CN101813266A

CN101813266A - 基于复合热管的大功率led路灯

Info

Publication number: CN101813266A
Application number: CN200910153184A
Authority: CN
Inventors: 张从峰; 吴存真
Original assignee: 艾迪光电（杭州）有限公司
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2010-08-25

Abstract

本发明公开了一种基于复合热管的大功率LED路灯，包括路灯柱、灯架、LED灯、灯罩、LED铝基板、LED驱动器和散热热管，其特征在于所述的散热热管倾斜设置在所述的灯架上，其蒸发段与所述的LED铝基板紧密接触，冷凝段上设有散热助片。本发明的有益效果是：1、利用灯柱、散热助片、热管、灯架散热，热管迅速转移出大功率LED工作时发出的热量，有效地解决了大功率LED灯具散热技术难题，路灯的使用寿命得以保证。2、复合式热管由轻型环保材料制作而成，灯头重量轻、体积小、金属用量少、材料环保耐用、制造简单、成本低。3、热管冷凝段的肋片数可以根据LED灯的功率等级进行增加或减少，因而LED的散热基板可以比较轻薄。

Description

基于复合热管的大功率LED路灯

技术领域

[0001] 本发明涉及一种大功率LED路灯，特别涉及一种利用热管和灯杆及灯架散热的大功率LED路灯。

背景技术

[0002] 目前，世界范围内的能源紧张引起了各国对节能技术的高度重视，在大力开发诸如太阳能、风能等可再生清洁能源的同时，各国也在合理有效的利用能源方面加大了力度。反映在照明方面就是各种新光源的不断推陈出新及广泛应用。这其中，发光二极管（LED) 以其低能耗、高光效、长寿命和其高可靠性引起了越来越广泛的关注并逐步应用到照明领域。由于LED需要在80°C以下，才能可靠正常工作。但是大功率LED工作时发热量很大，因此如何解决大功率LED散热问题成了固态照明领域的热点，大功率LED因散热不畅引起的光衰也成了固态照明道路上的一道瓶颈。为解决大功率LED路灯的散热问题，中国专利 ZL200720053235. 2公开的LED路灯灯体加装了热管，通过热管把LED光源的热量传递到灯柱上的散热片，该路灯设计的散热片为金属制成，体积大、重量重、成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种利用复合热管及回路热管通过灯杆和灯架进行散热的大功率LED路灯，克服现有大功率LED路灯散热器重量重、成本高的缺点。

[0004] 解决上述问题采用的技术方案是：基于复合热管及回路热管的大功率LED路灯，包括路灯柱、灯架、LED光源、灯罩、LED铝基板、LED驱动器和散热热管，其特征在于所述的散热热管倾斜设置在所述的灯架上，其蒸发段与所述的LED铝基板紧密接触，冷凝段上设有散热助片。

[0005] 本发明的大功率LED路灯，LED散光灯罩形状可多样化，采用透明的材质制作而成，如玻璃或PMMA。装有液体工质（例如，水、氨，酒精，丙酮等）的热管，与LED铝基板接触。热管管壳可由铜、铝、碳钢、合金、纳米材料、高导热塑料等金属或非金属材料制作而成，这样散热体重量轻、环保耐用、制造简单、成本低。热管的形状可多样化。LED光源及LED铝基板与热管紧密接触，用来吸取大功率LED工作时产生的热量，然后热量通过热管被带出。热管内的工作液体通过相态变化来吸收大量由LED光源及驱动器所产生的热量，使得大功率LED发出的热量被迅速移走，有效地确保LED芯片结温控制在允许温度以下，使大功率 LED路灯的使用寿命及LED的光衰得以有效的控制。

[0006] 所述的大功率LED光源，是单颗LED光源或多颗LED光源的组合体或内含单颗LED 芯片LED光源或内含多颗的LED芯片模组的LED光源之一种的LED光源或不少于一种上述 LED光源的混合型LED光源。

