CN102278635A - 一种led照明灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED照明灯具，包括散热装置、反光杯、LED模块、支撑构件、热管及均热板，散热装置具有中心孔部及散热部，且前端由散热部围设形成凹口，反光杯安装于凹口，外部绕设有热管并与散热部接触，LED模块位于光杯底部，支撑构件与LED模块接触，并安装住热管的尾端；均热板具有平整段安置LED模块，并具有插入段插入散热装置的中心孔部；本发明可缩小灯具的体积，且LED模块分别通过一维线性传导的热管及二维面传导的均热板传递热量给散热装置，有效利用了灯具的整体结构散热，以致散热性能得到有效改良，经实验验证，在相同体积下，本发明的灯具相比传统结构的散热效率提高约一倍，可见其优越性。

Description

一种LED照明灯具
技术领域
本发明涉及一种灯具，特别是涉及一种LED照明灯具。
背景技术
现有的LED照明灯具，如筒灯或投射灯，为了提高自身的光照效果，会在前部增设反光杯，这样可以有效改善光源的照射面积与照射距离，并且调配控制也更为方便，而基于LED工作时高热量的特性，灯具会有针对性在后部设置LED的散热装置。通常散热装置的散热性能，与其结构及散热面积有关，目前最常用的为鳍片式或类似结构，LED的功率越大，相应的散热装置的体积也就越大，而再配合上反光杯及去相应部件，灯具就会显得较为臃肿，在装配及应用上有可能出现困难；此外对于LED照明灯具，越大的功率则工作时热量越高，这对于散热装置无疑是一个考验，特别是如何在有限的体积上达到更好的散热效果，将关系到灯具是否能稳定、长寿命的使用，以及对各种场所、环境的适配性等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED照明灯具，能够在足够小或合适的体积上，达到更好的散热及照明效果，以提高其工作稳定性及寿命长度，并能更好的适配在不同的环境。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED照明灯具，其中包括：
一散热装置，具有一中心孔部以及围绕该中心孔部排列的复数个散热部，所述散热装置的前端由散热部围设形成一凹口；
一安装于所述散热装置的凹口的反光杯，其外壁与所述散热部接触；
一LED模块，位于所述反光杯底部；
一支撑构件，与所述LED模块接触；
至少一热管，其内部具密闭内腔，内腔设置有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，该热管沿所述反光杯外壁呈螺旋绕设，并具有与所述支撑构件接触的尾端，藉此所述LED模块工作时的热量，由热管接收并沿热管长度方向以一维线方式发散，迅速传导至所述反光杯及相接触的散热部，由散热部辐射到空气中；以及
一均热板，其内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，其外形具有一安置所述LED模块的平整段，以及经压制成型而对称于平整段两端，且与平整段垂直的两插入段，所述两插入段插入固定于所述中心孔部，藉此所述LED模块工作时的热量，由均热板的平整段接收并以二维平面方式沿平整段朝两插入段发散，迅速传导至散热装置，由中心部传递至散热部，以辐射到空气中。
进一步，反光杯外壁具有安置所述热管的凹痕，所述支撑构件上设有容置所述热管尾端的凹槽，如此可利于热管的位置固定。
进一步，所述热管朝向所述散热装置的一侧为经压制而成的平面或弧面，热管尾端与所述LED模块直接接触，所述尾端与所述LED模块接触的一侧为经压制而成的平面，如此使得热管于散热装置及LED模块的接触更好，热传递更快，更利于快速散热。
进一步，所述支撑构件中部设有通孔，所述LED模块穿过通孔与所述均热板的平整段相接触。
进一步，所述均热板的每一插入段的横截面分别呈现朝外凸起的圆弧形，使两插入段整体组合为一具有对称缺口的圆环形，相应的所述散热装置的中心孔部包括分别插装两圆弧形插入段的圆弧形孔。所述均热板的平整段与两插入段之间具有向中轴心收缩的过渡段，所述散热装置的中心孔部前端具有一容置腔来容置定位所述均热板的过渡段。
作为一种优选方案，散热部为由若干散热鳍片组成的鳍片式结构，散热鳍片的面积，直接与空气接触而达到散热目的。
作为另一种优选方案，相邻散热鳍片之间连接有过渡边，使得该相邻鳍片之间形成一具备烟囱效应的空气通道，可加强空气流动及冷热交换。
本发明的有益效果是：本发明具备反射效果的反光杯，在保证光效的同时，采用没入式置入散热装置中，可缩小灯具的体积，而为了保证足够的散热性能，LED模块分别通过一维线性传导的热管及二维面传导的均热板传递热量给散热装置，有效利用了灯具的散热装置及反光杯散热，以致散热性能得到有效改良，本发明散热方式新颖，经实验验证，在相同体积下，本发明的灯具相比传统结构的散热效率提高约一倍，可见其优越性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：
