专利名称：Led路灯密封腔内置式调压装置的制作方法
LED路灯密封腔内置式调压装置
技术领域：
本发明涉及一种路灯光源工作室密封腔气压调节装置，具体涉及一种LED路灯光源工作室密封腔内置式气压调节装置。传统的路灯几乎不用这类装置，因此也很少涉及这种密封应用的概念。LED照明光源的出现，对LED路灯正常工作提出了全新的技术要求，其中包括远远超过传统路灯的密封要求要求LED路灯至少达到IP65的防护密封等级。这种要求是根据LED路灯光源特点以及工作环境特点提出的合理要求，例如在沿海地区，海风携带高浓度盐雾，一旦进入电气设备就会造成严重腐蚀；在一些工业发达地区，包括人口密集的城市，空气中弥漫着具有腐蚀性的汽车尾气、锅炉烟尘和化工废气等有毒有害气体，天空有时也会降落具有腐蚀性的酸雨。凡此种种，对于LED路灯安全高效应用都带来直接或间接的威胁。要让LED路灯可以长治久安地正常工作，就必须为LED路灯正常工作创造规范的、 安全的工作条件。规定LED路灯必须达到的密封等级，就是这些起码的措施之一。
背景技术：
LED照明是新兴绿色照明高科技产业，LED光源产品具有绿色环保、高效节能特点，已得到社会各界广泛重视。不同于其它人造电光源，要获得LED光源器件稳定高效地工作，需要LED路灯光源工作室处于足够良好的密封状态按照设备防护等级，应达到IP65或更高。LED路灯为什么需要密封？因为LED路灯属于提供照明功能的电子电气设备。出于使用安全需要，也出于设备保持良好工作状态需要，必须对设备实施良好的防水、防潮、 防尘、防霉变等预防性技术措施，从故障源头认真抓起，严格杜绝漏电、短路、设备腐蚀等严重事故，不能出现因灯壳内外温度变化而导致在灯罩内部凝结水珠的现象发生，同时也必须杜绝灰尘堆积于透光灯罩而遮挡光线、降低道路照度的功能恶化情况出现。人造电光源用于路灯照明，由于其工作时产生巨大的热量，光源工作室内温度非常高，导致光源工作室内部气体受热膨胀气压升高，驱使光源工作室内气体流向室外，直至达到动态平衡。当关闭路灯，光源器件不再工作，发热也就停止，光源工作室内温度逐渐下降，室内气体体积逐渐收缩压力减小，外部空气流入室内重新达到室内外气压的动态平衡。 随着每天路灯周期性地开启和关闭，路灯光源室如同呼吸一样，工作室内的气体周期性地与外界进行交换。正是这种气体交换，逐渐改变了光源工作室内的小环境状态携带灰尘等污染物的外部气体进入到空间封闭、气流相对静止的光源工作室内，重力场与静电吸附作用导致流入气体携带的污染物逐渐降落和附着到透光灯罩与光源部件表面，甚至渗透入设备内部，同时也不可避免地带来水汽。随着昼夜交替长此以往，路灯光源工作室内气体不断与外界进行交换流出去的是经过沉淀和吸附后相对净化的空气，而从灯壳外流进来的是道路上携带大量污浊物的气体。久而久之日积月累，就造成人们经常抬头可见的路灯灯光昏黄的现象灯罩内大量灰土沉积，如同给透光灯罩加装了厚重的‘窗帘’，除了长期使用致使电光源器件发光效率的自然衰减因素外，因‘窗帘’效应而导致路灯灯光暗淡的现象非常普遍，其技术方面的原因就不难解释了。采取足够高等级的密封防护技术方案，是杜绝上述不良现象的根本措施。缺少光源工作室密封腔气压调节装置的LED路灯，有可能导致光源工作室腔体内部的气体压力随温度变化发生波动而接近或超出其耐压极限，致使LED路灯灯壳壳体和透光灯罩等部件， 在结构、材料等方面受到这种波动的较大威胁，甚至会造成LED路灯产品整体安全性能劣化与可靠性降低。为了既能获得良好的密封效果，又可以彻底避免LED路灯光源工作室腔体内气体压力波动过大的不良影响，本发明一种LED路灯光源工作室密封腔气压调节装置便应运而生。调压装置通过使用具有环境自适应体积/容积可变的独立密封容器，以完全隔离方式，自动调整LED路灯光源工作室密封腔内部气压，实现与LED路灯灯头外部大气压相互间的动态平衡，其功能相当于给LED路灯安装一个类似动物的‘肺’，随着‘肺’部呼吸的舒张和收缩动作，实现自适应地调整LED路灯光源室内、外部的气压动态平衡。根据《气动工程手册》提供的数据资料分析，在一个标准大气压下，设定以20°C的空气体积作为标准单位1，当温度变化时，其体积变化基本接近线性规律，如下表所示
