[发明专利]重量轻的散热器和使用该散热器的LED灯

说明书

本申请要求2010年9月30日提交的美国临时申请61/388,104，2010年9月30日提交的美国临时申请61/388,104的权益，这些美国临时申请的内容通过引用全部结合于此。

背景技术

下文涉及光照领域、照明领域、固态照明领域、热控制领域、以及相关领域。

传统的白炽、卤素和高强度放电（HID）光源具有相对高的工作温度，结果，散热由辐射和对流热传递路径决定。例如，辐射散热随着温度升高的四次方而增加，使得，当工作温度增加时，辐射热传递路径变得更超线性地支配的。因此，白炽、卤素和HID光源的热控制典型地相当于在灯的附近提供足够的空气空间，以用于有效的辐射和对流热量传递。典型地，在这些类型的光源中，不用必须增加或改变灯的表面积来增强辐射或对流热处理，以实现灯的期望工作温度。

另一方面，由于装置性能和可靠性的原因，基于发光二极管（LED）的灯典型地在基本上更低的温度下工作。例如，典型的LED装置的结温应低于200℃，在一些LED装置中，应低于100℃或甚至更低。在这些低工作温度下，与传统光源的辐射热传递路径相比，到环境的辐射热传递路径较弱，使得到环境的对流和传导热传递典型地比辐射强。在LED光源中，可通过增加散热器来增强来自灯或光源的外表面面积的对流和辐射热传递。

散热器是一种提供用于将热量远离LED装置辐射和对流的大表面的部件。在典型的设计中，散热器是一种具有大工程表面积的相对重的金属元件，例如，通过在其外表面上具有散热片或其他散热结构。散热器的大质量将热量有效地从LED装置传导至散热片，并且，散热片的大面积通过辐射和对流提供有效的散热。对于基于高功率LED的灯，还已知使用这样的主动冷却，其使用风扇或合成喷射或热管或热电冷却器或泵送的冷却液来增强排热。

发明内容

在这里作为说明性实例公开的一些实施方式中，散热器包括：散热器本体；设置于散热器本体上的反射层，该反射层具有对于可见光谱中的光大于90%的反射率；以及设置于反射层上的透光保护层，该透光保护层对地可见光谱中的光来说是透光的。在一些实施方式中，散热器本体包括结构散热器本体和设置于结构散热器本体上的导热层，导热层具有比结构散热器本体高的导热率，反射层设置于导热层上。

在这里作为说明性实例公开的一些实施方式中，散热器包括：散热器本体；设置于散热器本体上的镜面反射层；以及设置于镜面反射层上的透光保护层，透光保护层从以下项目构成的组中选择：二氧化硅（SiO₂）层；硅石层；塑料层；以及聚合物层。在一些实施方式中，散热器本体是塑料或聚合物散热器本体，其可选地包括设置于塑料或聚合物散热器本体上的铜层，其中镜面反射层设置于铜层上。

在这里作为说明性实例公开的一些实施方式中，基于发光二极管（LED）的灯包括：如在以上两段的任何一段中阐述的散热器、以及与该散热器固定并与该散热器热连通的LED模块。该基于LED的灯可能具有A字形灯泡结构，并进一步包括由LED模块照亮的漫射器，且散热器可包括设置于漫射器内部或外部的散热片，其中反射层和透光保护层设置于至少散热片上。该基于LED的灯可包括定向灯，其中，散热器限定空心集光反射器，并且，其中，反射层和透光保护层设置于至少空心集光反射器的内表面上。在一些这种定向灯中，散热器可包括设置于空心集光反射器内的向内延伸的散热片，反射层和透光保护层附加地设置于至少所述向内延伸的散热片上。

在这里作为说明性实例公开的一些实施方式中，基于发光二极管（LED）的灯包括：空心漫射器，被布置为照亮空心漫射器内的LED模块；以及散热器，该散热器包括多个散热片，其中，散热片中的至少一些设置在空心漫射器的内部。

在这里作为说明性实例公开的一些实施方式中，定向灯包括：散热器，该散热器包括空心集光反射器（其具有相对小的入口和相对大的出口）；以及与入口光学耦接的发光二极管（LED）模块，其中，散热器进一步包括从空心集光反射器的内表面向内延伸的多个散热片。

附图说明

图1和图2用图解地示出了使用金属散热器部件的传统散热器（图1）和如本文所公开的散热器（图2）的热模型。

图3和图4用图解地分别示出了适于在MR或PAR灯中使用的散热器的侧截面图和侧透视图。

图5用图解地示出了包括图3和图4的散热器的MR或PAR灯的侧截面图。

图6用图解地示出了图5的MR或PAR灯的光学/电子模块的侧视图。

图7用图解地示出了用于制造重量轻的散热器的适当制造方法的流程图。