CN108119775A - 一种具有平行流均温板散热器的led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有平行流均温板散热器的LED灯具，包括LED光源和平行流均温板散热器：所述平行流均温板散热器包括平行流均温板，所述平行流均温板包括扁管和至少一个导热片；所述扁管为有上下两个平面且中间有空隙的扁平状的密封管；所述导热片布置在所述扁管内部，连接所述扁管的上下管壁并贯穿所述扁管两端；所述导热片将所述扁管内部分隔成多个空腔；所述空腔内部填充液体导热工质；所述LED光源放置在所述平行流均温板上表面。所述平行流均温板散热器还包括散热翅片，所述散热翘片固定在所述平行流均温板向上弯折的位置外侧。本发明的LED灯具具有良好散热性能，而且有利于单颗大功率光源的LED灯具的小型化、轻量化设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯具，特别是具有平行流均温板散热器的LED灯具。
背景技术
建筑景观立体照明、舞台灯光照明和远距离照明等工程应用中需要使用向上照明的灯具。传统的灯具以金卤灯或高压钠灯灯泡为光源，这两种光源都需要使用镇流器，整灯能耗高、灯具体积大、光通量利用率低、光衰严重。随着半导体照明技术的发展，LED灯具在上述工程照明中被广泛应用。目前LED灯具大多采用多颗LED灯珠均布在光源面上、每颗灯珠单独配光的形式，但这种形式仅适用于小功率，一般1W～30W范围内不等。随着功率的增加，多颗灯珠均布形式的LED灯具尺寸增大，尤其是当LED灯具功率在50W以上时。其中一个重要的原因受到灯具散热的影响。单颗大功率LED光源的热流密度高，其散热对LED光源的光效、寿命至关重要。现有的LED灯具通常用于光源向下照射情况，将铝型材散热器安装在光源下方；当需要光源向上照射时，将向下照射的灯具整体倒置。现有的散热很难适用在光源向上照明的情况，因为在直接将铝型材散热器倒置使用的过程中，当散热器与周围的空气对流散热时，空气会受热向上流动。然而，散热器上方正好是产生热量的光源，因此，热量会淤积在光源周围，使得散热器不能有效降低光源温度，反而导致光源严重光衰甚至烧坏光源。这限制了LED灯具的应用推广。因此，亟待提出一种适用于向上照明的单颗大功率LED灯具的散热方案，研制出具有良好散热性能、尺寸适中的LED灯具。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种适用于大功率情况的尺寸适中、快速散热的LED灯具，以解决现有的LED灯具散热困难、灯具体积大、光衰严重等问题的至少之一。
(二)技术方案
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种具有平行流均温板散热器的LED灯具，包括LED光源，还包括平行流均温板散热器：所述平行流均温板散热器包括平行流均温板，所述平行流均温板包括扁管和至少一个导热片；所述扁管为有上下两个平面且中间有空隙的扁平状的密封管；所述导热片布置在所述扁管内部，连接所述扁管的上下管壁并贯穿所述扁管两端；所述导热片将所述扁管内部分隔成多个空腔；所述空腔内部填充液体导热工质；所述LED光源放置在所述平行流均温板上表面。
所述扁管的外观呈长方形；所述扁管的厚度在0.5～5mm范围内，宽度在5～200mm范围内，长度在1～2000mm范围内，扁管壁厚在0.1～1mm范围内。所述导热片厚度在0.1～1mm范围内，所述相邻导热片之间的空腔宽度在0.5～5mm范围内。所述的LED光源利用导热硅脂或导热硅胶粘贴固定在平行流均温板上。所述的LED光源是单颗LED光源。在所述的LED光源上布置光学器件；所述的光学器件形成的光束角在1°～120°范围内；所述光学器件是球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜、反光杯或导光柱。所述平行流均温板散热器还包括散热翅片，所述平行流均温板位于LED光源两侧的部分向上折弯，所述散热翘片固定在所述平行流均温板向上弯折的位置外侧。
(三)有益效果
