一种大功率led照明灯具及其散热结构的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种大功率LED照明灯具及其散热结构，尤其适用于单光源大功率灯具。
【背景技术】
[0002]对各种100-1000KW的大功率的LED照明灯具来说，散热性能要求很高，过高的温度会导致LED光衰加快，寿命缩短，甚至很快烧坏芯片。
[0003]如果单用铝型材散热片散热，体积和重量会过于庞大。热管利用内部填充介质的相变换热，导热性能优于铝材。专利中有介绍各种利用类似热管原理，通过相变换热方式散热的结构，但只能用于小功率灯具，因为灯具主要靠空气的自然对流或强制对流来散热，热管外表面积太小，热传导快而散热慢，单靠热管热传导并不能满足大功率LED灯具的散热要求。热管与铝型材相结合，是解决大功率LED灯具散热的最佳方案，尤其是使用市场上可大量供应的截面形状为圆形的圆形热管，更经济可行，但需要很好解决它与芯片模块和铝型材散热体两者的联接问题。虽然已经有多篇实用新型专利公开了不同的组合结构，但结构既复杂又笨重，使用效果也不尽人意，导致大功率LED灯具很少应用。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种大功率LED照明灯具及其散热结构。
[0005]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
[0006]一种大功率LED照明灯具的散热结构，包括LED芯片模块的安装基座、热管和铝型材散热体，其特征在于:所述的安装基座式横截面形状为三角形或长方形的柱状体，柱面上有安装1-20根热管的凹槽，热管的热端装在凹槽内，热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出，与铝型材散热体的散热底面紧密接触。
[0007]可选地，热管内部密封有低沸点液体，热管内壁含有毛细吸液芯层。
[0008]可选地，LED芯片模块与安装基座的底面之间涂有导热硅脂，或兼有导热与防水功能的材料，LED芯片模块数量为1-8块，LED芯片模块的底面是一块作为热沉的平板状金属块，热沉上有两个与金属块绝缘的正负极接线端子，可将电流引入芯片，并将芯片的热量传递到外界，LED芯片模块里封装有数个至数百个LED，单个LED之间用金线串联或并联连接，组成单光源芯片。
[0009]可选地，所述安装基座的材料为纯铝、铝合金或紫铜，当安装基座得横截面为三角形时，两个安装有LED芯片模块的斜边的交角称为三角形顶角，顶角范围为100-160°，以适应不同的照度范围要求。
[0010]可选地，铝型材散热体的材料为纯铝或铝合金，由散热底面与散热肋片连成一体构成，肋片的断面为三角形、长方形或V型，边缘形状为曲线、折线或直线，高度20-80mm，厚度0.5-6mm，高矮相同或不同，肋片之间距离为5_20mm，以放进不同大小的固定螺丝，铝型材散热体底面形状为平面或曲面，底面厚度2-8mm。
[0011]可选地，热管的冷凝端使用U型热管压条，将热管压在铝型材散热体上，使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
[0012]可选地，铝型材散热体数量为1-8块。
[0013]可选地，热管截面形状为圆形，圆形热管通过液压适当压扁和变形，使之与凹槽接触更紧密，缝隙更小，并增大与LED芯片模块的接触面积。
[0014]本实用新型还提供了一种大功率LED照明灯具，包括LED芯片模块、二次光学部件、驱动电源和如上所述的散热结构。
[0015]本实用新型公开了一种带热管的大功率LED照明灯具散热结构，由LED芯片模块安装基座、热管和铝型材散热体三部分组成，为无源散热，有免维护和自净功能。其特征是固定LED芯片模块的安装基座是截面形状为三角形或长方形的柱状体，柱面上有凹槽，热管的热端装在凹槽内，热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出，与铝型材散热体的散热底面接触。市场上可大量供应的热管多为圆形，它与LED芯片热沉平板的接触面积很小，通过液压或其它方法适当压扁，使热管压扁面与安装基座平面处于同一平面，从而增大了热管与LED芯片热沉以及安装基座两者的接触面积。由于热管在凹槽内被压变形，与凹槽接触也更紧密，缝隙更小，提高了传热效果。
[0016]本实用新型的另一个特征，是对圆形热管冷端也通过液压或其它方法适当压扁，增大与铝型材散热体底面的接触面积，并使用U型热管压条，使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
[0017]本实用新型的有益效果是:散热器生产工艺简单，省料省工，散热良好、灯具寿命长。已经在 100W 泛照灯，10ff 至 200W 路灯，200W、300W 工矿灯，200W、250W、300W、400W 和600W高杆灯等单光源LED照明灯具上成功应用，其重量远低于相同功率的其它LED照明灯具。由于与单光源芯片配合使用，光压高，照射范围远，亮度清晰均匀，远近均无重影。
【附图说明】
[0018]图1是横截面形状为三角形的、安装了6根圆形热管2的六槽LED芯片模块安装基座I。
[0019]图2是横截面形状为长方形的、安装了8根圆形热管2的八槽LED芯片模块安装基座3。
【具体实施方式】
[0020]实施例1:200W路灯
