專(zhuān)利名稱(chēng)：開(kāi)放式多層復(fù)式散熱led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及散熱系統(tǒng)，尤其涉及以大功率LED為光源的燈具。還涉及 燈箱的密封。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)文明的發(fā)展，在給人們帶來(lái)豐富的物質(zhì)和精神享受的同時(shí)，對(duì)有 限能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用所帶來(lái)的負(fù)面問(wèn)題日益繁多而嚴(yán)重?？焖僭鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文 化需求與能源緊張之間的矛盾，已經(jīng)成為我們?nèi)祟?lèi)共同面臨的世界性重大課題， 對(duì)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，越來(lái)越受到世界范圍內(nèi)的廣泛重視。
在照明方面，將半導(dǎo)體應(yīng)用于照明光源已經(jīng)成為了大勢(shì)所趨，發(fā)光二極管 更是探索半導(dǎo)體照明光源的重中之重。
它的發(fā)展優(yōu)勢(shì)在于可以克服現(xiàn)有的照明光源存在的壽命短、維護(hù)不便、環(huán) 境污染等很多問(wèn)題，提供一種綠色、環(huán)保、節(jié)能的新型光源。它以低能耗、高 光效、長(zhǎng)壽命和高可靠性，受到廣泛關(guān)注并被逐步應(yīng)用到了照明領(lǐng)域。而采用 發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱(chēng)LED)作為照明光源，如果LED芯片 的熱量不能有效及時(shí)地散發(fā)出去，就會(huì)加速LED的光衰，大大降低LED的使用 壽命。目前已有的LED照明光源大都采用小功率LED進(jìn)行大量的排列而組成， 雖然產(chǎn)生的熱量不是很大，但是要達(dá)到一定的功率，則需要密密麻麻排布很多 個(gè)LED，其工作效率低下，且無(wú)法滿足正常的照明要求，發(fā)展前途不大。
由于大功率LED的出現(xiàn)，有效地解決了 LED作為照明光源的工作效率等諸 多問(wèn)題。但是，功率越大的LED，產(chǎn)生的熱量也就越多越集中，而LED的光衰又 是和LED的工作溫度緊密相連的，超過(guò)一定溫度，原本使用壽命在50000小時(shí) 的LED，在使用不到2000小時(shí)光衰就有可能達(dá)到50%，使得LED較長(zhǎng)壽命的優(yōu) 勢(shì)與其他照明光源比較就蕩然無(wú)存了。
所以散熱降溫問(wèn)題成為了影響大功率LED在照明領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸般的難題。 目前也有一些采用大功率LED作為光源的照明燈具，但是在散熱方案的解決上，尚未達(dá)到理想的散熱要求。
現(xiàn)有技術(shù)在燈具中的應(yīng)用，很難達(dá)到高等級(jí)的密閉要求。在露天、船舶或 其他特殊環(huán)境下使用的燈具，密封的方式方法也成為了難點(diǎn)問(wèn)題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在最有效地解決散熱——這一阻礙大功率LED應(yīng)用于照明的
瓶頸問(wèn)題。即采用開(kāi)放式多層復(fù)式高效率熱傳導(dǎo)散熱結(jié)構(gòu)及合理有效的設(shè)計(jì)
方案，提供具有卓越散熱性能，可以廣泛應(yīng)用于包括使用LED光源在內(nèi)的照明 器具使用平臺(tái)。同時(shí)兼顧密封、效率、成本、工藝、追求優(yōu)美造型等諸多因素。
