CN102287723A - 一种具有散热装置的led路灯 - Google Patents

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Abstract

一种具有散热装置的LED路灯，它包括上罩壳、底壳构成的灯壳。在灯壳内，驱动电源通过热保护温度开关与LED发光块电连接。还设置对LED发光块的散热装置。它包括与LED发光块贴装在一起的散热器，在散热器的散热面上方设置风机，所述的风机进风端设置独立的进风道，所述的进风道的进风口设置在灯壳底部；在底壳边缘部位设置一圈出风孔。所述的散热装置，还可以是，包括与LED发光块组贴装在一起的金属夹板，所述的金属夹板通过金属超导热管连接散热片；在散热片的下方设置吹风散热的风机，所述的风机及散热片设置在独立的风道内。该散热装置保证了风机从灯外直接吸入的始终为冷风，具有散热快、温升低，不通过灯壳散热，受太阳能热量的影响小的特点。

Description

一种具有散热装置的LED路灯
技术领域
本发明涉及一种照明装置，具体地说涉及一种具有散热装置的大功率LED路灯。
背景技术
大功率发光二极管-LED以其节能、环保、安全、耐用等诸多优点，已被越来越多地应用在道路照明、工矿照明、城市亮化等领域。但目前仍有两大因素制约着这种新光源的普及应用，其一是大功率LED光源的造价是是传统光源造价的数十倍甚至百倍之多，LED灯具的成本就很高；其二是大功率LED芯片工作时产生的温度不能有效地降低到安全使用温度，以至造成光衰加快，寿命缩短。高价格、短寿命的产品当然难以普及。
目前，大功率LED路灯大都利用灯头外壳作散热器用，将LED芯片与灯壳通过传导方式热连接，由灯壳向外部自然散热。这种方案有两大缺陷：其一是自然散热速度慢。尤其在夏季环境温度高的情况下，散热效果不佳，LED芯片温度难以降下来。其二是白天烈日曝晒在灯头外壳上所接受的太阳能高温通过传导至LED芯片，加剧LED芯片光衰和老化。
中国专利申请201010216786.2公开了一种智能控制强制对流散热LED路灯系统。包括：路灯杆，灯杆悬臂，大功率LED路灯头，散热片，散热风扇，智能驱动控制器。大功率LED的散热基片固定在散热片上，散热片的一端固定着散热风扇，散热风扇的进风面正对路灯悬臂的出风口，所需风量由在中空路灯杆的上下部的进风口进入，当大功率LED的基片温度在设定的安全范围内，这时即使开灯，风扇也不工作，由被动式自然对流散热；当大功率LED的基片温度超过设定的安全温度上限60℃时，风扇工作，采用主动式强制散热。如果散热风扇出现故障或风道和散热片积灰过多，LED基片的温度超过设定的极限故障温度80℃时，LED灯电路被断开，同时控制器发出报警信号，要进行检查维修。其不足之处，一是自然对流情况下谈不上散热效果。其说明书记载“冷空气通过路灯杆由上进风口和下进风口，进入路灯杆的中空风道。根据空气热动力学原理，冷空气直接进入散热片的散热层换热，换热后的热空气从LED路灯头的边侧缝隙排出”。这段描述曲解了空气动力学原理。实际情况应该是：因灯杆有上、下开口，所以它像烟囱一样具有拔风的作用。也就是说冷空气只能从灯杆下开口进入从上开口排出，而灯杆悬臂只是灯杆上部的一个分支，位置低于灯杆上开口，所以从下进风口进入灯杆的冷空气大部分会从杆顶的口子排出。在散热风扇没有工作时，气流是不会根据主观想象的路径从上而下倒过来进入悬臂的。还因为悬臂连接着灯头，气流通过的阻力远大于直接到杆顶开口的阻力，因此进入悬臂和灯头的冷空气微乎其微，在灯头内难以形成自然对流，就更谈不上散热效果了。二是散热风扇形同虚设。其系统中灯杆和悬臂是散热风扇的进风通道，但因悬臂中空截面积不大，又有一定的长度，中间还穿有电线，因而风阻较大，再则风扇出风口是灯头的内腔，空间较大，也就是说出风口的截面积要比进风口截面积大数倍，这样的话，风的流量会因为细长的进风管道而打折扣，同时风的速度又会因为出口截面的增大而下降，并且进入灯头内腔的冷空气并不是全部参与散热；由其附图可知，置于灯头中的散热风扇其进风端和出风端是相通的，灯头内腔中的空气将会在风扇的作用下形成内循环，灯内空气不能有效地排出灯外，从而使灯内温度逐渐升高，显然这样的强制对流不可能达到应有的散热效果。三是风扇的启动方式不合理。其所述的智能控制实际上就是简单的温度控制。更重要的是，当温度升高时风扇启动的方式是不合理的，因为LED发光元件是对温度极其敏感的高成本元件，只有使其工作在温升较低的环境中才能减缓光衰，延长使用寿命。上述方式是每次LED经历温度超限后风机启动，一次超限就是一次高温冲击，如此反复温度冲击，对LED芯片会加剧光衰，缩短寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有散热装置的LED路灯，解决现有LED路灯散热不佳、影响寿命的问题。具有散热快、温升低，不通过灯壳散热，受外界太阳光热能影响小的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有散热装置的LED路灯，它包括上罩壳、底壳构成的灯壳；在灯壳内，驱动电源通过热保护温度开关与LED发光块电连接；其特征在于：还设置对LED发光块散热、不通过灯壳散热的散热装置。
