CN102606945B

CN102606945B - 一种led投射灯

Info

Publication number: CN102606945B
Application number: CN2012100444126A
Authority: CN
Inventors: 李克勤; 陈宏杰
Original assignee: Zhongshan Weiqiang Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Weiqiang Technology Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: CN102606945A; US20130223064A1; US8888319B2

Abstract

本发明公开了一种LED投射灯，包括呈筒状的散热装置，内有由在前的喇叭状内腔及在后的筒状内腔后端；设置于喇叭状内腔中的灯杯；位于灯杯小口部处的LED模块；供LED模块透光的透镜；第一热传导组，包括第一均热板，经弯折形成安置于固定板的平整段及两对称段，平整段正面安置固定住LED模块，两对称段位于灯杯外壁及喇叭状内腔壁面之间，并相互贴合；固定装置，其套置于筒状内腔后端；第二热传导组，包括第二均热板，经弯折形成平整段及两对称段，平整段安置于固定板的背面，两对称段套置于固定装置外侧，并与筒状内腔贴合。本发明采用两组热传导组相互配合，可以使得LED投射灯的热传导效率始终保持在足够的高度，保证LED投射灯在任意方向照射，均具备极佳的散热效率。

Description

一种LED投射灯

技术领域

本发明涉及一种射灯，特别是涉及一种LED投射灯。

背景技术

LED投射灯又叫线型LED投射灯等等，因为其外形为长条形，也有人将之称为LED线条灯，主要也是做场地、建筑装饰照明，勾勒建筑物、场地的轮廓之用。LED投射灯的应用较为多样，因此其照射方向也要求较为灵活，经常需要根据场地或者实时需要而对照射方向进行调整，而LED投射灯处在不同方向照射时，势必会对其所产生热量的传播途径有所影响，严重的会在某些方向出现热量无法有效散出，热积累过多的情况，影响LED投射灯的使用可靠性及寿命。LED灯具自身的散热能力，与其工作是否稳定，品质好坏，寿命是否长久息息相关，而对于要求高亮度的LED投射灯来说，因其产生热量及较多，以及多变的照射环境，自身的散热性能更是至关重要，因此，有关LED投射灯在不同角度方向时如何实现较佳的散热，以不至于造成照射方向影响散热性能，实现任意角度都能均匀散热，可以说是十分必要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种散热性能好，并且在不同角度时均能实现有效散热的LED投射灯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种LED投射灯，其中包括：

一散热装置，呈一筒状，其筒状外周具有散热结构，在其筒状内腔前端形成有一由内朝外逐渐扩大的喇叭状内腔；

一灯杯，呈与所述散热装置的喇叭状内腔配对的喇叭形，具有大口部及小口部，该大口部卡置于所述散热装置的前端外沿，该小口部位于所述散热装置的内腔内；

一LED模块，位于所述灯杯的小口部处；

一透镜，用于供LED模块透光，其由一固定环固定于所述散热装置的前端；

一第一热传导组，包括第一均热板，该第一均热板经弯折形成一平整段及对称于该平整段两侧的两对称段，其中该第一均热板的平整段正面安置固定住所述LED模块，该第一均热板的两对称段自所述灯杯的小口部处延伸至大口部附近，且该第一均热板的两对称段的内侧面呈弧面与所述灯杯的外壁相贴合，该第一均热板的两对称段的外侧面呈弧面与所述散热装置的喇叭状内腔壁面相贴合；

一固定板，位于所述第一均热板的平整段处，支撑固定住所述第一均热板；

一固定装置，呈一圆筒或圆柱状，其套置于所述散热装置的筒状内腔后端；

一第二热传导组，包括第二均热板，该第二均热板经弯折形成一平整段及对称于该平整段两侧的两对称段，其中该第二均热板的平整段由所述固定板支撑固定，该第二均热板的两对称段套置于所述固定装置外侧，且该第二均热板的两对称段的内侧面呈弧面与所述固定装置的外壁相贴合，该第二均热板的两对称段的外侧面呈弧面与所述散热装置的筒状内腔壁面相贴合。

其中所述第一热传导组及第二热传导组的总散热功率之和大于或等于所述LED模块所要散发的功率。

作为上述方案的进一步改进，所述第一热传导组还包括第一热管组，该第一热管组包括至少一弯折环绕于所述灯杯外周的热管；所述灯杯外壁设置有容置所述第一热管组的第一凹槽；所述第一热管组的热管外侧与所述散热装置的喇叭状内腔壁面及所述第一均热板的两对称段内侧面相接触。

