專利名稱：基于復(fù)合熱管的大功率led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率LED路燈，特別涉及一種利用熱管和燈桿及燈架散熱的大功率LED路燈。
背景技術(shù)：
目前，世界范圍內(nèi)的能源緊張引起了各國(guó)對(duì)節(jié)能技術(shù)的高度重視，在大力開發(fā)諸 如太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生清潔能源的同時(shí)，各國(guó)也在合理有效的利用能源方面加大了力度。 反映在照明方面就是各種新光源的不斷推陳出新及廣泛應(yīng)用。這其中，發(fā)光二極管(LED) 以其低能耗、高光效、長(zhǎng)壽命和其高可靠性引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注并逐步應(yīng)用到照明領(lǐng) 域。由于LED需要在80°C以下，才能可靠正常工作。但是大功率LED工作時(shí)發(fā)熱量很大， 因此如何解決大功率LED散熱問(wèn)題成了固態(tài)照明領(lǐng)域的熱點(diǎn)，大功率LED因散熱不暢引起 的光衰也成了固態(tài)照明道路上的一道瓶頸。為解決大功率LED路燈的散熱問(wèn)題，中國(guó)專利 ZL200720053235. 2公開的LED路燈燈體加裝了熱管，通過(guò)熱管把LED光源的熱量傳遞到燈 柱上的散熱片，該路燈設(shè)計(jì)的散熱片為金屬制成，體積大、重量重、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用復(fù)合熱管及回路熱管通過(guò)燈桿和燈架進(jìn)行散熱的 大功率LED路燈，克服現(xiàn)有大功率LED路燈散熱器重量重、成本高的缺點(diǎn)。解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是基于復(fù)合熱管及回路熱管的大功率LED路燈， 包括路燈柱、燈架、LED光源、燈罩、LED鋁基板、LED驅(qū)動(dòng)器和散熱熱管，其特征在于所述的 散熱熱管傾斜設(shè)置在所述的燈架上，其蒸發(fā)段與所述的LED鋁基板緊密接觸，冷凝段上設(shè) 有散熱助片。本發(fā)明的大功率LED路燈，LED散光燈罩形狀可多樣化，采用透明的材質(zhì)制作而 成，如玻璃或PMMA。裝有液體工質(zhì)(例如，水、氨，酒精，丙酮等)的熱管，與LED鋁基板接 觸。熱管管殼可由銅、鋁、碳鋼、合金、納米材料、高導(dǎo)熱塑料等金屬或非金屬材料制作而成， 這樣散熱體重量輕、環(huán)保耐用、制造簡(jiǎn)單、成本低。熱管的形狀可多樣化。LED光源及LED鋁 基板與熱管緊密接觸，用來(lái)吸取大功率LED工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，然后熱量通過(guò)熱管被帶出。 熱管內(nèi)的工作液體通過(guò)相態(tài)變化來(lái)吸收大量由LED光源及驅(qū)動(dòng)器所產(chǎn)生的熱量，使得大功 率LED發(fā)出的熱量被迅速移走，有效地確保LED芯片結(jié)溫控制在允許溫度以下，使大功率 LED路燈的使用壽命及LED的光衰得以有效的控制。所述的大功率LED光源，是單顆LED光源或多顆LED光源的組合體或內(nèi)含單顆LED 芯片LED光源或內(nèi)含多顆的LED芯片模組的LED光源之一種的LED光源或不少于一種上述 LED光源的混合型LED光源。其燈桿與燈架組合構(gòu)成復(fù)合式熱管或回路熱管。所述的燈柱為可分離式燈柱，分 為上部燈柱和下部燈柱，其中上部燈柱連接燈架和燈頭(包括LED光源、燈罩和LED鋁基 板)，下部燈柱和上部燈柱通過(guò)夾緊件卡緊固定。
所述的復(fù)合式熱管固定在路燈柱與燈架內(nèi)表面(熱管與燈桿有良好的熱耦合連 接，接觸面均勻涂布著高導(dǎo)熱硅膠、硅脂等有利于減少熱管與燈桿熱阻的填充物，或設(shè)計(jì)為 緊配合或過(guò)渡配合可實(shí)現(xiàn)自緊固定)。被熱管帶出的熱量再通過(guò)燈桿、燈架及散熱助片消散 到空氣中。本發(fā)明的有益效果是1、利用燈柱、散熱助片、熱管、燈架散熱，熱管迅速轉(zhuǎn)移出大功率LED工作時(shí)發(fā)出 的熱量，有效地解決了大功率LED光源具散熱技術(shù)難題，使大功率LED路燈的使用壽命得以 保證。2、復(fù)合式熱管或回路熱管由金屬或非金屬輕型環(huán)保材料制作而成，如銅、鋁、碳 鋼、合金等。這樣的燈頭重量輕、體積小、金屬用量少、材料環(huán)保耐用、制造簡(jiǎn)單、成本低。3,LED路燈燈頭與燈架、燈柱構(gòu)成一體化散熱裝置，燈頭的重量大幅度減輕。由于 燈頭重量輕、體積小，燈架與燈柱重量也相應(yīng)減輕、成本下降。燈柱為可分離式燈柱，容易制 造、方便安裝。4、LED散熱助片安裝在熱管冷凝段，肋片數(shù)可以根據(jù)LED光源的功率等級(jí)進(jìn)行增 加或減少，因而LED的散熱基板可以比較輕薄，面積也比較小，從而使燈頭的重量大幅度降 低。