用于led照明系统的高可靠性外壳的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于LED照明系统的高可靠性外壳，包括散热主体，所述散热主体的上端密封连接有使用丙烯酸树脂材料加工而成的透光罩体，所述散热主体的上端与所述透光罩体之间形成用于容纳LED光源的一上腔体，所述上腔体底壁共晶焊接有用于搭载所述LED光源的相变均热元件；所述散热主体的下端密封连接有金属仓盖，所述金属仓盖与所述散热主体的下端之间形成用于容纳驱动电源的一下腔体，所述散热主体上位于所述上腔体和所述下腔体之间的部分设有至少一散热孔洞。本发明散热效果好，可靠性高，可适用于多种场合。
【专利说明】用于LED照明系统的高可靠性外壳
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种外壳，尤其涉及一种用于LED照明系统的高可靠性外壳。
【背景技术】
[0002]对于高密度、超大功率LED照明系统，在绝大多数场合需要光源部分高的发光密度，因此需要高的散热效率，同时也需要照明系统整体结构的高度紧凑和可靠性。在一些极限条件下应用的照明系统，此点尤为突出，例如植物工厂超高亮度阳光模拟系统，深潜灯具，军用、越野车辆，便携式照明，特种照明用探照灯等场合，实现超长时间免维护要求。而绝大多数的此类照明系统，外壳兼有外部散热器功能，因此设计这样一个高强度，高可靠性、紧凑、占用空间小、轻量化和同时可以提供足够的散热效率的外壳具有重要意义。而紧凑程度和散热效率，轻量化和强度、可靠性等方面，在通常情况下是矛盾的。常规的LED照明系统光源与电源一体化设计，二者通过一个散热面导热，产生的散热难题，如果要求导热效果好，就需要一个大的导热面，从而使整个系统变成一个大的薄片，不适用于很多场合，尤其是特种照明；如果要求整体结构紧凑，通常就会把驱动电源线路板置于光源线路板与散热面之间，这就导致导热效果很差，严重限制照明系统的性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种散热效果好的用于LED照明系统的高可靠性外壳。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种用于LED照明系统的高可靠性外壳，包括散热主体，所述散热主体的上端密封连接有使用丙烯酸树脂材料加工而成的透光罩体，所述散热主体的上端与所述透光罩体之间形成用于容纳LED光源的一上腔体，所述上腔体底壁共晶焊接有用于搭载所述LED光源的相变均热元件；所述散热主体的下端密封连接有金属仓盖，所述金属仓盖与所述散热主体的下端之间形成用于容纳驱动电源的一下腔体，所述散热主体上位于所述上腔体和所述下腔体之间的部分设有至少一散热孔洞。
[0005]较佳地，所述相变均热元件包括双层铜材料构成中空夹层和冲入该中空夹层内的酒精混合液体，所述中空夹层的内壁带有毛细微结构。
[0006]较佳地，所述上腔体由所述散热主体的上端凹陷形成，所述下腔体由所述散热主体的下端凹陷形成或者由所述金属仓盖表面凹陷形成。
[0007]较佳地，所述散热主体位于所述上腔体和所述下腔体之间的部分设有贯通所述上腔体和下腔体的导线穿孔。
[0008]较佳地，所述的上腔体和下腔体内抽真空后填充有氮气。
[0009]较佳地，所述的透光罩体和与所述散热主体以及所述金属仓盖与所述散热主体之间均分别通过密封O圈密封连接，并且，所述的透光罩体和金属仓盖还分别通过固定结构紧固在所述散热主体上。
[0010]较佳地，固定所述金属仓盖和所述散热主体的固定结构为第一螺钉；固定所述透光罩体和所述散热主体的固定结构包括第二螺钉和法兰盘，所述法兰盘抵压在所述透光罩体的外边缘，所述第二螺钉依次穿过所述法兰盘和所述透光罩体并紧固在所述散热主体上。
[0011]较佳地，所述金属仓盖的表面以及所述散热主体的外部设有加强筋。
[0012]较佳地，所述散热主体由Be-Cu合金制成。