N>0 _π 又 U-20-100102030405060相对体积0. 86350. 89770. 93170. 966211. 03451. 06861. 10281. 1370从上表可知如果我们假设以20°C为参考基准，把LED路灯的常规工作温度、包括环境温度设定在-20°C 60°C的温度范围内，则其光源工作室内部空气体积的相对变化正负值不超过15%。考虑到盖吕萨克定律、玻意耳定律、理想气体状态方程pV = nRT等经典理论所揭示的理想气体压力、体积、温度之间的关系，并结合LED灯壳材料机械强度和结构设计，为LED路灯光源室配置本发明‘LED路灯密封腔调压装置’是科学合理、可以胜任的。在为LED路灯光源工作室配置内置式密封腔调压装置时，为确保调压装置密封容器的清洁，避免出现长期工作后密封调压容器内大量灰尘和污水集聚，可以在密封调压容器的气门嘴内加装空气滤清垫。空气滤清垫制作简易，取材广泛，要求并不十分苛刻只要能够阻挡空气中的灰尘即可。例如香烟过滤嘴材料、汽车发动机空气滤清器材料等均可采用。如果能够加装透气不透水的高科技聚合物薄膜材料，如聚四氟乙烯防水透气垫，则使用效果更好。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种LED路灯光源工作室密封腔内置式气压调节装置。该装置由容量被动可变、完全密封容器和与外界大气连通的呼吸气嘴两部分构成， 分述如下1密封容器1.1在理想条件下，充气到达上限的密封容器总占据空间约为LED照明灯具工作室内气体总体积的30 %，如果灯具材料机械强度较高，光源部件和其它装置对气压变化不敏感，该比例可以缩小。1.2在室温20 25°C环境中，令气压调节装置的调压密封腔体积处于50%状态，也就是占据空间约为LED照明灯具工作室内气体总体积的15%。1.3气压调节装置密封容器的结构设计、安装位置和活动空间必须方便而合理 其气门嘴便于密封安装，其体积变化要伸缩自如，尽量减少能量消耗。1.4采用折叠皮老虎结构，必须做好密封处理，同时，折叠部位要有极强的抗疲劳指标满足完全折叠次数N ^ 2000次。1.5球形、圆管、方管等造型的气压调节密封容器，其制造材料应具备宽工作温度范围，至少达到电子设备元器件的工业级工作温度标准-40 +85°C。1.6气压调节密封容器材料应耐腐蚀、防水、不霉变。2呼吸气嘴2.1呼吸气嘴的功能有二 一是作为调压密封容器气体交换的通道，即气门嘴功能；二是固定安装功能先将其安装在密封容器上，再通过气嘴螺杆将密封容器固定安装在路灯灯壳上。2.2呼吸气嘴的结构如同自行车轮胎上面的气门嘴，它形如图2所示。2.3呼吸气嘴与气压调节密封容器密封连接，连接方式有二 一是在工厂用压铸方式直接将其与密封容器制作成一体。二是在密封容器上预留出安装孔位，孔位直径小于法兰盘直径、与呼吸气嘴螺杆外径相当。将气嘴法兰盘经该孔位处置入调压容器内，再从容器外在气嘴螺杆上套入金属垫片后，用六角螺帽压紧，气门嘴与调压容器之间的密封连接。2.4密封安装好了呼吸气嘴的调压密封容器，可利用其气嘴外漏杆状部分的螺纹，将其固定在LED路灯外壳内，完成安装就位。2.5呼吸气嘴内可以安装防水透气垫，安装方法是将防水透气垫放置在气嘴杆中心通道上部预留的平台处，再将留有通孔的螺旋帽压住旋紧即可。此套装置可完全套用现成自行车内胎的气门嘴，可稍做的改造是将螺杆部分锯短至20mm以内，避免显得累赘多余即可。本发明的关键点在于1调压密封容器结构的确定a)皮老虎整齐紧凑，但稍显复杂，通用性不强，制作成本高，推广成本高。b)气球、车内胎结构相对灵活，适应性强，成本相对较低。c)材料选择时应注意工作温度范围够宽，特别要能够适应超过80°C以上的高温。2气门嘴的确定a)选择自行车内胎配套气门嘴，稍作机械加工。成本极低，性能良好，来源充足。b)必要时可单独设计专用气门嘴，结构尺寸按实际需要确定。c)气门嘴内置空气滤芯，有利于改善长期使用的效果，减少维护成本。