1、本发明的LED灯具使用平行流均温板散热器散热，通过在平行流均温板的扁管内部设置导热片，将扁管内部分成空腔，且在空腔内部填充液体工质，增强了LED灯具的散热性能。
2、本发明通过平行流均温板上下两表面之间的导热和液体工质的相变换热两种方式同时进行，达到无功耗取热的效果。
3、本发明将平行流均温板散热器中的平行流均温板向上弯折，并在折弯处粘贴散热翅片，这种结构更有利于LED光源热量向上传递并向环境散热，从而使热量不会淤积在光源部位，可以有效降低光源的温度，延长光源的使用寿命。
4、本发明利用平行流均温板散热器很好地解决了单颗大功率LED光源向上照明的散热问题，减小LED灯具尺寸、降低光源的光衰、延长光源寿命、保证灯具的运行可靠性。
5、本发明中将平行流均温板散热器和光学器件一体化设计，结构紧凑，实现灯具尺寸小型化、轻量化的目标，达到见光不见灯的照明效果。
附图说明
图1是根据本发明的具有平行流均温板散热器的LED灯具的一个实施例结构图；
图2是本发明实施例的平行流均温板的断面结构；
其中：LED光源1.1，平行流均温板散热器1.2，平行流均温板1.3，散热翅片1.4，凸透镜1.5，扁管2.1，导热片2.2；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种具有平行流均温板散热器的LED灯具，包括LED光源，还包括平行流均温板散热器。其中平行流均温板散热器包括平行流均温板，平行流均温板包括扁管和至少一个导热片；扁管为有上下两个平面且中间有空隙的扁平状的密封管；导热片布置在所述扁管内部，连接所述扁管的上下管壁并贯穿扁管两端；导热片将所述扁管内部分隔成多个空腔；所述空腔内部填充液体导热工质；LED光源放置在所述平行流均温板上表面。
扁管两端通过夹扁焊接实现密封。导热片从扁管的一端贯穿至另一端。扁管内设置导热片一方面可以增加扁管的机械强度，便于工程应用，一方面可以将热量快速地从扁管的一侧内壁传递到另一侧内壁。在工程中，为便于加工和使用，扁管的外观可加工成长方形。导热片沿扁管的长度方向延伸。当有多个导热片时，导热片在扁管的宽度方向线性均布。导热片将所述扁管内部分隔成多个空腔。空腔内部填充液体导热工质。LED光源可以利用导热硅脂或导热硅胶等材料固定放置在平行流均温板上表面。
平行流均温板散热器还包括散热翅片，其中将平行流均温板位于LED光源两侧的部分向上弯折，散热翅片就固定在平行流均温板向上弯折的位置外侧。在平行流均温板向上折弯，并在折弯处外侧粘贴散热翅片，一方面可以增加散热面积，另一方面有利于LED光源热量向上传递并向环境散热，使热量不会淤积在光源部位，能够有效降低光源的温度，延长光源的使用寿命。
本发明中作为优选方案，平行流均温板的扁管厚度在0.5～5mm范围内，宽度在5～200mm范围内，长度在1～2000mm范围内，壁厚在0.1～1mm范围内。平行流均温板内部连接上下管壁的导热片厚度在0.1～1mm范围内，相邻两导热片之间的空腔宽度在0.5～5mm范围内。
光学设计方面，在LED光源上布置光学器件，根据应用场景及照明效果，对平行流均温板的两端的弯折角度进行优化设计，并对朝向光源的表面进行表面处理，配合该光学器件对LED光源进行二次光学设计，形成所需的光束角。
本发明的LED灯具的LED光源可以用单颗LED光源。在LED光源上可以布置光学器件；光学器件形成的光束角在1°～120°范围内。光学器件可以使球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜、反光杯或导光柱等。
本发明的一个具体实施例如图1所示。本实施例包括LED光源1.1、平行流均温板散热器1.2、凸透镜1.5，其中平行流均温板散热器1.2包括平行流均温板1.3和散热翅片1.4。平行流均温板1.3的两端向上折弯，散热翅片1.4粘贴在平行流均温板1.3向上弯折的两端外表面，散热翅片1.4沿平行流均温板1.3弯折方向延伸。LED光源1.1利用导热硅胶(硅脂)粘贴到平行流均温板1.3上表面。光学器件凸透镜1.5用于减小光源光束角。