[0013]与现有技术相比，本发明的用于LED照明系统的高可靠性外壳通过设置上腔体和下腔体以及散热孔洞，从而形成包括上腔体底壁、下腔体顶壁和下腔体底壁的三个散热面，散热孔洞侧壁的既起到散热肋片的作用，同时也是加强筋，利用三个散热面代替现有技术中的一个散热面给所述的LED光源和驱动电源散热，大大提高了散热性能，提高了照明装置的耐用性能和可靠性能，使得用于LED照明系统的高可靠性外壳的散热效果更加理想；且不需要另外增大导热面积，具有结构紧凑、轻量化的特点，可应用于深海潜水灯、军用车灯、越野车灯、单人便携式照明、特种用途的探照灯、大型工厂化植物生长灯等多种照明设施。
[0014]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明用于LED照明系统的高可靠性外壳的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0017]请参考图1，所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳包括散热主体I。所述散热主体I由Be-Cu合金制成，具有很高的强度、可加工性和耐腐蚀性。所述散热主体I的上端面凹陷形成用于容纳LED光源2的一上腔体11。所述上腔体11底壁共晶焊接有用于搭载所述LED光源2的相变均热元件3。所述相变均热元件3包括双层铜材料构成中空夹层和冲入该中空夹层内的酒精混合液体，所述中空夹层的内壁带有毛细微结构。所述LED光源2的AIN基板21共晶焊接在所述相变均热元件3上，所述相变均热元件3可以均匀LED光源2产生的热量。所述散热主体I的下端面凹陷形成用于容纳驱动电源4的下腔体12。所述驱动电源4固定在所述下腔体12的顶壁上。所述散热主体I上位于所述上腔体11和所述下腔体12之间的部分设有至少一散热孔洞13。所述散热主体I位于所述上腔体11和所述下腔体12之间的部分还设有贯通所述上腔体11和下腔体12的导线穿孔14，所述导线穿孔14垂直所述散热孔洞13。本具体实施例中，所述散热孔洞13有五个。所述导线穿孔14位于其中两个相邻的且接近所述散热主体I外侧的散热孔洞13之间。所述导线穿孔14内设有导线5，所述导线5的两端连接所述LED光源2和所述驱动电源4。
[0018]所述散热主体I的上端面还密封连接有盖设在所述上腔体11上方的透光罩体6，所述散热主体I的下端面还密封连接有盖设在所述下腔体12下方的金属仓盖7，使所述的上腔体11、下腔体12和散热孔洞13形成密封腔体。所述下腔体12也可由所述金属仓盖7的表面凹陷形成，只需将所述金属仓盖7做成钟罩型即可。所述的上腔体11和下腔体12内抽真空并填充有氮气，从而可以提高用于LED照明系统的高可靠性外壳整体的可靠性和延长其内的LED光源2的使用寿命。本具体实施例中，所述透光罩体6与所述散热主体I之间以及所述仓盖7与所述散热主体I之间均分别通过密封圈8密封连接。所述密封圈8由双道O型密封圈组成，以提高用于LED照明系统的高可靠性外壳的密封性能。当然，所述密封圈8也可仅由单道O型密封圈组成。所述的透光罩体6和金属仓盖7还分别通过固定结构紧固在所述散热主体I上。因所述金属仓盖7本身是金属制成，强度足够，故固定所述金属仓盖7和所述散热主体I的固定结构仅为第一螺钉9a ;而固定所述透光罩体6和所述散热主体I的固定结构包括第二螺钉％和法兰盘9c，所述法兰盘9c抵压所述透光罩体6的外边缘，所述第二螺钉9b依次穿过所述法兰盘9c和所述透光罩体6并紧固在所述散热主体I上。
[0019]所述透光罩体6采用丙烯酸树脂材料通过单点金刚石车床数控加工而成，具有强度高、抗震、耐摔性能好的特点。所述金属仓盖7的表面以及所述散热主体I的外部设有加强筋(图中未示)，不仅可提高用于LED照明系统的高可靠性外壳整体的强度和可靠性，同时这些加强筋也起到散热肋片的作用，以提高用于LED照明系统的高可靠性外壳整体的散热性能。
