CN211011276U - 一种供大功率led路灯使用的散热组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供大功率LED路灯使用的散热组件，用于解决现有技术中大功率LED路灯使用过程中温度过高的问题，同时能够避免外界高温反向传导到LED灯珠，除路灯杆、灯盘外还包括：升降冷却机构、辅冷机构，灯盘通过传热带与升降冷却机构中的密封腔连接，密封腔内的液体受热蒸发，增大密封腔中的压力，使得散热块上升，增大散热面积，同时，辅冷机构受到气压推动而向外运动，与外层湿布接触，通过湿布上水分的蒸发来降温，而在白天日照强烈的时候，路灯不工作，所以灯盘的温度很低，升降冷却机构的散热块收回密封腔中，吸收热量更少，同时散热块与密封腔中的水分不是直接接触，所以热量传递效率更低，因而可以避免温度反向加热LED灯盘。

Description

一种供大功率LED路灯使用的散热组件

技术领域

本实用新型属于LED路灯技术领域，具体涉及一种供大功率LED路灯使用的散热组件。

背景技术

LED照明是应用非常广泛的冷光源，相比于传统的白炽灯、钨丝灯等，单位体积的功率更大，而且寿命长，同时还有环保、节能的优点，目前正在逐步取代传统光源，当然LED光源也存在一些问题，首先就是LED的电光转换效率仅为10%~20%，其余大部分能量则转化为热量散失掉，但是LED对温度十分敏感，若散热不良，造成结温升高，不仅会降低LED的发光效率，更会降低LED使用寿命以及可靠性等方面问题，进而造成LED失效，为此现有技术通过使用大功率LED来实现较高的照明效果，通常用于路灯的大功率LED使用过程的温度可以达到80~150℃，具体的温度根据功率的不同而不同，这种高温不及时进行散热就会影响LED的使用寿命，所以多会配合降温装置来使用，现有技术主要采用采用主动式降温以及被动式降温，在LED灯盘附近安装风机，通过风机转动对LED灯盘直接降温，但是经过一段时间的使用发现，风机故障损坏的概率高于LED失效的概率，反而增加了后期维护成本，而采用被动式降温就是直接在灯盘背面设置导热性能良好的翅片，利用气流的流动降温，但是相对的，在白天温度较高的时候，翅片也会将外界的高温传导到LED，同样会影响LED的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种供大功率LED路灯使用的散热组件，不仅能够对LED进行降温，而且能够减少外界高温传递到LED中。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种供大功率LED路灯使用的散热组件，包括：路灯杆、灯盘、升降冷却机构、辅冷机构，所述路灯杆为中空管，其内部靠近顶端的位置设置有隔板，所述升降冷却机构包括密封腔、传热盘、散热块，其中密封腔是仅有一端为敞口的管状结构，敞口端朝上，密封腔盛装有液体，且底部还设置有传热盘，传热盘通过传热带与灯盘连接，所述散热块是由截面形状为抛物线形的凸部与圆柱形底部连接而成，底部的截面面积与密封腔的截面形状相同，散热块从敞口端塞入密封腔中，在密封腔中形成密闭结构，散热块上还设置两组风道，风道是贯穿散热块的通孔，风道与水平面平行，同时两组风道相互垂直，

所述辅冷机构包括进气管、排液口、推板、推块，辅冷机构的外壳固定在路灯杆内壁，推板垂直于与水平面设置于外壳内，推板朝向路灯杆内壁的面上设置有推块，路灯杆上推块对应的位置设置有通孔，推块可以由此伸出，推板的另一面通过进气管、排液口与密封腔连通。

进一步地，所述路灯杆外表面固定有湿布，湿布下方设置有环形的集水槽。

进一步地，所述湿布上除辅冷机构对应位置外，其余部分的湿布均覆盖塑料膜。

进一步地，所述散热块的顶部覆盖有反光材料。

进一步地，所述散热块的侧面设置有卡快，密封腔内壁对应位置设置有活动槽，卡块位于活动槽中，能够在活动槽中运动。

进一步地，述密封腔中的初始液面高度在排液口以及进气管之间。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）LED热量通过传热材料进入升降冷却机构中，升降冷却机构连通外界与内部，根据热力学第二定律，热量向外界流动，而升降冷却机构中的液体受热蒸发，将散热块抬起，增大散热面积，提高散热效率。

