專利名稱：一種大功率集成式led高效散熱燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具，尤其是一種大功率集成式LED高效散熱燈具。
背景技術(shù)：
相比于傳統(tǒng)室外照明燈具，LED燈具具有光效高，壽命長(zhǎng)，環(huán)保，顯色性好等優(yōu)點(diǎn)， 目前LED燈具正在各個(gè)領(lǐng)域逐步取代傳統(tǒng)照明。在LED戶外燈具中，通常采用分布式LED 光源和集成式LED光源兩種主流方案。分布式LED光源燈具散熱均勻，但燈具體積大，光斑分布均勻性不佳；采用集成式LED光源燈具光通量高，成本低廉，但發(fā)熱點(diǎn)集中，散熱比較困難。LED燈具是否穩(wěn)定，品質(zhì)的好壞與燈體本身散熱至為重要，目前市場(chǎng)上大功率高亮度集成式LED燈具的散熱，通常采用外殼自然散熱，效果并不理想。散熱性能不佳，燈具本身的壽命也會(huì)受到嚴(yán)重影響。照明行業(yè)市場(chǎng)對(duì)集成式LED室外燈具的要求是提高使用壽命、 應(yīng)用便利性與設(shè)計(jì)多樣化，因此，解決大功率集成式LED燈具的散熱問(wèn)題是現(xiàn)在LED照明領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大功率集成式LED高效散熱燈具。該燈具散熱效果好，使用壽命長(zhǎng)，便于運(yùn)輸安裝，適用于室外照明。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種大功率集成式LED高效散熱燈具，該燈具包括外殼、水冷腔、集成式LED光源、陶瓷基板、防水電源、銅導(dǎo)熱塊、冷凝散熱器、固定支架；所述外殼采用鋁合金材料，外表面采用陽(yáng)極氧化發(fā)黑處理。中間有水冷腔，水冷腔呈“M”型，水冷腔腔體內(nèi)填充冷卻液。水冷腔上有防水接口與冷凝散熱器相連，防水接頭( 為不銹鋼，兩端均有螺紋。所述外殼兩側(cè)裝有防水電源，外殼兩側(cè)裝有防水電源，輸入為寬幅電壓100V180V 模式，輸出為恒定電流模式，防護(hù)等級(jí)為IP67。防水電源通過(guò)內(nèi)部耐高溫導(dǎo)線與集成式LED 光源連接，耐高溫導(dǎo)線外層為阻燃聚氯乙烯絕緣材料。通過(guò)從外殼內(nèi)穿過(guò)的耐高溫導(dǎo)線與設(shè)在外殼底面的集成式LED光源連接；所述外殼底面有反光層；所述集成式LED光源與陶瓷基板一體化封裝，陶瓷基板主晶相為氮化鋁(AlN)，熱導(dǎo)率大于200W/m ·Κ。LED光源發(fā)光面朝外；所述銅導(dǎo)熱塊一端與陶瓷基板相連，一端刻有溝槽，緊密嵌入水冷腔內(nèi)，溝槽高度為銅導(dǎo)熱塊厚度的二分之一；銅導(dǎo)熱塊另一端與陶瓷基板通過(guò)高強(qiáng)度導(dǎo)熱硅膠固定。所述冷凝散熱器通過(guò)防水接頭與水冷腔連接，所述冷凝散熱器通過(guò)防水接頭與水冷腔連接，形成密閉回路。所述固定支架通過(guò)六角螺絲與外殼相連，固定支架與外殼連處有“U”型螺絲孔，所述固定支架與外殼相連，能夠繞外殼180°旋轉(zhuǎn)，支架后面有兩個(gè)定位孔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、采用集成式LED作為光源，具有光效高，體積小，能耗少，壽命長(zhǎng)，環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)；2、“M”型水冷腔設(shè)計(jì)獨(dú)特，充分考慮了液體熱傳導(dǎo)的方向，減少了腔內(nèi)冷卻液的用量，使外殼重量減輕20%，但散熱效果可以提高10% ;3、將集成式LED光源封裝在陶瓷基板上做為第一導(dǎo)熱層，相比傳統(tǒng)鋁基板封裝方式，陶瓷基板具有優(yōu)良的電絕緣性能，而且
