CN201803178U - 中空对流散热式的大功率led照明灯具 - Google Patents

中空对流散热式的大功率led照明灯具 Download PDF

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Abstract

一种中空对流散热式的大功率LED照明灯具,包括散热器和照明组件。尤其是,所述散热器包括中空的柱面状的散热基板和联结在该散热基板内壁上的至少一片散热翼片。所述照明组件包括大功率LED灯体和用透光材料制成灯罩。所述大功率LED灯体固定在所述散热基板的外壁上,并且被所述LED灯罩封罩在密闭空间内。本实用新型在确保LED灯体密闭的情况下采用开放式结构的散热器,采用了可以将热量迅速带走的对流的热交换方式,加快了LED灯具内热量的散发,改善了大功率LED灯体的散热性能,从而确保了LED灯具充分发挥其优势。另外,本实用新型采用贯穿整个灯具的中空结构,实现灯具的自清洁,使散热器不至于因积淀灰尘而影响散热效果。

Description

中空对流散热式的大功率LED照明灯具
技术领域
本实用新型涉及照明灯具,特别是涉及以大功率LDE灯体为光源的照明灯具。
背景技术
散热性能成了决定现有技术大功率LED照明灯具性能的重要因数和指标,散热性能的好坏直接决定了LED的寿命、光色以及光通量。现有技术LED照明灯具结构普遍采用封闭式结构,散热方法主要是利用金属铝基板通过热传导的传递给金属灯具外壳,金属灯具外壳再通过热辐射的方式与空气进行热传递。可见现有的大功率LED照明灯具由于其散热结构只利用了热传导和热辐射等两种传统的散热方式,这就决定了其散热效率偏低,使灯具寿命和LED光源的寿命和理论值大打折扣,由于散热性能不好,在长期使用过程中就容易出现光衰,光色不纯等一系列问题。上述散热方式对于小功率LED照明也许能满足要求,但对于发热量很大的大功率LED照明灯具则显得有些力不从心,所以,现有技术所述LED照明灯具的封闭式结构制约了灯具内部热量快速散出,影响了LED照明灯具的正常点亮,阻碍了大功率LED照明灯具的市场开拓。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种采用开放式散热结构的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,不仅合理运用热传导和热辐射的完成热交换,还增加了对流的热交换方式,令LED灯具内部热量能够快速散出,提高了大功率LED照明灯具的散热效率。
本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现:
设计、制造一种中空对流散热式的大功率LED照明灯具,包括散热器和照明组件。尤其是,所述散热器包括中空的柱面状的散热基板和联结在该散热基板内壁上的至少一片散热翼片。所述照明组件包括大功率LED灯体和用透光材料制成灯罩。所述大功率LED灯体固定在所述散热基板的外壁上,并且被所述LED灯罩封罩在密闭空间内。
所述大功率LED灯体采用集群布置发光体,包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体。所述基板紧贴在所述散热基板的外壁上。
所述散热基板用表面镀银的多孔玻璃纤维板一体成型,包括以竖直方向为轴线的呈截头圆锥面,设置在该散热基板截头圆锥面顶端的、向外延伸的水平圆环顶面,设置在该圆环顶面边缘的圆柱面,设置在该圆柱面的下沿的水平圆环边缘面,以及设置在该散热基板截头圆锥面底端的、向内延伸的水平圆环底面。所述各散热翼片的与所述散热基板联结的一端紧贴所述散热基板的圆环底面的上表面、截头圆锥柱面的内表面、圆环顶面的上表面、圆柱面的外表面和圆环边缘面的上表面设置。
为配合上述散热基板,所述大功率LED灯体包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体;所述基板包括可以围成截头圆锥面的第一基板和圆环状的第二基板。所述第一基板借助螺钉紧贴所述散热基板的截头圆锥面的外表面设置,所述第二基板借助螺钉紧贴所述圆环底面的下表面设置。
