CN108591848A - 一种被动散热的大功率led工矿灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种被动散热的大功率LED工矿灯，其包括依次设置的灯头、灯壳、散热器、主光源组件和主透光罩及设于灯壳内的驱动电源，主光源组件由主光源板及均匀分布于主光源板上的多颗主LED灯珠组成，灯壳的周壁上设有多列壳透气孔，散热器为环形散热器，主光源板为环形光源板，主透光罩为中心区域内凹的环形透光罩，主透光罩的中心通孔上设有罩透气孔板，罩透气孔板、主光源板的中心通孔、散热器的中心通孔对齐，罩透气孔板上的多个罩透气孔、主光源板的中心通孔、散热器的中心通孔、壳透气孔连通形成用于将主光源组件和驱动电源产生的热量排出的气体对流散热通道；优点是散热效果好、体积小、重量轻，不易损坏，且能适用100W以上的工矿灯。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED工矿灯，尤其是涉及一种被动散热的大功率LED工矿灯。
背景技术
LED工矿灯已大量取代了传统的金卤灯、传统的钠灯，广泛应用于工矿企业。LED工矿灯由于LED功率高，发热较大而且比较集中，因此为了散热，需要采用体积较大而且笨重的散热器，或者采用风扇和热管等主动散热的方式来减小体积，但是主动散热的方式的缺点是：一旦风扇或/和热管出现故障，那么LED工矿灯很快就会损坏。
如：中国公告的发明专利“一种大功率LED工矿灯”（专利号：ZL 201310660589.3），其公开的一种大功率LED工矿灯包括灯头、电源仓、灯罩及设置于灯罩内的LED光源组件和散热组件，灯头与电源仓固定连接，电源仓内设置有电源组件，电源仓的仓壁上设置有电源仓透气孔，电源组件与灯罩之间设置有夹板，灯罩通过夹板与电源仓的端口连接，灯罩上设置有灯罩通气孔；优点是通过散热组件将LED光源组件产生的热量从灯罩通气孔排到空气中，同时由于电源仓与灯罩之间由夹板隔开，电源组件产生的热量从电源仓透气孔排放到空气中，因此两部分产生的热量不会聚集在一起，相互影响较小，有效地提升了散热性能，增强了使用时的安全性；灯头采用E39灯头，可以直接替换传统的金卤灯和传统的钠灯。该大功率LED工矿灯中的散热组件包括LED散热模组及两组定向散热组件，LED散热模组由风扇组件、热管散热器和固定架组成，即该大功率LED工矿灯采用了风扇和热管组合散热的方式给LED光源组件散热，减小了体积，但存在因风扇或/和热管出现故障而导致LED工矿灯损坏的情况。
又如：中国公告的实用新型专利“一种无风扇大功率LED工矿灯”（专利号：ZL201620238600.6），其公开的一种无风扇大功率LED工矿灯包括灯头、呈喇叭状结构的电源仓、设置于电源仓内的驱动电源、散热器、LED光源板及透光罩，灯头的顶端与电源仓的窄端连接，电源仓内连接有一个用于将驱动电源封住在电源仓内的电源盖，电源盖上设置有一个穿线孔，散热器为整体呈中空圆柱体结构的金属散热器，电源仓的宽端与金属散热器的底端直接固定连接，LED光源板紧贴固定连接于金属散热器的顶端端面上，透光罩直接固定连接于金属散热器的顶端端面上且罩于LED光源板外；优点是电源仓的宽端直接连接有金属散热器，且LED光源板直接紧贴连接于金属散热器的顶端上，省去了辅助散热装置，使得该LED工矿灯的结构更为简单，且延长了该LED工矿灯的使用寿命。该LED工矿灯没有采用风扇和热管散热，只采用了散热器散热，利用散热器大的表面积进行散热，不仅导致该LED工矿灯的重量增加，而且功率大小受到限制，只适用100W以下的工矿灯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种被动散热的大功率LED工矿灯，其散热效果好、体积小、重量轻，不易损坏，且能适用100W以上的工矿灯。