CN202629693U - 大功率集成半导体发光源照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率集成半导体发光源照明灯具，包括灯罩、半导体发光源和导热基板、散热翼片、下防护罩和超导液热管，超导液热管的蒸发端嵌镶夹压在导热基板上，超导液热管的冷凝端用压板压在或穿过导热基板并嵌镶夹压在散热翼片上，还包括上防护罩，上防护罩对应于散热翼片上方盖于下防护罩上，上防护罩设有多个出气孔，下防护罩于低于出气孔位置设有多个进气孔，散热翼片为多通道铝合金槽型板，散热翼片呈倾斜或垂直设置，且其上下两端分别连接于上防护罩和超导液热管或导热基板。本实用新型的大功率集成半导体发光源照明灯具结构简单、导热、传热、散热效果好。

Description

大功率集成半导体发光源照明灯具

技术领域

本实用新型涉及一种大功率集成半导体发光源照明灯具。

背景技术

现有的大功率集成LED照明，国内外普遍使用金属体灯壳导热、传热、散热，其工艺材料约分为三类：纯铝定型，铝合金压铸，合金铝浇铸制造灯壳作为导热基板，并在灯壳的顶部增加金属肋片增大与空气接触的表面，以达到金属灯壳导热、传热、散热的目的，而在实用过程中都无法解决大功率集成LED照明所产生的热量而达到快速导热、传热、散热的要求。而大功率集成LED照明受其工作温度的局限，当温度超过70℃时非常容易使大功率集成LED提前老化而影响大功率集成LED照明的发光效果（因大功率集成LED照明温度的快速上升而产生快速的光衰）。当半导体发光源(LED) 固定在光源板的温度达到80℃时已经是大功率集成LED照明的光衰极限使用寿命。现时在LED照明技术领域，已经有采用热管散热技术，以解决大功率LED灯具的系统散热问题。但是，虽然热管散热迅速，大功率集成LED照明灯具的内部温度还是会由于长时间工作而快速上升。热管技术的应用虽然提高了大功率集成LED照明灯具的使用性能、使用寿命等，但还未能达到随意增加导热、传热、散热面积，难以取得理想的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、导热、传热、散热效果好的大功率集成半导体发光源照明灯具。

为实现上述目的，本实用新型提供一种大功率集成半导体发光源照明灯具，包括灯罩、设于所述灯罩内侧的半导体发光源和位于所述半导体发光源上方的导热基板、设于所述导热基板和所述灯罩上方的散热翼片、位于所述灯罩上方且罩于所述散热翼片外侧的下防护罩和连接所述散热翼片和所述导热基板的超导液热管，所述超导液热管的蒸发端嵌镶压夹在所述导热基板上，所述超导液热管的冷凝端用压板压在或穿过所述导热基板并嵌镶夹压在所述散热翼片上，还包括上防护罩，所述上防护罩对应于所述散热翼片上方盖于所述下防护罩上，所述上防护罩设有多个出气孔，所述下防护罩于低于所述出气孔位置设有多个进气孔，所述散热翼片为多通道铝合金槽型板，所述散热翼片呈倾斜或垂直设置，且其上下两端分别连接于所述上防护罩和所述超导液热管或所述导热基板。

较佳地，所述下防护罩的中部开设有一安装孔，所述散热翼片对应安装于所述安装孔内，所述上防护罩对应罩于所述安装孔上方，所述进气孔对应分布于所述安装孔周围。

较佳地，所述散热翼片分多排分布于所述安装孔的内侧。

较佳地，还包括光源板，所述光源板位于所述半导体发光源和所述导热基板之间，且固定在所述导热基板上。

较佳地，所述光源板通过螺钉固定在所述导热基板上。

较佳地，还包括导热绝缘板，所述导热绝缘板夹压在所述光源板和所述导热基板之间。

较佳地，还包括配光罩，所述配光罩设于所述灯罩的内侧且罩于所述半导体发光源外侧。

与现有技术相比，本实用新型的大功率集成半导体发光源照明灯具由于所述上防护罩盖于所述散热翼片上方，且设有出气孔，使得所述出气孔位于所述散热翼片上方，所述下防护罩于低于所述出气孔的位置设有进气孔，使所述进气孔和所述出气孔因温度差而形成气压差，而所述散热翼片呈倾斜或垂直设置，且其上下两端分别连接于所述上防护罩和所述超导液热管或所述导热基板，从而在所述半导体发光源产生热量并将热量由所述导热基板传递到所述超导液热管，使所述超导液热管释放能量并传递到所述散热翼片，之后热量通过所述进气孔和所述出气孔形成烟囱效应散出，从而加快了导热、传热、散热速度，使散热效果更加良好，而且结构简单。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型大功率集成半导体发光源照明灯具第一实施例的结构示意图。

