CN201129700Y - 开放式多层复式散热led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开放式多层复式散热LED灯具，采用质轻而导热效果相对优良的金属板材制成开放式双层或多层的复式结构的散热载体，散热载体的上层安装有相对较大的主散热片。层间选用多个具有高效热传导性能的导热管连结，导热管的受热部及散热部都埋置进入散热载体内，尽可能接近热源和主散热片，且用散热片将其和散热载体内侧紧密固定。作为发热源的光源则直接固定在散热载体的外侧下部，形成直接均匀受热、快速有效传导、多级充分散热的良好循环，保证大功率LED等发光源能够在相对低温的状态下工作，真正发挥其使用寿命等方面的优势。同时采用凸轮卡扣固定灯罩，使光源处于密闭的独立空间内。

Description

开放式多层复式散热LED灯具

技术领域

本实用新型涉及散热系统，尤其涉及以大功率LED为光源的灯具。还涉及灯箱的密封。

背景技术

现代工业文明的发展，在给人们带来丰富的物质和精神享受的同时，对有限能源的过度开发利用所带来的负面问题日益繁多而严重。快速增长的物质文化需求与能源紧张之间的矛盾，已经成为我们人类共同面临的世界性重大课题，对节能技术的开发应用，越来越受到世界范围内的广泛重视。

在照明方面，将半导体应用于照明光源已经成为了大势所趋，发光二极管更是探索半导体照明光源的重中之重。

它的发展优势在于可以克服现有的照明光源存在的寿命短、维护不便、环境污染等很多问题，提供一种绿色、环保、节能的新型光源。它以低能耗、高光效、长寿命和高可靠性，受到广泛关注并被逐步应用到了照明领域。而采用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为照明光源，如果LED芯片的热量不能有效及时地散发出去，就会加速LED的光衰，大大降低LED的使用寿命。目前已有的LED照明光源大都采用小功率LED进行大量的排列而组成，虽然产生的热量不是很大，但是要达到一定的功率，则需要密密麻麻排布很多个LED，其工作效率低下，且无法满足正常的照明要求，发展前途不大。

由于大功率LED的出现，有效地解决了LED作为照明光源的工作效率等诸多问题。但是，功率越大的LED，产生的热量也就越多越集中，而LED的光衰又是和LED的工作温度紧密相连的，超过一定温度，原本使用寿命在50000小时的LED，在使用不到2000小时光衰就有可能达到50％，使得LED较长寿命的优势与其他照明光源比较就荡然无存了。

所以散热降温问题成为了影响大功率LED在照明领域应用的瓶颈般的难题。目前也有一些采用大功率LED作为光源的照明灯具，但是在散热方案的解决上，尚未达到理想的散热要求。

现有技术在灯具中的应用，很难达到高等级的密闭要求。在露天、船舶或其他特殊环境下使用的灯具，密封的方式方法也成为了难点问题。

发明内容

本实用新型旨在最有效地解决散热——这一阻碍大功率LED应用于照明的瓶颈问题。即：采用开放式多层复式高效率热传导散热结构及合理有效的设计方案，提供具有卓越散热性能，可以广泛应用于包括使用LED光源在内的照明器具使用平台。同时兼顾密封、效率、成本、工艺、追求优美造型等诸多因素。

本实用新型达到上述效能的技术方案是：一种开放式多层复式散热LED灯具，包括光源、灯框、灯罩和固定孔，其特征在于还包括兼做灯体的散热载体、后续散热片、传导散热主片和高效导热管。其中所述的散热载体为由金属板制成的U型等开放式多层复式结构，其复层之间有一组后续散热片和高效导热管，该导热管通过直接埋于后续散热片中和/或嵌入散热载体中与其内侧上下壁固定连接；在其外侧的上部带有固定传导散热主片；外侧下部则固定灯框；灯框上用凸轮卡扣装有灯罩；灯罩中有光源透镜；灯罩外有导线管。

所述的散热载体相对于灯框、灯罩及光源，采用了开放式和多层复式结构型式，即由光源和散热载体、高效导热管、后续散热片及传导散热片组成的散热路径。

所述的散热载体的多层内侧上下有多条供高效导热管插入的凹槽，用后续散热片将高效散热片与散热载体从内侧紧密固定。高效导热管的受热及散热部位被埋置入散热片或嵌入散热载体的凹槽内；同时应使高效导热管的受热及散热部分有足够的长度以避免其无效端的影响。

本实用新型将多个或单个光源直接固定在散热载体外侧下部灯框和灯罩内；光源处在被灯框和灯罩分隔的独立灯箱空间；每个发光单体都使用了二次光学设计的透镜，使光线集中在要求的范围内。

本实用新型中的灯罩，通过凸轮卡扣和密封垫将其固定在灯框上，形成仅有导线管与外部连接的单独灯箱空间，容易达到高级别的密封标准。凸轮卡扣，使用硬质耐腐蚀材料，头部采用凸轮结构，尾部有防止脱落的一体化固定挡片，由杠杆扳臂连接成一体。

与现有技术相比本实用新型力求简捷有效地解决大功率LED等光源应用于照明的关键性散热难题，具有受热均布而直接、导热迅速而有效、散热多级而充分的特点。经过实施例多级发热源验证，受热区、后续散热区及传导散热区间的温差小于1℃，温度曲线平滑，散热性能优良。采用本实用新型设计的凸轮卡扣固定灯罩，IP防护等级达到IP66。

