一种高效散热的大功率照明便携设备的制作方法

本发明属于便携式大功率照射光源设备领域，尤其是涉及一种高效散热的大功率高亮度手电等照明设备，主要应用于使用大功率照射光源的便携手电高效率散热和使用。

背景技术：

目前常见的便携式照明手电，一般采用白光led作为光源，led散热是通过led热沉把热量传导至手电金属外壳，通过金属外壳与外界的自然热交换，达到散热效果。为使人们能够长时间手持照明，手电金属外壳温度不宜过高，因此一般采用低功率led作为光源，以减少热量积累，led发光流明度低(一般150流明左右)。对于大功率高流明度led光源，由于led散热量大，导致常规手电金属外壳在短时间内温度很高，手握持部位发烫明显，无法继续使用，这类手持便携式照明装置如：大功率强光手电、激光眩目器、激光震慑手电等，其大功率led发光流明度可大于900流明，此类设备使用led和眩目激光产生的热量大，对设备设计和使用提出较高散热功率要求。因此，大功率光源手电在使用中需要使手握持部位温升尽可能小，保持合适的温度以便连续长时间照明。

现有上述手持便携式大功率照明光源设备，一般在灯头处附加部分散热结构，且外壳整体结构均使用铝合金等金属材料，由于铝合金金属的导热系数较高，当大功率led工作散热时，使整体金属外壳(包括套筒握持部分)温度较高，难以很好的解决连续长时间手持使用问题。因此，亟需一种高效散热、且保持使手握持部位温度适宜、温升较低的装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种高效散热的大功率照明便携设备，以克服现有技术的缺陷，可使手握持部位持续保持适宜的温度、温升较低，从而达到延长设备持续使用时间的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高效散热的大功率照明便携设备，包括灯头、套筒和底盖；

所述灯头采用高导热系数金属材料；

所述套筒采用低导热系数金属材料；套筒一端连接灯头，另一端连接底盖。

灯头采用高导热系数金属材料，套筒采用低导热系数金属材料，可使大功率led工作时，热量主要集中于灯头上，从而使设备握持部位(套筒)温升较低，保证长时间手持使用。

进一步的，所述灯头与套筒上端螺纹连接，灯头内从上至下依次设有压圈、透光片、聚光杯、大功率led和led热沉；所述套筒下端与底盖螺纹连接，套筒内从上至下依次设有电路板卡环和电池；电路板卡环和led热沉之间设有绝缘隔热片，绝缘隔热片装卡于灯头和套筒之间，电路板卡环固定于绝缘隔热片下方，电路板卡环上从上至下依次设有沉槽孔和螺纹孔；沉槽孔内设有led电路板，led电路板通过电路板压圈压紧固定，使led电路板与电路板卡环接触良好；led电路板的输入负极与电路板卡环导电连通；电路板压圈设在螺纹孔内，且电路板压圈与电路板卡环螺纹连接；led电路板与电池之间设有第一弹簧；第一弹簧一端连接led电路板的输入正极，另一端连接电池的正极；所述电池的负极与底盖中的负极柱连接。

进一步的，所述压圈与灯头螺纹连接，压圈顶部靠近灯头的顶部，底部紧贴透光片；透光片底部紧贴聚光杯的顶部，大功率led位于聚光杯底部中心位置；led热沉上方导热粘贴大功率led，下方设有绝缘隔热片；led热沉和绝缘隔热片上均设有用于连通大功率led和led电路板的通线孔；led热沉通过导热胶固定在灯头上。led热沉可起到支撑大功率led与聚光杯的作用。通线孔的设置，可以保证大功率led与led电路板输出电极端的连接。绝缘隔热片可起到给led电路板以及灯头和套筒之间隔热的作用。

进一步的，led热沉和绝缘隔热片上的通线孔的数量均为2个；绝缘隔热片的材质为聚四氟乙烯、尼龙、高温塑料和陶瓷中的一种，但不限于以上几种。

进一步的，所述套筒和灯头螺纹连接处的上端设有氟橡胶圈，所述套筒和底盖螺纹连接处的下端设有氟橡胶圈；电路板卡环与套筒通过导电胶或金属焊接方式导电连通；第一弹簧焊接在led电路板的底部，并与led电路板的输入正极连通。氟橡胶圈的设置，可以到密封作用；其中在灯头和套筒之间的氟橡胶圈还有降低灯头的热量传递到套筒的作用。