同样的，作为上述方案的进一步改进，所述第二传导组还包括第二热管组，该第二热管组包括至少一弯折环绕于所述固定装置外周的热管；所述固定装置外壁设置有容置所述第二热管组的第二凹槽；所述第二热管组的热管外侧与所述散热装置的筒状内腔壁面及所述第二均热板的两对称段内侧面相接触。

进一步，所述第一热管组的热管与所述第一均热板及所述散热装置的喇叭状内腔壁面相接触的一侧经压平处理。

进一步，所述第二热管组的热管与所述第二均热板及所述散热装置的筒状内腔壁面相接触的一侧经压平处理。

上述固定板正面设置有卡置第一均热板的平整段的第一卡固槽，所述固定板背面设置有卡置第二均热板的平整段的第二卡固槽。

上述散热装置前端外沿设置有外凸缘，所述固定环卡装于该外凸缘上。

上述所述透镜为菲涅尔透镜，其为一同心圆透镜，可将光线均匀射出。

上述固定环上卡置有覆盖住所述透镜的透光镜。

本发明的有益效果：本发明的LED投射灯，系采用了均热板，乃至热管的热传导组对LED模块进行导热，此类热传导组可以通过内部工作介质，实现高效的热交换，因此能够快速将LED模块的热量传导至散热装置、灯杯及固定装置处，及时有效的散出LED模块的热量，达到优良的散热效果；

由于均热板及热管累的热传导组通过工作介质实现快速导热，其在工作时具有方向性，因此LED投射灯在不同的方向照射工作时，热传导组的导热性能会受到影响，针对于此，本发明采用两组热传导组，即第一热传导组及第二热传导组，分别位于热源即LED模块的前、后侧，这样在LED投射灯朝上照射时，第一热传导组的散热效率达到最佳，起到主要散热作用，而在LED投射灯朝下照射时，第二热传导组散热效率达到最佳，起到主要散热作用；可见第一、第二热传导组相互配合，可以使得LED投射灯的热传导效率始终保持在足够的高度，保证LED投射灯在任意方向照射，均具备极佳的散热效率。

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是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明的拆分结构示意图；

图4是本发明中散热装置的剖面结构示意图；

图5是本发明中灯杯的剖面结构示意图；

图6是本发明中第一均热板对称段的剖面结构示意图；

图7是本发明中第一热管组热管的剖面结构示意图；

图8是本发明朝下照射的结构示意图；

图9是本发明朝上照射的结构示意图；

图10是本发明中的等效散热路径示意图。

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、图2及图3，本发明的LED投射灯，主要结构包括散热装置1、灯杯2、LED模块3、透镜4、第一热传导组5、固定板6、固定装置7及第二热传导组8。

其中的散热装置1呈一筒状，如图4所示，散热装置1具有筒状内腔12，在筒状外周具有散热结构13，散热结构13可以是散热鳍片或是能够产生烟囱效应的散热通道，该散热结构13的方向最常见的可以沿着筒状的轴向延展；在散热装置1的筒状内腔12前端，形成有一由内朝外逐渐扩大的喇叭状内腔11，该喇叭状内腔11的大口朝外，小口朝内则朝内与筒状内腔12结合。

其中的灯杯2呈与散热装置1的喇叭状内腔11配对的喇叭形，如图5所示，灯杯2具有大口部21及小口部22，该大口部21卡置于散热装置1的前端外沿，刚好将散热装置1的喇叭状大口覆盖，该小口部22位于散热装置1的筒状内腔12处，可延伸到散热装置1的喇叭状小口处并将其覆盖。

其中的LED模块3位于散热装置1的筒状内腔12内，并定位在灯杯2的小口部22处，该LED模块3的发光方向朝向灯杯2的大口部21，如此发出的光线能够从灯杯2射出，灯杯同时也起到了反射聚光的作用。

