一種石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具的制作方法
【專利說明】
(—)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具，屬于LED照明技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明由于半導(dǎo)體的物理特性，容易受溫度過高和外界霧潮的侵襲，影響使用效果，引發(fā)安全隱患，甚至發(fā)生故障，阻礙優(yōu)勢的發(fā)揮。提高防護(hù)能力，改進(jìn)燈具的結(jié)構(gòu)，減少不利因素的影響，提高可靠性是實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的目的所在。
[0003]LED照明免維護(hù)的基本條件是燈具在額定的使用期內(nèi)無故障，亦不需要作維護(hù)或檢修。這就要求燈具的使用可靠性高，包括本身的質(zhì)量保障和受外界不良因素引起的故障幾率少。高防護(hù)燈具就是從這兩方面著手，有針對性的解決燈具使用可靠性問題，并提高燈具對使用環(huán)境的適應(yīng)性.
[0004]隨著高光效C0B光源芯片的出現(xiàn)和不斷進(jìn)步，能否把它放在液浸或液冷LED照明燈具里，是一個新難題。C0B光源芯片體積很小而發(fā)熱量大，燈內(nèi)冷卻液處于自然對流狀態(tài)，給熱系數(shù)較低，如果不能有效散熱，將會燒壞光源芯片。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為達(dá)到無故障、免維護(hù)的目標(biāo)，提高使用可靠性，需要從燈具內(nèi)部的電氣防護(hù)和外界的環(huán)境防護(hù)兩方面進(jìn)行。內(nèi)部電氣防護(hù)主要是設(shè)計(jì)制造的技術(shù)保障，包括發(fā)光模塊工作溫度控制和針對燈具普遍存在電源短板問題，防護(hù)都要高于一般燈具的要求，達(dá)到更高的電量指標(biāo)承受能力。外界環(huán)境防護(hù)措施是，把光源模塊和驅(qū)動電源等工作部件，進(jìn)行全密封防護(hù)和液浸冷卻散熱，避免外界環(huán)境水、霧、潮的侵?jǐn)_，并滿足在最高環(huán)境溫度下能穩(wěn)定工作。
[0006]內(nèi)部的電氣防護(hù)除了制造工藝保障外，為解決LED燈具存在的電源短板問題，電路設(shè)計(jì)兼散熱兩級防雷過電壓防護(hù)和恒流控制，應(yīng)用諧振軟開關(guān)電路，取得高效率，低電路應(yīng)力的優(yōu)質(zhì)電路結(jié)構(gòu)，最大限度提高電源工作的可靠性和電路非常態(tài)的承受能力。
[0007]石墨烯材料有導(dǎo)熱性高、結(jié)構(gòu)輕薄和幾乎無色透明的特點(diǎn)，利用它來強(qiáng)化散熱是可靠性的關(guān)鍵。密封防護(hù)組件，是由透光的PC罩和散熱器兼底殼組合而成。透光的PC罩原料中滲入石墨烯，提高熱傳導(dǎo)和散熱性能，可散發(fā)部分熱量，更重要的是底殼兼散熱器的表面強(qiáng)化散熱處理。里面充有含石墨烯的導(dǎo)熱絕緣無色冷卻液體，可使發(fā)光模塊和電源驅(qū)動器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量由導(dǎo)熱冷卻液傳輸?shù)絇C罩和散熱器兼外殼。表面粘附的石墨烯混合層，增加散熱能力，使光源和電源在全密封的容器內(nèi)，能以外界環(huán)境較低的溫度差，滿足散熱平衡的工作狀況。發(fā)光模塊發(fā)出的光線高效的穿透無色的冷卻液和防眩光PC罩，照射外面，達(dá)到明亮而柔和的光照效果，并適合各種應(yīng)用場合，尤其是潮濕、防水、防爆等等防護(hù)要求嚴(yán)格的使用環(huán)境和場所。
(四)【附圖說明】
