專利名稱：具有柔性重力熱管散熱器的led高桿燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種發光二極管技術領域的裝置，具體是一種具有帶空心管肋柔 性重力熱管散熱器的LED高桿燈。
背景技術：
高桿燈是用于市政工程、公路、立交橋、停車場、體育場、貨場、港口、機場及市民休 閑廣場等戶外照明工程的一種燈飾，造型美觀，具有很強的裝飾性。傳統的高桿燈一般使用 高壓鈉燈，為了保證燈泡穩定地工作，電路中必須串聯鎮流器。目前與高壓鈉燈配套使用的 鎮流器均為電感性鎮流器。其缺點是較笨重、耗能和價格偏高。同時高壓鈉燈的點燈電路 是一個非線性電路，功率因數也較低。LED大功率路燈光源具有長壽命、高顯色、節能、綠色 環保、高亮度、高穩定等特性，適用范圍廣，可配合太陽能、風光互補、市政路燈等戶外照明 工程的使用，使用壽命5萬小時以上，大大降低了路燈的維護成本，是取代傳統鈉燈的新光 源。LED大功率路燈光源現在技術水平已經能夠取代傳統的高桿燈(鈉燈)，在同一照度情 況下，所消耗的能源大約為傳統鈉燈的70%，將其應用于高桿燈具有光照效率高，照明面積 大，照明效果好，光源集中，光照均勻，眩光小，易于控制、維修等優點。而影響LED大功率路 燈光源性能發揮的主要技術因素是散熱和驅動問題。在驅動高亮度LED大功率路燈光源 時，因為所有未作為光輸出的功率都轉化成熱量能耗，如何解決LED和驅動IC的散熱是個 急待解決的瓶頸問題。經過對現有技術的檢索發現，中國專利申請號200810027959. 9，發明名稱一種 大功率Led燈快速散熱的方法。該技術本質上是一個重力熱管概念，該裝置用儲液腔將LED 基板和散熱金屬底座整體包圍，裝置密封性很難保證，很難實際應用。中國專利申請號200810029568.0，發明名稱為一種基于熱管散熱的大功率LED 模組框架式路燈。該技術將多個LED分散在多個小LED鋁基板上，每個小鋁基板安裝在其 對應的一個圓柱形絲網熱管固定板上，通過橫插在熱管固定凹槽上的熱管將熱量導出。該 裝置使用的是小功率LED。這種方法的散熱能力和現有的翼片散熱相差不大。絲網類熱管 的最大散熱能力都不大，而且裝置元部件過于零散，并不適用于大功率LED散熱。中國專利申請號200810217336. 8，發明名稱為一種用于LED燈具的真空液 體散熱裝置。該技術采用一個大空心長方體散熱體，內置導熱液體并抽真空，散熱體 表面有翅片。此專利應用的原理也是平板重力熱管的原理，其結構與中國專利申請號 200810029568. 0中所記載的技術內容相似。中國專利申請號200910084525. 7，發明名稱為帶相變散熱結構的由LED構成的 燈。該技術由基本成“回”字形的帶相變液體的真空密封內腔構成一個重力形平板熱管，其 內壁包圍LED啟動電源底板，僅靠一個金屬電源底板的兩端與散熱器熱管相連，總體散熱 效果并不高。通過比較發現現有的大多數專利為了解決大功率LED散熱問題，大多采用熱管技 術。一類采用商品化的溝槽和絲網類熱管，一類采用箱形重力熱管。大多都用商品化的熱管，溝槽和絲網類熱管的最大散熱能力都不大，不適用于大功率的LED燈。對于重力熱管來 說，目前各專利中的散熱器都是一個基本概念，沒有具體的有針對性的設計熱管結構，更沒 有專門針對高桿燈散熱特點的專利。安裝在高空中的LED高桿燈經常處于強風中，氣流方 向不確定，目前各類散熱器使用的肋片設計存在缺陷。高桿燈燈具的設計在考慮散熱的同 時，必須輕巧，易于高空安裝，現有的各類散熱器結構沒有考慮這些特點。
發明內容
本發明針對 現有技術存在的上述不足，提供一種具有柔性重力熱管散熱器的LED 高桿燈，具有輕便結構的柔性重力熱管，散熱特性好、結構緊湊、加工方便、安裝簡便、使用 安全可靠的帶空心管肋的柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈。可用于市政工程、公路、立交 橋、停車場、體育場、貨場、港口、機場及市民休閑廣場等戶外照明工程。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱 管散熱器、燈罩和反光板，其中LED基板的一側與LED燈具固定連接，另一側與柔性重力熱 管散熱器的蒸發部固定連接，燈罩和反光板與LED基板上LED燈具的一側固定連接，反光板 與柔性重力熱管散熱器相接觸。所述的柔性重力熱管散熱器包括蒸發部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發部 與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發部固定連接。