[0020]由于通过耐腐蚀性的Be-Cu合金制成所述散热主体I,并且通过在所述的透光罩体6和金属仓盖7表面做防腐处理，并且利用双道O型密封圈使所述透光罩体6与所述散热主体I密封，以及使所述金属仓盖7与所述散热主体密封，使所述外壳构成一个密封性非常良好的密封外壳，而且还利用法兰盘9c抵压所述透光罩体6的外边缘，可给外壳增加很多倍的负荷和可靠性，故在该外壳上腔体11和下腔体12内分别安装了所述LED光源2和所述驱动电源4之后可以放在深海区作为深潜灯使用，采用此发明设计的深潜灯，经模拟计算可在11000米深海使用，极限耐压14000米深度。作为深潜灯使用时，所述上腔体11与LED光源2接触的底壁构成第一个散热面，所述下腔体12与所述驱动电源4接触的顶壁构成第二个散热面，所述下腔体12的底壁即所述仓盖7构成第三个散热面，所述散热孔洞13的侧壁也起到散热肋片的作用，利用三个散热面和散热孔洞13侧壁散热，大大提高了外壳的散热性能；且不需要另外增大导热面积，具有结构紧凑、轻量化的特点。
[0021]本发明的外壳也可以使用在越野车灯、军用车灯上，还可以使用在单人便携式照明灯上或者特种用途的探照灯上，当然也可以在大型工厂化植物生长灯上使用，在大型工厂化植物生长灯上使用时，可实现超长时间照明免维护，对于果树等高大植物的生长有特殊意义。
[0022]以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1.一种用于LED照明系统的高可靠性外壳，包括散热主体，其特征在于:所述散热主体的上端密封连接有使用丙烯酸树脂材料加工而成的透光罩体，所述散热主体的上端与所述透光罩体之间形成用于容纳LED光源的一上腔体，所述上腔体底壁共晶焊接有用于搭载所述LED光源的相变均热元件；所述散热主体的下端密封连接有金属仓盖，所述金属仓盖与所述散热主体的下端之间形成用于容纳驱动电源的一下腔体，所述散热主体上位于所述上腔体和所述下腔体之间的部分设有至少一散热孔洞。
2.如权利要求1所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述相变均热元件包括双层铜材料构成中空夹层和冲入该中空夹层内的酒精混合液体，所述中空夹层的内壁带有毛细微结构。
3.如权利要求1所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述上腔体由所述散热主体的上端凹陷形成，所述下腔体由所述散热主体的下端凹陷形成或者由所述金属仓盖表面凹陷形成。
4.如权利要求1或3所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述散热主体位于所述上腔体和所述下腔体之间的部分设有贯通所述上腔体和下腔体的导线穿孔。
5.如权利要求1或3所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述的上腔体和下腔体内抽真空后填充有氮气。
6.如权利要求1所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述的透光罩体和与所述散热主体以及所述金属仓盖与所述散热主体之间均分别通过密封O圈密封连接，并且，所述的透光罩体和金属仓盖还分别通过固定结构紧固在所述散热主体上。
7.如权利要求6所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:固定所述金属仓盖和所述散热主体的固定结构为第一螺钉；固定所述透光罩体和所述散热主体的固定结构包括第二螺钉和法兰盘，所述法兰盘抵压在所述透光罩体的外边缘，所述第二螺钉依次穿过所述法兰盘和所述透光罩体并紧固在所述散热主体上。
8.如权利要求1所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述金属仓盖的表面以及所述散热主体的外部设有加强筋。
9.如权利要求1所述的用于LED照明系统的高可靠性外壳，其特征在于:所述散热主体由Be-Cu合金制成。
【文档编号】F21Y101/02GK103486560SQ201310495766
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】韩励想, 马建设, 伍松, 刘彤, 苏萍, 陈凤兰, 白小静, 滑伟, 罗军 申请人:广州市松叶电子科技有限公司, 新疆松叶电子科技有限公司, 清华大学深圳研究生院