3質(zhì)量輕，熱阻更小，導(dǎo)熱效率更高，耐高溫性能更好。4、LED外殼內(nèi)的水冷腔與銅導(dǎo)熱塊連接，陶瓷基板傳遞的熱量通過(guò)銅材極高的導(dǎo)熱性能，能迅速傳導(dǎo)至水冷系統(tǒng)，有效提高LED 光源散熱效率，延長(zhǎng)LED壽命。5、水冷腔與冷凝散熱器通過(guò)防水接頭連接，便于運(yùn)輸、安裝、 拆卸，并且可以根據(jù)使用場(chǎng)合不同(如北方、南方)更換不同的冷卻液。6、冷凝散熱器內(nèi)冷卻液蒸汽運(yùn)動(dòng)路徑回路多，相當(dāng)于增大了散熱面積；冷凝散熱器管道間留有空氣通道，便于空氣對(duì)流散熱。7、防水電源外置，將電源產(chǎn)生的熱量通過(guò)空氣對(duì)流直接散熱，使燈具的內(nèi)部溫度更低，并且便于更換、裝卸。


圖1為本發(fā)明一種大功率集成式LED高效散熱燈具結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一種大功率集成式LED高效散熱燈具俯視圖3為本發(fā)明一種大功率集成式LED高效散熱燈具正視圖； 圖4為本發(fā)明一種大功率集成式LED高效散熱燈具立體圖。圖中
I——集成式LED光源2——防水電源3——陶瓷基板
4——銅導(dǎo)熱塊 5——防水接頭 6——面板 7——耐高溫導(dǎo)線 8——固定支架 9——冷凝散熱器10——水冷腔
II——外殼12——定位孔。
具體實(shí)施例方式依據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，為本發(fā)明大功率集成式LED燈具剖視圖。本實(shí)施例中，該大功率集成式LED燈具包括外殼11，水冷腔10，集成式LED光源 1，陶瓷基板3，防水電源2，銅導(dǎo)熱塊4，冷凝散熱器9、固定支架8等。在本發(fā)明中，外殼11 采用鑄造鋁合金一次成型，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，本身也是良好的導(dǎo)熱體。外殼內(nèi)部加工為“M" 型水冷腔10，該水冷腔10符合流體熱力學(xué)原理，可以充分利用冷卻液的吸熱性和熱傳導(dǎo)性散熱以及外殼金屬散熱。水冷腔10上有防水接頭5與冷凝散熱器9相連，方便裝卸。外殼 11兩側(cè)裝有防水恒流電源，通過(guò)從外殼11內(nèi)穿過(guò)的耐高溫導(dǎo)線7與集成式LED光源1連接。外殼11底面鍍鎳作為反光層，前面用有機(jī)玻璃或二次配光透鏡作為面板6。集成式LED 光源1與陶瓷基板3封裝為一個(gè)整體。銅導(dǎo)熱塊4厚度不超過(guò)1厘米，一端與絕緣的陶瓷基板3相連，一端刻有溝槽，緊密嵌入水冷腔10內(nèi)。冷凝散熱器9通過(guò)防水接頭5與水冷腔10連接。固定支架8與外殼11相連，能夠180°旋轉(zhuǎn)，支架后面有兩個(gè)定位孔12。通過(guò)定位孔12可以固定燈具，安裝方式靈活。集成式LED光源1工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)陶瓷基板3和銅導(dǎo)熱塊4迅速傳導(dǎo)至水冷腔10，水冷腔10內(nèi)的冷卻液受熱沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)氣體上升在冷凝散熱器9內(nèi)凝結(jié)并釋放熱量，熱量通過(guò)冷凝散熱器9的表面與空氣流通，散發(fā)至大氣；凝結(jié)后的冷卻液受重力作用回流到水冷腔10，從而實(shí)現(xiàn)高效散熱循環(huán)。在本實(shí)施例中，固定支架8、冷凝散熱器9和鋁合金外殼11分開包裝運(yùn)輸，方便使用安裝。將防水接頭5取下，即可灌裝冷卻液，冷卻液需要注滿整個(gè)水冷腔10。灌裝完后通過(guò)防水接頭5與冷凝散熱器9連接密封。