本發(fā)明屬于led照明技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種led高桿燈。
背景技術(shù):
led(lightemittingdiode,稱(chēng)為發(fā)光二極管),屬于固態(tài)光源,具有非常好的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì),相同光效下耗能僅為白熾燈的10%-20%,被譽(yù)為“21世紀(jì)的照明新光源”,近年來(lái)已經(jīng)稱(chēng)為研究和開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)光源相比,半導(dǎo)體光源有節(jié)能、高效、體積小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓低、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
led發(fā)光機(jī)理是靠電子在能帶間躍遷產(chǎn)生光,其光譜中不包含紅外部分,所以其熱量不能靠輻射散出,所以說(shuō)led是“冷”光源。但是,目前l(fā)ed的發(fā)光效率僅能達(dá)到10%-20%,還有80%-90%的能量轉(zhuǎn)變成了熱量。若不加散熱措施,則大功率led的器芯溫度會(huì)急速上升,當(dāng)其結(jié)溫上升超過(guò)最大允許溫度(一般是150℃)時(shí),大功率led會(huì)因過(guò)熱而損壞。因此,在大功率led燈具設(shè)計(jì)中,最主要的設(shè)計(jì)工作就是散熱設(shè)計(jì)。目前制作的大功率白光led的芯片尺寸大多在1mm×1mm以上,單個(gè)器件的耗散功率在1w以上,如果簡(jiǎn)單地把封裝尺寸也按比例放大,芯片的熱量不能散出去,會(huì)加速芯片和熒光粉的老化,還可能導(dǎo)致倒裝焊的焊錫融化,使芯片失效。
另外,一般功率器件(如電源ic)的散熱計(jì)算中,只要結(jié)溫小于最大允許結(jié)溫溫度(一般是125℃)就可以了。但在大功率led散熱設(shè)計(jì)中,其結(jié)溫要求比125℃低得多。其原因是結(jié)溫對(duì)led的出光率及壽命有較大影響,結(jié)溫越高會(huì)使led的出光率越低,壽命越短。
因此,led的封裝和實(shí)用中的散熱問(wèn)題成為影響其發(fā)展的瓶頸。如果能夠解決led實(shí)際應(yīng)用中的散熱和封裝問(wèn)題,使led在交通照明、裝飾照明和室內(nèi)照明等方面得到推廣應(yīng)用,將大大緩解電力緊張問(wèn)題,并減少co2的排放。
高桿燈一般指15米以上鋼制錐形燈桿和大功率組合式燈架構(gòu)成的新型照明裝置,在港口、機(jī)場(chǎng)、大型體育場(chǎng)館、都市廣場(chǎng)等場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用,由于高桿燈的安裝位置較高,在海邊及空曠地使用時(shí)一般要求具有較好的抗臺(tái)風(fēng)能力,同時(shí),高桿燈的功率較大,散熱難度大,散熱量較大,自然要求有較大的散熱器,而過(guò)大過(guò)重的散熱器安裝在燈頭位置又加重了被強(qiáng)風(fēng)破壞的危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是要解決上述在海邊及空曠地使用時(shí)對(duì)抗風(fēng)能力的要求,提供一種led高桿燈。
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
一種led高桿燈,包含led單燈、主支撐桿和燈盤(pán)升降架,所述燈盤(pán)升降架設(shè)置于所述主支撐桿上,所述led單燈設(shè)置于燈盤(pán)升降架上。
更優(yōu)地,所述led單燈包括led燈頭、第一散熱器、第一流體管、蒸汽流出管、液體回流管;所述led燈頭的頂部連接所述蒸汽流出管,led燈頭的側(cè)邊連接所述液體回流管;所述第一散熱器上連接所述第一流體管,第一流體管的末端通過(guò)液體回流管與led燈頭連接,led燈頭通過(guò)蒸汽流出管與第一流體管靠近第一散熱器的一側(cè)連接;所述第一流體管、所述蒸汽流出管、所述液體回流管構(gòu)成密封回路且內(nèi)部填充液體工質(zhì)。
更優(yōu)地,所述液體回流管位于led燈頭的下方。
更優(yōu)地,所述液體回流管與led燈頭齊平。