所述的散热装置，包括与LED发光块贴装在一起的散热器，在散热器的散热面上方设置风机，所述的风机进风端设置独立的进风道，所述的进风道的进风口设置在灯壳底部；在底壳边缘部位设置一圈出风孔。
还可以是，所述的散热装置，包括与LED发光块组贴装在一起的金属夹板，所述的金属夹板通过金属超导热管连接散热片；在散热片的下方设置吹风散热的风机，所述的风机及散热片设置在独立的风道内，所述的风道的进风口设置在灯壳底部；在底壳边缘部位设置一圈出风孔。
本发明的工作原理是：路灯运行时，风机运转，冷风由进风口吸入风道，由风机直接吹在与LED发光块热连接的散热器上，带走热量变为热风；由于风道的隔离作用，热风不会流入进风口，只能从出风孔排出灯外。风机吹向散热器的一直是冷风，因此能达到散热快，温升低的效果。以上方案使得LED发光块与灯壳基本没有热传导途径，避免灯壳日晒温度对LED发光块的加热作用。
本发明的有益效果：由于采用在灯壳内设置独立的强制风冷LED发光块散热装置，包括使用风机通过风道从灯壳底部进风口吸入冷风，风机将冷风吹向LED发光块的散热装置，快速将热量带走，热风从灯壳周边的排风孔排出灯外。最大程度上，直接降低热源体LED的温度。采用风道或导风筒结构与热风端及灯壳隔离，热风无法回流，保证风机从灯外直接吸入的始终为冷风，以保证其最佳散热效果。用温度开关做过热保护器，以保证散热装置出现故障时LED元件不致损坏，安全可靠经济。具有散热快、温升低，不通过灯壳散热，受太阳能热量的影响小等优点。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的电路图。
图2为本发明实施例1的构造剖视图。
图3为图2的右视图。
图1、2、3中：1.电源线、2.驱动电源、3.LED发光块、4.温控开关、5.风机、6.风道、7.进风口、8.纱窗、9.散热器、10.上罩壳、11.底壳、12.出风口、13.支架、14.玻璃罩、15.安装孔。
图4为本发明实施例2的构造剖视图。
图5为图4的右视图。
图4、5中：1.电源线、2.驱动电源、3.LED发光块、4.温控开关、5.风机、6.风道、7.进风口、8.纱窗、9.金属夹板、10.金属超导热管、11.散热片、12.上罩壳、13.底壳、14.出风口、15.玻璃罩、16.安装孔。
具体实施方式
实施例1，如图1所示的实施例电路图，一种具有散热装置的LED路灯，包括电源线1连接驱动电源2，所述的驱动电源2通过热保护开关4连接LED发光块3。所述的驱动电源2还连接用于散热的风机5。风机5可用直流风机。
如图2-3所示，一种具有散热装置的LED路灯，它包括上罩壳10、底壳11构成的灯壳。在灯壳内，驱动电源2通过热保护温度开关4与LED发光块3电连接。还设置对LED发光块3散热、不通过灯壳散热的散热装置，它包括在底壳11的支架13上与LED发光块3贴装在一起的散热器9，散热器9可选用梳形截面的铝散热器。在散热器9的散热面上方设置风机5，所述的风机5进风端连接独立的进风道6，进风道6的进风口7设置在灯壳底部；在底壳11边缘部位设置一圈出风孔12。
进一步的，所述的风机5与LED发光块3共用一个驱动电源。所述的进风口7设置纱网8，纱网8选用不锈钢纱网、用于阻隔飞虫。所述的底壳11设置适配LED发光块的玻璃罩14，出风孔12在底壳11边缘部位均匀分布。在底壳11上还设置灯杆连接用的安装孔15，电源线1穿过安装孔15引出。
LED发光块和直流风机均由驱动电源供电，驱动电源通过温度开关与LED组连接。温度开关的作用是过热保护，由于故障或其它原因引起温度过高时自动切断LED电源，温度降下来以后，自动恢复供电。
实施例2，如图1、4、5所示，一种具有散热装置的LED路灯，它包括上罩壳12、底壳13构成的灯壳。在灯壳内，驱动电源2通过热保护温度开关4与LED发光块3电连接。还设置对LED发光块散热的散热装置。所述的散热装置，包括与LED发光块3组贴装在一起的金属夹板9，金属夹板9选用铝夹板。所述的金属夹板9通过金属超导热管10连接散热片11；所述的散热片选用嵌套在金属超导热管上的一组铝翼片。在散热片11的下方设置吹风散热的风机5，所述的风机5及散热片11设置在独立的风道6内，所述的风道6的进风口7设置在灯壳底部；在底壳13边缘部位设置一圈出风孔14。
进一步的，所述的风机5与与LED发光块3共用一个驱动电源2。所述的进风口7设置纱网8，纱网8选用不锈钢纱网。所述的底壳13设置适配LED发光块的玻璃罩15，出风孔14在底壳13边缘部位均匀分布。在底壳13上还设置灯杆连接用的安装孔16，电源线1穿过安装孔16引出。