其中的透镜4用于供LED模块3透光，该透镜4由固定环41固定于散热装置1的前端，将散热装置1的大口及灯杯2的大口部21覆盖住，这样LED模块3发出的光线，会统一经透镜4后射出，透镜4即达到了集束光线的作用。为便于透镜4的卡装，以及留出针对外界的卡固配合结构，在散热装置1的前端外沿可设置外凸缘14，固定环41卡装在外凸缘14上，将透镜4锁紧；本发明的透镜4优选为菲涅尔透镜，其一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，整体较薄，不会影响投射灯其他结构的装配，同时能够起到较好透光及聚焦作用，因此适合于投射灯使用；当然根据不同应用要求，还可以采用凸透镜、凹透镜等光学镜片。在采用菲涅尔透镜的情况下，为了保护好透镜4及内部结构，并实现密封防水防尘，还可以在固定环41上卡置覆盖住述透镜4的透光镜42，如此相当于透光镜42位于最外层，能够被人直接观看到，内侧则是透镜4，最内则是LED模块3；实际结构中，可以在固定环41内侧设置一圈环形卡槽，用于卡置固定住透光镜42。

LED模块3工作过程中，会产生热量，最理想的情况下，这些热量需要及时的传递到散热装置1，通过散热装置1的散热结构13及时散出，为尽可能的接近理想的情况，本发明采用了第一热传导组5和第二热传导组8。

第一热传导组5主要包括第一均热板51，该第一均热板51系经弯折形成一平整段511及对称于该平整段511两侧的两对称段512的形状构造，第一均热板51整体位于散热装置1的筒状内腔12内，其中的平整段511正面作为固定面，用于固定住LED模块3，一般可采用贴装焊接或是粘接，使得LED模块3底部能够完全与平整段511接触贴合，从而可达到最好的热传导能力，而相应的，平整段511空间位置就位于灯杯2的小口部22后侧；另外，第一均热板51的两对称段512相互对称，并自灯杯2的小口部22处延伸至大口部21附近，同时该两对称段512的内侧面呈弧面与灯杯2的外壁相贴合，该两对称段512的外侧面呈弧面与散热装置1的喇叭状内腔11壁面相贴合，在制造时，可以直接将两对称段512的横截面以一定弧度弯曲，而其延伸方向则如同灯杯2一样呈喇叭状向外发散，使得整个第一均热板51可以弯制而成，其结构可参考图6，值得注意的是，均热板的内部，具有毛细结构及工作液，是其导热的关键。通过上述结构，第一均热板51的两对称段512完全与灯杯2、散热装置1的喇叭状内腔11贴合在一起，实现了紧密接触，LED模块3发出的热量，就可以通过第一均热板51的平整段511，迅速地沿两对称段512传递，并将大部分热量通过喇叭状内腔1壁面传递给散热装置1，由散热装置1的的散热结构13散出，小部分热量通过灯杯2外壁传递给灯杯2，由灯杯2辐射出去。

由于第一均热板51的两对称段512与喇叭状内腔11及灯杯2外壁贴合处，并不能够完全覆盖住喇叭状内腔11或灯杯2外壁的整个壁面，在导热过程中，分布到散热装置1及灯杯2热量会不够均匀，影响散热效率，本发明为解决该问题，在第一热传导组5中还增入了第一热管组52，该第一热管组52包括至少一热管521，每一热管521均弯折环绕于灯杯2的外周，与灯杯2贴合在一起，热管521的背侧则根据部位不同，分别与散热装置1的喇叭状内腔11壁面或第一均热板51之两对称段512的内侧面相接触；而为了结构合理及装配方便，可以在灯杯2外壁设置合适尺寸的第一凹槽23，用于卡置固定住第一热管组52的每一热管521；此外，可以如图7所示，每一热管521的外侧面，即与第一均热板51之两对称段512，以及散热装置1的喇叭状内腔11壁面相接触的一侧经压平处理，这样每一热管521的外侧面能够尽可能的贴合到第一均热板51之两对称段512，以及散热装置1的喇叭状内腔11壁面，保证了热传导效率。值得注意的是，图7中给出的烧结式热管内部示意中，其内部的毛细、沟槽的复合结构及工作液是热管具有出色导热效率的关键。

本发明另设置的固定板6可用于支撑固定住第一均热板51，其在整体结构中位于第一均热板51之平整段511处，可以在平整段511的正面，也可以在平整段511的背面；下面以固定板6在平整段511的背面举例说明，该状况下通常可在固定板6正面设置凹入的卡固槽61，用于卡置住平整段511，实现稳定固定。而固定板6的另一个作用是固定第二热传导组8；此外为了实现第二热传导组8及相关内部元件的安置固定，另由呈圆筒或圆柱状的固定装置7其套置于述散热装置1的筒状内腔后端。