关于所述灯罩,所述散热基板的圆环边缘面向该散热基板轴线方向延伸形成的圆环凸面。在所述散热基板的圆环底面的底部设置有圆形卡槽,该卡槽的底部的槽口截面积小于槽顶截面积。所述灯罩的顶端设置有向外延伸的圆环顶部卡接面,该灯罩的底端中央设置有向内延伸的圆环底部卡接面。借助压在所述圆环凸面上的顶部卡接面和卡入所述卡槽的底部卡接面,所述灯罩联结散热基板并且罩盖所述大功率LED灯体于一封闭空间内,所述灯罩与散热基板的接触部分借助胶粘剂固封。
所述LED灯具还包括其内密闭安装有电器部件的顶壳。该顶壳的底部联结所述散热器顶部。
所述顶壳中央设置有一沿竖直方向贯穿该顶壳的管状安装管,所述安装管与散热器的中空部分连通。
在伸出所述顶壳顶端的所述安装管上设置有与该安装管连通的水平方向设置的第一线缆管。所述顶壳的侧面设置有一联通该顶壳内部电器部件的第二线缆管。所述顶壳内电器部件的用于实施电连接的线缆借助所述第一线缆管、第二线缆管和安装管被引出。
为了确保线缆可靠安全连接,所述LED照明灯具还包括线缆套管。该线缆套管两端分别与所述第一线缆管和第二线缆管密闭联结。
所述LED照明灯具还包括固定连接架。该固定连接架设置在所述顶壳顶部,借助该固定连接架将所述照明灯具固定安装。
同现有技术相比较,本实用新型“中空对流散热式的大功率LED照明灯具”的有益技术效果在于:
本实用新型在确保LED灯体密闭的情况下采用开放式结构的散热器,LED灯体散发的热量通过散热器的散热翼片散发至中空管体内,由于热空气向上运动,并根据压力补偿原理,冷空气会不断从中空管体底部补充,形成对流。因此,本实用新型除了采用热传导、热辐射的热交换方式,还采用了可以将热量迅速带走的对流的热交换方式,加快了LED灯具内热量的散发,提高了热交换效率,改善了大功率LED灯体的散热性能,从而确保了LED灯具的正常点亮,使其长寿命的特点得以发挥。另外,本实用新型采用贯穿整个灯具的中空结构,可以利用户外雨水实现灯具的自清洁,使散热器不至于因积淀灰尘而影响散热,从另一个侧面确保并且提高了LED灯具的散热效果。
附图说明
图1是本实用新型“中空对流散热式的大功率LED照明灯具”优选实施例的正投影主视示意图;
图2是所述优选实施例的正投影右视示意图;
图3是所述优选实施例的正投影仰视示意图;
图4是所述优选实施例的正投影剖视示意图;
图5是所述优选实施例散热器10和照明组件20的正投影剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例作进一步详述。
本实用新型提出一种中空对流散热式的大功率LED照明灯具,如图6所示,包括散热器10和照明组件20。尤其是,所述散热器10包括中空的柱面状的散热基板11和联结在该散热基板11内壁上的至少一片散热翼片12。所述照明组件20包括大功率LED灯体21和用透光材料制成灯罩22。所述大功率LED灯体21固定在所述散热基板11的外壁上,并且被所述LED灯罩22封罩在密闭空间内。
本实用新型突破传统的封闭式散热结构使热空气聚集在封闭腔体内,不能快速散出的缺陷,而采用在中空管内设置散热翼片的全开放式结构,令LED照明灯具的散热翼片完全裸露在空气中。众所周知,受热空气会向上运动,从而带走散热器中空管内的热量;又根据压力补偿原理,LED照明灯具周围的冷空气,尤其是LED照明灯具底部的冷空气会源源不断地从LED照明灯具的底部进入散热器的中空管内,补偿由于热空气散走带来的压力差,形成了空气对流。因此本实用新型的中空管散热器结构同时应用热传导,热辐射和热对流三大基本的热传导方式,尤其用对流加快了空气流动和热交换,使得LED照明灯具内的热量被快速散发出去,最大限度地利用辐射和空气对流两大基本的散热原理,大大提高了LED照明灯具的散热效率,从根本上解决了大功率LED散热难的问题。
为了提高所述大功率LED照明灯具的光源安全性,本实用新型具体采用高强度合成材料制成的灯罩,并且将LED灯体封闭在密闭腔体内,以达到结构要求。
本实用新型优选实施例,所述大功率LED灯体21采用集群设置发光体的结构。所述大功率LED灯体21包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体211。所述基板紧贴在所述散热基板11的外壁上。