Claims (5)

1.一种具有散热装置的LED路灯，它包括上罩壳、底壳构成的灯壳；在灯壳内，驱动电源通过热保护温度开关与LED发光块电连接；其特征在于：还设置对LED发光块散热、不通过灯壳散热的散热装置。
2.如权利要求1所述的具有散热装置的LED路灯，其特征在于：所述的散热装置，包括与LED发光块贴装在一起的散热器，在散热器的散热面上方设置风机，所述的风机进风端设置独立的进风道，所述的进风道的进风口设置在灯壳底部；在底壳边缘部位设置一圈出风孔。
3.如权利要求1所述的具有散热装置的LED路灯，其特征在于：所述的散热装置，包括与LED发光块组贴装在一起的金属夹板，所述的金属夹板通过金属超导热管连接散热片；在散热片的下方设置吹风散热的风机，所述的风机及散热片设置在独立的风道内，所述的风道的进风口设置在灯壳底部；在底壳边缘部位设置一圈出风孔。
4.如权利要求2所述的具有散热装置的LED路灯，其特征在于：所述的风机与LED发光块共用一个驱动电源；所述的散热器是梳形截面的铝散热器；所述的进风口设置纱网；所述的底壳设置适配LED发光块的玻璃罩，在底壳边缘部位设置一圈均匀分布的出风孔。
5.如权利要求3所述的具有散热装置的LED路灯，其特征在于：所述的风机与与LED发光块共用一个驱动电源；所述的金属夹板是铝夹板；所述的散热片是嵌套在金属超导热管上的一组铝翼片；所述的进风口设置纱网；所述的底壳设置适配LED发光块的玻璃罩，在底壳边缘部位设置一圈均匀分布的出风孔。
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