CN104180252A - 一种led照明与显示装置 - Google Patents

Abstract

一种LED照明与显示装置，散热系统包括热磁子散热器、通风管道、上端盖、下端盖，通风管道的上端穿通上端盖的下表面与上端盖的内腔连通，上端盖的侧壁上开设有排风口，通风管道的下端穿通下端盖与底座连通，底座的底部开设有进风口，位于LED显示屏中空部分内的通风管道的下端开设有显示部分进风口，位于LED显示屏中空部分内的通风管道的上端开设有显示部分出风口。底座上的进风口、热磁子散热器、通风管道、显示部分进风口、显示部分出风口与上端盖上的排风口一起形成散热通道，将LED显示屏和LED光源散发的热量排放出去，大大提高了散热效果，延长了LED显示屏和LED光源的使用寿命。

Description

一种LED照明与显示装置

技术领域

本发明属于LED显示屏技术领域，涉及到一种及照明与图文显示功能于一体的LED照明与显示装置。

背景技术

随着LED技术的快速发展，LED显示屏的应用范围越来越广，在车站、地铁、商场、公园等地随处可见，LED显示屏工作时会产生大量的热能，如不能及时散出，会影响LED灯板的使用寿命。目前一般都是用排风扇进行散热，散热效果不是很理想。LED光源也因为具有发光效率高、低碳节能、使用寿命长、环保等优点越来越受到人们的喜爱，但是LED光源工作时将80％以上的电能转换成了热能，这些热能如不能及时排出，会严重影响LED光源的光效和寿命，目前的LED光源一般采用自然散热的方式，散热效果不是很理想。当把LED显示屏和LED光源组合在一起时，散热成为了最难解决的问题。专利号为201110032867.1的专利公开了一种低碳人文景观照明装置，将LED流光式显示器和LED照明灯组合在一起，利用LED流光式显示器的电动机驱动LED照明灯的风扇叶片进行散热，虽然提高了驱动部件的利用率，节省了制造成本，但是将上方的热量抽到下方排出，与热气在自然状态下的运动方向相反，风阻较大，散热效果仍然不是很理想，功耗较大。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种LED照明与显示装置，将LED显示屏与LED光源结合为一体，既可以显示城市人文景观信息，彰显城镇文化内涵和底蕴，又实现了低碳景观照明，而且热磁子散热器的散热效果比传统散热器要高一倍，成本低，单位耗材非常少，平均每瓦功耗仅需8～20g热磁工质材料，仅相当于铝制散热器的1/5～1/10，大大降低了材料制造过程中的碳排放量。

本发明所采用的具体技术方案是：一种LED照明与显示装置，包括梳笼式底座、散热系统，底座上端设置有中空的LED显示屏，底座内设置有LED光源，关键是：所述的散热系统包括热磁子散热器、通风管道、上端盖、下端盖，热磁子散热器与底座固定连接，LED光源的背面与热磁子散热器的下表面固定连接，上端盖是中空的双层结构，上端盖的下端与LED显示屏的上端固定连接形成密封结构，下端盖的下表面与底座的上表面固定连接形成密封结构，下端盖的上表面与LED显示屏的下表面固定连接形成密封结构，通风管道沿LED显示屏的轴向竖直设置，通风管道的上端穿通上端盖的下表面与上端盖的内腔连通，上端盖的侧壁上开设有排风口，通风管道的下端穿通下端盖与底座连通，底座的底部开设有进风口，位于LED显示屏中空部分内的通风管道的下端开设有显示部分进风口，位于LED显示屏中空部分内的通风管道的上端开设有显示部分出风口。

所述的进风口的形状为鼠笼式。

所述的显示部分进风口开口朝下，显示部分出风口开口朝上。

所述的上端盖内通风管道的上方设置有排风扇。

所述的排风口处设置有防雨檐。

所述的LED光源为面光源，热磁子散热器的下表面固定有向上凸起的反光罩，反光罩的顶端开设有传热孔，LED光源位于传热孔处，反光罩的下端固定有透光防爆玻璃罩，透光防爆玻璃罩与底座固定连接形成密封结构。

