CN201661912U - 大功率led防爆灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率LED防爆灯，所述大功率LED防爆灯包括前壳、发光组件和电源，所述发光组件安装在外壳内，所述电源与发光组件电连接，所述发光组件包括LED光源和透镜，所述电源设置在电源盒内，所述LED光源的后部安装有光源垫板，所述光源垫板固定安装在外壳的后盖上，所述光源垫板安装在光源与前壳之间，所述光源垫板的厚度为1-10mm，其直径为60-100mm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明设备，具体说是一种具有高散热性能的大功率LED防爆灯。
背景技术
随着半导体材料和封装工艺的提高，给高亮度LED尤其是照明用W级白光的发展提供了很好的技术背景。LED的光通量和出光效率逐渐提高，制作成本逐渐降低，再加上节能环保的优点，使其越来越受到社会的青睐，特别是近年来，发展异常迅速。LED灯的结构一般由灯壳、光源、透镜、驱动电源等构成，LED芯片的节点温度是影响灯具使用寿命的最主要因素之一，因此，LED灯一般会设计有散热部件来将芯片的温度导出并散发，对于大功率LED灯，特别是那些需要连续长时间照明的大功率LED灯来说，散热部件尤其重要。因此，如何提高散热效果，降低芯片节点温度，提高灯具使用寿命，是目前大功率LED灯最需要突破的关键技术。现有散热部件的设置方法及其结构，一般是在灯炮外围设置散热片、在壳体壁上开设散热孔或增设专门用于散热的装置，以便及时将节点产生的热量散去，确保灯的正常工作。
中国专利号2007201826014的“大功率LED防爆灯”在散热结构上做了很好的设计。其结构包括外壳、发光组件、散热片，发光组件包括反光碗、LED光源和透镜。其技术特征是散热片呈辐射状设置在外壳通道内，每片散热片的外端与外壳的内壁对接，内端与一环状铜体外壁相联，所有散热片的前端面形 成一个锥形内凹的环面，反光碗设置在该环面上；环状筒体的前端面呈平面状，LED光源和透镜安装在该平面上。与现有技术相比，在外壳中设置前后相通、辐射栏栅状的散热片，更有利于空气围绕散热片作前后左右流动以及热量的传递和散发。
但该散热结构在实际应用中还是存在有不足，由于LED芯片与散热片之间有接触面的客观原因，使得该接触面成为传递热量的瓶颈，LED芯片的热量不能快速及时传导到散热片上，而LED芯片本身封装尺寸有限，热容就有限，长时间工作就会导致芯片温度缓慢上升，使得灯具壳体在结构上空有一身优良的散热本领而不能快速及时的获取芯片热量来散发出去。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是LED防爆灯光源与外壳之间无法快速、充分传热，导致灯具整体散热效果不好的难题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用如下实施方式：
一种大功率LED防爆灯，所述大功率LED防爆灯包括前壳、发光组件和电源，所述发光组件安装在外壳内，所述电源与发光组件电连接，所述发光组件包括LED光源和透镜，所述电源设置在电源盒内，其特征在于：所述LED光源的底部紧密连接着一块具有高导热性能的金属基板，所述光源与外壳之间增加了一块光源垫板，所述光源垫板固定安装在外壳的端面上，所述光源垫板为具有高导热性能的金属板，所述光源垫板的厚度为1-10mm，其直径为60-100mm。
所述光源垫板材料为紫铜，所述光源垫板上开有多个小孔，供LED光源连接电源的引线穿过，供固定螺钉通过使该垫板固定在前壳上，以及供LED光源固定在光源垫板上。
所述LED光源底部的金属基板为一块薄紫铜片，所述薄紫铜片的厚度为1-10mm，所述薄紫铜片上设有小孔，供螺钉通过使光源固定在光源垫板上。
所述光源垫板的厚度为1-5mm，所述薄紫铜片的厚度为1-3mm。
所述前壳除两端外，中间周围镂空成均匀分布的栏栅形散热片的散热通道，所述散热片分两种，包括单一片状型和片状内端分叉型，两种散热片间隔呈网状排列，两种散热片的两头分别连接前壳的前端面内壁和后端面灯座外壁，所述两种散热片分别为一整体件。
与现有的散热技术相比，本实用新型的LED光源的芯片封装底部紧密黏结着一块紫铜片作为导热基板，且该紫铜片与前壳的散热片之间增加一块在导热方面起关键作用的紫铜板，利用此方法来传导热量，等于在芯片与散热片之间铺设了一条高速公路，能将芯片温度沿此路径高效快速地传递到散热片上并散发。在前壳结构上，采用高导热铝整体压铸而成，另外结合空气对流原理，前壳周围镂空成呈辐射栏栅状的散热片，散热片一端连接前壳的前端面内壁，另一端连接前壳后端面的灯座外壁，在提高散面积的同时，通过热空气上升，灯具下方冷空气补充，形成对流，确保从芯片导出的热量能迅速散发。
通过简单的增加两块紫铜板，便使得内部热量传递的更畅通无阻和高效及时，也使得外部散热系统的优势得到更充分的利用。相对于大功率LED防爆灯的总成本而言，本实用新型用增加极小的成本为代价换取了更有效的散热效果，大大的提高了灯具寿命。
附图说明：
图1为防爆灯前壳部分分解结构示意图；
图2为防爆灯电源盒部分分解结构示意图；
图3为LED光源示意图；
图4为光源垫板平面图。