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。圖1大功率LED路燈復(fù)合式熱管實(shí)施例一剖面示意圖。圖2大功率LED路燈回路熱管實(shí)施例二剖面示意圖。圖3大功率LED路燈回路熱管實(shí)施例三剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，其為本發(fā)明的實(shí)施例一剖面示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用熱 管和燈桿散熱的大功率LED路燈，由大功率LED光源1、燈罩2、LED鋁基板3回路熱管、散 熱熱管4、壓板5、路燈柱6、散熱助片7、LED驅(qū)動(dòng)器8、燈架9、固定支架10、電源線11構(gòu)成。本發(fā)明實(shí)施例所述的大功率LED光源1，是單顆LED光源或多顆LED光源的組合體 或內(nèi)含單顆LED芯片LED光源或內(nèi)含多顆的LED芯片模組的LED光源之一種的LED光源或 不少于一種上述LED光源的混合型LED光源。大功率LED光源1以螺栓的形式緊固在大功 率LED鋁基板上面，也可用粘貼或其他方法固定；其接觸面均勻涂布著高導(dǎo)熱硅脂。LED鋁 基板3與平板或分體式散熱熱管4緊密連接。本發(fā)明實(shí)施例所述的配光燈罩2可以是一端開口的中空半球狀體或其他形狀，其 尺寸與散熱熱管4尺寸及液冷LED燈燈頭所設(shè)計(jì)的尺寸相適應(yīng)即可。配光燈罩2采用透明 的材質(zhì)制作而成，如玻璃或PMMA等，表面再加以噴沙、噴粉等處理，根據(jù)需要達(dá)到不同的發(fā) 光效果。還可以通過(guò)調(diào)整燈罩的表面曲率或加裝透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的光線強(qiáng)度和光照面積的需求。本發(fā)明實(shí)施例所述的熱管4為復(fù)合式熱管或回路熱管。其蒸發(fā)段結(jié)構(gòu)可為平板式 或分支式。燈架由塑料或玻璃或金屬或其他輕型環(huán)保材料制作而成。熱管的具體形狀和散熱肋片面積由LED路燈燈頭體積和大功率LED發(fā)熱量來(lái)決定。散熱熱管安裝在燈柱6和燈架9內(nèi)，熱管內(nèi)的工質(zhì)通過(guò)相變把LED光源及驅(qū)動(dòng)器所產(chǎn)生的熱量通過(guò)燈桿、散熱助片及燈 架傳遞到環(huán)境空氣中。本發(fā)明實(shí)施例所述的散熱助片5為具有適當(dāng)高導(dǎo)熱性金屬、合金、塑料高分子或納米材料等制成。散熱助片的尺寸、數(shù)量、材料及形狀可根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明實(shí)施例所述的散熱燈架要有一定的傾斜角度，以實(shí)現(xiàn)熱管工作液體的順利 回流，確保散熱效果。燈架8與水平的傾斜角度應(yīng)大于10度。本發(fā)明實(shí)施例所述的燈柱與燈架組合構(gòu)成散熱燈架部件。所述的燈柱6為可分離 式燈柱，分為上部燈柱和下部燈柱，其中上部燈柱連接燈架和燈頭，燈柱下部和燈柱上部通 過(guò)夾緊件卡緊固定。燈架9和路燈柱6可構(gòu)造成便于熱能消散的各種形狀和尺寸。本發(fā)明實(shí)施例所述的LED驅(qū)動(dòng)器8置于燈柱6形成空間內(nèi)，其與燈電源線11連接。本發(fā)明實(shí)施例所述的LED燈電源線11置于燈柱6形成空間內(nèi)，其與大功率LED光 源1連接，給大功率LED供電。如圖2所示，其為本發(fā)明的實(shí)施例二剖面示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用熱 管和燈桿散熱的大功率LED路燈，由大功率LED光源1、燈罩2、LED鋁基板3、散熱熱管4、 壓板5、路燈柱6、散熱助片7、LED驅(qū)動(dòng)器8、燈架9、固定支架10、電源線11構(gòu)成。本發(fā)明實(shí)施例所述的散熱燈架為回路熱管。依靠工作液體的相變把大功率LED及 LED驅(qū)動(dòng)器所產(chǎn)生的熱量通過(guò)燈桿，燈架及裝置在回路熱管上的散熱助片有效的傳遞到周 圍的空氣中。本發(fā)明實(shí)施例所述的大功率LED路燈的其余結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)例相同。本發(fā)明的實(shí)施例三剖面示意圖如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用熱管和燈 桿散熱的大功率LED路燈，由大功率LED光源1、燈罩2、LED鋁基板3、散熱熱管4、壓板5、 路燈柱6、散熱助片7、LED驅(qū)動(dòng)器8、燈架9、固定支架10、電源線11構(gòu)成。本發(fā)明實(shí)施例所述的散熱燈架為回路熱管。