所述的LED显示屏的形状为圆筒形。

所述的LED显示屏包括固定架、模组、电源、控制盒，模组、电源、控制盒都与固定架固定连接，电源的输出电压为3.3V直流电压。

本发明的有益效果是：将LED显示屏和LED光源结合在一起，底座上的进风口、热磁子散热器、通风管道、显示部分进风口、显示部分出风口与上端盖上的排风口一起形成散热通道，在省去排风扇的前提下，使热量在自然力的作用下由下向上运动最后由排风口排出，大大减小了风阻，提高了散热效果，降低了LED显示屏和LED光源的功耗，整体平均功耗可以降低10％～15％，延长了LED显示屏和LED光源的使用寿命。

热磁子散热器依靠螺旋状的热场气流来散热，热磁子散热器还具有声子特征，在热运动状态下会产生正弦波震荡，从而产生热辐射，进一步提高了散热效果，散热效果比传统散热器要高一倍，平均每瓦功耗仅需8～20g热磁工质材料，仅相当于铝制散热器的1/5～1/10，减轻了散热器的重量，大大降低了材料制造过程中的碳排放量。由于LED每次点燃后芯片温度都会经历一次由低到高的过程，而LED芯片的发光效率随芯片的温度升高而降低，LED芯片的工作电压也随芯片的温度升高而降低，所以，LED每次点燃后的光效率和功率都随温度的升高而降低。普通铝制散热器温升很高，LED的光效率和功率降低很多，而热磁子散热器的温升很低，一般控制在5～15℃，比普通铝制散热器要低25～30℃，所以光效率和功率相对比较稳定，同时使得LED的光衰非常小，大大延长了LED显示屏和LED光源的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图中，1代表底座，2代表LED显示屏，3代表LED光源，4代表热磁子散热器，5代表通风管道，6代表上端盖，7代表下端盖，8代表进风口，9代表显示部分进风口，10代表显示部分出风口，11代表排风扇，12代表防雨檐，13代表反光罩，14代表透光防爆玻璃罩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种LED照明与显示装置，包括梳笼式底座1、散热系统，底座1上端设置有圆筒形的LED显示屏2，LED显示屏2包括固定架、模组、电源、控制盒，模组、电源、控制盒都与固定架固定连接，模组包括面罩、LED灯板、模壳，LED灯板上安装有控制LED集成电路及LED发光管，LED灯板与面罩、模壳通过螺钉固定，在由模壳、LED灯板的上表面和面罩形成的空间区域内设置有具有防护功能的OPT314双组份灌封胶，模壳与固定架之间有防水胶圈，模壳与固定架通过螺钉固定连接。灌封胶和防水胶圈的设置可以防止雨水进入模壳内而使LED集成电路及LED发光管锈蚀，可以延长LED灯板的使用寿命；电源为交流转直流的稳压电源，该电源功率因数大于0.95，整机效率大于0.85，电源的输出电压为3.3V直流电压，减少了电源的二次降压，降低了成本，提高了效率，节能环保；控制盒通过16P排线与模组连接，该控制盒接口可以通过网线、RS232、GPRS、3G与计算机进行通信。这种圆筒形的LED显示屏2在360°的范围内均可见，亮度高，可视角度大，显示信息可以任意变化，显示方式也随时可变更，可以满足不同用户的不同需求。底座1内设置有LED光源3，LED光源3的电源是交流转直流、恒流稳压开关电源，可以为LED光源3提供稳定的电压和电流，LED光源3为面光源，热磁子散热器4的下表面固定有向上凸起的反光罩13，反光罩13的顶端开设有传热孔，LED光源3位于传热孔处，反光罩13的下端固定有透光防爆玻璃罩14，透光防爆玻璃罩14与底座1固定连接形成密封结构，反光罩13可以大大提高LED光源3的光利用率，提高LED光源3的效率，并能使光线更加柔和均匀，有效地阻隔频闪炫光，使人的眼睛感觉不到疲劳。透光防爆玻璃罩14具有较高的透光率，而且可以提高LED光源3使用过程中的安全性。