所述的蒸發部包括熱管蒸發段、波紋管和蒸發段肋板，其中半圓形的熱管蒸發 段固定設置于蒸發段肋板的中部，蒸發段肋板與LED基板固定連接，半圓形的熱管蒸發段 的頂部兩端分別與波紋管相連接，波紋管的另一端與冷凝部固定連接，蒸發段肋板與承重 螺栓的一端固定連接且與反光板相接觸，起到擴展散熱面和調節光路的作用。所述的冷凝部包括熱管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中半圓形的熱管冷 凝段固定設置于冷凝段肋板的中部，冷凝段肋板與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空 心管肋以徑向方式固定設置于半圓形的熱管冷凝段的外側。本發明涉及的柔性重力熱管散熱器有如一副手銬形狀，很容易安裝在一根水平圓 管上(安裝燈盤)。一個人就可以輕松的在高空作業安裝。散熱器成帶空心管肋的圓環形， 由一個蒸發段和兩個帶有空心管肋的冷凝段組成重力型熱管。重力型熱管的蒸發段和冷凝 段分離，使用柔性圓角矩形截面波紋管連接重力型熱管的蒸發段和冷凝段，使得散熱器的 冷凝段部分可轉動。散熱器的機理是重力型熱管。采用空心圓管代替傳統散熱肋片，空心 管與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁溫度和整個冷凝段壁溫相同，增強了整個 冷凝部換熱能力(相當于散熱肋片的肋效率增加到理論最大極限值的100%)，減少了散熱 片面積和重量。依靠連接冷凝段和蒸發段肋板的承重螺栓使冷凝段和蒸發段緊緊夾緊安裝 燈盤，使得散熱器本身成為燈具的固定裝置。由于使用圓管型肋片，對所有方向氣流，其換 熱能力和氣流阻力是相同的。與現有技術相比，本發明具有以下的有益效果1.該裝置針對高桿燈特點設計，整體結構輕巧，安裝簡便。使用柔性圓角矩形波紋 管為熱管一部分，可以使散熱器的左右側冷凝段轉動，安裝時可以直接將散熱器夾在高桿 燈桿安裝燈盤上。2.用圓環形的重力熱管結構代替現有的導熱體結構形式，整個散熱器重量大為減輕，便于運輸，安裝和維修。減少金屬消耗，成本降低。3.采用空心管肋代替傳統直肋型散熱肋片，空心管肋與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁溫度和整個冷凝段壁溫相同，增強了整個冷凝部換熱能力(相當于散 熱肋片的肋效率增加到理論最大極限值的100%，約為一般散熱肋片肋效率的一半，既減少 了一半散熱面積)，減少了散熱片面積。同時，肋壁可以做得很薄，進一步減少了重量。4.采用空心管肋后，對任意方向空氣來流，換熱器的對流換熱能力和流動阻力基 本相同。換熱器可以設計的更加輕巧。
圖1為本發明主視圖。圖2為本發明仰視圖。圖3為本發明左視圖。圖4為圖3的A-A截面剖視圖。圖5為圖3的B-B截面剖視圖。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。如圖1和圖2所示，本實施例包括LED燈具1、LED基板2、柔性重力熱管散熱器 3、燈罩4和反光板5，其中LED基板2的一側與LED燈具1固定連接，另一側與柔性重力熱 管散熱器3的蒸發部6固定連接，燈罩4和反光板5與LED基板2上LED燈具1的一側固 定連接，反光板5與柔性重力熱管散熱器3相接觸。所述LED燈具1的功率大于100W。所述LED基板形狀為直徑8cmX 25cm的長方形板。所述的反光板5為高反光率鋁板制成，其表面所成彎曲鏡面可以起到聚光反射的 作用，能有效的對LED發出的光線方向進行集中。該聚光反射鋁板和蒸發段底部肋板緊密 相連形成散熱性能良好的擴展散熱表面。如圖3-圖5所示，所述的柔性重力熱管散熱器3包括蒸發部6和與之相連接的 冷凝部7，其中蒸發部6與LED基板2固定連接，冷凝部7通過承重螺栓與蒸發部6固定 連接。所述的蒸發部6包括熱管蒸發段8、波紋管9和蒸發段肋板10。熱管蒸發段8的 殼體尺寸為長25cmX寬IOcmX高5cm，內表面呈圓弧形。左右側面有蒸發段肋板10，該肋 板為長30cmX寬IOcmX厚Imm的鋼板，起到固定整體散熱器的作用。其中半圓形的熱管 蒸發段8固定設置于蒸發段肋板10的中部，蒸發段肋板10與LED基板2固定連接，半圓形 的熱管蒸發段8的頂部分別與波紋管9相連接，波紋管9的另一端與冷凝部7固定連接，蒸 發段肋板10與承重螺栓的一端固定連接且與反光板5相接觸，起到擴展散熱面和調節光路 的作用。所述的波紋管9為金屬材料制成的圓角矩形截面的波紋管9，可以進行一定角度的彎折。所述的冷凝部7包括熱管冷凝段11、空心管肋12和冷凝段肋板13。其尺寸為內徑10cm，外徑16cm，長25cm。其中半圓形的熱管冷凝段11固定設置于冷凝段肋板13的 中部，冷凝段肋板13與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空心管肋12以徑向方式固定設 置于半圓形的熱管冷凝段11的外側。