图2为与图1的光照射方向不同的安装结构示意图。

图3为本实用新型大功率集成半导体发光源照明灯具第二实施例的结构示意图。

图4为图3的A-A方向的剖视图。

图5为图3的俯视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-2，为本实用新型大功率集成半导体发光源照明灯具的第一实施例，在本实施例中，所述大功率集成半导体发光源照明灯具为泛光灯（投光灯），其包括灯罩1、半导体发光源2、导热基板3、散热翼片4、下防护罩5、超导液热管6、上防护罩7、压板8、配光罩9、光源板10以及导热绝缘板11。

所述灯罩1为长方体防尘防水密封罩，用于保护所述半导体发光源2和所述导热基板3。

所述导热基板3呈平板状，其由电解铝（或电解铜）制成。所述导热基板3设于所述半导体发光源2的上方，且与所述半导体发光源2共同设于所述灯罩1内侧。

所述散热翼片4设于所述导热基板3和所述灯罩1上方，所述散热翼片4为多通道铝合金槽型板，其呈倾斜或垂直设置，从而可以有效地防止风沙和鸟粪对所述散热翼片4和所述超导液热管6的污染而影响散热效果，所述散热翼片4的下端连接至所述导热基板3，则所述半导体发光源2产生的热量便可以通过所述导热基板3传递给所述超导液热管6再传递给所述散热翼片4。

所述下防护罩5位于所述灯罩1上方且罩于所述散热翼片4外侧。所述下防护罩5的中部开设有一安装孔51，所述散热翼片4分多排分布于所述安装孔51的内侧。所述下防护罩5设有多个进气孔52，以方便冷空气流通，使热量得到更好的散发，所述多个进气孔52对应分布于所述安装孔51的周围。

所述超导液热管6由四条材料为电解铜制造，其位于长方体防尘防水密封罩上方且夹压在所述散热翼片4和所述导热基板3上。所述超导液热管6具有蒸发端和冷凝端，所述超导液热管6的蒸发端用压板8嵌镶夹压在所述导热基板3上，所述超导液热管6的冷凝端用压板8压在所述散热翼片4上，从而可以通过所述超导液热管6和所述散热翼片4向空气中传递热量。

所述上防护罩7位于所述散热翼片4和所述下防护罩5的上方，且对应罩于所述安装孔51上方，用于防护所述散热翼片4和所述超导液热管6，且所述上防护罩7连接所述散热翼片4的上端。所述上防护罩7设有多个出气孔71，所述出气孔71所在位置高于所述进气孔52所在位置，以形成高低落差，而所述出气孔71位于所述散热翼片4的上方，从而方便热空气形成烟筒效应自动快速地散发出去。

所述压板8设于所述下防护罩5内且位于所述导热基板3上方且位于多排散热翼片4之间，用于压紧所述超导液热管6，增加与散热翼片4的接触面积。所述散热翼片4由所述压板8、所述超导液热管6和所述上防护罩7固定。

所述配光罩9设于所述灯罩1内侧且罩于所述半导体发光源2外侧，用于按使用要求进行配光。

所述光源板10和所述导热绝缘板11设于所述灯罩1内，且所述光源板10位于所述半导体发光源2和所述导热基板3之间，且通过螺钉固定在所述导热基板3上。所述导热绝缘板11位于所述光源板10和所述导热基板3之间。

所述的大功率集成半导体发光源照明灯具使用时，所述半导体发光源2开始工作，即开始（PN结发光）发热，热量通过所述光源板10、所述导热绝缘板11和所述导热基板2传送到所述超导液热管9的蒸发端，所述超导液热管9内的液态物质是一种在—10℃～+20℃的状态下就开始气化的一种合成超导液态物质，当所述超导液热管6中的温度上升到—10℃～+20℃时，超导液态物质开始气化，并产生气压，被加热的气体从蒸发端压向冷凝端，并释放出热量，热量通过所述超导液热管6冷凝端的管壁传送到所述散热翼片4上，再通过所述下防护罩5的进气孔52和所述上防护罩7的出气孔71形成的烟筒效应自动地散发出去，从而达到加快导热、传热、散热速度，达到了快速导热传热散热的目的，保证大功率集成半导体发光源2的正常工作，可以在极端的情况下防止半导体发光源2在过热的环境下工作，提高了灯具能在正常温度下工作的性能，从而保证了灯具的使用寿命。并可以根据半导体发光源2的正常使用工作温度要求确定超导液热管的长短和散热(空间)面积。且比单独采用铝合金外表面的导热传热散热结构减轻重量80%以上。

请参考图3-5，为本实用新型大功率集成半导体发光源照明灯具的第二实施例，在本实施例中，所述大功率集成半导体发光源照明灯具为道路灯具，其与上述第一实施例的区别在于：道路灯具的形状和泛光灯的结构不同，且所述导热基板3和所述超导液热管6的安装形式也不同，光源照射方向也不相同。