在具体结构中，第二热传导组8主要包括第二均热板81，同样的该第二均热板81系经弯折形成一平整段811及对称于该平整段811两侧的两对称段812的形状构造，其中平整段811由固定板6支撑固定，如同上述的第一均热板51，固定板6同样可以选择在第二均热板81的平整段811的正面或背面；而为了配合上述实施例，且达到最好的热传递效率，要让第二均热板81尽可能的无阻碍接近LED模块3，因此此处可优选将固定板6的位置设置在第二均热板81的平整段811的背面，令第二均热板81的平整段811与第一均热板51的平整段511相互接触；而上述实施例中，固定板6上用于安置固定第一均热板51的平整段511的卡固槽61，可设计得较深，用来同时安置固定住第二均热板81的平整段811；而对称于平整段811的两对称段812，则朝向散热装置1的后端延伸，并套置于固定装置7外侧，形成包覆住固定装置7外壁的结构，其中，还需保证两对称段812的内侧面弯曲呈弧面，与固定装置7的筒状或柱状外壁相贴合，而两对称段812的外侧面呈弧面，与散热装置1的筒状内腔12壁面相贴合，如此才能够实现第二均热板81与散热装置1及固定装置7的紧密接触，自LED模块3发出的热量，才能够通过第二均热板81的平整段811，迅速的沿两对称段812传递，并将大部分热量通过散热装置1的筒状内腔12壁面传递给散热装置1，由散热装置1的的散热结构13散出，小部分热量通过固定装置7外壁传递给固定装置7，由固定装置7辐射出去。同样的，可参考图6所示的第一均热板51，第二均热板81在制造时可以直接弯曲制成，将其两对称段812的横截面以一定弧度弯曲，以实现完全适配于散热装置1的筒状内腔12壁面及固定装置7的外壁。

由于第二均热板81的两对称段812与筒状内腔12及固定装置7外壁的贴合处，并不能够完全覆盖住筒状内腔12或固定装置7外壁的整个壁面，在导热过程中，分布到散热装置1及固定装置7的热量不够均匀，影响散热效率，本发明为解决该问题，在第二热传导组8中还增入了第二热管组82，该第二热管组包括至少一热管821，每一热管821经弯折环绕于固定装置7外周，与固定装置7贴合在一起，每一热管821的背侧根据部位的不同，与散热装置1的筒状内腔12或第二均热板81的两对称段812的内侧面相接触；而为了结构合理及装配方便，可以在固定装置7外壁设置合适尺寸的第二凹槽71，用于卡置固定住第二热管组82的每一热管821；此外每一热管821的外侧面，即与第二均热板81之两对称段812，以及散热装置1的筒状内腔12壁面相接触的一侧经压平处理，这样每一热管821的外侧面能够尽可能的贴合到第二均热板81的两对称段812，以及散热装置1的喇叭状内腔11壁面，保证了热传导效率，其压合后的结构同样可参考图7中所示的第一热管组52的热管521。

由上述结构可见，本发明中自LED模块3发出的热量，可通过两条途径辐射出去，分别是第一热传导组5与第二热传导组8，而第一热传导组5与第二热传导组8均采用了热管、均热板类的超导热组件，实现了极高的热传导效率，可以极快的将热量传递到产生主要散热作用的散热装置1及产生次要散热作用的灯杯2与固定装置7处散出。

在普通固定安装的灯具中，一般只需要采用一组均热板、热管类的超导热组件，即能产生较好的散热效果。而投射灯因为其工作场所，用途的不同，可能会随时调整照射方向，因此其一般不具有固定的照射角度。众所周知，均热板、热管类的超导热组件，在导热过程中有方向性：在热源在下，朝上散热时，导热较快，效率较高；在热源在上，朝下散热时，导热较慢，效率较低。产生该现象的原因是由于超导热组件内部工作液的回流会受到重力影响，工作也在冷凝回流过程中，朝下回流到热源，则因重力作用，会明显比朝上回流要快。

因为上述因素存在，本发明采用了两组超导热组件，及上述的第一热传导组5与第二热传导组8来达到完整的散热效果。具体的可以两个极端方向进行论述：（1）投射灯朝下照射；（2）投射灯朝上照射。

