专利名称：一种利用自体对流散热的led路灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED路灯，特别是一种利用LED路灯自体产生热量形成对流散 热的路灯。
背景技术：
LED灯具在正常使用时会产生热量，如果灯具散热不良，热量积聚会对LED灯 具寿命造成严重的伤害，而且路灯的使用环境比较恶劣，维护不方便，如果路灯损坏则 很容易对行人和行车安全造成威胁。LED路灯的热量主要来源于LED芯片，LED芯片的基本结构为一个PN结，经 过整流的电流注入PN结时候，电流中的电子和空穴在PN结区复合后，向外辐射光子， 光子再激发荧光粉发光。但在复合的同时也有大部分的电子与空穴对的结合以热能的方 式表现。除了电子与空穴复合产生热外，由于封装时形成的电极本身和衬底材料或者导 电银浆等存在电阻，电流注入时也会出产焦耳热，引起LED芯片的温度的升高。另外 LED芯片材料与周围介质有折射率差，芯片内部产生的极大部分光子无法顺利溢出，在 芯片内部多次反射，并被芯片吸收，这些能量也会转化成热量。目前，LED灯具比较难解决的问题是光衰问题，造成LED光衰的原因有芯片、 荧光粉、还有封装技术方面的原因，芯片在正常工作时产生的热量不能及时散发出去， 热量积聚就会加快荧光粉的老化速度，形成光衰。按照化学反应的速度来说，反应温度 每升高10度，反应速度增加一倍，LED发光的原理为PN结辐射的光子，激发荧光粉发 光。温度升高，也加速荧光粉的老化，降低LED灯具的寿命。原有的LED路灯散热技术，一般为在LED灯具的背面增加鳍片或者采用散热风 扇的方式散热。其中内置风扇的散热方式，容易吸引灰尘、影响路灯的散热，另外本身 需要电流驱动，一旦风扇发生故障，那么在灯具就会因为散热不良而损坏。如申请号为200710151022.8的专利，其也为一自对流式LED路灯，其进气孔在 灯杆的下方，此结构会影响灯具的稳固性，另外，灯杆的顶部并没有用于把冷空气打散 的螺旋状翅片，冷空气进去后，便直接向顶部的孔流去，散热的效果并不明显。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用LED路灯自体产生热量形成对 流散热的路灯，利用LED路灯产生的热量，带动下方的冷空气上升，在灯体内形成对 流，把LED灯具的热量散发出去，以提高灯具的散热效率，降低灯具使用成本。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，包括LED路灯灯体和LED路灯 的灯杆部分，其中灯体内设有散热系统，其特征在于灯杆部分包括主要支撑作用的路灯 支架及利用灯杆的中空结构形成的对流通道，通道的一端与灯体连通，通道下方设有离 地面具有一定距离的第一对流孔，通道内设置有利用冷空气推动的风扇，其中，灯体为
3一中空的壳体，在其侧面和下方设有用于形成自体对流的若干第二对流孔，第二对流孔 与壳体内腔连通，且第二对流孔的截面积小于第一对流孔的截面积。作为本发明优选的实施方式，所述散热系统包括设置在灯体内并与LED光源连 接的集热底板、与集热底板连接的热管及设置在热管上的散热鳍片。上述风扇可安装在通道的进口端，也可安装在通道的出口端。上述第一对流孔与地面的距离为50_80cm。作为本发明上述技术方案的改进，位于第一对流孔处的路灯支架上设置有防尘罩。本发明的有益效果是本发明利用LED灯具本身产生的热量，在灯具内部形成 自体对流，属于把原来靠自然风带走的LED芯片发出的的热量利用起来，带动下方的冷 空气形成对流，提高灯具的散热效率；本发明具有如下特点合理利用LED芯片的热 量，提高了能源的利用率；利用螺旋状翅片的风扇使冷空气形成紊流，冷空气能经过更 多的散热鳍片，提高散热效率；半截分体式灯杆设计，使路灯的结构更坚固；路灯顶部 为一平滑设计，解决风阻大、聚尘、积水等问题；热管集热设计，降低LED的热阻，另 外高速传热，减轻冷热不均对模组LED芯片造成的应力。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明 图1是本发明一种实施方式的结构示意图2是本发明的俯视图； 图3是灯体的分解示意图。
