专利名称：使用发光二极管的路灯的冷却结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用发光二极管的路灯(在下文中也简称为LED路灯) 的冷却结构，更具体的涉及到用于LED路灯的冷却结构，使得LED路灯的 空气冷却效率得到明显改善，从而实现LED路灯的高能量效率并延长其使 用寿命。
背景技术：
通常，钠灯和汞灯被广泛用于路灯。钠灯和汞灯基于它们固有的优点和 缺点得到适当的应用。由于传统灯泡的光更倾向于在所有方向散射，需要光 的地面的亮度不可避免的变低并且要求相对高的能量损耗，这导致了低的能
在这种情况下，LED路灯在近些年得到了发展。LED路灯与钠和汞路 灯相比需要相当低的能量损耗，并且显示出的亮度跟传统路灯差不多或更 好。另外，LED路灯的使用寿命是钠和汞路灯的好几倍，使得管理费用明显 降低。基于这些优点，LED路灯使用越来越多并正在取代传统路灯。
目前用于路灯的发光二极管有高亮度的优点。LED与传统灯泡相比的其 它优点是低功耗和长的使用寿命。基于上述这些优点，LED的使用在例如室 内照明、装饰照明和汽车照明系统的不同的工业领域显著增加，。
使用单一的发光二极管不能满足路灯所要求的高的亮度水平。考虑到高 亮度的要求，路灯改进为使用多个发光二极管。例如，高亮度的照明灯是彼 此连接几个到几十个的发光二极管来构建模块然后串联或并联这些模块来 制造的。
然而，当包括由很多发光二极管组成的模块的照明系统长时间被打开
后，耐热性差的发光二极管会热损坏，从而导致了照明系统的损坏。因此，
使用LED的照明系统必须有必要安装冷却结构来驱散LED产生的热量。散 热能够保护照明系统避免由于过热而造成的损坏。考虑到以上情况，LED路 灯制造商利用他们自己的固有技术来驱散LED产生的热量。
许多LED路灯的冷却结构被开发出来。在典型的冷却结构中，发光二 极管被安装在铝制的隔板上，铝有很好的散热性能，从而能驱散灯开启期间 产生的热量。
因为发光二极管在冷却结构中直接附着于铝制隔板上，LED产生的热量 以很低的速度被传导。另外，LED传递的热量没有在隔板上很快地驱散，这 是因为在隔板上没有提供冷却装置，导致了冷却结构的冷却效率低下。
发明内容
本发明的一个方面相应地解决了现有技术的问题，提供了使用发光二极 管的路灯的冷却结构，该结构包括散热壳5，在该散热壳5中中具有有安装 部分5a;安装在安装部分5a的印刷电路板1;安装在印刷电路板1下的一 个或多个发光二极管4;热传递单元，该热传递单元用于将从发光二极管4 产生的热量传递到散热壳5的顶部并把热量驱散到外面；以及设置在散热壳 5底部的反射板6。本发明的冷却结构被配置成以有效的方式传递发光二极 管4产生的热量来实现改善的散热效率。
在优选实施方式中，散热壳5具有多个形成在其上表面的散热片(cooling fin)来实现改善的冷却效率。
在优选实施方式中，热传递单元包括形成在印刷电路板1的部分中的连 接发光二极管4的通孔101、以及填充在各个通孔101中的热传递部件2。
在优选实施方式中，热传递单元进一步包括附着在热传递部件2的上表 面的多个热传递板3。
在优选实施方式中，热传递单元进一步包括多个热传递部分501来将各 个热传递板3连接到散热壳5的上部。
在优选实施方式中，热传递部分501是以铝制的柱状形式，来实现有效 的热传递并且从总体上有效地支撑散热壳5。
在优选实施方式中，热传递部件2可以用铅(Pb)来制成。
在优选实施方式中，反射板6附着于各个发光二极管4并包括反射部分 601以最小的亮度损失来反射发光二极管4的光，从而保证了高的能量效率。
在优选实施方式中，反射部分601之间的角度从与发光二极管4接触的 部分自上而下变宽来形成展开(flare)的结构，从而在有效保持发光二极管 4的亮度的同时使得发光二极管4的光学损失最小化。
在优选实施方式中，每一个反射板6具有沉积有铝的外表面来允许发光 二极管的光有效地照射，使亮度损失最小化并保持发光二极管的固有亮度达 到最大程度，由此保持高的能量效率。
在优选实施方式中，每一个反射板6包括形成在邻近的反射部分601之 间的散热片602，使得更有效地散发发光二极管的热量。
在优选实施方式中，本发明的冷却结构进一步包括附着于散热壳5上表 面的辅助散热板7，以实现增强的冷却效率。
在优选实施方式中，冷却结构进一步包括形成在辅助散热板7的上表面 的多个冷却片701以实现增强的冷却效率。