图中序号分别表示：装饰圈01，透镜胶圈02，透镜03，透镜防水圈04，LED光源05，紫铜片05a，光源垫板06，螺丝07，前壳08，散热片08a，弹簧华司09，螺丝10，电源接线防水圈11，电源盒12，螺丝13，弹簧华司14，电源15(电源输入端带一段3芯导线，输出端带一段2芯导线，图中未画出)，螺丝16，2P接线端子17，螺丝18，电源防水圈19，电源盖20，3P接线端子21，电源盒顶盖防水圈22，电源盒顶盖23，螺丝24，螺丝防水圈25，弹力胶垫26，支架27，弹簧华司28，螺丝29，圆齿介子30，电缆线31，电源线32，黄蜡管33，弹簧华司34。
具体实施方式
参见图1，光源垫板06由四颗螺丝07和弹簧华司34固定在前壳08的灯座上，LED光源05底部的金属基板为一块薄紫铜片05a，薄紫铜片05a的厚度为1-10mm，最佳选择为1-3mm，其上设有光源安装槽，LED光源05和紫铜片05a为一整体件，薄紫铜片05a由四颗螺丝07和弹簧华司34固定在已安装好的光源垫板06上，且要求各接触面涂上高性能散热膏以保证紧密连接无空隙，光源垫板06的厚度为1-10mm，最佳选择为1-5mm，直径为60-100mm，其上设有若干小孔。这是本实用新型最主要的创新点。这种结构虽然多用了两块紫铜薄板，但是提高了热能的流动速度和单向传导能力，更有利于LED光源05的芯片节点温度快速被吸收、导出并散发。
参见图1，透镜防水圈04、透镜03、透镜胶圈02依次安装在前壳08的灯座上并通过装饰圈01压紧实现密封，装饰圈01由弹簧华司09和螺丝10固定 在前壳08上。
参见图1，LED光源05带有电源线32，电源线32从光源垫板06及前壳08的小孔、黄蜡管33及图3中电源盒12的两个通孔中呈密封式引出。
参见图1，前壳08采用高导热铝整体压铸而成，减少了接触面，降低热阻，导热更顺畅。中间部分镂空为呈辐射栏栅网状排列的散热片08a，外端连接前壳08内壁，内端连接前壳08的灯座外壁，通过热空气上升，灯具下方冷空气补充，形成对流，使导出的热量能迅速散发。
参见图2，电源盒12由电源接线防水圈11、螺丝13和弹簧华司14固定在前壳08的后端面，电源15由螺丝16固定在电源盒内12，2P接线端子17由螺丝18固定在电源盒12内的凸台上，将电源线32以及电源15未画出的2芯导线分别接入2P接线端子17内两侧，实现导通。
参见图2，电源15未画出的3芯导线穿过电源盖20的通孔，电源防水圈19安装在电源盒12端面上，并由螺丝13和弹簧华司14将电源盖20固定在该端面上实现密封，3P接线端子21由螺丝13和弹簧华司14固定在电源盖20上，电源15未画出的3芯导线穿过电源盖20的通孔接在3P接线端子21的一侧，电源盒顶盖防水圈22安装在电源盖20圆形凹台内，外接电源线通过电源盒顶盖23的通孔进入，并接在3P接线端子21的另一侧，实现外接电源线与电源15导通，电源盒顶盖23由螺丝13和弹簧华司14固定在电源盖20上并实现密封。
参见图2，圆齿介子30安装在壳体侧面的两个孔内，支架27由由弹簧华司28和螺丝29实现与前壳08的连接。
图3为LED光源示意图，LED光源的芯片封装底部的金属基板为一块薄紫 铜片，紫铜片的尺寸可根据封装尺寸的变化做改动，紫铜片与光源垫板紧密接触。上述这种芯片封装底部连接紫铜片或其它高导热金属片成为一整体结构的技术也应该纳入本专利保护范围。
图4为光源垫板平面图，光源垫板为圆形，直径为68mm，厚度为2mm，材质为紫铜，它固定在前壳的位置如图2所示，光源垫板的一面与前壳紧密接触，另一面与LED光源的紫铜片紧密接触。
本实用新型关键的创新点是芯片本身带有一块紫铜片，它与散热片之间同时也增加一块紫铜板，利用紫铜高吸热和高导热的特点，快速吸收芯片温度并将温度传递到散热片上，同时利用壳体优良的散热结构，将热量快速散发出去。类似于本实用新型的隧道灯、泛光灯及路灯等大功率LED灯均可采用上述技术进行散热优化，但是，各种利用增加紫铜材料或其它高导热金属材料在LED光源与外壳之间的方法来将芯片热量传递到散热片的技术来制作的大功率LED灯都应该纳入本专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种大功率LED防爆灯，所述大功率LED防爆灯包括前壳、发光组件和电源，所述发光组件安装在前壳内，所述电源与发光组件电连接，所述发光组件包括LED光源和透镜，所述电源设置在电源盒内，其特征在于：所述LED光源的后部安装有光源垫板，所述光源垫板固定安装在外壳的后盖上，所述光源垫板安装在光源与前壳之间，所述光源垫板的厚度为1-10mm，其直径为60-100mm。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED防爆灯，其特征在于：所述光源垫板材料为紫铜，所述光源垫板上开有多个小孔，所述多个小孔分布于光源垫板的表面。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED防爆灯，其特征在于：所述LED光源的芯片封装底部的金属基板为一块薄紫铜片，所述薄紫铜片的厚度为1-10mm，所述薄紫铜片上设有光源安装槽。
4.根据权利要求3所述的一种大功率LED防爆灯，其特征在于：所述光源垫板的厚度为1-5mm，所述薄紫铜片的厚度为1-3mm。
5.根据权利要求1所述的一种大功率LED防爆灯，其特征在于：所述前壳除两端外，中间周围镂空成均匀分布的栏栅形散热片的散热通道，所述散热片分两种，包括单一片状型和片状内端分叉型，两种散热片间隔呈网状排列，两种散热片的两头分别连接前壳的前端面内壁和后端面灯座外壁，所述两种散热片为整体件。
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