图1是本发明的拆分结构示意图；
图2是本发明一种实施例中热管的剖面结构示意图；
图3是本发明一种实施例中均热板的结构示意图；
图4是本发明一种实施例中均热板的内部结构示意图；
图5是本发明的等效热阻散热路径图；
图6是本发明中热管、LED模块、支撑构件及均热板的固定结构示意图；
图7是本行发明一种实施例中散热装置的结构示意图；
图8是本发明另一种实施例中散热装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明的所公开的一种LED照明灯具，其具体结构包括散热装置1、反光杯2、LED模块3、支撑构件4、热管5、及均热板6。散热装置1的作用是对灯具进行散热，由一中心孔部以及围绕该中心孔部排列设置的复数个散热部11组成，其中该散热装置1的前端由散热部11围成一个凹口12，该凹口12的形状可对应于反光杯2的外形，以用于容置反光杯2，如此从外形上看相当于将反光杯2没入安装于散热装置1内，形成统一的一体式结构，相比传统的灯具，反光杯2不会突出于散热装置1，因此体积得到减小；反光杯2的外形一般呈锥形桶状，且前后两端开口，其中后端开口用于配合LED模块3，前端开口使得LED模块3发光能够无障碍射出；因此，在连接关系中，反光杯2的外壁与散热装置1的散热部11接触，具有热传递的效果，LED模块3设置于反光杯2后端开口处，与反光杯2相互配合，如此在工作时光线由反光杯2前端射出，同时反光杯2能够对光线进行反射，达到集束光线的目的。
由于LED模块3工作时会产生热量，需要进行及时散热，而相对于传统结构，本发明反光杯2没入安装的方式，相应缩减了散热面积，为了不影响散热效率，本发明中，采用两种散热方案，其中一种方案为采用一维线性热传导的热管5，如图2所示，热管5为管状长条状，在其内部具备有密闭内腔51，内腔51内设置有粉末烧结部52及气、液两相变化的工作液53，其利用毛细作用，在接触热源，即LED模块3时，工作液将蒸发吸收热量，并在压差作用流到冷端进行冷凝，并在冷凝过程中释放热量，冷凝的液体再通过毛细力回传至热端，如此往复循环，就能够达到快速热传导的目的。
如图1中所示，该实施例中采用两条热管5，并弯曲为适配反光杯2背侧的形状，相互对称呈螺旋状绕设在反光杯2背侧外壁上，藉此和反光杯2及相邻的散热部11接触，起到热传递的能力，此外每一热管5的尾端54紧密接触到支撑构件4及LED模块3的背面，其中热管5尾端54的与LED模块3的背面接触部位呈平整状，这样在LED模块3工作时产生的热量，就可以直接或通过支撑构件4间接地传递给热管5的尾端54，通过热管5迅速传导至反光杯2及散热部11，从而由散热部11及反光杯2进行散热。
此外，在采用热管5的散热方案的同时，均热板6也提供了另一条散热路径；如图3所示，均热板6同样在其内部设有密闭内腔61，内腔61内设有粉末烧结部62及气、液两相变化的工作液63，其工作原理如同热管；从外形上看，本发明的均热板6经过压制处理，一形成一平整段64，以及对称于平整段64两端，并朝后延伸的两插入段65，其中平整段64用于紧密接触到LED模块3的背面，以在LED模块3工作发热时迅速吸收热量，并由平整段64为中心，呈二维的平面发散热量到插入段65，而插入段65插入固定于散热装置1的中心孔部，以和中心孔部的侧壁接触，如此传递到插入段65的热量，即会通过接触部分传递给散热装置1，从而由散热装置1的散热部11发散出去。
由上述方案可见，LED照明灯具具有两路并联的散热通道，分别是主要以热管5作为热传导主体的路径：LED模块3—热管5（支撑结构4）—反光杯2/散热装置1；以及以均热板6作为热传导主体的路径：LED模块3—均热板6—散热装置1；其原理如图5所示。其中的散热装置1承担大部分，约80%的散热，反光杯2则承担约20%的散热，可见本法的方案中，有效利用到散热装置1及反光杯2的途径散热，可以说该散热方式是一创新之举。
由于热管5的基本结构为圆管，直接绕设在反光杯2背侧外壁，则固定不够方便，因此作为优选方案，可以在反光杯2背侧外壁上开设凹痕21，用于容置定位热管5，此外如图2，热管5与散热部11相接触的一侧，也可以尽量压扁形成平面或弧面，这样可以完全和散热部11相贴合，接触及热传导效果更为出色。
支撑构件4作为中间连接及辅助固定的部件，出于便于热管5固定的目的，可在其表面上设置容置定位热管5的尾端54的凹槽41；热管5的尾端54可以直接接触LED模块3的背面，也可以由支撑构件4作为中间连接件来间接接触，当然如果直接接触，则热传导效率会更高，因此作为优选的方案，可以将凹槽41设置在支撑构件4表面安装LED模块3的背面，这样装配好后，热管5的尾端54由LED模块3压置于凹槽41内，同时两者实现直接接触，同样为了更好的接触及热传导，可以将尾端54与LED模块3接触的一侧压制成一平面，实现平面与平面的接触贴合，其状态如图6所示。