进一步的，电路板卡环的材质为导电金属材料；led热沉采用导热系数大于100w/m·k的高导热系数金属材料；优选的，led热沉采用铝合金、铜、铜合金、改性铝、铝铜合金中的一种，但不限于以上几种。

进一步的，所述底盖包括金属外壳，金属外壳内设有绝缘套、金属块和所述负极柱；负极柱上套有绝缘套，绝缘套底部伸至负极柱下方；绝缘套底部紧贴金属块，金属块底部通过第二弹簧连接开关按钮，金属块在开关按钮的作用下可与负极柱接触和分离；开关按钮下端伸出金属外壳；金属块和第二弹簧均与金属外壳电连通。

进一步的，所述灯头采用导热系数大于100w/m·k的高导热系数金属材料；所述套筒采用导热系数小于100w/m·k的低导热系数金属材料；优选的，所述灯头材质为铝合金、铜合金、改性铝和铝铜合金中的一种，但不局限于以上所列的；所述套筒材质为不锈钢、碳钢、钨钢、铬钢、合金钢和铁中的一种，但也不局限于以上所列的。

进一步的，所述灯头侧壁上设有插片式散热结构。散热结构可以保证灯头处的高效散热。

进一步的，所述灯头顶部采用莲花状边缘；所述莲花状边缘设有插片式散热结构。也即灯头顶部沿边缘设有莲花状插片式散热结构，莲花状插片式散热机构可以是以下这种形式：所述莲花状插片式散热结构包括若干呈波浪状间隔设置的下凹弧状片材，以及设在相邻两个下凹弧状片材之间的若干凸起；相邻两个下凹弧状片材之间的若干凸起中，相邻两个凸起之间留有间距，凸起与其相邻的下凹弧状片材之间也留有间距。莲花状插片式散热结构也可以是设在灯头顶部边缘具有连续波浪，整体外形看起来像莲花状，又可实现散热功能的任何结构形式。

相对于现有技术，本发明所述的一种高效散热的大功率照明便携设备，具有以下优势：

(1)本发明所述的一种高效散热的大功率照明便携设备，由于灯头采用高导热系数金属材料，可实现高效散热；使用时作为手持部位的套筒采用低导热系数金属材料，温升较低，可保持适宜的温度，从而提高持续使用的时间。

(2)本发明所述的一种高效散热的大功率照明便携设备，由于在灯头侧壁和顶部上设置了插片式散热结构，可提高设备的散热效率；灯头顶部莲花状插片式散热结构的设置，既可以起到散热作用，又可以起到加强防卫的作用。

(3)本发明所述的一种高效散热的大功率照明便携设备，结构紧凑，设计合理，装配和操作简单，更换方便。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的立体图；

图3为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的灯头立体图；

图4为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的压圈主视图；

图5为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的压圈俯视图；

图6为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的透光片主视图；

图7为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的透光片俯视图；

图8为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的聚光杯主视图；

图9为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的聚光杯俯视图；

图10为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的大功率led主视图；

图11为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的大功率led俯视图；

图12为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的led热沉主视剖视图；

图13为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的led热沉俯视图；

图14为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的氟橡胶圈主视图；

图15为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的氟橡胶圈俯视图；

图16为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的绝缘隔热片主视剖视图；

图17为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的绝缘隔热片俯视图；

图18为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电路板卡环的俯视图；

图19为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电路板卡环的主视剖视图；

图20为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的led电路板的主视图；

图21为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的led电路板的俯视图；

图22为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电路板压圈的主视图；

图23为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电路板压圈的俯视图；

图24为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的第一弹簧的主视图；

图25为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的第一弹簧的俯视图；

图26为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的套筒的俯视图；

图27为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的套筒的主视剖视图；

图28为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电池的主视图；

图29为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的电池的俯视图；

图30为本发明实施例所述的高效散热的大功率照明便携设备的底盖结构示意图。

附图标记说明：

1-灯头；2-压圈；3-透光片；4-聚光杯；5-大功率led；6-led热沉；7-氟橡胶圈；8-绝缘隔热片；9-电路板卡环；10-led电路板；101-输入正极；102-输入负极；103-输出正极；104-输出负极；11-电路板压圈；12-第一弹簧；13-套筒；14-电池；15-底盖；16-散热结构；17-莲花状插片式散热结构；1701-下凹弧状片材；1702-凸起；18-负极柱；19-通线孔；20-金属外壳；21-绝缘套；22-金属块；23-第二弹簧；24-开关按钮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-30所示，一种高效散热的大功率照明便携设备，包括灯头1、套筒13和底盖15；