本實(shí)用新型達(dá)到上述效能的技術(shù)方案是 一種開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈 具，包括光源、燈框、燈罩和固定孔，其特征在于還包括兼做燈體的散熱載體、 后續(xù)散熱片、傳導(dǎo)散熱主片和高效導(dǎo)熱管。其中所述的散熱載體為由金屬板制 成的U型等開(kāi)放式多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，其復(fù)層之間有一組后續(xù)散熱片和高效導(dǎo)熱管， 該導(dǎo)熱管通過(guò)直接埋于后續(xù)散熱片中和/或嵌入散熱載體中與其內(nèi)側(cè)上下壁固 定連接；在其外側(cè)的上部帶有固定傳導(dǎo)散熱主片；外側(cè)下部則固定燈框；燈框 上用凸輪卡扣裝有燈罩；燈罩中有光源透鏡；燈罩外有導(dǎo)線管。
所述的散熱載體相對(duì)于燈框、燈罩及光源，采用了開(kāi)放式和多層復(fù)式結(jié)構(gòu) 型式，即由光源和散熱載體、高效導(dǎo)熱管、后續(xù)散熱片及傳導(dǎo)散熱片組成的散 熱路徑。
所述的散熱載體的多層內(nèi)側(cè)上下有多條供高效導(dǎo)熱管插入的凹槽，用后續(xù) 散熱片將高效散熱片與散熱載體從內(nèi)側(cè)緊密固定。高效導(dǎo)熱管的受熱及散熱部 位被埋置入散熱片或嵌入散熱載體的凹槽內(nèi)；同時(shí)應(yīng)使高效導(dǎo)熱管的受熱及散 熱部分有足夠的長(zhǎng)度以避免其無(wú)效端的影響。
本實(shí)用新型將多個(gè)或單個(gè)光源直接固定在散熱載體外側(cè)下部燈框和燈罩 內(nèi)；光源處在被燈框和燈罩分隔的獨(dú)立燈箱空間；每個(gè)發(fā)光單體都使用了二次 光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡，使光線集中在要求的范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型中的燈罩，通過(guò)凸輪卡扣和密封墊將其固定在燈框上，形成僅 有導(dǎo)線管與外部連接的單獨(dú)燈箱空間，容易達(dá)到高級(jí)別的密封標(biāo)準(zhǔn)。凸輪卡扣， 使用硬質(zhì)耐腐蝕材料，頭部采用凸輪結(jié)構(gòu)，尾部有防止脫落的一體化固定擋片， 由杠桿扳臂連接成一體。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型力求簡(jiǎn)捷有效地解決大功率LED等光源應(yīng)用于 照明的關(guān)鍵性散熱難題，具有受熱均布而直接、導(dǎo)熱迅速而有效、散熱多級(jí)而 充分的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)施例多級(jí)發(fā)熱源驗(yàn)證，受熱區(qū)、后續(xù)散熱區(qū)及傳導(dǎo)散熱區(qū)
間的溫差小于rc，溫度曲線平滑，散熱性能優(yōu)良。采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的凸輪
卡扣固定燈罩，IP防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP66。


圖1:是本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖2:是本實(shí)用新型實(shí)施例的左視圖3:是本實(shí)用新型實(shí)施例的俯視圖4:是本實(shí)用新型實(shí)施例的仰視圖5:是圖1的剖視圖6:是本實(shí)用新型實(shí)施例的其他情形示例圖;
圖7:是本實(shí)用新型實(shí)施例中的凸輪卡扣圖8:是本實(shí)用新型凸輪的主視圖9:是圖8的俯視圖。
圖中:
1、散熱載體2、燈框3、燈罩4、后續(xù)散熱片5、高效導(dǎo)熱管51、 受熱端52、散熱端6、傳導(dǎo)散熱主片7、固定孔位8、凸輪卡扣81、凸 輪82、固定擋片 83、杠桿扳臂9、光源91、光學(xué)透鏡10、密封墊
11、導(dǎo)線管111、導(dǎo)線 12、凹槽。
具體實(shí)施方式