（2）升降冷却机构仅在LED部分温度过高才会升起，而不受外部温度影响，外界高温时，不会反过来对LED部分加热。

（3）辅冷机构会受升降冷却机构中的液体压力作用而向外推，与外界的湿布接触，通过水分的蒸发而散热。

（4）采用被动散热的方法，不需要额外安装风机，节约成本，后续维护简单。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型中B部分的局部放大图；

图3示意性示出了本实用新型中散热块的俯视角度结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-路灯杆，11-隔板，2-盖板，3-灯盘，31-传热带，41-密封腔，42-传热盘，43-散热块，44-风道，45-螺纹凸，46-卡块，47-活动槽，51-进气管，52-排液口，53-推板，54-推块，55-湿布，6-集水槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1~3所示的是一种供大功率LED路灯使用的散热组件，用于解决现有技术中大功率LED路灯使用过程中温度过高的问题，同时能够避免外界高温反向传导到LED灯珠，除路灯杆1、灯盘3外，还包括：升降冷却机构、辅冷机构，灯盘3通过传热带31与升降冷却机构中的密封腔41连接，密封腔41内的液体受热蒸发，增大密封腔41中的压力，使得散热块43上升，增大散热面积，同时，辅冷机构受到气压推动而向外运动，与外层湿布55接触，通过湿布55上水分的蒸发来降温，而在白天日照强烈的时候，路灯不工作，所以灯盘3的温度与外界气温相当，升降冷却机构的散热块43收回密封腔41中，吸收热量更少，同时散热块43与密封腔41中的水分不是直接接触，所以热量传递效率更低，因而可以避免温度反向加热LED灯盘3。

LED灯盘3与路灯杆1连接，并通过传热带31与升降冷却机构连通，通电后LED灯盘3发出大量热，热量经传热带31传导进入升降冷却机构中，路灯杆1为中空管道，如图1所示，路灯杆1内部靠近顶部的位置设置有隔板11，隔板11用于放置升降冷却机构，隔板11到路灯杆1顶部的高度与升降冷却机构位于盖板2之下的部分长度相同，路灯杆1外表面固定有湿布55，湿布55下方设置有环形的集水槽6，集水槽6可以收集自然的雨水，在雨水较少的季节可以人工添加，湿布55的底部位于集水槽6的底面，通过毛细效应将集水槽6中的水吸收并将整块湿布55浸润，当然湿布55与集水槽6的距离小于水因毛细效应在湿布55中上升的距离，保证湿布55能够被充分浸润。

需要说明的是，为减少水分通过湿布55蒸发，除了湿布55上辅冷机构对应位置，其余部分的湿布55均覆盖塑料膜，从湿布55上蒸发的水蒸汽会重新凝结在塑料膜上被回收，避免水分过快蒸发。

如图1所示，升降冷却机构包括密封腔41、传热盘42、散热块43，其中密封腔41是仅有一端为敞口的管状结构，敞口端朝上，密封腔41的截面面积小于路灯杆的内径，密封腔41不与路灯杆1接触，散热块底部是截面形状与敞口形状相同的柱体，散热块43从敞口端塞入密封腔41中，将密封腔41闭合，使密封腔41成为封闭空间，密封腔41底部还设置有传热盘42，传热盘42通过传热带31与灯盘3连接，将灯盘3的热量传递到密封腔41中，密封腔41中盛装有液体，液体受热蒸发形成气体，蒸发出的气体体积大于液体体积，使得密封腔41中的压力增大，增大的压力推动散热块43向外运动，也就是散热块43向外伸出，增加散热块43的热交换面积，提高散热效果，散热块43冷却后温度较低，蒸汽会放热重新冷凝回液态，回到密封腔41底部，由于密封腔41内的液体只收到灯盘3温度的影响，因此能够避免外界温度反向加热灯盘3。

需要说明的是：密封腔41穿过盖板2的几何中心并固定在盖板2上，密封腔41中的散热块43穿过盖板2而塞入密封腔41中，并能够在其中运动，当密封腔41放置在隔板11上，盖板2也与路灯杆1顶端接触。

散热块43是由截面形状为抛物线形的凸部与圆柱形底部连接而成，凸部的定点朝上，凸部的底面形状与底部的截面形状相同，散热块43的凸部设置有螺纹凸45，如图3所示，螺纹凸45以螺旋线的方式设置在散热块43凸部上，雨水能够顺利流下，散热块43上还设置两组风道44，风道44是贯穿散热块43的通孔，风道44与水平面平行，同时两组风道44相互垂直，气流流过风道44能够将散热块43的热量带走，达到更好的降温效果；另外，散热块43的凸部表面覆盖有反光材料，能够反射日间的阳光，减少散热块43在白天吸收到的热量。

