更换型LED光源模组，如图1-1所示，该可更换型LED光源模组是由包括分离（立）结构的超导均温板1、灯头座2、集成式LED发光芯片3、透镜O圈4、透镜5、灯头盖6和防尘密封圈7组合构成的一个LED光源模组单元总成，组合状态下，集成式LED发光芯片3紧贴超导均温板1，超导均温板1固定在灯头座2上，透镜5位于集成式LED发光芯片3外侧并安装在灯头座2上，灯头座两侧设置有灯头座电极模块22，其上有灯头座金属导电片21；透镜5与灯头座2接合部设有透镜O圈4，灯头盖6盖在透镜5外侧（参见图2-1、图2-2）；

使用状态下，该可更换型LED光源模组或是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上（参见图6-3、图6-4），或是通过连接固定环8安装在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上（参见图5-1、图5-2，图6-1、图6-2），防尘密封圈7安装在灯头盖6与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面的结合部（参见图2-1、图2-2）。

如图3所示，所述连接固定环8包括一个固定圆环81和2个固定环电极模块82，所述固定圆环81呈圆环体形，固定圆环81的边上有4个向内突出、朝向圆心的固定桩（831、832、833、834），固定环电极模块82用螺丝和弹片固定安装在其中的2个不相邻的固定桩旁，所述连接固定环的相邻两个固定桩之间设有用于固定整个圆环的螺孔8101，连接固定环上的四个固定桩（831、832、833、834）上分别有圆形的弹簧固定孔8301和用于锁紧灯头座的螺栓锁紧孔8302，弹簧固定孔内设置有弹簧85和玻珠84；连接固定环81通过销钉螺丝固定在在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上；

如图4所示，所述灯头座2为圆环形，在灯头座2的边缘上设置有四个与连接固定环上的固定桩扣合的卡口，卡口的大小与连接固定环8固定桩的大小相适应，灯头座两侧还设置有独立的灯头座电极模块22，该灯头座电极模块22上有可弯曲且具有弹性的灯头座金属导电片21，将灯头座上的四个开口对应连接固定环上的四个固定桩顺时针旋转至灯头座上的灯头座电极模块22与连接固定环上的固定环电极模块82接合，之后拧紧连接固定环上固定桩的销钉螺丝，从而将更换型LED光源模组件与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面连接固定。

本发明所述的可更换型LED光源模组包括泛光型和聚光型，作为泛光型的可更换型LED光源模组，其透镜采用泛光型透镜，灯头盖6为与泛光透镜配套的灯头盖61（参见图1-1、图2-1），作为聚光型的可更换型LED光源模组，其透镜采用聚光型透镜，灯头盖采用加长的聚光型透镜灯头盖62，并在透镜与加长灯头盖62之间加装反射杯9（参见图1-2、图2-2，图6-2，图6-4）。

实施例二：

一种LED照明灯具，包括灯具主体、与灯具主体连接的LED光源模组，所述LED光源模组是实施例一所述的一种可更换型LED光源模组，该可更换型LED光源模组是通过连接固定环8安装在灯具主体之LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上，如图3所示，所述连接固定环8包括一个固定圆环81和两个固定环电极模块82，所述固定圆环81呈圆环体形，固定圆环81的边上有4个向内突出、朝向圆心的固定桩831、832、833、834，固定环电极模块2用螺丝和弹片固定安装在其中的2个不相邻的固定桩旁，所述连接固定环的相邻两个固定桩之间设有用于固定整个圆环的螺孔8101，连接固定环上的四个固定桩831、832、833、834上分别有圆形的弹簧固定孔8301和用于锁紧灯头座的螺栓锁紧孔8302，弹簧固定孔内设置有弹簧和玻珠；连接固定环81通过销钉螺丝固定在在LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面上；

在灯头座2的边缘上设置有四个与连接固定环上的固定桩扣合的卡口，卡口的大小与连接固定环8固定桩的大小相适应，灯头座两侧还设置有独立的灯头座电极模块22，模块上有可弯曲且具有弹性的灯头座金属导电片21，将灯头座上的灯头座电极模块22和四个开口对应连接固定环上的四个固定桩顺时针旋转至与连接固定环上的固定环电极模块82，之后拧紧连接固定环上固定桩的销钉螺丝，从而将更换型LED光源模组与LED散热器的安装平面或灯罩的安装平面连接固定。

本实施例中，所述作为灯具主体的LED散热器是平板变体式LED散热器11（参见图1-1、图1-1～图1-2、图6-1～图7-2，该平板变体式LED散热器11底部设有安装可更换型LED光源模组的平面，主导热面111中间部分与可更换型LED光源模组的超导均温板1对接，呈水平状，而主导热面两侧则为向上倾斜的斜导热面112，与超导均温板1对接的主导热面在上方有与主导热面111垂直的鳍片113，而在主导热面两侧的斜导热面112的上下两侧均有与主导热面垂直的鳍片114（参见图6-1），安装在平板变体式LED散热器底部可更换型LED光源模组n可以是1组（参见图6-1～图5），也可以是2组、3组、4组、5组……、20组，甚至更多，根据需要而定，图7-1～图7-2中是3组。

所述平板变体式LED散热器还包括两个可拆卸的保护盖，所述保护盖设置在散热器斜导热面的两端(参见图7-2)。

作为本发明实施例的一种变换，所述的灯具主体也可以是灯罩。

作为本发明实施例的一种变换，该可更换型LED光源模组也可以是通过螺钉直接上在LED散热器的安装平面上或灯罩的安装平面上（参见图6-3、图6-4）。