[发明专利]开放式多层复式LED散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及散热系统，尤其涉及以大功率LED为光源的灯具。

背景技术

现代工业文明的发展，在给人们带来丰富的物质和精神享受的同时，对有限能源的过度开发利用所带来的负面问题日益繁多而严重。快速增长的物质文化需求与能源紧张之间的矛盾，已经成为我们人类共同面临的世界性重大课题，对节能技术的开发应用，越来越受到世界范围内的广泛重视。

在照明方面，将半导体应用于照明光源已经成为了大势所趋，发光二极管更是探索半导体照明光源的重中之重。

它的发展优势在于可以克服现有的照明光源存在的寿命短、维护不便、环境污染等很多问题，提供一种绿色、环保、节能的新型光源。它以低能耗、高光效、长寿命和高可靠性，受到广泛关注并被逐步应用到了照明领域。而采用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为照明光源，如果LED芯片的热量不能有效及时地散发出去，就会加速LED的光衰，大大降低LED的使用寿命。目前已有的LED照明光源大都采用小功率LED进行大量的排列而组成，虽然产生的热量不是很大，但是要达到一定的功率，则需要密密麻麻排布很多个LED，其工作效率低下，且无法满足正常的照明要求，发展前途不大。

由于大功率LED的出现，有效地解决了LED作为照明光源的工作效率等诸多问题。但是，功率越大的LED，产生的热量也就越多越集中，而LED的光衰又是和LED的工作温度紧密相连的，超过一定温度，原本使用寿命在50000小时的LED，在使用不到2000小时光衰就有可能达到50％，使得LED较长寿命的优势与其他照明光源比较就荡然无存了。

所以散热降温问题成为了影响大功率LED在照明领域应用的瓶颈般的难题。目前也有一些采用大功率LED作为光源的照明灯具，但是在散热方案的解决上，尚未达到理想的散热要求。

发明内容

本发明旨在最有效地解决散热——这一阻碍大功率LED应用于照明的瓶颈问题。即：采用开放式多层复式高效率热传导散热结构及合理有效的设计方案，提供具有卓越散热性能，可以广泛应用于包括使用LED光源在内的照明器具使用平台。同时兼顾密封、效率、成本、工艺、追求优美造型等诸多因素。

本发明达到上述效能的技术方案是：一种开放式多层复式LED散热系统，包括光源、灯框、灯罩和固定孔，其特征在于还包括兼做灯体的散热载体、后续散热片、传导散热主片和高效导热管。其中所述的散热载体为由金属板制成的U型开放式多层复式结构，其复层之间有一组后续散热片和高效导热管，该导热管通过直接埋于后续散热片中和/或嵌入散热载体中与其内侧上下壁固定连接；在其外侧的上部固定有传导散热主片；外侧下部则固定灯框；灯框上用凸轮卡扣装有灯罩；灯罩中有光源透镜，灯罩外有导线管。

所述的开放式多层复式散热系统，是指起到灯体主体作用的散热载体相对于灯框、灯罩及光源组成的灯箱，构成了开放式和多层复式结构型式，即由光源和散热载体、高效导热管、后续散热片及传导散热片组成的散热路径。

所述的散热载体的多层内侧上下有多条供高效导热管插入的凹槽，用后续散热片将高效散热片与散热载体从内侧紧密固定。高效导热管的受热及散热部位被埋置入散热片或嵌入散热载体的凹槽内；高效导热管的受热及散热部分有足够的长度以避免其无效端的影响。

本发明将多个或单个光源直接固定在散热载体外侧下部灯框和灯罩内；光源处在被灯框和灯罩分隔的独立灯箱空间；每个发光单体都使用了二次光学设计的透镜，使光线集中在要求的范围内。

本发明中的灯罩，使用凸轮卡扣和密封垫将其固定在灯框上，形成仅有导线管与外部连接的单独密闭灯箱空间，容易达到高级别的密封标准。

与现有技术相比本发明力求简捷有效地解决大功率LED等光源应用于照明的关键性散热难题，具有受热均布而直接、导热迅速而有效、散热多级而充分的特点，经过实施例多级发热源验证，受热区、后续散热区及传导散热区间的温差小于1℃，温度曲线平滑，散热性能优良。

附图说明

图1：是本发明实施例的主视图；

图2：是本发明实施例的左视图；

图3：是本发明实施例的俯视图；

图4：是本发明实施例的仰视图；

图5：是图1的剖视图；

图6：是本发明实施例的其他情形示例图；

图中：

1、散热载体  2、灯框  3、灯罩  4、后续散热片  5、高效导热管  51、受热端  52、散热端  6、传导散热主片  7、固定孔位  8、凸轮卡扣  9、光源  91、光学透镜  10、密封垫  11、导线管  111、导线  12、凹槽。