[实用新型]一种照明用的固态光源散热器与光源引擎有效

专利信息
申请号: 201320193232.4 申请日: 2013-04-03
公开(公告)号: CN203454052U 公开(公告)日: 2014-02-26
发明(设计)人: 秦彪 申请(专利权)人: 秦彪
主分类号: F21V29/00 分类号: F21V29/00;F21Y101/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 518172 广东省深圳*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 照明 固态 光源 散热器 引擎
【说明书】:

技术领域

本实用新型属于固态光源散热及照明技术领域,特别涉及到照明用的,采用自然对流散热的,利用外壳结构件作为散热片的固态光源散热器和光源引擎。 

技术背景

LED(固态光源)由于节能环保,被认为是人类下一代照明用光源,但阻碍LED照明灯普及,取代传统照明灯的关键障碍是:LED照明灯的造价太高。LED照明灯的成本可分成三部分:LED光源、电源和结构件,结构件包括有散热器,并且结构件的成本主要来自散热器。目前结构件的成本已占LED照明灯的总成本的三分之一之多,LED光源的成本为当前的主要成本,但有成倍的下降空间,因而降低结构件(散热器)成本将成为实现LED普及的重点。 

造成当前的LED照明灯结构件成本高的原因是:结构设计和散热技术问题,关键的问题是缺乏正确的《传热学》原理和传热技术,突出表现在:1、不清楚提高对流散热是关键;2、不了解对流散热的基本原理是:散热片表面将热量传给附近的空气(将空气加热),空气携带着热量(表现为空气温度升高)流动离开散热片,空气流经散热片的量流越大,带走的热量也越大,因而保证空气流经散热片时,流动畅通是对流散热的基本要求。 

自然对流散热是LED照明灯最佳选择。但本领域的技术人员普遍不知道:驱动空气自然对流流动的动力是:空气受热升温,比重下降而产生的浮力,浮力是垂直向上的,并且非常弱,因而保证空气流动畅通,特别是自下而上的对流畅通,在自然对流散热中最关键。 

当前LED照明灯具有利用壳体结构件作为散热片,但由于上述问题,产品设计时,没有注意或特别注意保证空气流动畅通问题,比如:在壳罩上没有开对流通气窗口,既使开有对流通气窗口,但开口不够充分;没有考虑到灯具的轴线安装角度不同时,会影响自然对流向上流动畅通的问题。因而灯具的散热性能差,灯具壳体的表面没有充分利用为散热面,需另外多增加散热片,导致灯具的结构材料的成本不低。 

发明内容

本实用新型是以降低结构件的成本、提高散热性能为目的,提出一种固态光源(LED照明灯)的散热器。充分利用灯具结构(壳体)作为散热片,可采用薄壁铝板制造,节省了材料成本;利用冲压工艺制造壳体,效率高,降低了加工成本;结构设计上充分考虑到保证自然对流空气流动畅通,不仅显著提高了散热性能,灯具结构件的成本还得到显著下降。本实用新型还提出了降低眩光的光源引擎,结合本实用新型的散热器,设计出的LED灯不仅眩光得到有效降低,整体成本也低。 

本实用新型的固态光源散热器技术方案是:固态光源散热器包括有散热金属壳,散热金属壳包括有金属前壳和金属后壳以及金属侧壁,固态光源一般配有导热板或导热芯,金属前壳和金属后壳中部设置有直接或间接与固态光源的导热板或导热芯接触的接触传热面,部分或全部由固态光源产生的热量通过该接触传热面传到散热金属壳的表面散出。本实用新型的特征有:金属前壳和金属后壳采用金属板材经有冲压加工制成,金属侧壁是从金属后壳的金属板材拉伸而成的;金属后壳开有百页窗式结构或错列式结构的通气窗口,该窗口的切口线采用了呈辐射形状;金属前壳采用了向后拉伸结构;金属后壳的通透率大于0.2;散热金属壳的侧壁开有通气窗口、或金属前壳开有通气窗口、或金属前壳开有通气窗口的同时,散热金属壳的侧壁也开有通气窗口。 

本实用新型所述的接触传热面是指特意为确保导热传热的接触面,因而该接触面要足够大,接触要紧密,比如采用压紧、过盈紧配合、加入导热胶或焊接等措施。 

本实用新型提出的散热器中,固态光源产生的热量通过直接或间接的接触传热,传到整个散热金属壳,结构件的壳体直接被利用为散热片,结构件的材料得充分利用,降低了材料成本。散热金属壳采用金属板材(最好是铝材)采用冲压加工工艺制成,原料为带材,采用多步连续模具,一个冲程就可以生产出一个完整的部件,效率非常之高,加工成本远低于热压铸,铝挤出等工艺。采用冲压加工工艺,散热金属壳的壁厚可降到0.3mm以下,而热压铸工艺的壁厚要2mm之多,铝挤出工艺的壁厚小于0.5mm就困难了,因而本实用新型特别提出的采用冲压工艺,材料成本又进一步降低。金属侧壁从金属后壳的金属板拉伸而成的,即金属侧壁与金属后壳一体结构,制造效率高,成本低,又能保证热量顺利传导到金属侧壁。 

在金属后壳上开通气窗口,并且通气窗口的通透率要足够大,尽可能使自然对流空气流动畅通,本实用新型提出的足够大的后壳通透率为大于0.2,后壳通透率定义为金属后壳上的所有通气窗口的有效通气面积除以金属后壳在轴向方的投影面积(也称为后壳理想通气面积),本文以后将有详细的定义。 

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