如图2所示，散热块43的侧面设置有卡快，密封腔41内壁对应位置设置有活动槽47，卡块46位于活动槽47中，能够在活动槽47中运动，用来限制散热块的上升高度，避免上升过多导致散热块43脱离密封腔41。

辅冷机构包括进气管51、排液口52、推板53、推块54，如图2所示，辅冷机构的外壳固定在路灯杆1的内壁，其中推板53垂直于与水平面设置于外壳内，将外壳分为两个部分，推板53朝向路灯杆1内壁的面上设置有多个推块54，路灯杆1上推块54对应的位置设置有通孔，推块54能够从通孔中伸出，该通孔外覆盖有湿布55，能够避免外界杂质浸入其中，在推块与之接触的时候，还能够利用湿布55上水的蒸发来降温，起到辅助冷却的作用，推板53另一侧通过进气管51、排液口52与密封腔41连通，排液口52位于进气管51下方。

进一步的，密封腔41中的初始液面高度应该在排液口52以及进气管51之间，所以密封腔41中的水部分会进入辅冷机构，与推板53接触后能够更好的传递热量。

在使用时，密封腔41中的气压增大，散热块43会缓慢上升，直到卡块46运动到活动槽47的端部便不会运动，如果密封腔41中的气体压力会进一步增大，气压会通过进气管51进入辅冷机构外壳，其中的推板53受压力作用向路灯杆1内壁的方向运动，推块54向外运动并与湿布55接触，利用湿布55上水蒸汽的蒸发配合散热块来对推块54进行降温；当LED路灯不工作的时候，密封腔41中的液体温度开始下降，蒸汽重新冷凝，使密封腔41中压强减小，恢复原来体积大小，散热块43以及推板53向回收缩，在LED灯盘不工作时，由于散热块43不与密封腔41中的液体接触，所以能够避免散热组受热反向加热LED灯盘的问题。

作为一种优选的实施例，所述传热带是导热性良好的石墨带。

作为一种优选的实施例，所述密封腔中的液体为去离子水。

在本实施例中，所述路灯杆、灯盘、湿布均是成熟的现有技术，可以直接购买，因此不作详细说明。

Claims (6)

1.一种供大功率LED路灯使用的散热组件，包括：路灯杆、灯盘，其特征在于：还包括升降冷却机构、辅冷机构，所述路灯杆为中空管，其内部靠近顶端的位置设置有隔板，所述升降冷却机构包括密封腔、传热盘、散热块，其中密封腔是仅有一端为敞口的管状结构，敞口端朝上，密封腔盛装有液体，且底部还设置有传热盘，传热盘通过传热带与灯盘连接，所述散热块是由截面形状为抛物线形的凸部与圆柱形底部连接而成，底部的截面面积与密封腔的截面形状相同，散热块从敞口端塞入密封腔中，在密封腔中形成密闭结构，散热块上还设置两组风道，风道是贯穿散热块的通孔，风道与水平面平行，同时两组风道相互垂直，

所述辅冷机构包括进气管、排液口、推板、推块，辅冷机构的外壳固定在路灯杆内壁，推板垂直于与水平面设置于外壳内，推板朝向路灯杆内壁的面上设置有推块，路灯杆上推块对应的位置设置有通孔，推块可以由此伸出，推板的另一面通过进气管、排液口与密封腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种供大功率LED路灯使用的散热组件，其特征在于：所述路灯杆外表面固定有湿布，湿布下方设置有环形的集水槽。

3.根据权利要求2所述的一种供大功率LED路灯使用的散热组件，其特征在于：所述湿布上除辅冷机构对应位置外，其余部分的湿布均覆盖塑料膜。

4.根据权利要求1所述的一种供大功率LED路灯使用的散热组件，其特征在于：所述散热块的凸部覆盖有反光材料。

5.根据权利要求1所述的一种供大功率LED路灯使用的散热组件，其特征在于：所述散热块的侧面设置有卡块，密封腔内壁对应位置设置有活动槽，卡块位于活动槽中，能够在活动槽中运动。

6.根据权利要求1所述的一种供大功率LED路灯使用的散热组件，其特征在于：所述密封腔中的初始液面高度在排液口以及进气管之间。

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