在优选实施方式中，辅助散热板7被螺钉固定在散热壳5上以便于散热 壳5和辅助散热板7的组装/拆卸。在长时间暴露于周围环境后，污染物会堆 积在辅助散热板7和散热壳5之间从而降低散热壳5的冷却效率。在这种情 况下，辅助散热板7应从散热壳5上拆下，清洗之后再与散热壳5组装以实 现增强的维护和修理效率，并防止散热壳5的冷却效率降低。
在优选实施方式中，本发明的冷却结构进一步包括设置在散热壳5下面
的透明的保护盖8，用来保护发光二极管4的表面不被异物(如昆虫)污染。 在优选实施方式中，反射板6的垂直长度比发光二极管4的大，从而能 保护行人和驾驶者不因发光二极管的光而眩目，使他们可以在路上没有视觉 干扰。
本发明的以上和其它目的、特征和其它优势可以从下面详细的描述并结
合附图更清楚地理解，在附图中
图1为显示了根据本发明的实施方式的冷却结构的主要元件的前横断面 视图2为图1 "A"部分的实例的局部放大的横断面视图；以及 图3为具体显示了根据本发明的另一个实施方式的冷却结构的实例的前 横断面视图。
具体实施例方式
本发明提供了用于使用发光二极管的路灯的有效地改进的冷却结构，该 冷却结构能快速驱散发光二极管在开启期间产生的热量，从而能够保护路灯 免于损坏并且具有很大改善的耐久性，且具有最小的亮度损失，以实现增强 的能量效率。
依照本发明的第一个实施方式的冷却结构的构造和作用将被详细描述。 图1为显示冷却结构的主要元件的前横断面视图，图2为图1 "A"部 分的实例的局部放大的横断面视图。
如图1和2所示，冷却结构包括散热壳5，该散热壳5具有位于其中的 安装部分5a，并且散热壳5的上表面形成有多个冷却片502;安装在安装部 分5a里的印刷电路板1;以及等间隔安装在印刷电路板1下的多个发光二极
管4。使用这种构造，发光二极管4在工作期间产生的热量被传递到散热壳 5，使得热量很快被驱散。
特别地，冷却结构包括热传递单元，用于将发光二极管4产生的热量驱 散到外面。该热传递单元包括形成在印刷电路板l中的的通孔101、填充在 各个通孔101中的热传递部件2、热传递板3以及热传递部分501。热传递 单元的构造将在下面具体描述。
特别地，发光二极管4被等间隔地安装在印刷电路板1的全部表面上面。 通孔101形成在印刷电路板1中，发光二极管4被安装在其中，并且填 充了高热传导材料(例如，铅)来形成热传递部件2。热传递板3用高热传 导率的材料制成，这些材料与热传递部件2相似。热传递板3安装在通孔101 上以附着热传递部件2。发光二极管4在开启期间产生的热量通过填充在各 个通孔101中的热传递部件2被传递到安装在印刷电路板1的上表面的热传 递板3。特别地，填充在各个通孔101中的热传递部件2优选用高热传导的 金属或非金属制作。这种金属的实例包括铜(Cu)、锡(Sn)、铝(Al)和铅 (Pb)。
热传递部分501在散热壳5内以棒状的形式整体突出，印刷电路板1安 装在散热壳5内。因此，印刷电路板l安装在散热壳5的安装部分5a，这样 热传递部分501的下表面附着在安装在印刷电路板1的上表面的热传递板3 的上表面。
由于冷却结构的这种构造，发光二极管4在开启期间产生的热量被传递 到热传递板3并通过附着于热传递板3上表面的热传递部分501到达散热壳 5的顶部。
也就是说，热量按照热传递部件2、热传递板3和热传递部件501的顺 序到达散热壳5。形成在散热壳5上表面上的多个冷却片502暴露在外面使 得散热壳5快速冷却，从而能防止散热壳5和发光二极管4过热。印刷电路板1的热导率要比热传递部件2和热传递板3低得多。因此， 当热量传递到热传递部件2和热传递板3时，印刷电路板1和发光二极管4 能够防止过热，在必须打开发光二极管4时过热会使发光二极管4和电路损 坏。
反射板6设置在散热壳5的底部。
具体地，反射板6包括反射部分601用于反射发光二极管4的光。发光 二极管4安装在反射部分601之间来和反射板6更近地接触。
散热片602形成在邻近的反射部分601之间。发光二极管4在开启期间 产生的热量传递到反射板6并被散热片602驱散以达到更有效的散热。
反射板的反射部分601是向外展开(flare)的。每一个反射板6具有沉 积有铝的外表面来增加发光二极管的光的反射率。增加的反射率允许发光二 极管4在开启期间的光有效地照射，使亮度损失最小化并最大程度上维持了 发光二极管4的固有亮度以保持高的能量效率。特别优选的是，反射板6的 垂直长度T1要大于发光二极管4的垂直长度T2。也就是说，反射板展开在 发光二极管的周围并防止发光二极管的光不必要的泄露。包括本发明冷却结 构的路灯安装在高速公路或公路上能让司机在晚上驾驶他/她的车而同时能 保证他/她的视野且不因为眩目而干扰视觉。