依靠工作液體的相變能夠把大功率 LED及LED驅(qū)動(dòng)器所產(chǎn)生的熱量通過(guò)燈桿，燈架及裝置在回路熱管冷凝段上的散熱助片有 效的傳遞到周圍的空氣中。該設(shè)計(jì)燈桿頂部無(wú)散熱肋片。本發(fā)明實(shí)施例所述的燈架與燈柱要有一定的傾斜角度，以實(shí)現(xiàn)熱管工作液體的順 利回流，確保散熱效果。上燈架8與水平的傾斜角度應(yīng)大于10度，下燈架與水平的傾斜度 應(yīng)大于2度。本發(fā)明實(shí)施例所述的大功率LED路燈的其余結(jié)構(gòu)與前述的第二實(shí)例相同。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種利用熱管、散熱助片、燈桿及燈架進(jìn)行散熱的大功率LED 路燈。LED燈頭、LED燈罩、LED燈柱、LED燈桿、散熱熱管和散熱助片的形狀和組合方式根 據(jù)不同應(yīng)用情況及要求可以有很多選擇。形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化都落入本專利的保 護(hù)范圍內(nèi)。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限 于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo) 出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何 不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，包括路燈柱(6)、燈架(9)、LED燈(1)、燈罩(2)、LED鋁基板(3)、LED驅(qū)動(dòng)器(8)和散熱熱管(4)，其特征在于所述的散熱熱管(4)傾斜設(shè)置在所述的燈架(9)上，其蒸發(fā)段與所述的LED鋁基板(3)緊密接觸，冷凝段上設(shè)有散熱助片(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述散熱熱管 (4)與水平面的傾斜角大于10度。
3.如權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述的散熱熱管 (4)的冷凝段延伸到燈柱(6)上。
4.如權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述的散熱熱管 (4)為回路結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述 散熱熱管(4)的內(nèi)裝工質(zhì)為水、氨、酒精或丙酮中的任何一種或多種組合。
6.如權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述 的散熱熱管(4)管殼由銅、鋁、碳鋼、合金、納米材料或高導(dǎo)熱塑料中的任何一種或多種材 料制作而成。
7.如權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述 的LED燈(1)是單顆LED燈，或多顆LED燈的組合體，或內(nèi)含單顆LED芯片LED燈或內(nèi)含多 顆的LED芯片模組的LED燈之一種的LED燈，或不少于一種上述LED燈的混合型LED燈。
8.如權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述 的路燈柱(6)為可分離式燈柱，分為上部燈柱和下部燈柱，其中上部燈柱連接燈架(9)，下 部燈柱和上部燈柱通過(guò)夾緊件卡緊固定。
9.如權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，其特征在于所述的散熱熱管 (4)固定在所述的路燈柱(6)和燈架(9)內(nèi)表面，其接觸面有良好的熱耦合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于復(fù)合熱管的大功率LED路燈，包括路燈柱、燈架、LED燈、燈罩、LED鋁基板、LED驅(qū)動(dòng)器和散熱熱管，其特征在于所述的散熱熱管傾斜設(shè)置在所述的燈架上，其蒸發(fā)段與所述的LED鋁基板緊密接觸，冷凝段上設(shè)有散熱助片。本發(fā)明的有益效果是1、利用燈柱、散熱助片、熱管、燈架散熱，熱管迅速轉(zhuǎn)移出大功率LED工作時(shí)發(fā)出的熱量，有效地解決了大功率LED燈具散熱技術(shù)難題，路燈的使用壽命得以保證。2、復(fù)合式熱管由輕型環(huán)保材料制作而成，燈頭重量輕、體積小、金屬用量少、材料環(huán)保耐用、制造簡(jiǎn)單、成本低。3、熱管冷凝段的肋片數(shù)可以根據(jù)LED燈的功率等級(jí)進(jìn)行增加或減少，因而LED的散熱基板可以比較輕薄。
文檔編號(hào)H01L23/34GK101813266SQ20091015318
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者吳存真, 張從峰 申請(qǐng)人:艾迪光電(杭州)有限公司