[0007] 其灯杆与灯架组合构成复合式热管或回路热管。所述的灯柱为可分离式灯柱，分为上部灯柱和下部灯柱，其中上部灯柱连接灯架和灯头（包括LED光源、灯罩和LED铝基板），下部灯柱和上部灯柱通过夹紧件卡紧固定。[0008] 所述的复合式热管固定在路灯柱与灯架内表面（热管与灯杆有良好的热耦合连接，接触面均勻涂布着高导热硅胶、硅脂等有利于减少热管与灯杆热阻的填充物，或设计为紧配合或过渡配合可实现自紧固定）。被热管带出的热量再通过灯杆、灯架及散热助片消散到空气中。

[0009] 本发明的有益效果是：

[0010] 1、利用灯柱、散热助片、热管、灯架散热，热管迅速转移出大功率LED工作时发出的热量，有效地解决了大功率LED光源具散热技术难题，使大功率LED路灯的使用寿命得以保证。

[0011] 2、复合式热管或回路热管由金属或非金属轻型环保材料制作而成，如：铜、铝、碳钢、合金等。这样的灯头重量轻、体积小、金属用量少、材料环保耐用、制造简单、成本低。

[0012] 3,LED路灯灯头与灯架、灯柱构成一体化散热装置，灯头的重量大幅度减轻。由于灯头重量轻、体积小，灯架与灯柱重量也相应减轻、成本下降。灯柱为可分离式灯柱，容易制造、方便安装。

[0013] 4、LED散热助片安装在热管冷凝段，肋片数可以根据LED光源的功率等级进行增加或减少，因而LED的散热基板可以比较轻薄，面积也比较小，从而使灯头的重量大幅度降低。

附图说明

[0014] 下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

[0015] 图1大功率LED路灯复合式热管实施例一剖面示意图。

[0016] 图2大功率LED路灯回路热管实施例二剖面示意图。

[0017] 图3大功率LED路灯回路热管实施例三剖面示意图。

具体实施方式

[0018] 如图1所示，其为本发明的实施例一剖面示意图，本发明实施例提供一种利用热管和灯杆散热的大功率LED路灯，由大功率LED光源1、灯罩2、LED铝基板3回路热管、散热热管4、压板5、路灯柱6、散热助片7、LED驱动器8、灯架9、固定支架10、电源线11构成。

[0019] 本发明实施例所述的大功率LED光源1，是单颗LED光源或多颗LED光源的组合体或内含单颗LED芯片LED光源或内含多颗的LED芯片模组的LED光源之一种的LED光源或不少于一种上述LED光源的混合型LED光源。大功率LED光源1以螺栓的形式紧固在大功率LED铝基板上面，也可用粘贴或其他方法固定；其接触面均勻涂布着高导热硅脂。LED铝基板3与平板或分体式散热热管4紧密连接。

[0020] 本发明实施例所述的配光灯罩2可以是一端开口的中空半球状体或其他形状，其尺寸与散热热管4尺寸及液冷LED灯灯头所设计的尺寸相适应即可。配光灯罩2采用透明的材质制作而成，如玻璃或PMMA等，表面再加以喷沙、喷粉等处理，根据需要达到不同的发光效果。还可以通过调整灯罩的表面曲率或加装透镜来实现不同的光线强度和光照面积的需求。

[0021] 本发明实施例所述的热管4为复合式热管或回路热管。其蒸发段结构可为平板式或分支式。灯架由塑料或玻璃或金属或其他轻型环保材料制作而成。热管的具体形状和散热肋片面积由LED路灯灯头体积和大功率LED发热量来决定。散热热管安装在灯柱6和灯架9内，热管内的工质通过相变把LED光源及驱动器所产生的热量通过灯杆、散热助片及灯架传递到环境空气中。

[0022] 本发明实施例所述的散热助片5为具有适当高导热性金属、合金、塑料高分子或纳米材料等制成。散热助片的尺寸、数量、材料及形状可根据实际的需要进行设计。

[0023] 本发明实施例所述的散热灯架要有一定的倾斜角度，以实现热管工作液体的顺利回流，确保散热效果。灯架8与水平的倾斜角度应大于10度。

[0024] 本发明实施例所述的灯柱与灯架组合构成散热灯架部件。所述的灯柱6为可分离式灯柱，分为上部灯柱和下部灯柱，其中上部灯柱连接灯架和灯头，灯柱下部和灯柱上部通过夹紧件卡紧固定。灯架9和路灯柱6可构造成便于热能消散的各种形状和尺寸。