更優(yōu)地,所述led單燈還包括第二散熱器、第二流體管和流體管道;所述第二散熱器上連接所述第二流體管,第二流體管靠近第二散熱器的一側(cè)通過(guò)所述流體管道與第一流體管靠近第一散熱器的一側(cè)連接,第二流體管的末端通過(guò)流體管道與第一流體管的末端連接。
更優(yōu)地,所述led燈頭包括led發(fā)光模組、透鏡、微槽道和燈頭腔體;所述led發(fā)光模組設(shè)置于所述燈頭腔體的底部,所述透鏡設(shè)置于燈頭腔體的底部且包裹led發(fā)光模組,所述微槽道位于燈頭腔體內(nèi)且設(shè)置于底壁上。
更優(yōu)地,所述微槽道由多個(gè)凹凸條組成。
更優(yōu)地,所述凸條由金屬材料制成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
(1)微槽道具有較高的導(dǎo)熱效率,能夠?qū)ed模組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量快速傳遞到微槽道,燈頭腔體內(nèi)的液體會(huì)吸收微槽道的熱量,這是采取自然循環(huán)流體相變傳熱原理,傳熱速度快,有效降低led模組溫度,解決大功率led燈的散熱問(wèn)題,降低led的光衰速度,延長(zhǎng)led燈具的使用壽命。
(2)將大功率龐大的散熱器分成多個(gè)散熱器移至靠近主支撐桿位置,多個(gè)較小散熱器任意分散布置,而led燈頭重量較輕,使得整個(gè)高桿燈的燈盤(pán)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,結(jié)構(gòu)合理緊湊,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明led高桿燈實(shí)施例一的led單燈剖視圖;
圖2為本發(fā)明led高桿燈實(shí)施例一的led燈頭剖視圖;
圖3為本發(fā)明led高桿燈的燈盤(pán)結(jié)構(gòu)圖;
圖4為本發(fā)明led高桿燈的整體圖。
其中:
1-led燈頭,1a-led發(fā)光模組,1b-透鏡,1c-微槽道,1d-燈頭腔體,2-流體管道,3-第一散熱器,4-第二散熱器,5-充液口,6-液體工質(zhì),7-液位線,8-主支撐桿,9-燈盤(pán)升降架,10-避雷針,11-第一流體管,12-第二流體管,13-蒸汽流出管,14-液體回流管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
一種led高桿燈,包含led單燈、主支撐桿8和燈盤(pán)升降架9,燈盤(pán)升降架9設(shè)置于主支撐桿8上,led單燈設(shè)置于燈盤(pán)升降架9上。高桿燈至少包含六個(gè)led單燈。在主支撐桿8的頂部還設(shè)有避雷針10,主要用于保護(hù)電氣設(shè)備免受高瞬態(tài)過(guò)電壓危害并限制續(xù)流時(shí)間。
led單燈包括led燈頭1、第一散熱器3、第一流體管11、蒸汽流出管13、液體回流管14;led燈頭1的頂部連接蒸汽流出管13,led燈頭1的側(cè)邊連接液體回流管14;第一散熱器3上連接第一流體管11,第一流體管11的末端通過(guò)液體回流管14與led燈頭1連接,led燈頭1通過(guò)蒸汽流出管13與第一流體管11靠近第一散熱器3的一側(cè)連接;第一流體管11、蒸汽流出管13、液體回流管14構(gòu)成密封回路且內(nèi)部填充液體工質(zhì)6。密封回路內(nèi)部進(jìn)行抽真空處理,再充入液體工質(zhì)6,但不能充滿液體工質(zhì)6,液體工質(zhì)6可為水、甲醇、乙醇、丙酮等各類(lèi)制冷劑。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為構(gòu)成密封閉合回路,內(nèi)部液體工質(zhì)6可吸熱蒸發(fā),采用自然循環(huán)流體相變傳熱原理進(jìn)行傳熱,具有較大的傳熱系數(shù),傳熱效果好。第一流體管11除形成密封回路外,還具有支撐作用,用于支撐第一散熱器3。
led單燈還包括第二散熱器4、第二流體管12和流體管道2;第二散熱器4上連接第二流體管12,第二流體管12靠近第二散熱器4的一側(cè)通過(guò)流體管道2與第一流體管11靠近第一散熱器3的一側(cè)連接,第二流體管12的末端通過(guò)流體管道2與第一流體管11的末端連接。將大功率龐大的散熱器分成多個(gè)散熱器,多個(gè)較小散熱器任意分散布置,led燈頭重量較輕,結(jié)構(gòu)合理緊湊。