根據(jù)燈具使用地區(qū)的環(huán)境溫度不同選擇不同的冷卻液，并確定是否添加防凍劑。 上述詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于該燈具包括外殼、水冷腔、集成式LED光源、陶瓷基板、防水電源、銅導(dǎo)熱塊、冷凝散熱器、固定支架；所述外殼采用鋁合金材料，中間有水冷腔，水冷腔呈“M"型，水冷腔上有防水接口與冷凝散熱器相連，所述外殼兩側(cè)裝有防水電源，通過(guò)從外殼內(nèi)穿過(guò)的耐高溫導(dǎo)線與設(shè)在外殼底面的集成式LED光源連接；所述外殼底面有反光層；所述集成式LED光源與陶瓷基板一體化封裝，LED光源發(fā)光面朝外；所述銅導(dǎo)熱塊一端與陶瓷基板相連，一端刻有溝槽，緊密嵌入水冷腔內(nèi)；所述冷凝散熱器通過(guò)防水接頭與水冷腔連接；所述固定支架通過(guò)六角螺絲與外殼相連，固定支架與外殼連處有“U”型螺絲孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于所述外殼采用鋁合金材料，外表面采用陽(yáng)極氧化發(fā)黑處理；水冷腔腔體內(nèi)填充冷卻液；防水接頭為不銹鋼，兩端均有螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于陶瓷基板主晶相為氮化鋁，熱導(dǎo)率大于200W/m · K。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于所述外殼兩側(cè)裝有防水電源，輸入為寬幅電壓100V180V模式，輸出為恒定電流模式，防護(hù)等級(jí)為IP67 ； 防水電源通過(guò)內(nèi)部耐高溫導(dǎo)線與集成式LED光源連接，耐高溫導(dǎo)線外層為阻燃聚氯乙烯絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于溝槽高度為銅導(dǎo)熱塊厚度的二分之一；銅導(dǎo)熱塊另一端與陶瓷基板通過(guò)高強(qiáng)度導(dǎo)熱硅膠固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于所述冷凝散熱器通過(guò)防水接頭與水冷腔連接，形成密閉回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率集成式LED高效散熱燈具，其特征在于所述固定支架與外殼相連，能夠繞外殼180°旋轉(zhuǎn)，支架后面有兩個(gè)定位孔。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大功率集成式LED高效散熱燈具，包括外殼，水冷腔，集成式LED光源，陶瓷基板，防水電源，銅導(dǎo)熱塊，冷凝散熱器，固定支架。所述外殼采用鋁合金材料。所述外殼兩側(cè)裝有防水電源。所述集成式LED光源與陶瓷基板整體封裝。所述銅導(dǎo)熱塊一端與陶瓷基板相連。所述冷凝散熱管通過(guò)防水接頭與水冷腔連接。所述固定支架與外殼相連。本發(fā)明將陶瓷導(dǎo)熱、金屬導(dǎo)熱、水冷散熱、風(fēng)冷對(duì)流散熱等功能方式進(jìn)行科學(xué)分配，在保證散熱良好的情況下能節(jié)約成本，獨(dú)特設(shè)計(jì)的水冷腔結(jié)構(gòu)散熱效果更好，外殼體積更加緊湊。該LED燈具安裝方便，通過(guò)不同的冷卻液能靈活適應(yīng)各種環(huán)境下的應(yīng)用，有效延長(zhǎng)采用集成式LED光源燈具的使用壽命。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102352976SQ20111032653
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者康娟, 陳莉 申請(qǐng)人:武漢華炬光電有限公司