[0025] 本发明实施例所述的LED驱动器8置于灯柱6形成空间内，其与灯电源线11连接。

[0026] 本发明实施例所述的LED灯电源线11置于灯柱6形成空间内，其与大功率LED光源1连接，给大功率LED供电。

[0027] 如图2所示，其为本发明的实施例二剖面示意图，本发明实施例提供一种利用热管和灯杆散热的大功率LED路灯，由大功率LED光源1、灯罩2、LED铝基板3、散热热管4、压板5、路灯柱6、散热助片7、LED驱动器8、灯架9、固定支架10、电源线11构成。

[0028] 本发明实施例所述的散热灯架为回路热管。依靠工作液体的相变把大功率LED及 LED驱动器所产生的热量通过灯杆，灯架及装置在回路热管上的散热助片有效的传递到周围的空气中。

[0029] 本发明实施例所述的大功率LED路灯的其余结构与前述的第一实例相同。

[0030] 本发明的实施例三剖面示意图如图3所示，本发明实施例提供一种利用热管和灯杆散热的大功率LED路灯，由大功率LED光源1、灯罩2、LED铝基板3、散热热管4、压板5、路灯柱6、散热助片7、LED驱动器8、灯架9、固定支架10、电源线11构成。

[0031] 本发明实施例所述的散热灯架为回路热管。依靠工作液体的相变能够把大功率 LED及LED驱动器所产生的热量通过灯杆，灯架及装置在回路热管冷凝段上的散热助片有效的传递到周围的空气中。该设计灯杆顶部无散热肋片。

[0032] 本发明实施例所述的灯架与灯柱要有一定的倾斜角度，以实现热管工作液体的顺利回流，确保散热效果。上灯架8与水平的倾斜角度应大于10度，下灯架与水平的倾斜度应大于2度。

[0033] 本发明实施例所述的大功率LED路灯的其余结构与前述的第二实例相同。

[0034] 本发明实施例提供的一种利用热管、散热助片、灯杆及灯架进行散热的大功率LED 路灯。LED灯头、LED灯罩、LED灯柱、LED灯杆、散热热管和散热助片的形状和组合方式根据不同应用情况及要求可以有很多选择。形式和细节上的各种各样变化都落入本专利的保护范围内。

[0035] 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是发明的保护范围。

[0036] 应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

基于复合热管的大功率LED路灯，包括路灯柱(6)、灯架(9)、LED灯(1)、灯罩(2)、LED铝基板(3)、LED驱动器(8)和散热热管(4)，其特征在于所述的散热热管(4)倾斜设置在所述的灯架(9)上，其蒸发段与所述的LED铝基板(3)紧密接触，冷凝段上设有散热助片(7)。
2.如权利要求1所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述散热热管 (4)与水平面的倾斜角大于10度。
3.如权利要求1所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的散热热管 (4)的冷凝段延伸到灯柱（6)上。
4.如权利要求1所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的散热热管 (4)为回路结构。
5.如权利要求1-4任何一项所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述散热热管（4)的内装工质为水、氨、酒精或丙酮中的任何一种或多种组合。
6.如权利要求1-4任何一项所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的散热热管（4)管壳由铜、铝、碳钢、合金、纳米材料或高导热塑料中的任何一种或多种材料制作而成。
7.如权利要求1-4任何一项所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的LED灯（1)是单颗LED灯，或多颗LED灯的组合体，或内含单颗LED芯片LED灯或内含多颗的LED芯片模组的LED灯之一种的LED灯，或不少于一种上述LED灯的混合型LED灯。
8.如权利要求1-4任何一项所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的路灯柱（6)为可分离式灯柱，分为上部灯柱和下部灯柱，其中上部灯柱连接灯架（9)，下部灯柱和上部灯柱通过夹紧件卡紧固定。
9.如权利要求1所述的基于复合热管的大功率LED路灯，其特征在于所述的散热热管 (4)固定在所述的路灯柱（6)和灯架（9)内表面，其接触面有良好的热耦合。