專利名稱：開放式多層復式散熱led燈具的制作方法
技術(shù)領域：
本實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，在給人們帶來豐富的物質(zhì)和精神享受的同時，對有 限能源的過度開發(fā)利用所帶來的負面問題日益繁多而嚴重?？焖僭鲩L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)祟惞餐媾R的世界性重大課題， 對節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應用，越來越受到世界范圍內(nèi)的廣泛重視。
在照明方面，將半導體應用于照明光源已經(jīng)成為了大勢所趨，發(fā)光二極管 更是探索半導體照明光源的重中之重。
它的發(fā)展優(yōu)勢在于可以克服現(xiàn)有的照明光源存在的壽命短、維護不便、環(huán) 境污染等很多問題，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、長壽命和高可靠性，受到廣泛關注并被逐步應用到了照明領域。而采用 發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)作為照明光源，如果LED芯片 的熱量不能有效及時地散發(fā)出去，就會加速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，但是要達到一定的功率，則需要密密麻麻排布很多 個LED，其工作效率低下，且無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，超過一定溫度，原本使用壽命在50000小時 的LED，在使用不到2000小時光衰就有可能達到50%，使得LED較長壽命的優(yōu) 勢與其他照明光源比較就蕩然無存了。
所以散熱降溫問題成為了影響大功率LED在照明領域應用的瓶頸般的難題。 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，尚未達到理想的散熱要求。
現(xiàn)有技術(shù)在燈具中的應用，很難達到高等級的密閉要求。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問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型旨在最有效地解決散熱——這一阻礙大功率LED應用于照明的
瓶頸問題。即采用開放式多層復式高效率熱傳導散熱結(jié)構(gòu)及合理有效的設計
方案，提供具有卓越散熱性能，可以廣泛應用于包括使用LED光源在內(nèi)的照明 器具使用平臺。同時兼顧密封、效率、成本、工藝、追求優(yōu)美造型等諸多因素。
本實用新型達到上述效能的技術(shù)方案是 一種開放式多層復式散熱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、傳導散熱主片和高效導熱管。其中所述的散熱載體為由金屬板制 成的U型等開放式多層復式結(jié)構(gòu)，其復層之間有一組后續(xù)散熱片和高效導熱管， 該導熱管通過直接埋于后續(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；燈罩外有導線管。
所述的散熱載體相對于燈框、燈罩及光源，采用了開放式和多層復式結(jié)構(gòu) 型式，即由光源和散熱載體、高效導熱管、后續(xù)散熱片及傳導散熱片組成的散 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)；同時應使高效導熱管的受熱及散 熱部分有足夠的長度以避免其無效端的影響。
本實用新型將多個或單個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立燈箱空間；每個發(fā)光單體都使用了二次 光學設計的透鏡，使光線集中在要求的范圍內(nèi)。
本實用新型中的燈罩，通過凸輪卡扣和密封墊將其固定在燈框上，形成僅 有導線管與外部連接的單獨燈箱空間，容易達到高級別的密封標準。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)相比本實用新型力求簡捷有效地解決大功率LED等光源應用于 照明的關鍵性散熱難題，具有受熱均布而直接、導熱迅速而有效、散熱多級而 充分的特點。經(jīng)過實施例多級發(fā)熱源驗證，受熱區(qū)、后續(xù)散熱區(qū)及傳導散熱區(qū)
間的溫差小于rc，溫度曲線平滑，散熱性能優(yōu)良。采用本實用新型設計的凸輪
卡扣固定燈罩，IP防護等級達到IP66。


圖1:是本實用新型實施例的主視圖2:是本實用新型實施例的左視圖3:是本實用新型實施例的俯視圖4:是本實用新型實施例的仰視圖5:是圖1的剖視圖6:是本實用新型實施例的其他情形示例圖;
圖7:是本實用新型實施例中的凸輪卡扣圖8:是本實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、高效導熱管51、 受熱端52、散熱端6、傳導散熱主片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、光學透鏡10、密封墊
11、導線管111、導線 12、凹槽。
具體實施方式

