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LED灯具结 构及外观设计问题分析


  以LED路灯为例,LED路灯的 应用受到诸多企业的关注与青睐,但在结构设计,照明创意、造型设 计等方面存在一些问题,给业主 的使用与挑选造成了不小的困惑。本文论述了LED灯具结 构及外观设计存在的五点问题并提出了相应的解决方案,当前市面上单一的“裸体”路灯存 在的主要问题如下:
    第一,材料表面处理(含电源),难以经 受长时间恶劣环境的侵蚀。所谓的“裸体”路灯一 般是散热器直接裸露在外面的路灯。有些厂 家认为这样更有利于散热,但这样 的前提是灯具必须安装在一个比较干净、不受外 界恶劣条件影响的环境中,而实际 应用中灯具都是直接安装在户外,可能遭遇酸雨、沙尘暴、暴雪、暴晒等各种恶劣环境。
    其次,由于铝合金比重较小,散热性能优越,所以LED路灯的 散热器一般都选用铝合金,但铝合 金的化学性能非常活跃,极易和酸碱发生反应,暴露在 空气中也非常容易氧化。虽然经 过阳极氧化处理后其耐腐蚀性能得到大幅提高,但灯具 安装时仍不可能保证氧化膜不受到破坏,当氧化膜受到破坏后,铝合金 活跃的化学性能就能表现出来。在一些 污染比较大的地方容易出现酸雨,酸水会 积聚在灯体上的某些缝隙和凹槽里,雨过天 晴后缝隙或凹槽里的酸水的挥发会腐蚀灯体,受腐蚀 的灯体不仅影响美观、散热,更影响机械性能。另外,“裸体”式的路 灯由于散热器本身的结构特性致使它非常容易积累沙尘和雪。覆盖在 散热器上的灰尘会使铝合金的散热性能大打折扣,而积雪 表面上看起来更利于散热,但实际 上在寒冷的天气里灯具的散热是足够的,大量的 积雪反而会对灯杆造成巨大的压力。
    第二,矩形状 外观设计不符合防风阻要求。这里所 说的矩形状是指灯具呈近四方体形状,每个面 都呈大面积的平面。这样的 平面比较好受力,当风力 从某个平面垂直吹过来时,其平面 不能将风力分化,从而给 灯杆及灯具固定结构造成压力。这种压 力在一般情况下表现不明显,但当灯 具灯杆经过长时间的老化和腐蚀以后,如若在 沿海地区碰上台风,可能会 有灯杆倾斜或者折弯或者灯具掉落的危险。
    第三,热导效应致LED路灯故障率高。热岛效 应主要是指城市气温较四周郊区为高,好像一 个温暖的岛屿分布于农村较凉的“海洋”之中,这种现 象称为热岛效应。其实在较大的LED路灯散 热器上也存在这种现象,尤其是 单纯靠自然对流的时候。LED灯具的 散热过程最主要的还是靠散热器和空气的对流换热,在排除 外界风力影响下主要靠自然对流。自然对 流是靠和散热器接触的冷空气被散热器加热后自然上升,旁边的 冷空气继续补充进来,通过这 样不断循环把热量带走。如果散 热器过大的话其中间部分的热空气上升后傍边没有足够的冷空气可以补充(旁边也有光源在发热,空气也相对比较热),这样就 会导致中间部分散热效率下降,温度升高,形成热岛效应。热导中心的LED比周围的LED老化更快,故障率更高。
    第四,整体设 计带来后期维护的困难。整体式 设计是指将灯具整个光源腔设计成一个不可维护的整体,或者光 源腔和电源腔一起设计成一个不可维护的整体。近几年的实践说明LED灯具不 可能做到免维护。而这种 整体式灯具恰恰是无法维护的,一般上 路以后出现故障在高架车上没法完成维护任务,要将整 个灯换下带回厂家修理。这种方 式会迫使厂家从一个制造商变成兼备制造商和服务商的角色,需要付出巨大的代价。
    第五,棱角锋 利的裸体散热块,不符合 灯具安全标准要求。棱角锋 利是指灯体某些金属零部件出现多个锐利的尖角。这种尖 角的存在至少有三点弊处。其一,加工及 搬运过程难以保护,容易卷曲。其二,表面处理困难,不管是电镀还是喷塑,工件本身都要带电,在尖角处容易出现“聚电”现象,或者导致该处烧坏,或者导致涂层(镀层)过厚。其三,容易伤及操作工人,某些厂 家的灯因棱角太锋利导致转配工人经常被刮破手,更危险 的是如果工人在高架车上装灯时被刮伤可能会由于本能反应将手松开,后果将不堪设想。
 
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