如圖1_圖7所示的一種開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷明快， 主要由兼做燈體的散熱載體1、燈框2、燈罩3、凸輪卡扣8、多個(gè)后續(xù)散熱片4、 多根異形高效導(dǎo)熱管5、傳導(dǎo)散熱主片6組成。散熱載體1作為本散熱系統(tǒng)的主 體，采用質(zhì)輕而導(dǎo)熱效果相對(duì)優(yōu)良的金屬板材制作，本實(shí)用新型將其設(shè)計(jì)為開(kāi) 放式多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，其本身兼具基礎(chǔ)吸熱、基本散熱、導(dǎo)熱和主體支撐的作用。 具有足夠長(zhǎng)度的多根高效導(dǎo)熱管5，其受熱端51和散熱端52都緊密而多面積地 嵌入在散熱載體1內(nèi)或者將導(dǎo)熱管的受熱端51、散熱端52直接埋置于散熱片4 中，使受熱端51隔著散熱載體1盡可能接近位于散熱載體1外側(cè)下部燈框2范圍內(nèi)的光源9;散熱端52則盡可能接近位于散熱載體1外側(cè)上部的傳導(dǎo)散熱主
片6，形成多條快速受熱、導(dǎo)熱、散熱的通道。多個(gè)后續(xù)散熱片4將多個(gè)導(dǎo)熱管 5的受熱端51、散熱端52分別緊密固定在散熱載體1內(nèi)側(cè)的上下壁上，后續(xù)散 熱片4在起到固定作用的同時(shí)，又直接吸收導(dǎo)熱管5和散熱載體1的熱量，以 其散熱效能進(jìn)行后續(xù)散熱。散熱載體1的外側(cè)上部，另行安裝有較大的傳導(dǎo)散 熱片6，它將來(lái)自于散熱載體1的熱量和多根導(dǎo)熱管5的熱量再次進(jìn)行散熱。如 上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形成了從吸熱到多級(jí)、多方位散熱的層次，輔以高效導(dǎo)熱管的快速 傳導(dǎo)，構(gòu)建成具有良好效果的散熱系統(tǒng)。
多個(gè)或單個(gè)光源9被按具體需要排布并直接固定在散熱載體1外側(cè)下部的 燈框2內(nèi)，并使其隔著散熱載體盡可能地接近于背面的導(dǎo)熱管5，使熱量在被散 熱載體l均勻吸收的同時(shí)，盡可能快速地被導(dǎo)熱管5傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移。光源.9的每個(gè) 發(fā)光單體都使用了二次光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡91，使光線能夠集中在要求的范圍內(nèi)。 在散熱載體1的復(fù)層間設(shè)有導(dǎo)線管11引出導(dǎo)線111并加以密封處理。
本實(shí)用新型中的凸輪卡扣8使用硬質(zhì)耐腐蝕材料，頭部采用凸輪81結(jié)構(gòu)， 尾部有防止其脫落的一體化固定擋片82，杠桿扳臂83貫穿連接首尾。燈罩3則 采用透明材料，輔以根據(jù)內(nèi)置燈型的光學(xué)設(shè)計(jì)制作。燈罩與散熱載體的接觸部 位置有柔軟、防水的密封墊.10，放置燈罩后，采用凸輪卡扣8以燈框2為依托 進(jìn)行擠壓式固定，從導(dǎo)線管ll引出導(dǎo)線lll后進(jìn)行密封處理，使燈罩3內(nèi)形成 密閉的獨(dú)立燈箱空間，在達(dá)到防蟲(chóng)防水效果的同時(shí)，又極大地方便了維護(hù)作業(yè) 的進(jìn)行。
本實(shí)用新型還設(shè)計(jì)有與燈桿或其他固定物相連接時(shí)使用的固定孔位7。
權(quán)利要求1、一種開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，包括光源(9)、燈框(2)、燈罩(3)和固定孔(7)，其特征在于還包括兼做燈體的散熱載體(1)、后續(xù)散熱片(4)、傳導(dǎo)散熱主片(6)和高效導(dǎo)熱管(5)，其中所述的散熱載體(1)為由金屬板制成的U型開(kāi)放式多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，其復(fù)層之間有一組后續(xù)散熱片(4)和高效導(dǎo)熱管(5)，該導(dǎo)熱管通過(guò)直接埋于后續(xù)散熱片(4)中和/或嵌入散熱載體(1)中與其內(nèi)側(cè)上下壁固定連接；在其外側(cè)的上部裝有固定傳導(dǎo)散熱主片(6)，外側(cè)下部則固定燈框(2)；燈框上裝有燈罩(3)，燈罩之外有導(dǎo)線管(11)，光源之外還裝有光源透鏡(91)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于所述 