附图说明

图1：是本实用新型实施例的主视图；

图2：是本实用新型实施例的左视图；

图3：是本实用新型实施例的俯视图；

图4：是本实用新型实施例的仰视图；

图5：是图1的剖视图；

图6：是本实用新型实施例的其他情形示例图；

图7：是本实用新型实施例中的凸轮卡扣图；

图8：是本实用新型凸轮的主视图；

图9：是图8的俯视图。

图中：

1、散热载体  2、灯框  3、灯罩  4、后续散热片  5、高效导热管  51、受热端  52、散热端  6、传导散热主片  7、固定孔位  8、凸轮卡扣  81、凸轮  82、固定挡片  83、杠杆扳臂  9、光源  91、光学透镜  10、密封垫11、导线管  111、导线  12、凹槽。

具体实施方式

如图1-图7所示的一种开放式多层复式散热LED灯具，其结构简捷明快，主要由兼做灯体的散热载体1、灯框2、灯罩3、凸轮卡扣8、多个后续散热片4、多根异形高效导热管5、传导散热主片6组成。散热载体1作为本散热系统的主体，采用质轻而导热效果相对优良的金属板材制作，本实用新型将其设计为开放式多层复式结构，其本身兼具基础吸热、基本散热、导热和主体支撑的作用。具有足够长度的多根高效导热管5，其受热端51和散热端52都紧密而多面积地嵌入在散热载体1内或者将导热管的受热端51、散热端52直接埋置于散热片4中，使受热端51隔着散热载体1尽可能接近位于散热载体1外侧下部灯框2范围内的光源9；散热端52则尽可能接近位于散热载体1外侧上部的传导散热主片6，形成多条快速受热、导热、散热的通道。多个后续散热片4将多个导热管5的受热端51、散热端52分别紧密固定在散热载体1内侧的上下壁上，后续散热片4在起到固定作用的同时，又直接吸收导热管5和散热载体1的热量，以其散热效能进行后续散热。散热载体1的外侧上部，另行安装有较大的传导散热片6，它将来自于散热载体1的热量和多根导热管5的热量再次进行散热。如上结构设计形成了从吸热到多级、多方位散热的层次，辅以高效导热管的快速传导，构建成具有良好效果的散热系统。

多个或单个光源9被按具体需要排布并直接固定在散热载体1外侧下部的灯框2内，并使其隔着散热载体尽可能地接近于背面的导热管5，使热量在被散热载体1均匀吸收的同时，尽可能快速地被导热管5传导转移。光源9的每个发光单体都使用了二次光学设计的透镜91，使光线能够集中在要求的范围内。在散热载体1的复层间设有导线管11引出导线111并加以密封处理。

本实用新型中的凸轮卡扣8使用硬质耐腐蚀材料，头部采用凸轮81结构，尾部有防止其脱落的一体化固定挡片82，杠杆扳臂83贯穿连接首尾。灯罩3则采用透明材料，辅以根据内置灯型的光学设计制作。灯罩与散热载体的接触部位置有柔软、防水的密封垫10，放置灯罩后，采用凸轮卡扣8以灯框2为依托进行挤压式固定，从导线管11引出导线111后进行密封处理，使灯罩3内形成密闭的独立灯箱空间，在达到防虫防水效果的同时，又极大地方便了维护作业的进行。

本实用新型还设计有与灯杆或其他固定物相连接时使用的固定孔位7。

Claims (7)

1、一种开放式多层复式散热LED灯具，包括光源(9)、灯框(2)、灯罩(3)和固定孔(7)，其特征在于还包括兼做灯体的散热载体(1)、后续散热片(4)、传导散热主片(6)和高效导热管(5)，其中所述的散热载体(1)为由金属板制成的U型开放式多层复式结构，其复层之间有一组后续散热片(4)和高效导热管(5)，该导热管通过直接埋于后续散热片(4)中和/或嵌入散热载体(1)中与其内侧上下壁固定连接；在其外侧的上部装有固定传导散热主片(6)，外侧下部则固定灯框(2)；灯框上装有灯罩(3)，灯罩之外有导线管(11)，光源之外还装有光源透镜(91)。

2、根据权利要求1所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于所述的散热载体(1)相对于灯框(2)、灯罩(3)及光源(9)构成了开放式和多层复式结构型式，即由光源(9)—散热载体(1)—高效导热管(5)—后续散热片(4)—传导散热片(6)所组成的散热路径。

3、根据权利要求1或2所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于所述的散热载体(1)的多层内侧上下有多条供高效导热管(5)插入的凹槽(12)，允许将高效导热管(5)的受热端(51)和散热端(52)用后续散热片(4)与散热载体(1)的从内侧紧密固定和/或将高效导热管(5)埋置入后续散热片(4)固定在散热载体(1)上。

4、根据权利要求1或2所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于高效导热管(5)的受热端(51)及散热端(52)被埋置入散热片(4)或嵌入散热载体(1)的凹槽(12)内；同时还应使高效导热管(5)的受热端(51)及散热端(52)有足够的长度以避免其无效端的影响。

5、根据权利要求1或2所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于多个或单个光源(9)被直接固定在散热载体(1)外侧下部灯框(2)内，分隔在独立的灯箱空间里；每个发光单体都使用了二次光学设计的透镜，使光线集中在要求的范围内。

6、根据权利要求1或2所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于所述的灯罩(3)通过凸轮卡扣(8)和密封垫(10)固定在灯框(2)上，形成仅有导线管(11)与外部连接的单独密闭灯箱空间。

7、根据权利要求6所述的开放式多层复式散热LED灯具，其特征在于所用的凸轮卡扣(8)使用硬质耐腐蚀材料制作，头部采用凸轮(81)结构，尾部有防止脱落的一体固定挡片(82)由杠杆扳臂(83)相连。

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