（1）投射灯朝下照射：

如图8所示，该角度照射时，作为热源的LED模块3，相对第一热传导组5来说位于下方，相对第二热传导组8来说位于上方，也就是说，该角度状态下，第一热传导组5会比第二热传导组8具有更高的导热效率，因此第一热传导组5起到了主要散热作用，如图10所示，其散热路径为：LED模块3传递到第一均热板51，第一均热板51一部分直接传递给散热装置1及灯杯2，另一部分先传递给第一热管组52，再由第一热管组52传递给散热装置1及灯杯2；第二热传导组8起到次要散热作用，如图11所示，其散热路径为：LED模块3传递到第二均热板81，第二均热板81一部分直接传递给散热装置1及固定装置7，另一部分先传递给第二热管组82，再由第二热管组82传递给散热装置1及固定装置7。

（2）投射灯朝上照射：

如图9所示，该角度照射时，作为热源的LED模块3，相对第一热传导组5来说位于上方，相对第二热传导组8来说位于下方，也就是说，该角度状态下，第二热传导组8会比第一热传导组5具有更高的导热效率，因此第二热传导组8起到了主要散热作用，如图10所示，其散热路径为：LED模块3传递到第二均热板81，第二均热板81一部分直接传递给散热装置1及固定装置7，另一部分先传递给第二热管组82，再由第二热管组82传递给散热装置1及固定装置；第一热传导组5起到次要散热作用，如图10所示，其散热路径为：LED模块3传递到第一均热板51，第一均热板51一部分直接传递给散热装置1及灯杯2，另一部分先传递给第一热管组52，再由第一热管组52传递给散热装置1及灯杯2。

当然上述是在极限状况下的散热，而实际使用中会出现更多的照射角度应用，然而因为第一热传导组5与第二热传导组8的共同作用，无论是任何角度，均会遵守上面的散热原则，即在LED投射灯偏上方照射时，第一热传导组5起到主要导热作用，而在LED投射灯偏下方照射时，第二热传导组8起到主要导热作用。最终热量均传递到散热装置1、灯杯2及固定装置7，由起到主导作用的散热装置1，经其散热结构13散出，同时起到次要作用的灯杯2及固定装置7，也有一定的散热量。

同时应注意的是，为了保证散热及时，第一热传导组5及第二热传导组8的总散热功率之和大于或等于LED模块3所要散发的功率。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种LED投射灯，其中包括：

一LED模块，位于所述灯杯的小口部处；

一第二热传导组，包括第二均热板，该第二均热板经弯折形成一平整段及对称于该平整段两侧的两对称段，其中该第二均热板的平整段由所述固定板支撑固定，该第二均热板的两对称段套置于所述固定装置外侧，且该第二均热板的两对称段的内侧面呈弧面与所述固定装置的外壁相贴合，该第二均热板的两对称段的外侧面呈弧面与所述散热装置的筒状内腔壁面相贴合；

一固定板，位于所述第一均热板的平整段处，支撑固定住所述第一均热板及第二均热板；

其中所述第一热传导组及第二热传导组的总散热功率之和大于或等于所述LED模块所要散发的功率，

其中所述第二传导组还包括第二热管组，该第二热管组包括至少一弯折环绕于所述固定装置外周的热管；所述固定装置外壁设置有容置所述第二热管组的第二凹槽；所述第二热管组的热管外侧与所述散热装置的筒状内腔壁面及所述第二均热板的两对称段内侧面相接触。

2.根据权利要求1所述的一种LED投射灯，其特征在于: 其中所述第一热传导组还包括第一热管组，该第一热管组包括至少一弯折环绕于所述灯杯外周的热管；所述灯杯外壁设置有容置所述第一热管组的第一凹槽；所述第一热管组的热管外侧与所述散热装置的喇叭状内腔壁面及所述第一均热板的两对称段内侧面相接触。

3.根据权利要求2所述的一种LED投射灯，其中所述第一热管组的热管与所述第一均热板及所述散热装置的喇叭状内腔壁面相接触的一侧经压平处理。

4.根据权利要求1所述的一种LED投射灯，其中所述第二热管组的热管与所述第二均热板及所述散热装置的筒状内腔壁面相接触的一侧经压平处理。

5.根据权利要求1所述的一种LED投射灯，其中所述固定板正面设置有卡置第一均热板的平整段的第一卡固槽，所述固定板背面设置有卡置第二均热板的平整段的第二卡固槽。

6.根据权利要求1所述的一种LED投射灯，其中所述散热装置前端外沿设置有外凸缘，所述固定环卡装于该外凸缘上。

7.根据权利要求1或6所述的一种LED投射灯，其中所述透镜为菲涅尔透镜。

8.根据权利要求7所述的一种LED投射灯，其中所述固定环上卡置有覆盖住所述透镜的透光镜。