CN204268424U - 一种大功率led照明灯具及其散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率LED照明灯具及其散热结构,属于LED照明技术领域。其散热结构由LED芯片模块安装基座、热管和铝型材散热体三部分组成,其技术特征是:固定LED芯片模块的安装基座是截面形状为三角形或长方形的柱状体,柱面上有凹槽,热管的热端装在凹槽内,热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出,与铝型材散热体的散热底面接触。热管的热端和冷凝端均通过液压或挤压夹紧或压扁变形,以增大与安装基座以及铝型材散热体表面的接触面积,并缩小与凹槽之间的缝隙。热管还可以通过U形热管压条压紧到铝型材散热体上。该结构显著提高了灯具的散热性能,且生产工艺简单,省料省工,灯具寿命长。已成功应用于多种100-600W单光源LED照明灯具中。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种大功率LED照明灯具及其散热结构,尤其适用于单光源大功率灯具。
背景技术
对各种100-1000KW的大功率的LED照明灯具来说,散热性能要求很高,过高的温度会导致LED光衰加快,寿命缩短,甚至很快烧坏芯片。
如果单用铝型材散热片散热,体积和重量会过于庞大。热管利用内部填充介质的相变换热,导热性能优于铝材。专利中有介绍各种利用类似热管原理,通过相变换热方式散热的结构,但只能用于小功率灯具,因为灯具主要靠空气的自然对流或强制对流来散热,热管外表面积太小,热传导快而散热慢,单靠热管热传导并不能满足大功率LED灯具的散热要求。热管与铝型材相结合,是解决大功率LED灯具散热的最佳方案,尤其是使用市场上可大量供应的截面形状为圆形的圆形热管,更经济可行,但需要很好解决它与芯片模块和铝型材散热体两者的联接问题。虽然已经有多篇实用新型专利公开了不同的组合结构,但结构既复杂又笨重,使用效果也不尽人意,导致大功率LED灯具很少应用。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题,本实用新型提供了一种大功率LED照明灯具及其散热结构。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
一种大功率LED照明灯具的散热结构,包括LED芯片模块的安装基座、热管和铝型材散热体,其特征在于:所述的安装基座式横截面形状为三角形或长方形的柱状体,柱面上有安装1-20根热管的凹槽,热管的热端装在凹槽内,热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出,与铝型材散热体的散热底面紧密接触。
可选地,热管内部密封有低沸点液体,热管内壁含有毛细吸液芯层。
可选地,LED芯片模块与安装基座的底面之间涂有导热硅脂,或兼有导热与防水功能的材料,LED芯片模块数量为1-8块,LED芯片模块的底面是一块作为热沉的平板状金属块,热沉上有两个与金属块绝缘的正负极接线端子,可将电流引入芯片,并将芯片的热量传递到外界,LED芯片模块里封装有数个至数百个LED,单个LED之间用金线串联或并联连接,组成单光源芯片。
可选地,所述安装基座的材料为纯铝、铝合金或紫铜,当安装基座得横截面为三角形时,两个安装有LED芯片模块的斜边的交角称为三角形顶角,顶角范围为100-160°,以适应不同的照度范围要求。
可选地,铝型材散热体的材料为纯铝或铝合金,由散热底面与散热肋片连成一体构成,肋片的断面为三角形、长方形或V型,边缘形状为曲线、折线或直线,高度20-80mm,厚度0.5-6mm,高矮相同 或不同,肋片之间距离为5-20mm,以放进不同大小的固定螺丝,铝型材散热体底面形状为平面或曲面,底面厚度2-8mm。
可选地,热管的冷凝端使用U型热管压条,将热管压在铝型材散热体上,使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
可选地,铝型材散热体数量为1-8块。
可选地,热管截面形状为圆形,圆形热管通过液压适当压扁和变形,使之与凹槽接触更紧密,缝隙更小,并增大与LED芯片模块的接触面积。
本实用新型还提供了一种大功率LED照明灯具,包括LED芯片模块、二次光学部件、驱动电源和如上所述的散热结构。
本实用新型公开了一种带热管的大功率LED照明灯具散热结构,由LED芯片模块安装基座、热管和铝型材散热体三部分组成,为无源散热,有免维护和自净功能。其特征是固定LED芯片模块的安装基座是截面形状为三角形或长方形的柱状体,柱面上有凹槽,热管的热端装在凹槽内,热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出,与铝型材散热体的散热底面接触。市场上可大量供应的热管多为圆形,它与LED芯片热沉平板的接触面积很小,通过液压或其它方法适当压扁,使热管压扁面与安装基座平面处于同一平面,从而增大了热管与LED芯片热沉以及安装基座两者的接触面积。由于热管在凹槽内被压变形,与凹槽接触也更紧密,缝隙更小,提高了传热效果。
本实用新型的另一个特征,是对圆形热管冷端也通过液压或其它方法适当压扁,增大与铝型材散热体底面的接触面积,并使用U型热管压条,使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