在下文，依照本发明的第二种实施方式的冷却结构将参照图3来解释说明。
如图3所示，辅助散热板7用螺钉连接到散热壳5上。由于用螺钉连接， 辅助散热板7被紧紧地固定在散热壳5的上表面来增强散热壳5的冷却效率。
在散热壳5中，多个冷却片701形成在辅助散热板7的上表面。辅助散 热板7用高导热的铝制成，用来快速驱散从散热壳5传递的热量，以实现增 强的冷却效率。另外，经过长期暴露在周围环境中，异物，例如灰尘和污染 物，可能堆积在辅助散热板7和散热壳5之间，从而降低散热壳5的冷却效
率。在这种情况下，辅助散热板7要从散热壳5上拆下，清洗后再安装到散 热壳5上，以防止散热壳5冷却效率的降低。特别地，辅助散热板7的独立
结构使得冷却结构的维护和修理更有效率。
透明的保护盖8用夹子9安装在散热壳5的下面。可替换地，透明保护 盖8可以粘附在散热壳5。保护盖8用来保护发光二极管4的表面防止被异 物污染，例如昆虫，异物能导致亮度的减少。夹子9的使用便于保护盖8从 散热壳5分离，使得冷却结构容易维护和修理。
从上文可以明显看出，本发明的冷却结构得到有效地改进，能快速驱散 发光二极管开启时产生的热量，因此可以保护路灯防止被损坏，并极大地改 善了耐久性。另外，光发射结构被改进以防止亮度的损失，使路灯实现增强 的能量效率和高质量。路灯作为通用可以被安装在公园、住宅街道、高速公 路等任何地方。
特别地，当路灯安装在允许高速驾驶的高速公路或公路时，围绕发光二 极管的反射板增强了发光二极管的亮度并防止了发光二极管的光的泄露从 而保护司机防止被眩目，由此可以安全驾驶。
权利要求
1.一种使用发光二极管的路灯的冷却结构，该冷却结构包括内部具有安装部分的散热壳；安装在所述安装部分中的印刷电路板；安装在所述印刷电路板下的一个或多个发光二极管；将所述发光二极管产生的热量传递到所述散热壳的顶部并将该热量扩散到外面的热传递单元；以及设置在所述散热壳底部的反射板。
2. 根据权利要求1所述的冷却结构，其中，所述散热壳具有形成在该散 热壳的上表面的多个冷却片。
3. 根据权利要求1所述的冷却结构，其中，所述热传递单元包括形成在 印刷电路板的部分中的连接发光二极管的通孔、以及填充在各个所述通孔中 的热传递部件。
4. 根据权利要求3所述的冷却结构，其中，所述热传递单元进一步包括 附着在所述热传递部件的上表面的多个热传递板。
5. 根据权利要求4所述的冷却结构，其中，所述热传递单元进一步包括 将各个所述热传递板连接到所述散热壳的上部的多个热传递部分。
6. 根据权利要求5所述的冷却结构，其中，所述热传递部分为铝制的柱 体形式。
7. 根据权利要求6所述的冷却结构，其中，所述热传递部件由铅制成。
8. 根据权利要求1或5所述的冷却结构，其中，所述反射板附着于各个 发光二极管并且包括用于反射来自所述发光二极管的光的反射部分。
9. 根据权利要求8所述的冷却结构，其中，所述反射部分之间的角度从 与发光二极管接触的部分自上而下变宽，以形成向外展开的结构。
10. 根据权利要求9所述的冷却结构，其中，每一个所述反射板具有沉 积有铝的外表面。
11. 根据权利要求10所述的冷却结构，其中，每一个所述反射板包括形 成于邻近的反射部分之间的散热片。
12. 根据权利要求8所述的冷却结构，进一步包括附着在所述散热壳上 表面的辅助散热板。
13. 根据权利要求12所述的冷却结构，进一步包括形成在所述辅助散热 板上表面的多个冷却片。
14. 根据权利要求13所述的冷却结构，其中，所述辅助散热板通过一个 或多个螺钉固定在所述散热壳上。
15. 根据权利要求8所述的冷却结构，进一步包括设置在所述散热壳下 面的透明保护盖。
16. 根据权利要求8所述的冷却结构，其中，所述反射板的垂直长度比 所述发光二极管的垂直长度大。
全文摘要
提供了使用发光二极管的路灯的冷却结构。该冷却结构包括内部有安装部分的散热壳、安装在安装部分中的印刷电路板、安装在印刷电路板下的一个或多个发光二极管、将发光二极管产生的热量传递到散热壳顶部并扩散到外面的热传递单元、以及设置在散热壳底部的反射板。冷却结构有效地被改进来快速驱散发光二极管在开启时产生的热量。利用这种冷却结构的构造，能保护路灯防止被损坏并极大地改善了耐久性。另外，光发射结构被改进来防止亮度损失。因此，路灯的能量效率能够被有效地改善。
文档编号F21V19/00GK101368716SQ20081013548
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月13日
发明者李永燮 申请人:李永燮