大功率集成半導體發光源照明燈具的製作方法
2023-05-04 13:52:51
專利名稱：大功率集成半導體發光源照明燈具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉 及ー種大功率集成半導體發光源照明燈具。
背景技術：
現有的大功率集成LED照明，國內外普遍使用金屬體燈殼導熱、傳熱、散熱，其エ藝材料約分為三類純鋁定型，鋁合金壓鑄，合金鋁澆鑄製造燈殼作為導熱基板，並在燈殼的頂部增加金屬肋片增大與空氣接觸的表面，以達到金屬燈殼導熱、傳熱、散熱的目的，而在實用過程中都無法解決大功率集成LED照明所產生的熱量而達到快速導熱、傳熱、散熱的要求。而大功率集成LED照明受其工作溫度的局限，當溫度超過70°C時非常容易使大功率集成LED提前老化而影響大功率集成LED照明的發光效果(因大功率集成LED照明溫度的快速上升而產生快速的光衰)。當半導體發光源(LED)固定在光源板的溫度達到80°C時已經是大功率集成LED照明的光衰極限使用壽命。現時在LED照明技術領域，已經有採用熱管散熱技術，以解決大功率LED燈具的系統散熱問題。但是，雖然熱管散熱迅速，大功率集成LED照明燈具的內部溫度還是會由於長時間工作而快速上升。熱管技術的應用雖然提高了大功率集成LED照明燈具的使用性能、使用壽命等，但還未能達到隨意増加導熱、傳熱、散熱面積，難以取得理想的效果。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種結構簡單、導熱、傳熱、散熱效果好的大功率集成半導體發光源照明燈具。為實現上述目的，本實用新型提供ー種大功率集成半導體發光源照明燈具，包括燈罩、設於所述燈罩內側的半導體發光源和位於所述半導體發光源上方的導熱基板、設於所述導熱基板和所述燈罩上方的散熱翼片、位於所述燈罩上方且罩於所述散熱翼片外側的下防護罩和連接所述散熱翼片和所述導熱基板的超導液熱管，所述超導液熱管的蒸發端嵌鑲壓夾在所述導熱基板上，所述超導液熱管的冷凝端用壓板壓在或穿過所述導熱基板並嵌鑲夾壓在所述散熱翼片上，還包括上防護罩，所述上防護罩對應於所述散熱翼片上方蓋於所述下防護罩上，所述上防護罩設有多個出氣孔，所述下防護罩於低於所述出氣孔位置設有多個進氣孔，所述散熱翼片為多通道鋁合金槽型板，所述散熱翼片呈傾斜或垂直設置，且其上下兩端分別連接於所述上防護罩和所述超導液熱管或所述導熱基板。較佳地，所述下防護罩的中部開設有一安裝孔，所述散熱翼片對應安裝於所述安裝孔內，所述上防護罩對應罩於所述安裝孔上方，所述進氣孔對應分布於所述安裝孔周圍。較佳地,所述散熱翼片分多排分布於所述安裝孔的內側。較佳地，還包括光源板，所述光源板位於所述半導體發光源和所述導熱基板之間，且固定在所述導熱基板上。較佳地，所述光源板通過螺釘固定在所述導熱基板上。較佳地，還包括導熱絕緣板，所述導熱絕緣板夾壓在所述光源板和所述導熱基板之間。較佳地,還包括配光罩,所述配光罩設於所述燈罩的內側且罩於所述半導體發光源外側。與現有技術相比，本實用新型的大功率集成半導體發光源照明燈具由於所述上防護罩蓋於所述散熱翼片上方，且設有出氣孔，使得所述出氣孔位於所述散熱翼片上方，所述下防護罩於低於所述出氣孔的位置設有進氣孔，使所述進氣孔和所述出氣孔因溫度差而形成氣壓差，而所述散熱翼片呈傾斜或垂直設置，且其上下兩端分別連接於所述上防護罩和 所述超導液熱管或所述導熱基板，從而在所述半導體發光源產生熱量並將熱量由所述導熱基板傳遞到所述超導液熱管，使所述超導液熱管釋放能量並傳遞到所述散熱翼片，之後熱量通過所述進氣孔和所述出氣孔形成畑 效應散出，從而加快了導熱、傳熱、散熱速度，使散熱效果更加良好，而且結構簡單。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本實用新型的實施例。