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种被动散热的大功率LED工矿灯，包括依次设置的灯头、灯壳、散热器、主光源组件和主透光罩及竖直固定于所述的灯壳的内腔中的驱动电源，所述的主光源组件由主光源板及均匀分布于所述的主光源板上的多颗主LED灯珠组成，其特征在于：所述的灯壳的周壁上设置有多列壳透气孔，所述的散热器为环形散热器，所述的主光源板为环形光源板，所述的主透光罩为中心区域内凹的环形透光罩，所述的主透光罩的中心通孔上设置有罩透气孔板，所述的罩透气孔板、所述的主光源板的中心通孔、所述的散热器的中心通孔对齐，所述的罩透气孔板上设置的多个罩透气孔、所述的主光源板的中心通孔、所述的散热器的中心通孔、所述的壳透气孔连通形成用于将所述的主光源组件和所述的驱动电源产生的热量排出的气体对流散热通道。
所述的灯壳呈喇叭状，多列所述的壳透气孔均匀分布于所述的灯壳的宽口部周壁上，每列所述的壳透气孔由多个壳透气孔在纵向上平行排列组成。由于灯壳的宽口部的面积更大，因此将壳透气孔设置于灯壳的宽口部周壁上，更利于散热。
所述的壳透气孔为横向条状透气孔。壳透气孔的形状是根据灯壳的形状设计的，更为美观，当然也可设计成其他形状。
所述的灯壳的窄口端通过一个绝缘连接头与所述的灯头连接。由于灯头连接高压电，因此利用绝缘连接头可有效防止灯头接入的高压电。
所述的灯壳的宽口端通过一个保护环与所述的散热器的顶端面连接，所述的保护环的中心通孔与所述的散热器的中心通孔对齐。保护环起到连接散热器与灯壳的作用及保护散热器。
所述的灯壳的宽口端与所述的保护环之间依次设置有环形辅助透光罩和辅助光源组件，所述的辅助光源组件由环形辅助光源板及均匀分布于所述的环形辅助光源板上的多颗辅助LED灯珠组成，所述的辅助LED灯珠发出的光通过所述的环形辅助透光罩后再通过多列所述的壳透气孔射出以消除该大功率LED工矿灯上部的暗区，所述的环形辅助光源板的中心通孔、所述的环形辅助透光罩的中心通孔与所述的保护环的中心通孔对齐。在此，设置环形辅助透光罩和辅助光源组件是为了给该大功率LED工矿灯上部提供光源，以消除该大功率LED工矿灯上部的暗区。
所述的散热器由环形壁及均匀设置于所述的环形壁的外壁上且沿径向向外辐射的多片外翅片组成，相邻两片所述的外翅片之间留有利于空气流动的外纵向间隙。散热器的中心通孔和外纵向间隙内的空气相通对流，有利于外翅片间的热空气与散热器的中心通孔内的空气对流散热。
所述的环形壁的内壁上均匀设置有沿径向向内聚集的多片内翅片，相邻两片所述的内翅片之间留有利于空气流动的内纵向间隙，所有所述的内翅片的末端围成的孔为所述的散热器的中心通孔，所述的散热器的中心通孔、所述的内纵向间隙和所述的外纵向间隙内的空气相通对流，有利于外翅片间和内翅片间的热空气与散热器的中心通孔内的空气对流散热。
所述的罩透气孔板为圆形结构，所述的罩透气孔为弧形条状透气孔。罩透气孔的结构可根据罩透气孔板的形状进行设计，实际设计时不限于给出的形状。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）由于罩透气孔板上设置的多个罩透气孔、主光源板的中心通孔、散热器的中心通孔、壳透气孔连通，因此能够利用热气的“烟窗”效应，通过罩透气孔板上的多个罩透气孔被动吸入环境空气，再通过主光源板的中心通孔与散热器的中心通孔实现气体热交换，然后热气上升至壳透气孔散发出去，这种结构设计可以使气体对流形成以散热器的中心通孔为中心的对流环，大大加强了散热效果，相比于现有的LED工矿灯，140W的大功率LED工矿灯，在环境温度25摄氏度的情况下，主光源组件的温度下降了10摄氏度。
2）利用气体对流散热通道能够达到很好的散热效果，因此可以采用体积较小的散热器，且由于散热器的中心为通孔，即散热器的重量轻。
3）由于没有采用主动散热的风扇和热管，因此不存在采用风扇和热管散热时存在的容易损坏LED工矿灯的情况。