led單燈至少包含兩個(gè)散熱器,將大功率的散熱器分成若干個(gè)散熱器,且將若干個(gè)散熱器設(shè)置于靠近主支撐桿8附近,燈盤(pán)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,結(jié)構(gòu)合理緊湊,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力。
led燈頭1包括led發(fā)光模組1a、透鏡1b、微槽道1c和燈頭腔體1d;led發(fā)光模組1a設(shè)置于燈頭腔體1d的底部且通過(guò)導(dǎo)熱膏或膠進(jìn)行緊密接觸,透鏡1b設(shè)置于燈頭腔體1d的底部且包裹led發(fā)光模組1a,微槽道1c位于燈頭腔體1d內(nèi)部且設(shè)置于底壁上。第一流體管11的末端為充液口5,在led燈頭1所在的水平面上形成液位線7,液體工質(zhì)6在回路內(nèi)處于氣液兩相狀態(tài),液位以剛好浸沒(méi)微槽道1c為宜,在液位線以下均為液體工質(zhì)6。led發(fā)光模組1a發(fā)出的熱量通過(guò)導(dǎo)熱傳遞給微槽道1c,微槽道1c具有較大的導(dǎo)熱系數(shù),能夠盡快將熱量傳遞出去。
微槽道1c由多個(gè)凹凸條組成;該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為凹凸條較光滑表面具有較大接觸面積,有利于液體工質(zhì)6吸熱沸騰形成蒸汽。凸條由導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料制成。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為使用高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料將led發(fā)光模組1a的散熱量快速傳遞到燈頭腔體1d內(nèi)的流體工質(zhì),以達(dá)到快速散熱的目的。
液體回流管14和led燈頭1的位置關(guān)系具有以下兩種實(shí)施例。
實(shí)施例一
液體回流管14位于led燈頭1的下方。
實(shí)施例二
液體回流管14與led燈頭1齊平。
以上兩種實(shí)施方式中,所述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為形成密封回路便于進(jìn)行熱傳遞,散熱效果好,能快速散熱。
本發(fā)明的散熱過(guò)程為:led發(fā)光模組1a將熱量傳遞給微槽道1c,微槽道1c的結(jié)構(gòu)相對(duì)于光滑表面具有較大的換熱面積,有利于液體工質(zhì)吸熱沸騰形成蒸汽,蒸汽由于密度差自然上升至第一散熱器3中,在第一流體管11和第一散熱器3內(nèi)壁進(jìn)行冷凝結(jié)成液體,熱量通過(guò)第一流體管11和第一散熱器3外表面與空氣對(duì)流換熱而散發(fā)到空氣中,冷凝后的液態(tài)工質(zhì)6由于重力作用流到位于下部的第一流體管11中,隨著冷凝液體工質(zhì)6的增多又源源不斷的通過(guò)液體回流管14流回led燈頭1內(nèi),led燈頭1即蒸發(fā)室,第一散熱器3為冷凝室,如此,形成了液態(tài)工質(zhì)6的流動(dòng)循環(huán)和熱量的傳遞過(guò)程。該循環(huán)不需要電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng),其流動(dòng)動(dòng)力來(lái)自led燈發(fā)出的熱量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
(1)微槽道具有較高的導(dǎo)熱效率,能夠?qū)ed模組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量快速傳遞到微槽道,燈頭腔體內(nèi)的液體會(huì)吸收微槽道的熱量,這是采取自然循環(huán)流體相變傳熱原理,傳熱速度快,有效降低led模組溫度,解決大功率led燈的散熱問(wèn)題,降低led的光衰速度,延長(zhǎng)led燈具的使用壽命。
(2)將大功率龐大的散熱器分成多個(gè)散熱器移至靠近主支撐桿位置,多個(gè)較小散熱器任意分散布置,而led燈頭重量較輕,使得整個(gè)高桿燈的燈盤(pán)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,結(jié)構(gòu)合理緊湊,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制,故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。