具体实施例方式参照图1、图2，本发明公开的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路 灯，包括LED路灯灯体1和LED路灯的灯杆部分，其中灯体1内设有散热系统、光源光 管理系统和电学系统，灯杆部分包括主要支撑作用的路灯支架2及利用灯杆的中空结构 形成的对流通道3，通道3的一端与灯体连通，通道3下方设有离地面50-80cm的第一对 流孔4，位于第一对流孔4处的路灯支架上设置有防尘罩(图中未示出)，通过防尘罩可 防止空气中的灰尘和杂物进入灯体1内。通道3内设置有利用冷空气推动的风扇5，该风扇5可以是具有螺旋状翅片的风 扇，并且风扇5可安装在通道3的进口端，也可安装在通道3的出口端。灯体1为一中空的壳体，在其侧面设有用于形成自体对流的第二对流孔6，第二 对流孔6与壳体内腔连通，且第二对流孔6的截面积小于第一对流孔4的截面积。在灯 具的上部采用全包设计可保护在室外环境下的LED灯具不受风、尘、雨、杂物等影响， 灯体内部只有灯杆与灯具连接处和对流孔和外部连通。在本实施方式中，散热系统包括设置在灯体内并与LED光源连接的集热底板 7、与集热底板连接的热管8及设置在热管上的散热鳍片9。当然，散热系统也可采用本 领域其它的结构形式，在此不作详述。本发明的原理LED模块的后面设置有集热板，集热板后面有与其紧密连接的热管，在热管的另一 端有与其紧密相连的若干鳍片，鳍片之间设有用于空气流动的间隙。LED模块在正常工作的情况下，热量在集热板处聚集并通过与集热板紧密连 接的热管高速转移到热管的另一端，热管的另一端再把热量快速传导给散热鳍片。在 灯体内部，鳍片温度升高，那么鳍片就会把灯体内的空气加热，使腔内的空气变成热空 气，热空气不断受热并膨胀变轻，由于受灯体内部体积的限制，膨胀的空气只能从预定 的对流孔排出，同时较轻的热空气上升，带来一个上升的压力，这个力推动受热的空气 也从灯体的对流孔排出。热空气排出后，灯体内部出现了一个负压P，根据力的公式 F=PXS,其中S为灯杆下方对流孔的截面积，这个压强给下方的冷空气一个向上的力F， 这个力推动灯杆下部的冷空气上升，冷空气在灯杆内上升推动风扇的翅片转动，在风扇 转动的情况下，冷空气变成加速均勻的冷气流，这样，冷空气便能均勻的经过更多的散 热鳍片，通过冷热空气的对流和冷空气和鳍片的热交换把鳍片上的热量带走，冷空气被 加热后最后从对流孔排出。由于，鳍片不断的把热量传给冷空气，热空气不断的上升带动灯杆下方冷空气 补充，并慢慢形成一个平衡。根据流量的公式，Q=vXS，其中，Q为流量，ν为流速，S为截面积。冷热对流形成后，由于形成一个平衡，所以流量为一定值，在路灯灯杆处的入 口 Sl较大，而靠近散热器处的对流孔截面积S2较小，流量一定的情况下，截面积越小 的，流速越大。所以，靠近散热鳍片的对流孔的流速相对较大，能有效提高灯具的散热 效率。
权利要求
1.一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，包括LED路灯灯体和LED路 灯的灯杆部分，其中灯体内设有散热系统，其特征在于灯杆部分包括主要支撑作用的路 灯支架及利用灯杆的中空结构形成的对流通道，通道的一端与灯体连通，通道下方设有 离地面具有一定距离的第一对流孔，通道内设置有利用冷空气推动的风扇，其中，灯体 为一中空的壳体，在其侧面和下方设有用于形成自体对流的第二对流孔，第二对流孔与 壳体内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，其特征 在于所述散热系统包括设置在灯体内并与LED光源连接的集热底板、与集热底板连接的 热管及设置在热管上的散热鳍片。
3.根据权利要求1所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，其特征 在于所述风扇安装在通道的进口端。
4.根据权利要求1所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，其特征 在于所述风扇安装在通道的出口端。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路 灯，其特征在于所述第一对流孔与地面的距离为50-80cm。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路 灯，其特征在于第一对流孔处设置有防尘罩。
7.根据权利要求5所述的一种利用自体产生热量形成对流散热的LED路灯，其特征 在于位于第一对流孔处的路灯支架上设置有防尘罩。
全文摘要
本发明公开了一种利用自体对流散热的LED路灯，包括LED路灯灯体和LED路灯的灯杆部分，其中灯体内设有模组散热系统，灯杆部分包括主要起支撑作用的路灯支架及利用灯杆的中空结构形成的对流通道，通道的一端与灯体连通，通道下方设有离地面具有一定距离的第一对流孔，通道内设置有利用冷空气推动的风扇，其中，灯体为一中空的壳体，在其侧面设有用于形成自体对流的第二对流孔，第二对流孔与壳体内腔连通；本发明利用LED灯具本身产生的热量，在灯具内部形成自体对流，属于把原来靠自然风带走的LED芯片发出的热量利用起来，带动下方的冷空气形成对流，提高灯具的散热效率。
文档编号F21Y101/02GK102022679SQ20101058310
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月11日 优先权日2010年12月11日
发明者杨罡, 靳宝玉, 魏德远 申请人:珠海晟源同泰电子有限公司