散热系统包括热磁子散热器4、通风管道5、上端盖6、下端盖7，热磁子散热器4与底座1固定连接，LED光源3的背面与热磁子散热器4的下表面固定连接，上端盖6是中空的双层结构，上端盖6的下端与LED显示屏2的上端固定连接形成密封结构，下端盖7的下表面与底座1的上表面固定连接形成密封结构，下端盖7的上表面与LED显示屏2的下表面固定连接形成密封结构，通风管道5沿LED显示屏2的轴向竖直设置，通风管道5的上端穿通上端盖6的下表面与上端盖6的内腔连通，上端盖6的侧壁上开设有排风口，通风管道5的下端穿通下端盖7与底座1连通，底座1的底部开设有鼠笼式的进风口8，鼠笼式的进风口8可以增大进风面积，加快进风效率。位于LED显示屏2中空部分内的通风管道5的下端开设有显示部分进风口9，位于LED显示屏2中空部分内的通风管道5的上端开设有显示部分出风口10，显示部分进风口9开口朝下，有利于通风管道5内的热场气流和冷风在上升过程中可以顺势快速进入LED显示屏2与通风管道5之间的空腔内，显示部分出风口10开口朝上，有利于LED显示屏2中空部分内的热量在上升过程中可以顺势快速进入通风管道5内，提高散热效率和散热效果。

作为对本发明的进一步改进，在上端盖6内通风管道5的上方设置有排风扇11，可以加快热量上升的速度，进一步提高散热效果。

作为对本发明的进一步改进，在上端盖6的排风口处设置有防雨檐12，可以有效防止雨水由排风口进入上端盖6内，可以避免LED显示屏2和LED光源3被雨水腐蚀，延长了LED显示屏2和LED光源3的使用寿命。

本发明的散热原理是：LED显示屏2散发的热量聚集在LED显示屏2和通风管道5之间的空腔内，LED光源3散发的热量聚集在底座1内，外部的冷风由底座1底部的进风口8进入底座1内部，LED光源3散发的热量在热磁子散热器4螺旋状的热场气流和外部冷风的共同作用下进入通风管道5内并不断上升，最后进入上端盖6的空腔内，然后由上端盖6侧壁上的排风口排出，同时当热磁子散热器4螺旋状的热场气流和冷风到达LED显示屏2中空部分内的通风管道5内时，一部分热场气流和冷风由显示部分进风口9进入到LED显示屏2的中空部分，在热场气流和冷风的共同作用下，LED显示屏2中空部分聚集的热量由显示部分出风口10进入到通风管道5内，然后进入上端盖6的空腔内，最后由上端盖6侧壁上的排风口排出，排风扇11可以加快热量上升的速度，进一步提高散热效果。

Claims (8)

1.一种LED照明与显示装置，包括梳笼式底座(1)、散热系统，底座(1)上端设置有中空的LED显示屏(2)，底座(1)内设置有LED光源(3)，其特征在于：所述的散热系统包括热磁子散热器(4)、通风管道(5)、上端盖(6)、下端盖(7)，热磁子散热器(4)与底座(1)固定连接，LED光源(3)的背面与热磁子散热器(4)的下表面固定连接，上端盖(6)是中空的双层结构，上端盖(6)的下端与LED显示屏(2)的上端固定连接形成密封结构，下端盖(7)的下表面与底座(1)的上表面固定连接形成密封结构，下端盖(7)的上表面与LED显示屏(2)的下表面固定连接形成密封结构，通风管道(5)沿LED显示屏(2)的轴向竖直设置，通风管道(5)的上端穿通上端盖(6)的下表面与上端盖(6)的内腔连通，上端盖(6)的侧壁上开设有排风口，通风管道(5)的下端穿通下端盖(7)与底座(1)连通，底座(1)的底部开设有进风口(8)，位于LED显示屏(2)中空部分内的通风管道(5)的下端开设有显示部分进风口(9)，位于LED显示屏(2)中空部分内的通风管道(5)的上端开设有显示部分出风口(10)。

2.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的进风口(8)的形状为鼠笼式。

3.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的显示部分进风口(9)开口朝下，显示部分出风口(10)开口朝上。

4.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的上端盖(6)内通风管道(5)的上方设置有排风扇(11)。

5.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的排风口处设置有防雨檐(12)。

6.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的LED光源(3)为面光源，热磁子散热器(4)的下表面固定有向上凸起的反光罩(13)，反光罩(13)的顶端开设有传热孔，LED光源(3)位于传热孔处，反光罩(13)的下端固定有透光防爆玻璃罩(14)，透光防爆玻璃罩(14)与底座(1)固定连接形成密封结构。

7.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的LED显示屏(2)的形状为圆筒形。

8.根据权利要求1所述的一种LED照明与显示装置，其特征在于：所述的LED显示屏(2)包括固定架、模组、电源、控制盒，模组、电源、控制盒都与固定架固定连接，电源的输出电压为3.3V直流电压。