的散熱載體(1)相對(duì)于燈框(2)、燈罩(3)及光源(9)構(gòu)成了開(kāi)放式和多層 復(fù)式結(jié)構(gòu)型式，即由光源(9)—散熱載體(1) 一高效導(dǎo)熱管(5) —后續(xù)散熱 片(4) 一傳導(dǎo)散熱片(6)所組成的散熱路徑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于 所述的散熱載體(1)的多層內(nèi)側(cè)上下有多條供高效導(dǎo)熱管(5)插入的凹槽(12)， 允許將高效導(dǎo)熱管(5)的受熱端(51)和散熱端(52)用后續(xù)散熱片(4)與 散熱載體(1)的從內(nèi)側(cè)緊密固定和/或?qū)⒏咝?dǎo)熱管(5)埋置入后續(xù)散熱片(4) 固定在散熱載體(1)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于 高效導(dǎo)熱管(5)的受熱端(51)及散熱端(52)被埋置入散熱片(4)或嵌入 散熱載體(1)的凹槽(12)內(nèi)；同時(shí)還應(yīng)使高效導(dǎo)熱管(5)的受熱端(51) 及散熱端(52)有足夠的長(zhǎng)度以避免其無(wú)效端的影響。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于 多個(gè)或單個(gè)光源(9)被直接固定在散熱載體(1)外側(cè)下部燈框(2)內(nèi)，分隔 在獨(dú)立的燈箱空間里；每個(gè)發(fā)光單體都使用了二次光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡，使光線集 中在要求的范圍內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于 所述的燈罩(3)通過(guò)凸輪卡扣(8)和密封墊(10)固定在燈框(2)上，形成僅有導(dǎo)線管(11)與外部連接的單獨(dú)密閉燈箱空間。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，其特征在于所用 的凸輪卡扣(8)使用硬質(zhì)耐腐蝕材料制作，頭部采用凸輪(81)結(jié)構(gòu)，尾部有 防止脫落的一體固定擋片(82)由杠桿扳臂(83)相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種開(kāi)放式多層復(fù)式散熱LED燈具，采用質(zhì)輕而導(dǎo)熱效果相對(duì)優(yōu)良的金屬板材制成開(kāi)放式雙層或多層的復(fù)式結(jié)構(gòu)的散熱載體，散熱載體的上層安裝有相對(duì)較大的主散熱片。層間選用多個(gè)具有高效熱傳導(dǎo)性能的導(dǎo)熱管連結(jié)，導(dǎo)熱管的受熱部及散熱部都埋置進(jìn)入散熱載體內(nèi)，盡可能接近熱源和主散熱片，且用散熱片將其和散熱載體內(nèi)側(cè)緊密固定。作為發(fā)熱源的光源則直接固定在散熱載體的外側(cè)下部，形成直接均勻受熱、快速有效傳導(dǎo)、多級(jí)充分散熱的良好循環(huán)，保證大功率LED等發(fā)光源能夠在相對(duì)低溫的狀態(tài)下工作，真正發(fā)揮其使用壽命等方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)采用凸輪卡扣固定燈罩，使光源處于密閉的獨(dú)立空間內(nèi)。
文檔編號(hào)H01L23/36GK201129700SQ20072018515
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者李曉晨, 李秀珪, 金光閣 申請(qǐng)人:大連安得工貿(mào)有限公司