一種利用燈罩表面散熱的led燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)熱設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用燈罩表面散熱的LED燈具。該LED燈具包括LED光源模塊和燈罩，其中所述LED光源模塊與所述燈罩的上端相連，在所述燈罩的外表面上設(shè)有若干翅片換熱器。該LED燈具不僅能夠有效控制LED工作時的溫度，還能有效降低燈具整體的尺寸及重量，使得整個LED燈具具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、組裝方便、重量輕、可靠性高、成本低、散熱效果好的優(yōu)點。
【專利說明】
_種利用燈罩表面散熱的LED燈具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及LED燈具散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用燈罩表面散熱的LED燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，從住宅、醫(yī)院、工廠、體育館到街道、廣場等各種室內(nèi)室外的大量照明需求極大地促進(jìn)了 LED技術(shù)的快速發(fā)展。LED光源由于具有電光轉(zhuǎn)化效率高、體積小、亮度高、成本低、防水、防震能力強(qiáng)、壽命長、材料環(huán)保安全等優(yōu)點，逐漸取代白熾燈和熒光燈成為最主要的綠色光源之一。
[0003]雖然LED相對于白熾燈具有較高的發(fā)光效率，但發(fā)光效率通常在20%?30%之間，有70%?80%以上的能量轉(zhuǎn)化成了熱，而過高的溫度會引起LED的光輸出強(qiáng)度和使用效率降低、光波長發(fā)生偏移、芯片老化加速，從而縮短了 LED的使用壽命。此外，在醫(yī)療、植物培育等對溫度控制有嚴(yán)格要求的照明應(yīng)用領(lǐng)域也對現(xiàn)有的散熱技術(shù)提出了更高的要求，而隨著LED芯片集成度以及功率的增大，LED照明設(shè)備的散熱問題愈發(fā)嚴(yán)重。
[0004]普通的LED照明燈具，通常只依靠自然對流換熱進(jìn)行散熱，散熱效果很差，在燈具嚴(yán)重發(fā)熱的同時，會對燈具的長期使用以及壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，這與當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的理念背道而馳。這對這一情況，現(xiàn)有的一些大功率LED燈具配備了較大的散熱器進(jìn)行散熱，但這種大功率LED燈具所配備的散熱器是獨立設(shè)置的，這種結(jié)構(gòu)形式不僅增大了燈具的整體體積，而且增加了燈具重量。然而，在很多應(yīng)用領(lǐng)域，尺寸和重量都會受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種利用燈罩表面散熱的LED燈具，解決現(xiàn)有LED燈具散熱效果差，配備有大尺寸獨立散熱器的LED燈具尺寸和重量過大的技術(shù)問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用燈罩表面散熱的LED燈具，包括LED光源模塊和燈罩，其中所述LED光源模塊與所述燈罩的上端相連，在所述燈罩的外表面上設(shè)有若干翅片換熱器。
[0009]進(jìn)一步地，所述LED光源模塊包括LED光源芯片和熱沉，所述LED光源芯片與所述熱沉熱接觸，所述熱沉與所述燈罩的上端相連。
[0010]進(jìn)一步地，所述燈罩的內(nèi)表面設(shè)有若干傳熱元件，所述傳熱元件與所述熱沉熱連接。
[0011 ]具體地，所述傳熱元件為熱管或液冷循環(huán)管。
[0012]具體地，所述燈罩為圓臺面結(jié)構(gòu)，所述的若干傳熱元件呈放射狀均布在所述燈罩的內(nèi)表面上。
[0013]具體地，所述燈罩為圓臺面結(jié)構(gòu)，所述的若干翅片換熱器呈放射狀均布在所述燈罩的外表面上。
[0014]進(jìn)一步地，所述燈罩內(nèi)表面貼附有導(dǎo)熱石墨膜。
[0015]具體地，所述翅片換熱器插嵌在所述燈罩的外表面上。
[0016]具體地，所述翅片換熱器與所述燈罩之間通過錫膏進(jìn)行焊接。
