CN201844252U - Led灯具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种照明装置,具体是一种LED灯具。该灯具包括灯体(1)、设置在灯体(1)上的大功率LED模块(2)和灯罩(3),此外:所述大功率LED模块(2)和/或灯体(1)在两者接触处设有高导热率材料涂层,且所述灯体(1)外表面(11)设有高辐射率材料涂层。通过在灯体外表面设置高辐射率材料涂层,使得LED产生并传递至灯体上的热量可以被高辐射率材料涂层辐射到空气中。因此,极大提高了LED灯具的散热性能,解决了现有大功率LED灯具的散热瓶颈问题。

Description

LED灯具
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置,具体是一种LED灯具。
背景技术
LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。若热能无法导出,将会使LED结面温度过高,进而影响产品生命周期、发光效率、稳定性。
对于大功率LED,其所产生的热量数倍甚至数十倍于原有的LED,散热问题尤为突出。例如,1个40W的白光LED若其光电转换效率为20%,则有32W的电能转换成热能,若不采用有效地散热措施,则此大功率LED温度会急速上升。当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时(一般是150℃)时,大功率LED会因过热而损坏。因此在大功率LED灯具设计中,散热设计是最重要的设计工作之一。为了解决大功率LED灯具的散热问题,现有技术中提出了多种解决方法。
例如,中国实用新型专利说明书CN201396653Y提出了一种大功率LED路灯,该LED路灯的散热基板和灯座背面设置有导热纳米涂层。LED产生的部分热量传导至基板,再经底座散播到空气中。
又例如,中国实用新型专利申请公布说明书CN1013494提出了一种高导热填隙材料。该材料填充在LED和铝基板之间,以及铝基板和灯壳之间,从而形成LED(热源)——铝基板——灯壳之间形成高效的散热通道。
上述两种技术都是通过在LED、基板和灯体上或其间隙中设置高导热材料来加快LED的热量对外传递。但是实践证明其散热效果仍不够理想,这是因为:
一方面,LED、基板和灯体之间热传导方式来传递热量的,而灯体上的热量则主要是通过热辐射方式向空气传递热量。在CN201396653Y所公开的技术中,高导热纳米材料虽有助于热量的传导,但是高导热率纳米材料的辐射系数并不高,不能大幅提升灯体热量向外辐射传递的效率。因此上述两种方式虽然可以加快LED的热量向外传递,但是受限于灯体与空气之间的热传递效率,热量积聚在灯体上来不及辐射传递到空气当中,散热效果存在瓶颈,限制了LED灯具功率的进一步提高。
另一方面,出于用电安全要求,LED灯具需要采用绝缘材料作为灯体,然而普通绝缘材料的导热率较低(一般低于25W/m.k)。这对灯具散热提出了更高要求。如果前述两种技术的灯体或灯座采用的是普通绝缘材料,则LED灯具的功率提高到40W以上将十分困难。
综上所述,提供具有较强散热能力的LED灯具,以满足大功率LED的散热要求,是一个需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供具有较强散热能力的LED灯具,以满足大功率LED的散热要求。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
一种LED灯具,其包括灯体、设置在灯体上的大功率LED模块和灯罩,此外:所述大功率LED模块和/或灯体在两者接触处设有高导热率材料涂层,且所述灯体外表面设有高辐射率材料涂层。
这里的高导热率是一个相对的概念,是指比本领域常使用的金属,如铜、铝等具有更高的导热系数,例如达到1000 W/m.k以上的纳米材料。同样的,高辐射率也是一个相对的概念,是指比本领域常使用的材料的热辐射系数更高的材料。此外,灯体的外表面是指其与空气接触的外部表面,这是相对于被灯罩所包围的内部表面而言的。
作为改进之一:所述LED模块包括基板和设置在基板上的大功率LED,所述灯体上设有用于装设该基板的安装座,该基板底面和/或安装座表面设有高导热率材料涂层。
作为改进之二:所述基板为陶瓷材料基板。
作为改进之三:所述大功率LED为单颗粒LED。
作为改进之四:所述灯体氮化铝陶瓷材料灯体。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:通过在灯体外表面设置高辐射率材料涂层,使得LED产生并传递至灯体上的热量可以被高辐射率材料涂层辐射到空气中。因此,极大提高了LED灯具的散热性能,解决了现有大功率LED灯具的散热瓶颈问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
如图1所示,本实施方式的LED灯具包括:灯体1、设置在灯体1上的大功率LED模块2和灯罩3。
其中,该灯体1采用具有较高导热率的95%氮化铝陶瓷材料。该大功率LED模块2包括基板和设置在基板上的单颗粒大功率LED,该基板为导热率较高的陶瓷材料基板。该灯体1上设有安装座,大功率LED模块2的基板装设在该安装座中,基板的底面与安装座的表面相互接触。
为了加快大功率LED模块与灯体之间的热传导速度,LED模组的基板底面和/或灯体2的安装座表面设有高导热率材料涂层,即在两者的接触部位设置高导热率涂层。在本实施方式中,该高导热率材料的导热系数为1600-2800W/m.k,该高辐射率材料的导热系数为4.7W/M.K热阻抗0.009℃/W。
此外,为了加快灯体热量向外的辐射的速度,灯体1外表面11设有高辐射率材料涂层。这里的外表面11是指其与空气接触的外部表面,这是相对于被灯罩所包围的内部表面而言的。
本实施方式的LED灯具的散热原理是:一方面,由于在大功率LED模块2和灯体1之间设置有高导热率材料涂层,加快了LED产生的热量向灯体1传导速度,而灯体1外表面11涂覆的高辐射率材料涂层则可以加快灯体1热量向外辐射。因此极大提高了灯具散热能力。另一方面,灯体采用导热率较高的氮化铝陶瓷材料,也可以进一步提高散热性能。

Claims (5)

1.一种LED灯具,其包括灯体(1)、设置在灯体(1)上的大功率LED模块(2)和灯罩(3),其特征在于:所述大功率LED模块(2)和/或灯体(1)在两者接触处设有高导热率材料涂层,且所述灯体(1)外表面(11)设有高辐射率材料涂层。
2.根据权利要求1所述的LED灯具,其特征在于:所述LED模块(2)包括基板和设置在基板上的大功率LED,所述灯体(1)上设有用于装设该基板的安装座,该基板底面和/或安装座表面设有高导热率材料涂层。
3.根据权利要求2所述的LED灯具,其特征在于:所述基板为陶瓷材料基板。
4.根据权利要求3所述的LED灯具,其特征在于:所述大功率LED为单颗粒LED。
5.根据权利要求1至3任一所述的LED灯具,其特征在于:所述灯体(1)为氮化铝陶瓷材料灯体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106015982A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 许昌虹榕节能电器设备有限公司 一种节能灯托控制系统

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