本实用新型的有益效果是:散热器生产工艺简单,省料省工,散热良好、灯具寿命长。已经在100W泛照灯,100W至200W路灯,200W、300W工矿灯,200W、250W、300W、400W和600W高杆灯等单光源LED照明灯具上成功应用,其重量远低于相同功率的其它LED照明灯具。由于与单光源芯片配合使用,光压高,照射范围远,亮度清晰均匀,远近均无重影。
附图说明
图1是横截面形状为三角形的、安装了6根圆形热管2的六槽LED芯片模块安装基座1。
图2是横截面形状为长方形的、安装了8根圆形热管2的八槽LED芯片模块安装基座3。
具体实施方式
实施例1:200W路灯
如图1所示,200W路灯使用的LED芯片模块的安装基座是横截面为等腰三角形的柱状体,三角形顶角为122°。与三角形顶角相交的两个柱面上各有3个凹槽,装有6根截面形状为圆形的热管。热管的热端装在凹槽内,热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出,穿过铝型材散热体与两块铝型材散热体的 散热底面接触,并有U型热管压条压扁热管。热管长度不尽相同,使之尽可能多与铝型材散热体接触,又不突出到铝型材散热体之外。铝型材散热体底面为平面,上面有散热肋片,底面与肋片连成一体。铝型材散热体由铝棒拉制而成。
使用专门夹具和定位环定位,通过液压方法使热管的热端和冷端都压扁和变形,热管热端的压扁面与安装基座有凹槽的两面分别处于同一平面,热管冷端与铝型材散热体底面接触被压扁,从而增大它们的接触面积。
在安装基座上涂上导热硅脂,配上两块100W单光源芯片模块、透镜、透光罩和驱动电源后,组成200W的LED单光源路灯。
实施例2:600W高杆灯
600W高杆灯使用的LED芯片模块安装基座是横截面形状为长方形的铝基板,上有热管安装槽。槽内装有20根热管,热管的热端位于槽内,热管冷凝端成伞状向各方向伸出。热管长度不尽相同,使之尽可能多与铝型材散热体接触,又不突出到铝型材散热体之外。
安装基座底面涂上导热硅脂后,用螺丝固定在铝型材散热体上,热管冷凝端夹在两块铝型材散热体底面之间,用螺丝固定。其中一块铝型材散热体部分切除,以放下安装基座、反光杯、透光罩和芯片。
使用专门夹具和定位环定位,通过液压方法使热管的热端和冷端都压扁和变形,使热管热端的压扁面与安装基座有凹槽的一面处于同一平面,热管冷端与铝型材散热体底面接触的两面都被压扁,从而增大它们的接触面积。
在安装有热管的安装基座两面涂上导热硅脂后,在上用螺丝和压条固定两块功率分别为300W的单光源芯片。由于芯片的热沉与安装基座以及热管接触紧密,因而导热良好,而且达到防水目的。配上反光杯、透光罩和驱动电源后,组成600W的LED单光源高杆灯。
Claims (9)
1.一种大功率LED照明灯具的散热结构,包括LED芯片模块的安装基座、热管和铝型材散热体,其特征在于:所述的安装基座式横截面形状为三角形或长方形的柱状体,柱面上有安装1-20根热管的凹槽,热管的热端装在凹槽内,热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出,与铝型材散热体的散热底面紧密接触。
2.根据权利要求1所述的散热结构,其特征在于:热管内部密封有低沸点液体,热管内壁含有毛细吸液芯层。
3.根据权利要求1所述的散热结构,LED芯片模块与安装基座的底面之间涂有导热硅脂,或兼有导热与防水功能的材料,LED芯片模块数量为1-8块,LED芯片模块的底面是一块作为热沉的平板状金属块,热沉上有两个与金属块绝缘的正负极接线端子,可将电流引入芯片,并将芯片的热量传递到外界,LED芯片模块里封装有数个至数百个LED,单个LED之间用金线串联或并联连接,组成单光源芯片。
4.根据权利要求1所述的散热结构,所述安装基座的材料为纯铝、铝合金或紫铜,当安装基座得横截面为三角形时,两个安装有LED芯片模块的斜边的交角称为三角形顶角,顶角范围为100-160°,以适应不同的照度范围要求。
5.根据权利要求1所述的散热结构,铝型材散热体的材料为纯铝或铝合金,由散热底面与散热肋片连成一体构成,肋片的断面为三角形、长方形或V型,边缘形状为曲线、折线或直线,高度20-80mm,厚度0.5-6mm,高矮相同或不同,肋片之间距离为5-20mm,以放进不同大小的固定螺丝,铝型材散热体底面形状为平面或曲面,底面厚度2-8mm。
6.根据权利要求1所述的散热结构,热管的冷凝端使用U型热管压条,将热管压在铝型材散热体上,使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
7.根据权利要求1所述的散热结构,铝型材散热体数量为1-8块。
8.根据权利要求1所述的散热结构,其特征在于:热管截面形状为圆形,圆形热管适当压扁和变形,使之与凹槽接触更紧密,缝隙更小,并增大与LED芯片模块的接触面积。
9.一种大功率LED照明灯具,其特征在于:包括LED芯片模块、二次光学部件、驱动电源和如权利要求1-8所述的散热结构。
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CN201320744008.XU CN204268424U (zh) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | 一种大功率led照明灯具及其散热结构 |
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CN106016178A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 广州固佳灯具科技有限公司 | 一种道路光照方式的变革 |
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