CN103672529A - 一种双曲线冷却塔型led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双曲线冷却塔型LED灯，属于LED灯照明技术领域，包括灯罩、LED灯贴片基板、导流隔板、灯身、灯头，所述LED灯贴片基板和导流隔板位于灯罩与灯身围成的空腔内，在灯身下端安装灯罩，上端连接灯头；导流隔板位于LED灯贴片基板和灯身之间，灯身下端开有进风口，上端开有出风口，进风口与灯罩内腔连通，LED灯贴片基板中央开有通气孔，LED灯贴片基板与导流隔板围成间隙腔，导流隔板边缘与灯身内壁间有间隙并形成通气道。本发明将双曲线型冷却塔原理应用于LED灯，充分利用了冷热空气比重差异，在流动过程中产生压差的原理，形成推动空气自然对流的动力，获得了良好的散热效果，降低了LED灯的制造成本。

Description

一种双曲线冷却塔型LED灯
技术领域
本发明属于LED灯照明技术领域，涉及一种自然对流散热的LED灯散热结构，尤其是涉及一种双曲线冷却塔型LED灯。
背景技术
常见的LED照明灯主要由灯头、固定座、散热结构和灯体组成。灯体的灯粒是发热元件，LED灯PN结发出的热量，经LED灯底座、焊接层、敷铜层、绝缘层、铝基板、导热硅胶垫片或硅脂传递至散热器，最终耗散至空气中，完成散热过程。
热传递有热传导、热对流和热辐射三种方式，传统技术中的普通LED灯散热主要利用了热传导的散热方式。为了增强导热散热效果，需要选用热阻较小的铜或铝，同时增加热传导体的截面积及散热片的散热面积，并辅以风扇对流散热，而热管或液冷可强化对流，增强LED灯散热效果。但这些方案都显著增加了LED灯的散热成本，从而增加其制造成本。
近年来，随着LED灯技术的迅速发展，出现了利用空气对流增强LED灯散热的方案，如发明专利ZL201310217749.7公开了一种热流道外壳球泡灯，发明专利ZL201210505418.9公开了一种散热型LED灯，发明专利ZL201110424744.2公开了一种设置内流道散热器的发光二极管照灯。
然而，现有的LED灯散热方案都忽略了，空气吹拂散热面时，容易形成隔断散热的附面层气流，减弱散热效果，另外，引导空气流动，直接吹拂LED灯真正的热源——LED灯珠及其焊接点，才可从根本上实现高效散热。
因此，一方面需要引导较冷的空气流经LED灯珠及其焊接点和铝基板背面，促进其直接散热，另一方面，应设法让吹拂散热面的空气形成紊流，以防止及破坏散热面形成隔热的附面层，从而达到强制对流的最佳散热效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种双曲线冷却塔型LED灯，以较低成本达到了LED灯良好散热的效果。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种双曲线冷却塔型LED灯，包括灯罩、LED灯贴片基板、导流隔板、灯身、灯头，所述LED灯贴片基板和导流隔板位于灯罩与灯身围成的空腔内，在所述灯身下端安装灯罩，上端连接灯头；导流隔板位于LED灯贴片基板和灯身之间，灯身下端开有周向均匀分布的进风口，上端开有出风口，所述进风口与灯罩内腔连通，内侧低于LED灯贴片基板的下端面，所述LED灯贴片基板外缘与灯身内壁贴合密闭，中央开有通气孔，LED灯贴片基板与导流隔板围成间隙腔，导流隔板的边缘与灯身内壁间有间隙并形成通气道；所述进风口、通气孔、间隙腔、通气道、出风口组合成一条迂回的流体通道。
所述灯身为双曲线型冷却塔结构。
所述导流隔板与LED灯贴片基板之间的间距为1-6mm。
所述灯罩1上端结构为U形凹槽。
灯身下端面有一段插入灯罩上的U形凹槽内的阻风片。
所述灯身由塑料制成。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，充分利用了冷空气和热空气的比重差异，在流动过程中产生压差的原理，形成推动空气自然对流的动力，获得了良好的散热效果；
将双曲线型冷却塔原理应用于LED灯中，采用双曲线冷却塔型灯身散热，以对流散热方式为主、传导散热为辅，减少了散热材料成本，从而降低LED灯整体成本；
导流隔板与LED灯贴片铝基板之间的间距被控制在有利于气流形成紊流的范围，防止及破坏散热面形成隔热的附面层，形成强制对流散热，进一步增强了LED灯的整体散热效果；
另外，灯身下端与灯罩上端形成的进气口结构，能阻止光线从进气口逸出，防止蚊虫因趋光特性进入灯罩内部。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中灯身的结构示意图；
图3为本发明的气流方向示意图。
图中：1-灯罩，101-U形凹槽，2-LED灯贴片基板，201-通气孔，202-间隙腔，3-导流隔板，301-通气道，4-灯身，401-进风口，402-出风口，403-阻风片，5-灯头。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2、图3所示，本发明所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，包括灯罩1、LED灯贴片基板2、导流隔板3、灯身4、灯头5。所述LED灯贴片基板2和导流隔板3位于灯罩1与灯身4围成的空腔内；在所述灯身4下端安装灯罩1，上端连接灯头5，导流隔板3位于LED灯贴片基板2和灯身4之间；灯身4下端开有周向均匀分布的进风口401，上端开有出风口402；所述进风口401与灯罩1内腔连通，内侧低于LED灯贴片基板2的下端面；所述LED灯贴片基板2外缘与灯身4内壁贴合密闭，中央开有通气孔201，LED灯贴片基板2与导流隔板3围成间隙腔202，导流隔板3的边缘与灯身4内壁间有间隙并形成通气道301。所述进风口401、通气孔201、间隙腔202、通气道301、出风口402组合成一条迂回的流体通道。
在灯罩1上端为U形凹槽101，灯身4下端有一段直插入灯罩1上端U形凹槽101内的阻风片403，组合形成防止空气倒流逃逸的结构。冷空气从灯罩外部进入，在U形凹槽101外侧下沉，而U形凹槽101内侧的空气受热上升，有效阻止空气从灯罩1内经U形凹槽101进气口通道逃逸到灯罩1外部。同时还可以阻止光线从进风口401逸出，防止蚊虫因趋光特性进入灯罩1内部。
外部空气从灯身4下端的进风口401进入由灯罩1与LED灯贴片基板2围成的空腔内，与LED灯贴片基板2贴近的空气受热上升，形成压差，热空气经LED灯贴片基板2上的通气孔201进入LED灯贴片基板2与导流隔板3之间的间隙腔202，热空气在间隙腔202中吹拂过LED灯贴片基板2的背面，被进一步加热，向四周散开，经导流隔板3与灯身4间的通气道301进入双曲线冷却塔结构的灯身4内部空腔，热空气在空腔内形成上升的气流，最后从灯身4上端的出风口402流出，从而在灯罩1与LED灯贴片基板2围成的空腔内形成负压，在负压作用下外部冷空气不断从灯身4下端的进风口401流入，形成推动空气自然对流的动力，使空气在LED灯内部随迂回的气流通道流动，不断带走其产生的热量，灯身4由保温效果较好的塑料制成，保证热空气在灯身4内部上升顺畅，完成以对流散热为主的散热过程。
导流隔板3与LED灯贴片基板2之间的间距被控制在有利于气流形成紊流的1mm至6mm范围，使LED灯贴片基板2散热面附近的空气形成紊流，以防止及破坏散热面形成隔热的附面层，实现强制对流散热。由于灯身4双曲线型冷却塔结构的特点，空气在上升过程中，通过的截面积变小，流速加快，上层空气压力减小，进一步增大灯身4内上层空气与下层空气的压力差，在灯身4内形成上升气流，增大通过LED灯内的空气流速及流量，进一步增强LED灯的整体散热效果。