本实施例中平行流均温板1.3沿A-A方向剖开的断面结构如图2所示，平行流均温板1.3包括扁管2.1和导热片2.2，导热片2.2将扁管2.1内部分隔成多个空腔，空腔内部填充液体导热工质。其中扁管2.1外观为长方体，厚度为2.5mm，宽度80mm，长度300mm，壁厚0.5mm。连接扁管2.1上下两内壁之间的导热片2.2厚度为0.5mm，导热片2.2在扁管2.1的宽度方向线性均布，相邻两导热片2.2之间的空腔宽度为4mm。液体导热工质的相变换热有着极高的换热强度，取热效率高。
当LED光源1.1通电工作时，LED光源的热量传递给平行流均温板1.3，经由平行流均温板1.3的表面以及其两端的散热翅片1.4与周围空气对流换热带走，从而快速降低LED光源1.1的温度。LED光源1.1传递而来的热量首先到达平行流均温板1.3的上表面，也即扁管2.1上表面，然后经由导热片2.2传导至扁管2.1的下表面，与扁管2.1下表面接触的液体导热工质受热后通过高强度沸腾相变将热量传导至扁管2.1的两端，即平行流均温板1.3向上弯折的两端。当热量在平行流均温板1.3内传递的同时，一部分通过平行流均温板1.3的表面与周围空气换热带走，另一部分从粘贴在平行流均温板1.3向上弯折的两端外侧的散热翅片1.4与环境空气换热带走。
在光学设计方面，平行流均温板1.3向上弯折的角度为75°，光学器件为凸透镜1.5，光束角为60°。其中的光学器件凸透镜1.5可以替换为菲涅尔透镜、反光杯和导光柱等。平行流均温板1.3朝向光源的表面通过粘贴反光纸或采用镀膜、阳极氧化可提高反射率。
本实施例可实现散热过程中导热与对流同时进行，获得非常好的取热效果，可快速降低光源的温度，降低光源光衰，延长灯具使用寿命，有利于光源向上照明的具有单颗大功率光源的LED灯具小型化、轻量化设计。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有平行流均温板散热器的LED灯具，包括LED光源，其特征在于，还包括平行流均温板散热器：
所述平行流均温板散热器包括平行流均温板，所述平行流均温板包括扁管和至少一个导热片；所述扁管为有上下两个平面且中间有空隙的扁平状的密封管；所述导热片布置在所述扁管内部，连接所述扁管的上下管壁并贯穿所述扁管两端；所述导热片将所述扁管内部分隔成多个空腔；所述空腔内部填充液体导热工质；
所述LED光源放置在所述平行流均温板上表面。
2.根据权利要求1所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述扁管的外观呈长方形；所述扁管的厚度在0.5～5mm范围内，宽度在5～200mm范围内，长度在1～2000mm范围内，扁管壁厚在0.1～1mm范围内。
3.根据权利要求2所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述导热片厚度在0.1～1mm范围内，所述相邻导热片之间的空腔宽度在0.5～5mm范围内。
4.根据权利要求1所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述的LED光源利用导热硅脂或导热硅胶粘贴固定在平行流均温板上。
5.根据权利要求1所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述的LED光源是单颗LED光源。
6.根据权利要求1所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，在所述的LED光源上布置光学器件；所述的光学器件形成的光束角在1°～120°范围内。
7.根据权利要求6所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述光学器件是球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜、反光杯或导光柱。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的具有平行流均温板散热器的LED灯具，其特征在于，所述平行流均温板散热器还包括散热翅片，所述 平行流均温板位于LED光源两侧的部分向上折弯，所述散热翘片固定在所述平行流均温板向上弯折的位置外侧。
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