4）由于利用气体对流散热通道能够达到很好的散热效果，因此适用的LED工矿灯的范围较广，适用100W以上的LED工矿灯。
附图说明
图1为本发明的大功率LED工矿灯的立体结构示意图；
图2为本发明的大功率LED工矿灯的剖视图；
图3为本发明的大功率LED工矿灯的分解结构示意图；
图4为本发明的大功率LED工矿灯中的散热器的俯视图；
图5为本发明的大功率LED工矿灯气体对流散热示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种被动散热的大功率LED工矿灯，如图1至图4所示，其包括依次设置的灯头1、呈喇叭状的灯壳2、散热器3、主光源组件4和主透光罩5及通过电源固定件61竖直固定于灯壳2的内腔中的驱动电源6，主光源组件4由主光源板41及均匀分布于主光源板41上的多颗主LED灯珠（图中未示出）组成，灯壳2的宽口部周壁上设置有多列壳透气孔21，每列壳透气孔21由多个壳透气孔21在纵向上平行排列组成，散热器3为环形散热器，主光源板41为环形光源板，主透光罩5为中心区域内凹的环形透光罩，主透光罩5的中心通孔（图中未示出）上设置有罩透气孔板51，罩透气孔板51、主光源板41的中心通孔49、散热器3的中心通孔39对齐，罩透气孔板51上设置的多个罩透气孔52、主光源板41的中心通孔49、散热器3的中心通孔39、壳透气孔21连通形成用于将主光源组件4和驱动电源6产生的热量排出的气体对流散热通道。由于罩透气孔板51上设置的多个罩透气孔52、主光源板41的中心通孔49、散热器3的中心通孔39、壳透气孔21连通，因此能够利用热气的“烟窗”效应，如图5所示，通过罩透气孔板51上的多个罩透气孔52被动吸入环境空气，再通过主光源板41的中心通孔49与散热器3的中心通孔39实现气体热交换，然后热气上升至壳透气孔21散发出去，这种结构设计可以使气体对流形成以散热器3的中心通孔39为中心的对流环，大大加强了散热效果。
在本实施例中，壳透气孔21为横向条状透气孔，壳透气孔21的形状是根据灯壳2的形状设计的，更为美观，当然也可设计成其他形状。
在本实施例中，灯壳2的窄口端通过一个绝缘连接头11与灯头1连接。由于灯头1连接高压电，因此利用绝缘连接头11可有效防止灯头1接入的高压电。
在本实施例中，灯壳2的宽口端通过一个保护环7与散热器3的顶端面连接，保护环7的中心通孔79与散热器3的中心通孔39对齐。保护环7起到连接散热器3与灯壳2的作用及保护散热器3。
在本实施例中，灯壳2的宽口端与保护环7之间依次设置有环形辅助透光罩8和辅助光源组件9，辅助光源组件9由环形辅助光源板91及均匀分布于环形辅助光源板91上的多颗辅助LED灯珠92组成，辅助LED灯珠92发出的光通过环形辅助透光罩8后再通过多列壳透气孔21射出以消除该大功率LED工矿灯上部的暗区，环形辅助光源板91的中心通孔99、环形辅助透光罩8的中心通孔89与保护环7的中心通孔79对齐。在此，设置环形辅助透光罩8和辅助光源组件9是为了给该大功率LED工矿灯上部提供光源，以消除该大功率LED工矿灯上部的暗区。
在本实施例中，散热器3由环形壁31及均匀设置于环形壁31的外壁上且沿径向向外辐射的多片外翅片32组成，相邻两片外翅片32之间留有利于空气流动的外纵向间隙33，环形壁31的内壁上均匀设置有沿径向向内聚集的多片内翅片34，相邻两片内翅片34之间留有利于空气流动的内纵向间隙35，所有内翅片34的末端围成的孔为散热器3的中心通孔39，散热器3的中心通孔39、内纵向间隙35和外纵向间隙33内的空气相通对流，有利于外翅片32间和内翅片34间的热空气与散热器3的中心通孔39内的空气对流散热。
在本实施例中，罩透气孔板51为圆形结构，罩透气孔52为弧形条状透气孔。罩透气孔52的结构可根据罩透气孔板51的形状进行设计，实际设计时不限于给出的形状。