图1是本发明一种LED路灯密封腔内置式调压装置之皮老虎结构的调压密封容器示意图，指示符号1是皮老虎密封容器，2是气体交换通道之气门嘴，3是气门嘴安装金属垫片，对应在皮老虎内部位置是气门嘴法兰盘，4是气门嘴的气体流动通道。图2是是本发明一种LED路灯密封腔内置式调压装置之一段助力自行车内胎结构的调压密封容器示意图，指示符号5是一段两端密封处理后的助力自行车内胎橡胶皮部分，6是气门嘴螺杆部分，7是气门嘴的气体流动通道。安装需要的螺帽、配套的螺罩等省略。
具体实施方式
实施例一、内置式LED路灯光源工作室密封腔自适应气压调节装置之一。本实施例适合于200W以上的LED路灯，其内部空间较大，采用如图1所示的皮老虎调压容器结构。实施例二、内置式LED路灯光源工作室密封腔自适应气压调节装置之一。本实施例适合于200W以上的LED路灯，其内部空间较大，采用如图1所示的皮老虎调压容器结构。
权利要求
1.一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是所涉及的密封腔调压装置换气容器安装在LED路灯光源工作室密封腔体内，调压装置换气嘴与外部大气连通。
2.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为皮老虎结构。
3.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为一段两端密封带气门嘴的车轮内胎管状结构。
4.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为橡胶球内胆式气球结构。
5.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为装有换气嘴的折叠式皮老虎。
6.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为一段两端密封带有气门嘴的车轮内胎。
7.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器为一带有气嘴的弹性橡胶皮球。
8.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器外壁由弹性密封材料制造。
9.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是调压装置换气容器外壁由非弹性密封材料制造。
10.根据权利要求1所述的一种LED路灯密封腔内置式调压装置，其特征是密封调压容器换气嘴处装配有防尘防水透气垫。
全文摘要
本发明公开了一种LED路灯密封腔内置式调压装置。传统路灯光源室透光罩经常积满灰尘影响出光效果，一些LED路灯也出现类似状况甚至出现积水，严重影响LED路灯照明质量和电气安全，究其原因在于密封措施欠佳。过于简单的密封措施会导致灯罩内外气压差异波动过大，留有诸多隐患。本发明LED路灯密封腔调压装置技术方案在光源室内安置与外界直接进行空气交换的独立密封气囊，在自适应平衡内外压力时实现密封腔与外界完全隔离。本发明的优越之处在于密封隔离效果好、自适应调压免维护、结构简易安装方便、成本低寿命长、易于推广。
文档编号F21V25/00GK102221186SQ20101015345
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者吕大明 申请人:吕大明