LED模块3的背面必须要与均热板6的平整段64接触接触，才能达到最好的热传导效率，因此作为优选方案，可在支撑构件4中部设置通孔42，令LED模块3的底部穿过通孔42与平整段64相接触，其一种参考结构如图6所示，这样不会对LED模块3底部与支撑构件4正面相贴装并压住尾端54的部分产生影响，同时也使得LED模块3与支撑构件4的相互固定更好，保证结构的稳定性及最好的热传导效率。
均热板6直接通过插入段65插装固定在散热装置1的中心孔部，出于制造方便以及固定合理的考虑，可以将插入段65设计为弧片，其横截面分别呈现朝外凸起的圆弧形，如此两插入段65整体组合为一具有对称缺口的圆环形，相应的，散热装置1的中心孔部的相对应插装固定处，可设计为分别插装两圆弧形插入段65的圆弧形孔13，两圆弧形孔13之间可连通，这样中间部分可作为LED模块3走线及安装额外元器件的空间。此外在均热板6的平整段64与两插入段65之间可设置向均热板6的中轴心收缩的过渡段66，相应的散热装置1的中心孔部前端设一容置腔14来容置定位过渡段66，固定效果会得到进一步提升。
本发明中，反光杯2及散热装置1均有散热功能，而其中散热装置1是最主要的散热结构，其性能的好坏对整个灯具的散热性能起到确定性影响。如图7所示的实施例中，给出了散热装置1最为常见的鳍片式结构，其中，散热部11由复数个散热鳍片组成，围绕中心部位呈环形排列，使散热装置1整体呈现圆筒形，散热鳍片直接与空气接触，可向空气辐射热量而达到散热效果，而鳍片数量及表面积决定了散热性能的好坏。
而如图8所示，为散热装置1的另一种较为典型实施例，其可以在相邻散热鳍片之间连接有过渡边，使得该相邻鳍片之间形成一具备烟囱效应的空气通道15，在工作时，空气通道15可加速空气流动，从加快热交换。
应注意的是，上述只是阐述了本发明较优的实施方式，因此并不视为本发明唯一的保护范围，惟应了解的是在不脱离本发明的保护范围内，对于本发明所属技术领域中具有通常知识者而言，仍得有许多变化及修改。因此，本发明并不限制于所揭露的实施例，而是以后附申请专利范围之文字记载为准，即不偏离本发明申请专利范围所为之均等变化与修饰，应仍属本发明之涵盖范围。

Claims (10)

1.一种LED照明灯具，其中包括：
一散热装置，具有一中心孔部以及围绕该中心孔部排列的复数个散热部，所述散热装置的前端由散热部围设形成一凹口；
一安装于所述散热装置的凹口的反光杯，其外壁与所述散热部接触；
一LED模块，位于所述反光杯底部；
一支撑构件，与所述LED模块接触；
至少一热管，其内部具密闭内腔，内腔设置有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，该热管沿所述反光杯外壁呈螺旋绕设，并具有与所述支撑构件接触的尾端，藉此将所述LED模块工作时的热量迅速传导至所述反光杯及散热部；以及
一均热板，其内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，其外形具有一安置所述LED模块的平整段，以及经压制成型而对称于平整段两端，且与平整段垂直的两插入段，所述两插入段插入固定于所述中心孔部，藉此将所述LED模块工作时的热量迅速传导至所述散热装置。
2.根据权利要求1所述的一种LED照明灯具，其中所述反光杯外壁具有安置所述热管的凹痕。
3.根据权利要求1所述的一种LED照明灯具，其中所述支撑构件上设有容置所述热管尾端的凹槽。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种LED照明灯具，其中所述热管朝向所述散热装置的一侧为经压制而成的平面或弧面。
5.根据权利要求1或3所述的一种LED照明灯具，其中所述热管尾端与所述LED模块直接接触，所述尾端与所述LED模块接触的一侧为经压制而成的平面。
6.根据权利要求1所述的一种LED照明灯具，其中所述支撑构件中部设有通孔，所述LED模块穿过通孔与所述均热板的平整段相接触。
7.根据权利要求1所述的一种LED照明灯具，其中所述均热板的每一插入段的横截面分别呈现朝外凸起的圆弧形，使两插入段整体组合为一具有对称缺口的圆环形，相应的所述散热装置的中心孔部包括分别插装两圆弧形插入段的圆弧形孔。
8.根据权利要求7所述的一种LED照明灯具，其中所述均热板的平整段与两插入段之间具有向中轴心收缩的过渡段，所述散热装置的中心孔部前端具有一容置腔来容置定位所述均热板的过渡段。
9.根据权利要求1所述的一种LED照明灯具，其中所述散热部为由若干散热鳍片组成的鳍片式结构。
10.根据权利要求9所述的一种LED照明灯具，其中相邻散热鳍片之间连接有过渡边，使得该相邻鳍片之间形成一具备烟囱效应的空气通道。
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