在本实施例中的导热基板3和压板8为V型，这样设计是依据半导体发光源2的方向性用来提高光线照射到路面的均匀度。所述超导液热管6位于防尘防水密封罩内部且所述超导液热管6的蒸发端被所述压板8和所述导热基板3夹压，所述超导液热管6的的冷凝端穿过所述导热基板3并通过所述压板8和所述散热翼片4夹压，才能实现导热、传热、散热。

不管灯具（就光源照射方向而言有垂直向下、平行和仰角向下方向）如何放置，由所述超导液热管6和所述散热翼片4上方的上防护罩7形成的烟筒效应的空气流动方向始终向上，所述散热翼片4也始终平行于空气流动的方向。

所述半导体发光源2开始工作并发热时，热量通过所述光源板10和所述导热绝缘板11向所述导热基板3传送到所述超导液热管6的蒸发端，超导液态物质气化后产生气压，被加热的气体从蒸发端压向冷凝端，并释放出热量，热量通过所述超导液热管6冷凝端的管壁传送到所述散热翼片4上，再通过所述下防护罩5的进气孔52和所述上防护罩7的出气孔71形成的烟筒效应自动地散发出去，从而也同样加快了导热、传热、散热速度，达到了快速导热传热散热的目的，保证大功率集成半导体发光源2的正常工作，从而保证了灯具的使用寿命。

另外，前述的超导液热管6也可以使用在笔记本电脑的散热装置上，笔记本电脑CPU的散热装置安装在盒子表面，盒子内有超导液，盒子与直径为3-4mm的五条超导液热管6互相连通组成闭环系统。超导液热管6的长短可根据笔记本电脑CPU的工作状态和笔记本电脑外壳的情况而定，超导液热管6嵌入连接在笔记本电脑的外壳内，利用笔记本电脑的外壳和超导液热管6增加导热传热散热面积，从而达到加快CPU的导热传热散热速度。

如上所述，由于所述上防护罩7盖于所述散热翼片4上方，且设有出气孔71，使得所述出气孔71位于所述散热翼片4上方，所述下防护罩5于低于所述出气孔71的位置设有进气孔52，使所述出气孔71和所述进气孔52形成高低落差，而所述散热翼片4呈倾斜或垂直设置，且其上下两端分别连接于所述上防护罩7和所述导热基板3上，从而在所述半导体发光源2开始工作并发热时，热量通过所述光源板10和所述导热绝缘板11向所述导热基板3传送到所述超导液热管6的蒸发端，超导液态物质气化后产生气压，被加热的气体从蒸发端压向冷凝端，并释放出热量，热量通过所述超导液热管6冷凝端的管壁传送到所述散热翼片4上，再通过所述下防护罩5的进气孔52和所述上防护罩7的出气孔71形成的烟筒效应自动地散发出去，从而加快了导热、传热、散热速度，使散热效果更加良好，而且结构简单。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种大功率集成半导体发光源照明灯具，包括灯罩、设于所述灯罩内侧的半导体发光源和位于所述半导体发光源上方的导热基板、设于所述导热基板和所述灯罩上方的散热翼片、位于所述灯罩上方且罩于所述散热翼片外侧的下防护罩和连接所述散热翼片和所述导热基板的超导液热管，所述超导液热管的蒸发端嵌镶压夹在所述导热基板上，所述超导液热管的冷凝端用压板压在或穿过所述导热基板并嵌镶夹压在所述散热翼片上，其特征在于：还包括上防护罩，所述上防护罩对应于所述散热翼片上方盖于所述下防护罩上，所述上防护罩设有多个出气孔，所述下防护罩于低于所述出气孔位置设有多个进气孔，所述散热翼片为多通道铝合金槽型板，所述散热翼片呈倾斜或垂直设置，且其上下两端分别连接于所述上防护罩和所述超导液热管或所述导热基板。

2.如权利要求1所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：所述下防护罩的中部开设有一安装孔，所述散热翼片对应安装于所述安装孔内，所述上防护罩对应罩于所述安装孔上方，所述进气孔对应分布于所述安装孔周围。

3.如权利要求2所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：所述散热翼片分多排分布于所述安装孔的内侧。

4.如权利要求1所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：还包括光源板，所述光源板位于所述半导体发光源和所述导热基板之间，且固定在所述导热基板上。

5.如权利要求4所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：所述光源板通过螺钉固定在所述导热基板上。

6.如权利要求4所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：还包括导热绝缘板，所述导热绝缘板夹压在所述光源板和 所述导热基板之间。

7.如权利要求1所述的大功率集成半导体发光源照明灯具，其特征在于：还包括配光罩，所述配光罩设于所述灯罩的内侧且罩于所述半导体发光源外侧。 

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