[0021]如图1所示，200W路灯使用的LED芯片模块的安装基座是横截面为等腰三角形的柱状体，三角形顶角为122°。与三角形顶角相交的两个柱面上各有3个凹槽，装有6根截面形状为圆形的热管。热管的热端装在凹槽内，热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出，穿过铝型材散热体与两块铝型材散热体的散热底面接触，并有U型热管压条压扁热管。热管长度不尽相同，使之尽可能多与铝型材散热体接触，又不突出到铝型材散热体之外。铝型材散热体底面为平面，上面有散热肋片，底面与肋片连成一体。铝型材散热体由铝棒拉制而成。
[0022]使用专门夹具和定位环定位，通过液压方法使热管的热端和冷端都压扁和变形，热管热端的压扁面与安装基座有凹槽的两面分别处于同一平面，热管冷端与铝型材散热体底面接触被压扁，从而增大它们的接触面积。
[0023]在安装基座上涂上导热硅脂，配上两块100W单光源芯片模块、透镜、透光罩和驱动电源后，组成200W的LED单光源路灯。
[0024]实施例2:600ff高杆灯
[0025]600W高杆灯使用的LED芯片模块安装基座是横截面形状为长方形的铝基板，上有热管安装槽。槽内装有20根热管，热管的热端位于槽内，热管冷凝端成伞状向各方向伸出。热管长度不尽相同，使之尽可能多与铝型材散热体接触，又不突出到铝型材散热体之外。
[0026]安装基座底面涂上导热硅脂后，用螺丝固定在铝型材散热体上，热管冷凝端夹在两块铝型材散热体底面之间，用螺丝固定。其中一块铝型材散热体部分切除，以放下安装基座、反光杯、透光罩和芯片。
[0027]使用专门夹具和定位环定位，通过液压方法使热管的热端和冷端都压扁和变形，使热管热端的压扁面与安装基座有凹槽的一面处于同一平面，热管冷端与铝型材散热体底面接触的两面都被压扁，从而增大它们的接触面积。
[0028]在安装有热管的安装基座两面涂上导热硅脂后，在上用螺丝和压条固定两块功率分别为300W的单光源芯片。由于芯片的热沉与安装基座以及热管接触紧密，因而导热良好，而且达到防水目的。配上反光杯、透光罩和驱动电源后，组成600W的LED单光源高杆灯。
【主权项】
1.一种大功率LED照明灯具的散热结构，包括LED芯片模块的安装基座、热管和铝型材散热体，其特征在于:所述的安装基座式横截面形状为三角形或长方形的柱状体，柱面上有安装1-20根热管的凹槽，热管的热端装在凹槽内，热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出，与铝型材散热体的散热底面紧密接触。
2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于:热管内部密封有低沸点液体，热管内壁含有毛细吸液芯层。
3.根据权利要求1所述的散热结构，LED芯片模块与安装基座的底面之间涂有导热硅月旨，或兼有导热与防水功能的材料，LED芯片模块数量为1-8块，LED芯片模块的底面是一块作为热沉的平板状金属块，热沉上有两个与金属块绝缘的正负极接线端子，可将电流引入芯片，并将芯片的热量传递到外界，LED芯片模块里封装有数个至数百个LED，单个LED之间用金线串联或并联连接，组成单光源芯片。
4.根据权利要求1所述的散热结构，所述安装基座的材料为纯铝、铝合金或紫铜，当安装基座得横截面为三角形时，两个安装有LED芯片模块的斜边的交角称为三角形顶角，顶角范围为100-160°，以适应不同的照度范围要求。
5.根据权利要求1所述的散热结构，铝型材散热体的材料为纯铝或铝合金，由散热底面与散热肋片连成一体构成，肋片的断面为三角形、长方形或V型，边缘形状为曲线、折线或直线，高度20-80mm，厚度0.5_6mm，高矮相同或不同，肋片之间距离为5_20mm，以放进不同大小的固定螺丝，铝型材散热体底面形状为平面或曲面，底面厚度2-8_。
6.根据权利要求1所述的散热结构，热管的冷凝端使用U型热管压条，将热管压在铝型材散热体上，使热管与铝型材散热体底面的接触更紧密和牢靠。
7.根据权利要求1所述的散热结构，铝型材散热体数量为1-8块。
8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于:热管截面形状为圆形，圆形热管适当压扁和变形，使之与凹槽接触更紧密，缝隙更小，并增大与LED芯片模块的接触面积。
9.一种大功率LED照明灯具，其特征在于:包括LED芯片模块、二次光学部件、驱动电源和如权利要求1-8所述的散热结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率LED照明灯具及其散热结构，属于LED照明技术领域。其散热结构由LED芯片模块安装基座、热管和铝型材散热体三部分组成，其技术特征是：固定LED芯片模块的安装基座是截面形状为三角形或长方形的柱状体，柱面上有凹槽，热管的热端装在凹槽内，热管的冷凝端成伞状向各个方向伸出，与铝型材散热体的散热底面接触。热管的热端和冷凝端均通过液压或挤压夹紧或压扁变形，以增大与安装基座以及铝型材散热体表面的接触面积，并缩小与凹槽之间的缝隙。热管还可以通过U形热管压条压紧到铝型材散热体上。该结构显著提高了灯具的散热性能，且生产工艺简单，省料省工，灯具寿命长。已成功应用于多种100-600W单光源LED照明灯具中。
【IPC分类】F21V29-51, F21V29-503, F21Y101-02
【公开号】CN204268424
【申请号】CN201320744008
【发明人】周永佳, 刘广雄, 刘金华
【申请人】广州固佳灯具科技有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年11月22日