本实用新型优选实施例,所述散热基板11用表面镀银的多孔玻璃纤维板一体成型。所述散热基板11用表面镀银的多孔玻纤板取代传统的纯铝基板,充分利用银的导热系数420比铝的导热系数220高的原理,令将LED发光体的热量快速传递给铝合金灯具外壳。如图5所示,所述散热基板11包括以竖直方向为轴线的呈截头圆锥面111,设置在该散热基板11截头圆锥面111顶端的、向外延伸的水平圆环顶面112,设置在该圆环顶面112边缘的圆柱面114,设置在该圆柱面的114下沿的水平圆环边缘面115,以及设置在该散热基板11截头圆锥面111底端的、向内延伸的水平圆环底面113。所述各散热翼片12的与所述散热基板11联结的一端紧贴所述散热基板11的圆环底面113的上表面、截头圆锥面111的内表面、圆环顶面112的上表面、圆柱面114的外表面和圆环边缘面115的上表面设置。如图1至图6所示,按照上述结构布置的散热翼片12在散热器顶端互相之间形成间隙,如图5和图6的箭头所示,LED灯体散发的热量上升后,由上述在散热器顶端的各散热翼片12之间的间隙排出散热器外。
如前所述,所述大功率LED灯体21包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体211。为配合上述散热基板11的具体结构,所述基板包括可以围成截头圆锥面的第一基板212和圆环状的第二基板213。所述第一基板212借助螺钉紧贴所述散热基板11的截头圆锥面111的外表面设置,所述第二基板213借助螺钉紧贴所述圆环底面113的下表面设置。
本实用新型优选实施例,所述散热基板11的圆环边缘面115向该散热基板11轴线方向延伸形成的圆环凸面116。在所述散热基板11的圆环底面113的底部设置有圆形卡槽117,该卡槽117的底部的槽口截面积小于槽顶截面积。所述灯罩22的顶端设置有向外延伸的圆环顶部卡接面221,该灯罩22的底端中央设置有向内延伸的圆环底部卡接面222。借助压在所述圆环凸面116上的顶部卡接面221和卡入所述卡槽117的底部卡接面222,所述灯罩22联结散热基板11并且罩盖所述大功率LED灯体21于一封闭空间内,所述灯罩22与散热基板11的接触部分借助胶粘剂固封。所述胶粘剂可以采用环氧树脂。本实用新型用上述具体结构,实现了光源腔体密封,既达到了照明要求,还对LED光源提供有效保护。
本实用新型优选实施例,如图1至图5所示,所述LED照明灯具还包括其内密闭安装有电器部件的顶壳30。该顶壳30的底部联结所述散热器10顶部。所述密闭安装在所述顶壳30内的电器部件包括对所述LED灯体21实施控制的电路、芯片,以及电压或者电流变换器等。为了确保灯具的安全性以及LED灯体单独密闭结构,本实用新型优选实施例,将所述电路、芯片,以及电压或者电流变换器等与LED灯体21分隔并单独封闭在顶壳30内。
本实用新型优选实施例,如图1至图5所示,所述顶壳30中央设置有一沿竖直方向贯穿该顶壳30的管状安装管40,所述安装管40与散热器10的中空部分连通。在长期实用LED照明灯具后,会在散热器上沉积灰尘污物,它们将严重影响LED照明灯具的散热性能。上述安装管40的结构可以利用人工从水或者户外雨水的冲洗散热器,水可从灯具上部冲入,从灯具底部流出,尤其是冲洗散热器中各散热翼片12之间的间隙,从而实现了对LED照明灯具的清洁净,避免由于环境恶劣或者LED照明灯具长期使用后表面堆满灰尘,严重影响该LED照明灯具散热性能。因此,上述安装管40的结构从一个侧面改善了LED照明灯具的散热性能。
本实用新型优选实施例,如图1至图5所示,在伸出所述顶壳30顶端的所述安装管40上设置有与该安装管40连通的水平方向设置的第一线缆管41。所述顶壳30的侧面设置有一联通该顶壳30内部电器部件的第二线缆管31。所述顶壳30内电器部件的用于实施电连接的线缆借助所述第一线缆管31、第二线缆管41和安装管(40)被引出。
具体地,所述LED照明灯具还包括线缆套管50。该线缆套管50两端分别与所述第一线缆管41和第二线缆管31密闭联结。上述结构确保顶壳内地电器部件与外界环境隔离,以确保满足对大功率LED照明灯具更高安全性的要求。
本实用新型优选实施例,如图2所示,所述LED照明灯具还包括固定连接架60。该固定连接架60设置在所述顶壳30顶部,借助该固定连接架60可以将所述照明灯具固定安装。