圖I為本實用新型大功率集成半導體發光源照明燈具第一實施例的結構示意圖。圖2為與圖I的光照射方向不同的安裝結構示意圖。圖3為本實用新型大功率集成半導體發光源照明燈具第二實施例的結構示意圖。圖4為圖3的A-A方向的剖視圖。圖5為圖3的俯視圖。
具體實施方式
現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。請參考圖1-2，為本實用新型大功率集成半導體發光源照明燈具的第一實施例，在本實施例中，所述大功率集成半導體發光源照明燈具為泛光燈(投光燈)，其包括燈罩I、半導體發光源2、導熱基板3、散熱翼片4、下防護罩5、超導液熱管6、上防護罩7、壓板8、配光罩9、光源板10以及導熱絕緣板11。所述燈罩I為長方體防塵防水密封罩，用於保護所述半導體發光源2和所述導熱基板3。所述導熱基板3呈平板狀，其由電解鋁(或電解銅)製成。所述導熱基板3設於所述半導體發光源2的上方，且與所述半導體發光源2共同設於所述燈罩I內側。所述散熱翼片4設於所述導熱基板3和所述燈罩I上方，所述散熱翼片4為多通道鋁合金槽型板，其呈傾斜或垂直設置，從而可以有效地防止風沙和鳥糞對所述散熱翼片4和所述超導液熱管6的汙染而影響散熱效果，所述散熱翼片4的下端連接至所述導熱基板3，則所述半導體發光源2產生的熱量便可以通過所述導熱基板3傳遞給所述超導液熱管6再傳遞給所述散熱翼片4。所述下防護罩5位於所述燈罩I上方且罩於所述散熱翼片4外側。所述下防護罩5的中部開設有一安裝孔51,所述散熱翼片4分多排分布於所述安裝孔51的內側。所述下防護罩5設有多個進氣孔52，以方便冷空氣流通，使熱量得到更好的散發，所述多個進氣孔52對應分布於所述安裝孔51的周圍。所述超導液熱管6由四條材料為電解銅製造，其位於長方體防塵防水密封罩上方且夾壓在所述散熱翼片4和所述導熱基板3上。所述超導液熱管6具有蒸發端和冷凝端，所述超導液熱管6的蒸發端用壓板8嵌鑲夾壓在所述導熱基板3上，所述超導液熱管6的冷凝端用壓板8壓在所述散熱翼片4上，從而可以通過所述超導液熱管6和所述散熱翼片4向空氣中傳遞熱量。 所述上防護罩7位於所述散熱翼片4和所述下防護罩5的上方,且對應罩於所述安裝孔51上方，用於防護所述散熱翼片4和所述超導液熱管6，且所述上防護罩7連接所述散熱翼片4的上端。所述上防護罩7設有多個出氣孔71，所述出氣孔71所在位置高於所述進氣孔52所在位置，以形成高低落差，而所述出氣孔71位於所述散熱翼片4的上方，從而方便熱空氣形成煙筒效應自動快速地散發出去。所述壓板8設於所述下防護罩5內且位於所述導熱基板3上方且位於多排散熱翼片4之間，用於壓緊所述超導液熱管6，増加與散熱翼片4的接觸面積。所述散熱翼片4由所述壓板8、所述超導液熱管6和所述上防護罩7固定。所述配光罩9設於所述燈罩I內側且罩於所述半導體發光源2外側，用於按使用要求進行配光。所述光源板10和所述導熱絕緣板11設於所述燈罩I內，且所述光源板10位於所述半導體發光源2和所述導熱基板3之間，且通過螺釘固定在所述導熱基板3上。所述導熱絕緣板11位於所述光源板10和所述導熱基板3之間。