所述灯头1采用高导热系数金属材料；

所述套筒13采用低导热系数金属材料；套筒13一端连接灯头1，另一端连接底盖15。

如图1所示，所述灯头1与套筒13上端螺纹连接，灯头1内从上至下依次设有压圈2、透光片3、聚光杯4、大功率led5和led热沉6；所述套筒13下端与底盖15螺纹连接，套筒13内从上至下依次设有电路板卡环9和电池14；电路板卡环9和led热沉6之间设有绝缘隔热片8，绝缘隔热片8装卡于灯头1与套筒13之间，电路板卡环9固定于绝缘隔热片8下方，电路板卡环9上从上至下依次设有沉槽孔和螺纹孔；沉槽孔内设有led电路板10，led电路板10通过电路板压圈11压紧固定；led电路板10的输入负极与电路板卡环9导电连通；电路板压圈11设在螺纹孔内，且电路板压圈11与电路板卡环9螺纹连接；led电路板10与电池14之间设有第一弹簧12；第一弹簧12一端连接led电路板10的输入正极，另一端连接电池14的正极；所述电池14的负极与底盖15中的负极柱18连接。

所述压圈2与灯头1螺纹连接，压圈2顶部靠近灯头1的顶部，底部紧贴透光片3；透光片3底部紧贴聚光杯4的顶部，大功率led5位于聚光杯4底部中心位置；led热沉6顶部导热粘贴大功率led5；led热沉6和绝缘隔热片8上均设有用于连通大功率led5和led电路板10的通线孔19；led热沉6通过导热胶固定在灯头1上。

如图1、图14-17所示，led热沉6和绝缘隔热片8上的通线孔19的数量均为2个；绝缘隔热片8的材质为聚四氟乙烯。

如图1所示，所述套筒13和灯头1螺纹连接处的上端设有氟橡胶圈7，所述套筒13和底盖15螺纹连接处的下端设有氟橡胶圈7；电路板卡环9与套筒13通过导电胶或金属焊接方式导电连通；第一弹簧12焊接在led电路板10的底部，并与led电路板10的输入正极连通。

电路板卡环9的材质为导电金属材料；led热沉6采用导热系数大于100w/m·k的高导热系数金属材料；优选的，led热沉6采用铝合金。

如图1和图30所示，所述底盖15包括金属外壳20，金属外壳20内设有绝缘套21、金属块22和所述负极柱18；负极柱18上套有绝缘套21，绝缘套21底部伸至负极柱18下方，可保证负极柱18与金属外壳20绝缘；绝缘套21底部紧贴金属块22，金属块22底部通过第二弹簧23连接开关按钮24，金属块22在开关按钮24的作用下可与负极柱18接触和分离；开关按钮24下端伸出金属外壳20；金属块22和第二弹簧23均与金属外壳20电连通。

所述灯头1采用导热系数大于100w/m·k的高导热系数金属材料；所述套筒13采用导热系数小于100w/m·k的低导热系数金属材料；优选的，所述灯头1材质为铝合金；所述套筒13材质为不锈钢。

如图1-3所示，所述灯头1侧壁上设有插片式散热结构16。

如图1-3所示，所述灯头1顶部采用莲花状边缘；所述莲花状边缘设有插片式散热结构。也即灯头顶部沿边缘设有莲花状插片式散热结构，所述莲花状插片式散热结构17包括若干呈波浪状间隔设置的下凹弧状片材1701，以及设在相邻两个下凹弧状片材1701之间的2个凸起1702；相邻两个下凹弧状片材1701之间的2个凸起1702中，相邻两个凸起1702之间留有间距，凸起1702与其相邻的下凹弧状片材1701之间也留有间距。

本实施例的工作过程为：

使用时，可通过按压开关按钮24，使金属块22与负极柱18接触，并通过金属外壳20、套筒13、电路板卡环9和led电路板10的输入负极连通，进而连通大功率led5，使其发光。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。