[0017]具體地，所述燈罩和所述翅片換熱器均采用輕質(zhì)合金制成。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
[0020]本發(fā)明利用燈罩表面散熱的LED燈具，將燈罩的上端與LED光源模塊相連，用于將LED光源模塊工作時產(chǎn)生的熱量傳遞到燈罩上，再通過在燈罩的外表面上布置的翅片換熱器，與周圍空氣進(jìn)行熱交換，達(dá)到對整個燈具進(jìn)行冷卻散熱的效果，這種將燈罩與翅片換熱器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，既能有效控制LED工作時的溫度，又能有效降低燈具整體的尺寸及重量，使得整個LED燈具具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、組裝方便、重量輕、可靠性高、成本低、散熱效果好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明利用燈罩表面散熱的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明利用燈罩表面散熱的LED燈具的半剖面圖。
[0023]圖中:1:LED光源模塊;2:燈罩;3:翅片換熱器;4:傳熱元件。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]如圖1-2所示，本發(fā)明實施例提供一種利用燈罩表面散熱的LED燈具，包括LED光源模塊1、燈罩2和翅片換熱器3，其中所述LED光源模塊I與所述燈罩2的上端相連，在所述燈罩
2的外表面上設(shè)置若干所述翅片換熱器3。
[0026]在LED燈具中，所述LED光源模塊I發(fā)光產(chǎn)生的熱量較大，本發(fā)明利用燈具中與所述LED光源模塊I緊密相連的燈罩，將所述LED光源模塊I工作時產(chǎn)生的熱量傳遞到所述燈罩2上，再通過設(shè)置在所述燈罩2的外表面上的所述翅片換熱器3，與周圍空氣進(jìn)行熱交換，達(dá)到對整個燈具進(jìn)行冷卻散熱的目的，同時，本發(fā)明通過所述燈罩2與所述翅片換熱器3相結(jié)合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱，還可以顯著降低LED燈具的尺寸及重量。
[0027]進(jìn)一步而言，所述LED光源模塊I包括LED光源芯片和熱沉，所述LED光源芯片與所述熱沉熱接觸，所述熱沉與所述燈罩2的上端相連?？梢愿鶕?jù)不同的照明需求或設(shè)計要求，選用不同類型及功率的LED光源芯片。
[0028]進(jìn)一步而言，所述燈罩2的內(nèi)表面設(shè)有若干傳熱元件4，所述傳熱元件4與所述熱沉熱連接，所述傳熱元件4可采用焊接的方法固定在所述燈罩2的內(nèi)表面。所述傳熱元件4采用熱管或液冷循環(huán)管，其中所述液冷循環(huán)管可以根據(jù)散熱需求選用水冷或液態(tài)金屬冷卻形式。通過在所述燈罩2的內(nèi)表面設(shè)置所述傳熱元件4，能夠?qū)⑺鏊鯨ED光源模塊I產(chǎn)生的熱量均勻傳遞至所述燈罩2的表面，從而便于通過設(shè)置在所述燈罩2的外表面上的所述翅片換熱器3進(jìn)行散熱。
[0029]具體而言，所述燈罩2可以根據(jù)不同的外形設(shè)計需求采用不同的形狀，但需要有圓滑的內(nèi)外表面用以布置所述翅片換熱器3。在本實施例中，所述燈罩2采用圓臺面結(jié)構(gòu)，其中所述圓臺面結(jié)構(gòu)的燈罩上端小，下端大，在所述燈罩2的表面上設(shè)置螺孔，將所述翅片換熱器3通過螺釘安裝在所述燈罩2上。
[0030]具體而言，所述的若干傳熱元件4呈放射狀均布在所述燈罩2的內(nèi)表面上。在所述燈罩2的外表面上設(shè)有兩種大小不同的翅片換熱器，其中大翅片換熱器呈放射狀均布在所述燈罩2的外表面上，而小翅片換熱器則分布在大翅片換熱器之間，從而最大限度的增大散熱面積，增強(qiáng)散熱效果。在所述翅片換熱器的底部還設(shè)有熱界面涂層，以保持良好的熱接觸。針對不同形狀大小的燈罩，可以選用合適數(shù)量和大小的翅片換熱器，使散熱效果達(dá)到最佳。
[0031]針對普通功率的LED燈具，通常上述實施例中的散熱結(jié)構(gòu)即可滿足散熱需求，然而對于具有高功率密度的LED燈具而言，僅依靠所述翅片換熱器3、所述傳熱元件4以及所述燈罩2自身的散熱效果，依然會導(dǎo)致LED燈具溫度過高。針對這種情況，在本發(fā)明的進(jìn)一步實施例中，在所述燈罩2的內(nèi)表面貼附有導(dǎo)熱石墨膜，從而將所述LED光源模塊I產(chǎn)生的熱量均勻傳導(dǎo)至所述燈罩2上，達(dá)到更佳的散熱效果。