Claims (6)

1.一种双曲线冷却塔型LED灯，包括灯罩（1）、LED灯贴片基板（2）、导流隔板（3）、灯身（4）、灯头（5），所述LED灯贴片基板（2）和导流隔板（3）位于灯罩（1）与灯身（4）围成的空腔内，在所述灯身（4）下端安装灯罩（1），上端连接灯头（5）；其特征在于：导流隔板（3）位于LED灯贴片基板（2）和灯身（4）之间，灯身（4）下端开有周向均匀分布的进风口（401），上端开有出风口（402），所述进风口（401）与灯罩（1）内腔连通，内侧低于LED灯贴片基板（2）的下端面，所述LED灯贴片基板（2）外缘与灯身（4）内壁贴合密闭，中央开有通气孔（201），LED灯贴片基板（2）与导流隔板（3）围成间隙腔（202），导流隔板（3）的边缘与灯身（4）内壁间有间隙并形成通气道（301）；所述进风口（401）、通气孔（201）、间隙腔（202）、通气道（301）、出风口（402）组合成一条迂回的流体通道。
2.根据权利要求1所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，其特征在于：所述灯身（4）为双曲线型冷却塔结构。
3.根据权利要求1所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，其特征在于：所述导流隔板（3）与LED灯贴片基板（2）之间的间距为1-6mm。
4.根据权利要求1所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，其特征在于：所述灯罩（1）上端结构为U形凹槽（101）。
5.根据权利要求1所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，其特征在于：灯身（4）下端面有一段插入灯罩（1）上的U形凹槽（101）内的阻风片（403）。
6.根据权利要求1所述的一种双曲线冷却塔型LED灯，其特征在于：所述灯身（4）由塑料制成。
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