[发明专利]一种基于重力热管强散热的LED防爆灯

说明书

技术领域

本发明属于专用照明技术领域，具体为一种基于重力热管强散热的LED防爆灯。

背景技术

在煤矿井下，石油开采现场和精炼厂，化工车间等场合容易出现爆炸性气体混合物或可燃性粉尘云，这些场合的照明灯具需要具有防爆功能，防止灯具产生电弧、火花或高温引燃爆炸性气体、可燃粉尘等物质引起爆炸或燃烧。目前常用防爆灯特别是隔爆型防爆灯的光源主要是荧光灯、高压钠灯、金卤灯等气体放电灯，在不同程度上存在重金属污染、启动时间长、光效不高等缺点。LED作为第四代光源，具有发光效率高，显色性好，工作电压低等优点，成为未来防爆灯的首选光源。目前大功率LED的功率密度可达数百W/cm2，电光转换效率约为30%，加之LED芯片体积很小，因此其芯片处的热流密度极高。不良的散热会导致LED发光效率下降、寿命降低、光谱漂移甚至烧毁芯片，而且过高的温度也使得防爆灯具无法满足Ⅱ、Ⅲ类电器的T5/T6温度标准，不能在某些爆炸性气体的环境中使用。

针对现有技术的检索发现，专利申请号201010215572.3，发明名称为防爆灯具。其采用的散热结构为灯具壳体外向上均匀凸设多个散热栏部，每个散热栏部包括多个鳍状散热筋，各个鳍状散热筋之间留有预定的间隙。由于各散热筋上下不通透，这种散热结构容易产生积灰，影响散热效果。

专利申请号201310291756.1，发明名称为一种基于新型散热结构的LED防爆灯。该技术采用将散热片放置在壳体内部，侧壁开有通风槽、下表面与散热壳体上表面相接并与散热壳体一起形成内部散热通道。可以预计，内置的散热片散热效果相对较差，虽然可以在一定程度上减缓积灰的产生，但随着时间的增加累积的积灰会堆积在灯具内部，使散热能力下降。

专利申请号201220341889.6，实用新型名称为一种LED防爆灯。该技术采用将LED光源模组和热管一起固定在柱状凸块的侧面上，热管另一端与散热底座相连。采用热管的散热结构可以提高灯具的散热效果，但每根热管的截面积限制了散热效果，而且多根热管增加了结合面的数目，不利于制作成隔爆型等类型的防爆灯具。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种结构简单、实用、高效的基于重力热管强散热的LED防爆灯的技术方案，其散热效果良好，电源与光源相互隔离，可实现更高的防爆要求。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于包括重力热管，重力热管由蒸发段、冷凝段构成，蒸发段呈碗状结构，冷凝段为一根以上且分布在蒸发段边缘四周，重力热管内部抽真空并填充导热介质，各冷凝段外壁配合设置散热鳍片，各冷凝段之间空隙配合设置金属侧壁，金属侧壁、冷凝段顶部对齐，重力热管配合设置上盖；上盖、重力热管、金属侧壁围合后构成电源腔，电源腔内设置防爆挡板，防爆挡板一侧的电源腔内设置电源模块；重力热管底部配合设置热沉，热沉底面上设置LED光源模组，LED光源模组外围配合设置灯罩构成光源腔。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于重力热管底部配合设置底座、灯罩底座，灯罩顶部与灯罩底座配合连接，灯罩外部配合设置金属网罩，金属网罩顶部与底座配合连接。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于重力热管底部设置小孔，电源模块的导线穿过小孔连接LED光源模组。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于重力热管采用铜、铝或其合金制成，其外层壁厚1.0-3.0mm，内层壁厚5-10mm。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于金属侧壁采用铜、铝、铸铁或其合金制成，金属侧壁的厚度为5-10mm，金属侧壁与重力热管结合处焊接配合。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于重力热管的蒸发段底部内表面设置一组导热柱，冷凝段内表面设置导流沟槽，重力热管内表面其它部分进行喷砂的表面粗糙化处理。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于导热介质为三氯三氟乙烷、水、乙醇或丙酮，导热介质的填充量以重力热管未工作时液态体积占蒸发段的1/4-1/3。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于散热鳍片采用冲压或焊接方式固定在各冷凝段外壁。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于LED光源模组由一颗或一颗以上大功率LED封装构成，热沉为金属芯印刷电路板、陶瓷基板或铝合金基板。

所述的一种基于重力热管强散热的LED防爆灯，其特征在于冷凝段为3-8个，冷凝段外部均匀分布10-30个三角形散热鳍片。