如圖1_圖7所示的一種開放式多層復式散熱LED燈具，其結(jié)構(gòu)簡捷明快， 主要由兼做燈體的散熱載體1、燈框2、燈罩3、凸輪卡扣8、多個后續(xù)散熱片4、 多根異形高效導熱管5、傳導散熱主片6組成。散熱載體1作為本散熱系統(tǒng)的主 體，采用質(zhì)輕而導熱效果相對優(yōu)良的金屬板材制作，本實用新型將其設計為開 放式多層復式結(jié)構(gòu)，其本身兼具基礎吸熱、基本散熱、導熱和主體支撐的作用。 具有足夠長度的多根高效導熱管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)上部的傳導散熱主
片6，形成多條快速受熱、導熱、散熱的通道。多個后續(xù)散熱片4將多個導熱管 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，又直接吸收導熱管5和散熱載體1的熱量，以 其散熱效能進行后續(xù)散熱。散熱載體1的外側(cè)上部，另行安裝有較大的傳導散 熱片6，它將來自于散熱載體1的熱量和多根導熱管5的熱量再次進行散熱。如 上結(jié)構(gòu)設計形成了從吸熱到多級、多方位散熱的層次，輔以高效導熱管的快速 傳導，構(gòu)建成具有良好效果的散熱系統(tǒng)。
多個或單個光源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熱管5，使熱量在被散 熱載體l均勻吸收的同時，盡可能快速地被導熱管5傳導轉(zhuǎn)移。光源.9的每個 發(fā)光單體都使用了二次光學設計的透鏡91，使光線能夠集中在要求的范圍內(nèi)。 在散熱載體1的復層間設有導線管11引出導線111并加以密封處理。
本實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)置燈型的光學設計制作。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 進行擠壓式固定，從導線管ll引出導線lll后進行密封處理，使燈罩3內(nèi)形成 密閉的獨立燈箱空間，在達到防蟲防水效果的同時，又極大地方便了維護作業(yè) 的進行。
本實用新型還設計有與燈桿或其他固定物相連接時使用的固定孔位7。
權(quán)利要求1、一種開放式多層復式散熱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)、傳導散熱主片(6)和高效導熱管(5)，其中所述的散熱載體(1)為由金屬板制成的U型開放式多層復式結(jié)構(gòu)，其復層之間有一組后續(xù)散熱片(4)和高效導熱管(5)，該導熱管通過直接埋于后續(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所述的開放式多層復式散熱LED燈具，其特征在于所述 的散熱載體(1)相對于燈框(2)、燈罩(3)及光源(9)構(gòu)成了開放式和多層 復式結(jié)構(gòu)型式，即由光源(9)—散熱載體(1) 一高效導熱管(5) —后續(xù)散熱 片(4) 一傳導散熱片(6)所組成的散熱路徑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開放式多層復式散熱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熱管(5)插入的凹槽(12)， 允許將高效導熱管(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峁?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所述的開放式多層復式散熱LED燈具，其特征在于 高效導熱管(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)；同時還應使高效導熱管(5)的受熱端(51) 及散熱端(52)有足夠的長度以避免其無效端的影響。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開放式多層復式散熱LED燈具，其特征在于 多個或單個光源(9)被直接固定在散熱載體(1)外側(cè)下部燈框(2)內(nèi)，分隔 在獨立的燈箱空間里；每個發(fā)光單體都使用了二次光學設計的透鏡，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所述的開放式多層復式散熱LED燈具，其特征在于 所述的燈罩(3)通過凸輪卡扣(8)和密封墊(10)固定在燈框(2)上，形成僅有導線管(11)與外部連接的單獨密閉燈箱空間。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的開放式多層復式散熱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。
專利摘要本實用新型公開了一種開放式多層復式散熱LED燈具，采用質(zhì)輕而導熱效果相對優(yōu)良的金屬板材制成開放式雙層或多層的復式結(jié)構(gòu)的散熱載體，散熱載體的上層安裝有相對較大的主散熱片。層間選用多個具有高效熱傳導性能的導熱管連結(jié)，導熱管的受熱部及散熱部都埋置進入散熱載體內(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、多級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。同時采用凸輪卡扣固定燈罩，使光源處于密閉的獨立空間內(nèi)。
文檔編號H01L23/36GK201129700SQ20072018515
公開日2008年10月8日 申請日期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 申請人:大連安得工貿(mào)有限公司