Claims (10)

1.一种中空对流散热式的大功率LED照明灯具,包括散热器(10)和照明组件(20),其特征在于:
所述散热器(10)包括中空的柱面状的散热基板(11)和联结在该散热基板(11)内壁上的至少一片散热翼片(12);
所述照明组件(20)包括大功率LED灯体(21)和用透光材料制成灯罩(22);所述大功率LED灯体(21)固定在所述散热基板(11)的外壁上,并且被所述LED灯罩(22)封罩在密闭空间内。
2.根据权利要求1所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
所述大功率LED灯体(21)包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体(211);所述基板紧贴在所述散热基板(11)的外壁上。
3.根据权利要求1所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
所述散热基板(11)用表面镀银的多孔玻璃纤维板一体成型,包括以竖直方向为轴线的呈截头圆锥柱面(111),设置在该散热基板(11)截头圆锥柱面(111)顶端的、向外延伸的水平圆环顶面(112),设置在该圆环顶面(112)边缘的圆柱面(114),设置在该圆柱面的(114)下沿的水平圆环边缘面(115),以及设置在该散热基板(11)截头圆锥柱面(111)底端的、向内延伸的水平圆环底面(113);
所述各散热翼片(12)的与所述散热基板(11)联结的一端紧贴所述散热基板(11)的圆环底面(113)的上表面、截头圆锥柱面(111)的内表面、圆环顶面(112)的上表面、圆柱面(114)的外表面和圆环边缘面(115)的上表面设置。
4.根据权利要求3所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
所述大功率LED灯体(21)包括平面状基板和联结在该基板上的LED发光体(211);所述基板包括可以围成截头圆锥面的第一基板(212)和圆环状的第二基板(213);
所述第一基板(212)借助螺钉紧贴所述散热基板(11)的截头圆锥柱面(111)的外表面设置,所述第二基板(213)借助螺钉紧贴所述圆环底面(113)的下表面设置。
5.根据权利要求3所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
所述散热基板(11)的圆环边缘面(115)向该散热基板(11)轴线方向延伸形成的圆环凸面(116);在所述散热基板(11)的圆环底面(113)的底部设置有圆形卡槽(117),该卡槽(117)的底部的槽口截面积小于槽顶截面积;
所述灯罩(22)的顶端设置有向外延伸的圆环顶部卡接面(221),该灯罩(22)的底端中央设置有向内延伸的圆环底部卡接面(222);
借助压在所述圆环凸面(116)上的顶部卡接面(221)和卡入所述卡槽(117)的底部卡接面(222),所述灯罩(22)联结散热基板(11)并且罩盖所述大功率LED灯体(21)于一封闭空间内,所述灯罩(22)与散热基板(11)的接触部分借助胶粘剂固封。
6.根据1权利要求所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
还包括其内密闭安装有电器部件的顶壳(30);该顶壳(30)的底部联结所述散热器(10)顶部。
7.根据权利要求6所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
所述顶壳(30)中央设置有一沿竖直方向贯穿该顶壳(30)的管状安装管(40),所述安装管(40)与散热器(10)的中空部分连通。
8.根据权利要求7所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
在伸出所述顶壳(30)顶端的所述安装管(40)上设置有与该安装管(40)连通的水平方向设置的第一线缆管(41);所述顶壳(30)的侧面设置有一联通该顶壳(30)内部电器部件的第二线缆管(31);所述顶壳(30)内电器部件的用于实施电连接的线缆借助所述第一线缆管(31)、第二线缆管(41)和安装管(40)被引出。
9.根据权利要求8所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
还包括线缆套管(50);该线缆套管(50)两端分别与所述第一线缆管(41)和第二线缆管(31)密闭联结。
10.根据权利要求8所述的中空对流散热式的大功率LED照明灯具,其特征在于:
还包括固定连接架(60);该固定连接架(60)设置在所述顶壳(30)顶部,借助该固定连接架(60)将所述照明灯具固定安装。
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