[0008]附圖為本發(fā)明的示意圖。①為透光PC罩。②為發(fā)光體模塊。③為支架。④為密封石圭膠圈。⑤為底殼兼散熱器。⑥為電源驅(qū)動器。⑦為引線密封娃膠圈。⑧為E27螺口燈頭。⑨為導(dǎo)熱冷卻液，主成分是二甲基硅油。⑩為碳質(zhì)材料，主要是石墨烯。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0009]如附圖所示，外界環(huán)境防護(hù)采用三個C0B光源模塊②，按120°的水平間距，安裝固定在垂直面成240°的錐形支架③的頂部，組成大角度發(fā)光的光源。正對光源距離約15_是透光并能部分散熱的PC罩面蓋①。燈具一體化的電源驅(qū)動器⑥，固定安裝在支架內(nèi)的中間位置。支架的根部與底殼兼散熱器⑤連接固定，散熱器兼底殼⑤用鋁板拉伸成型，與透光PC面蓋①用螺紋齒合，接合處有密封硅膠圈④，滲有石墨烯的導(dǎo)熱絕緣冷卻液⑨浸泡著固定在支架上的光源和電源，產(chǎn)生的熱量由冷卻液吸收并傳導(dǎo)到散熱底殼，由底殼散發(fā)到外面空氣中。導(dǎo)熱絕緣冷卻液的主成分是二甲基硅油。為強(qiáng)化散熱能力，底殼外表面粘附石墨烯混合材料⑩，產(chǎn)生的堆疊層形成空氣的微孔通道。石墨烯優(yōu)良的導(dǎo)熱性增加了散熱界面與空氣的接觸面積和熱量突破界面屏障的穿越能力，增大熱量的散發(fā)，成為強(qiáng)化散熱自促增效技術(shù)。引線密封硅膠圈⑦為灌液密封口，螺旋接頭⑧是電源接入。防水、防爆場合要求防水接頭。通過上述的結(jié)構(gòu)措施，使燈具在全密封的情況下能滿足散熱平衡的特定工況。
[0010]對用電有特殊要求的潮濕、防水、防爆等等場所，為達(dá)到法規(guī)要求的絕緣外殼的雙重絕緣防護(hù)，燈具底殼兼散熱器，可以用導(dǎo)熱塑料壓塑成型。把塑料的基料和石墨烯等導(dǎo)熱材料按比例混合，達(dá)到一定的臨界值，壓注塑料內(nèi)部形態(tài)產(chǎn)生導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，并構(gòu)建成微通道，吸收外部的空氣與內(nèi)部的熱能互換，產(chǎn)生熱對流幅射效應(yīng)，達(dá)到導(dǎo)熱散熱的效果，而保持絕緣性能，雖然導(dǎo)熱能力不如金屬高，相應(yīng)燈具的功率要減少，同樣也可以滿足熱平衡的穩(wěn)定工況，又達(dá)到絕緣外殼的法規(guī)要求。
[0011]以上結(jié)構(gòu)也適用于貼片燈珠為光源的LED照明燈具。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具，其技術(shù)特征是COB光源固定在支架上面，電源驅(qū)動器安裝在支架內(nèi)，支架底部固定在散熱底殼上，浸泡在密封的冷卻液里面，冷卻液由二甲基硅油摻入石墨烯組成，透光PC罩中加入了石墨烯，散熱底殼表面涂有石墨烯散熱增效涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具，COB光源芯片的數(shù)量為1-4塊，在支架上面均勻排列，組成寬照度光源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具，透光PC罩和散熱底殼為螺紋齒合，接合處有硅膠密封圈，散熱底殼的下部有皺摺波紋，組成全密封透光，能散熱的燈具夕卜殼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具，散熱底殼表面涂有的石墨烯散熱增效涂料，所用粘結(jié)劑為水性丙烯酸樹脂，學(xué)名為羥基丙烯酸共聚物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯強(qiáng)化散熱的高防護(hù)燈具技術(shù)，屬于LED照明技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)特征是3個COB光源小模塊②串聯(lián)固定在支架③上面，組成240°寬照度光源。電源驅(qū)動器⑥安裝在支架③內(nèi)，組成一體化支架。支架底部固定在散熱底殼⑤上，浸泡在密封的冷卻液⑨里面。冷卻液由二甲基硅油摻入石墨烯組成。透光PC罩材料中也加入石墨烯，增強(qiáng)了PC的散熱性能。散熱底殼表面涂有散熱增效涂料，其主要成分為水性羥基丙烯酸樹酯和石墨烯。該燈具在強(qiáng)化散熱的同時(shí)，有效隔絕外界水、霧、潮等對燈具的不良影響，安全防護(hù)性能突出。
【IPC分類】F21S2/00, F21V31/00, F21V3/04, F21V23/00
【公開號】CN105318211
【申請?zhí)枴緾N201410338495
【發(fā)明人】范子英, 周永佳, 潘偉雄
【申請人】廣州固佳燈具科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月16日