[0032]為了進(jìn)一步減輕LED燈具的重量，在本發(fā)明的進(jìn)一步實施例中，所述翅片換熱器3可以直接通過插嵌的方式設(shè)置在所述燈罩2的外表面。為了減小所述翅片換熱器3和所述燈罩2之間的熱阻，所述翅片換熱器3與所述燈罩2之間通過錫膏進(jìn)行焊接。
[0033]此外，所述燈罩2采用輕質(zhì)合金制成，一般選用導(dǎo)熱性能良好的鋁合金或鎂合金，以確保所述LED光源芯片產(chǎn)生的熱量能高效的傳遞到所述燈罩2上，同時還能有效減輕所述LED燈具的重量。所述翅片換熱器3也采用輕質(zhì)合金制成，一般選用導(dǎo)熱性能良好的鋁合金或鎂合金，用以進(jìn)一步減輕LED燈具的重量。
[0034]綜上所述，在本發(fā)明提供的利用燈罩表面散熱的LED燈具，所述LED光源芯片工作時產(chǎn)生的熱量通過與其熱接觸的熱沉以及所述傳熱元件4傳導(dǎo)到所述燈罩2上。通過在所述燈罩2的內(nèi)表面上布置的所述傳熱元件4，將熱量均勻分布到整個燈罩，再利用在所述燈罩2的外表面上布置的所述翅片換熱器3，有效增大散熱面積，并與周圍空氣進(jìn)行熱交換，實現(xiàn)對LED燈具的散熱目的。此外，所述燈罩2的外表面本身通過自然對流換熱，也具有一定的散熱能力。在上述實施例的基礎(chǔ)上，可同時結(jié)合使用其他種類的散熱裝置或器件，增強(qiáng)LED燈具整體的散熱效果。
[0035]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“大翅片換熱器”和“小翅片換熱器”表示尺寸大小的不同，僅用于描述目的，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0036]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0037]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:包括LED光源模塊和燈罩，其中所述LED光源模塊與所述燈罩的上端相連，在所述燈罩的外表面上設(shè)有若干翅片換熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述LED光源模塊包括LED光源芯片和熱沉，所述LED光源芯片與所述熱沉熱接觸，所述熱沉與所述燈罩的上端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述燈罩的內(nèi)表面設(shè)有若干傳熱元件，所述傳熱元件與所述熱沉熱連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述傳熱元件為熱管或液冷循環(huán)管。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述燈罩為圓臺面結(jié)構(gòu)，所述的若干傳熱元件呈放射狀均布在所述燈罩的內(nèi)表面上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述燈罩為圓臺面結(jié)構(gòu)，所述的若干翅片換熱器呈放射狀均布在所述燈罩的外表面上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述燈罩內(nèi)表面貼附有導(dǎo)熱石墨月旲。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述翅片換熱器插嵌在所述燈罩的外表面上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述翅片換熱器與所述燈罩之間通過錫膏進(jìn)行焊接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燈罩表面散熱的LED燈具，其特征在于:所述燈罩和所述翅片換熱器均采用輕質(zhì)合金制成。
【文檔編號】F21V29/56GK105841003SQ201610349892
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】鄧中山, 于璐嘉, 劉靜
【申請人】中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所