在本实施例中，灯头1直接采用现有的E型灯头如采用E39灯头，使得该大功率LED工矿灯可以直接替换传统的金卤灯和传统的钠灯；驱动电源6采用现有技术；主光源板41和环形辅助光源板91直接采用现有的光源板。
该大功率LED工矿灯装配时，绝缘连接头11的底部与灯壳2的窄口端通过螺钉与卡接方式固定连接，灯头1与绝缘连接头11的顶部螺接，驱动电源6通过电源固定件61固定于灯壳2的内腔中，环形辅助透光罩8、环形辅助光源板91、保护环7、散热器3、主透光罩5通过螺钉固定于灯壳2的宽口端上。
Claims (9)
1.一种被动散热的大功率LED工矿灯，包括依次设置的灯头、灯壳、散热器、主光源组件和主透光罩及竖直固定于所述的灯壳的内腔中的驱动电源，所述的主光源组件由主光源板及均匀分布于所述的主光源板上的多颗主LED灯珠组成，其特征在于：所述的灯壳的周壁上设置有多列壳透气孔，所述的散热器为环形散热器，所述的主光源板为环形光源板，所述的主透光罩为中心区域内凹的环形透光罩，所述的主透光罩的中心通孔上设置有罩透气孔板，所述的罩透气孔板、所述的主光源板的中心通孔、所述的散热器的中心通孔对齐，所述的罩透气孔板上设置的多个罩透气孔、所述的主光源板的中心通孔、所述的散热器的中心通孔、所述的壳透气孔连通形成用于将所述的主光源组件和所述的驱动电源产生的热量排出的气体对流散热通道。
2.根据权利要求1所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的灯壳呈喇叭状，多列所述的壳透气孔均匀分布于所述的灯壳的宽口部周壁上，每列所述的壳透气孔由多个壳透气孔在纵向上平行排列组成。
3.根据权利要求2所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的壳透气孔为横向条状透气孔。
4.根据权利要求2或3所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的灯壳的窄口端通过一个绝缘连接头与所述的灯头连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的灯壳的宽口端通过一个保护环与所述的散热器的顶端面连接，所述的保护环的中心通孔与所述的散热器的中心通孔对齐。
6.根据权利要求5所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的灯壳的宽口端与所述的保护环之间依次设置有环形辅助透光罩和辅助光源组件，所述的辅助光源组件由环形辅助光源板及均匀分布于所述的环形辅助光源板上的多颗辅助LED灯珠组成，所述的辅助LED灯珠发出的光通过所述的环形辅助透光罩后再通过多列所述的壳透气孔射出以消除该大功率LED工矿灯上部的暗区，所述的环形辅助光源板的中心通孔、所述的环形辅助透光罩的中心通孔与所述的保护环的中心通孔对齐。
7.根据权利要求6所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的散热器由环形壁及均匀设置于所述的环形壁的外壁上且沿径向向外辐射的多片外翅片组成，相邻两片所述的外翅片之间留有利于空气流动的外纵向间隙。
8.根据权利要求7所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的环形壁的内壁上均匀设置有沿径向向内聚集的多片内翅片，相邻两片所述的内翅片之间留有利于空气流动的内纵向间隙，所有所述的内翅片的末端围成的孔为所述的散热器的中心通孔，所述的散热器的中心通孔、所述的内纵向间隙和所述的外纵向间隙内的空气相通对流。
9.根据权利要求8所述的一种被动散热的大功率LED工矿灯，其特征在于：所述的罩透气孔板为圆形结构，所述的罩透气孔为弧形条状透气孔。
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