所述的熱管冷凝段11為空心結構，該冷凝段上設有真空充液孔14，內部充有熱傳 導工質15，如填充占蒸發段總體積50%的純水，抽真空后密封。所述的空心管肋12以矩陣方式均勻分布于兩個四分之一圓環形的熱管冷凝段 11的外表面，空心管肋是頂端封閉的細銅管，其下端與熱管冷凝段相連通，其尺寸為外徑 12mm，長 20cmo本發明由于采用了帶空心管肋的雙冷凝段。目前無論是產品還是專利技術，都無 類似產品和技術。本發明不是現有技術或產品改進，無改進組件可前后比較。本發明和現 有的重量很大的鋁塊翅片式散熱器技術相比，整體結構輕巧，安裝簡便。采用空心管肋代替 傳統直肋型散熱肋片，空心管肋與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁溫度和整個 冷凝段壁溫相同，增強了整個冷凝部換熱能力相當于散熱肋片的肋效率增加到理論最大極 限值的100%，減少了散熱片面積。同時，肋壁可以做得很薄，進一步減少了重量。并對任意 方向空氣來流的對流換熱能力基本相同。使用柔性圓角矩形波紋管，可以使散熱器的左右 側冷凝段轉動，安裝時可以直接將散熱器夾在高桿燈桿安裝燈盤上。
權利要求
一種具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱管散熱器、燈罩和反光板，其中LED基板的一側與LED燈具固定連接，另一側與柔性重力熱管散熱器的蒸發部固定連接，燈罩和反光板與LED基板上LED燈具的一側固定連接，反光板與柔性重力熱管散熱器相接觸，其特征在于所述的柔性重力熱管散熱器包括蒸發部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發部與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發部固定連接。
2.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的蒸 發部包括熱管蒸發段、波紋管和蒸發段肋板，其中半圓形的熱管蒸發段固定設置于蒸發 段肋板的中部，蒸發段肋板與LED基板固定連接，半圓形的熱管蒸發段的頂部分別與波紋 管相連接，波紋管的另一端與冷凝部固定連接，蒸發段肋板與承重螺栓的一端固定連接且 與反光板相接觸。
3.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的冷 凝部包括熱管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中半圓形的熱管冷凝段固定設置于冷 凝段肋板的中部，冷凝段肋板與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空心管肋以徑向方式 固定設置于半圓形的熱管冷凝段的外側。
4.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的熱 管冷凝段為空心結構，該冷凝段上設有真空充液孔，內部充有液體工質。
5.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的空 心管肋以矩陣方式均勻分布于熱管冷凝段的外表面。
6.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的波 紋管為金屬材料制成的圓角矩形截面的波紋管。
7.根據權利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的反 光板為高反光率鋁板制成，其表面所成彎曲鏡面。
全文摘要
一種發光二極管技術領域的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱管散熱器、燈罩和反光板，柔性重力熱管散熱器包括蒸發部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發部與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發部固定連接。本發明散熱特性好、結構緊湊、加工方便、安裝簡便、使用安全可靠的帶空心管肋的柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈。可用于市政工程、公路、立交橋、停車場、體育場、貨場、港口、機場及市民休閑廣場等戶外照明工程。
文檔編號F21V29/00GK101871593SQ20101021637
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者劉振華, 李元陽, 林振玄 申請人:上海交通大學