所述的大功率集成半導體發光源照明燈具使用時，所述半導體發光源2開始エ作，即開始(PN結髮光)發熱，熱量通過所述光源板10、所述導熱絕緣板11和所述導熱基板2傳送到所述超導液熱管9的蒸發端，所述超導液熱管9內的液態物質是ー種在一 10°C +20°C的狀態下就開始氣化的ー種合成超導液態物質，當所述超導液熱管6中的溫度上升到一 10°C +20°C吋，超導液態物質開始氣化，並產生氣壓，被加熱的氣體從蒸發端壓向冷凝端，並釋放出熱量，熱量通過所述超導液熱管6冷凝端的管壁傳送到所述散熱翼片4上，再通過所述下防護罩5的進氣孔52和所述上防護罩7的出氣孔71形成的煙筒效應自動地散發出去，從而達到加快導熱、傳熱、散熱速度，達到了快速導熱傳熱散熱的目的，保證大功率集成半導體發光源2的正常工作，可以在極端的情況下防止半導體發光源2在過熱的環境下工作，提高了燈具能在正常溫度下工作的性能，從而保證了燈具的使用壽命。並可以根據半導體發光源2的正常使用工作溫度要求確定超導液熱管的長短和散熱(空間)面積。且比單獨採用鋁合金外表面的導熱傳熱散熱結構減輕重量80%以上。請參考圖3-5，為本實用新型大功率集成半導體發光源照明燈具的第二實施例，在本實施例中，所述大功率集成半導體發光源照明燈具為道路燈具，其與上述第一實施例的區別在於道路燈具的形狀和泛光燈的結構不同，且所述導熱基板3和所述超導液熱管6的安裝形式也不同，光源照射方向也不相同。 在本實施例中的導熱基板3和壓板8為V型，這樣設計是依據半導體發光源2的方向性用來提高光線照射到路面的均勻度。所述超導液熱管6位於防塵防水密封罩內部且所述超導液熱管6的蒸發端被所述壓板8和所述導熱基板3夾壓，所述超導液熱管6的的冷凝端穿過所述導熱基板3並通過所述壓板8和所述散熱翼片4夾壓，才能實現導熱、傳熱、散熱。不管燈具(就光源照射方向而言有垂直向下、平行和仰角向下方向)如何放置，由所述超導液熱管6和所述散熱翼片4上方的上防護罩7形成的煙筒效應的空氣流動方向始終向上，所述散熱翼片4也始終平行於空氣流動的方向。所述半導體發光源2開始工作並發熱時，熱量通過所述光源板10和所述導熱絕緣板11向所述導熱基板3傳送到所述超導液熱管6的蒸發端，超導液態物質氣化後產生氣壓，被加熱的氣體從蒸發端壓向冷凝端，並釋放出熱量，熱量通過所述超導液熱管6冷凝端 的管壁傳送到所述散熱翼片4上，再通過所述下防護罩5的進氣孔52和所述上防護罩7的出氣孔71形成的煙筒效應自動地散發出去，從而也同樣加快了導熱、傳熱、散熱速度，達到了快速導熱傳熱散熱的目的，保證大功率集成半導體發光源2的正常工作，從而保證了燈具的使用壽命。另外，前述的超導液熱管6也可以使用在筆記本電腦的散熱裝置上，筆記本電腦CPU的散熱裝置安裝在盒子表面，盒子內有超導液，盒子與直徑為3-4_的五條超導液熱管
6互相連通組成閉環系統。超導液熱管6的長短可根據筆記本電腦CPU的工作狀態和筆記本電腦外殼的情況而定，超導液熱管6嵌入連接在筆記本電腦的外殼內，利用筆記本電腦的外殼和超導液熱管6增加導熱傳熱散熱面積，從而達到加快CPU的導熱傳熱散熱速度。如上所述，由於所述上防護罩7蓋於所述散熱翼片4上方，且設有出氣孔71，使得所述出氣孔71位於所述散熱翼片4上方，所述下防護罩5於低於所述出氣孔71的位置設有進氣孔52，使所述出氣孔71和所述進氣孔52形成高低落差，而所述散熱翼片4呈傾斜或垂直設置，且其上下兩端分別連接於所述上防護罩7和所述導熱基板3上，從而在所述半導體發光源2開始工作並發熱時，熱量通過所述光源板10和所述導熱絕緣板11向所述導熱基板3傳送到所述超導液熱管6的蒸發端，超導液態物質氣化後產生氣壓，被加熱的氣體從蒸發端壓向冷凝端，並釋放出熱量，熱量通過所述超導液熱管6冷凝端的管壁傳送到所述散熱翼片4上，再通過所述下防護罩5的進氣孔52和所述上防護罩7的出氣孔71形成的煙筒效應自動地散發出去，從而加快了導熱、傳熱、散熱速度，使散熱效果更加良好，而且結構簡單。以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上掲示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求1.ー種大功率集成半導體發光源照明燈具，包括燈罩、設於所述燈罩內側的半導體發光源和位於所述半導體發光源上方的導熱基板、設於所述導熱基板和所述燈罩上方的散熱翼片、位於所述燈罩上方且罩於所述散熱翼片外側的下防護罩和連接所述散熱翼片和所述導熱基板的超導液熱管，所述超導液熱管的蒸發端嵌鑲壓夾在所述導熱基板上，所述超導液熱管的冷凝端用壓板壓在或穿過所述導熱基板並嵌鑲夾壓在所述散熱翼片上，其特徵在幹還包括上防護罩，所述上防護罩對應於所述散熱翼片上方蓋於所述下防護罩上，所述上防護罩設有多個出氣孔，所述下防護罩於低於所述出氣孔位置設有多個進氣孔，所述散熱翼片為多通道鋁合金槽型板，所述散熱翼片呈傾斜或垂直設置，且其上下兩端分別連接於所述上防護罩和所述超導液熱管或所述導熱基板。
2.如權利要求I所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於所述下防護罩的中部開設有一安裝孔，所述散熱翼片對應安裝於所述安裝孔內，所述上防護罩對應罩於所述安裝孔上方，所述進氣孔對應分布於所述安裝孔周圍。·
3.如權利要求2所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於所述散熱翼片分多排分布於所述安裝孔的內側。
4.如權利要求I所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於還包括光源板，所述光源板位於所述半導體發光源和所述導熱基板之間，且固定在所述導熱基板上。
5.如權利要求4所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於所述光源板通過螺釘固定在所述導熱基板上。
6.如權利要求4所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於還包括導熱絕緣板，所述導熱絕緣板夾壓在所述光源板和所述導熱基板之間。
7.如權利要求I所述的大功率集成半導體發光源照明燈具，其特徵在於還包括配光罩，所述配光罩設於所述燈罩的內側且罩於所述半導體發光源外側。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率集成半導體發光源照明燈具，包括燈罩、半導體發光源和導熱基板、散熱翼片、下防護罩和超導液熱管，超導液熱管的蒸發端嵌鑲夾壓在導熱基板上，超導液熱管的冷凝端用壓板壓在或穿過導熱基板並嵌鑲夾壓在散熱翼片上，還包括上防護罩，上防護罩對應於散熱翼片上方蓋於下防護罩上，上防護罩設有多個出氣孔，下防護罩於低於出氣孔位置設有多個進氣孔，散熱翼片為多通道鋁合金槽型板，散熱翼片呈傾斜或垂直設置，且其上下兩端分別連接於上防護罩和超導液熱管或導熱基板。本實用新型的大功率集成半導體發光源照明燈具結構簡單、導熱、傳熱、散熱效果好。
文檔編號F21Y101/02GK202629693SQ20122023767
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者戴高峰 申請人:戴高峰