專利名稱：負壓回流表面散熱式led燈具光源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大功率LED照明應用領域，通過采用新型高效的散熱方式，使LED光源縮小體積，降低成本，使其在任何封閉型和非封閉性燈具中，在不做任何加工改造的前提下，可直接替傳統光源的金鹵燈，鈉燈，節能燈和白熾燈，應用于路燈，隧道燈，工礦燈以及各種戶外和室內照明。
背景技術：
LED在工作的時候會產生熱量，如果不采取散熱措施，那么熱量的累積會很快將其損壞，所以，采用LED做光源的燈具都有散熱結構。另外，LED又是一種表面發光的器件，也就是說，它只有一個面發光，而另外一面是不發光的，而且因為結構的原因，光線也不能穿透至此面。LED燈具傳統的散熱方式，是在其不發光的一面采用導熱材料做成散熱器進行散熱。目前也有采用風扇氣流進行散熱的實例，但是，其散熱的部位還是針對LED的非發光面。由于LED是表面發光的器件,所以，其工作時熱量的產生同樣也源于發光面之表層。而這個熱量要傳遞到非發光面上的散熱器，需要經過外延層，藍寶石基板，金屬反射層，絕緣層，銅基座，粘膠層，鋁基板等一系列結構，顯而易見，這些結構嚴重的阻礙了熱量的傳遞，再加上溫度的梯度效應，所以，在非發光面進行散熱，效率是無法提高的，在這種狀況下，實際上LED管芯始終還是在一個較高的溫度下工作。為了加大散熱量，滿足LED工作需要，采用散熱器的燈具只能夠采用加大散熱器的體積的辦法，這樣，不但增加成本，而且體積也無法與傳統光源相匹配，也就是說無法直接替代傳統光源。而采用風扇散熱方案的，由于非發光面散熱效率低的因素，也只有加大通風量來解決，這樣，不但燈體體積大，而且風扇的功率也要求較大，另外，為了彌補風道流量及換氣的需要，減小體積，都要對原燈具進行結構改造。以路燈為例，專利號為200810141603.8的實用新型，專利號為ZL200920136607.7的實用新型，均需要在原有燈罩上進行二次加工才能滿足工作要求，所以只能做到有限的替換傳統光源，而并非完全替代。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種LED燈具的散熱系統，采用對LED發光面進行散熱的方法，提高其散熱效率，使LED燈具體積減小，且不需對傳統燈具結構做任何加工和改造而在任何封閉空間均可獨立使用，以完成對傳統金鹵燈，鈉燈，節能燈，白熾燈的完全替代。本實用新型設計方案如下:在一個封閉的光源結構內，利用光源體，光源面罩，光源基座，光源尾座以及光源安裝板，將光源結構內部隔離為兩個大小不等的腔體，我們把空間大的腔體定義為負壓腔體，把空間小的腔體定義為散熱腔體，兩個腔體在光源尾座部分聯通。兩個腔體在光源基座部位各有開孔，在負壓腔體的開口上裝有負壓風扇。
圖1是本實用新型結構原理示意。圖2是本實用新型應用于傳統路燈燈罩內的實用例。圖3是本實用新型應用于普通照明場所替代金鹵燈，鈉燈，節能燈時的實用例。其中，1-負壓腔體，2-散熱腔體，3-光源基座，4-光源體，5-光源面罩，6_光源尾座，7-光源安裝板，8-光源，9負壓風扇，10-進風口，11-路燈燈體，12-路燈反光罩，13-路燈燈罩，14-通用標準燈頭，15-特別設計出風口。另外,帶箭頭線條所指為氣流流動方向。
具體實施方式
本實用新型工作原理如下:如圖1所示，本實用新型由光源體4，光源安裝板7以及光源面罩5組成負壓腔體I跟散熱腔體2，而LED光源8的發光面置于散熱腔體2之中。通電后，負壓風扇9開始工作，氣流沿圖中帶箭頭線條方向流動。由于負壓腔體I與散熱腔體2的容積相差甚遠，因此，在負壓腔體2內就形成了一個負壓，這個負壓迫使氣流在散熱腔體2中加速流動。由于此時LED光源8的發光面置于散熱腔體內，又因為LED工作時產生的熱量也集中在發光面一側，所以，高速流動的氣流就將這些熱量帶走，通過負壓腔體I送出燈體，這個過程達到了為LED光源散熱的目的。從以上原理和一般常識可以看出，本實用新型因為采用對LED光源發光面進行散熱，所以散熱直接，使得LED光源上的累積熱量大幅度減少，另外，由于采用高速氣流進行散熱，所以散熱效率非常高。而本實用新型與其他氣流散熱方法的根本不同之處在于，不是加大風扇功率和換氣量來獲得散熱效率，而是采用了改變兩個流道的容積比來加快散熱速度，所以，使燈具的小型化成為了可能。圖2是應用于路燈的實用例，在路燈中，由于光照面是單方向的，所以采用了半圓型光源罩的形式，需要說明的是，為了不做任何加工和改造直接替換原路燈用的金鹵燈和鈉燈，所以，需要在光源基座3上加裝與原路燈燈座14相匹配的卡座，另外，整個光源體的直徑必須小于路燈燈座之內徑。這樣，更換后光源在路燈反光罩12內的位置與原來金鹵燈是一致的，整個燈具的配光曲線亦沒有改變。另外，由于本實用新型的進出風口同處于燈具光源的一端，且位于原路燈反光罩12與路燈燈罩13所構成的密閉腔體之外，所以，該密閉腔體內氣流不參與本實用新型的氣流循環，因此，就可以在不進行任何加工和改造的前提下直接替換器原來所用的金鹵燈，鈉燈光源。圖3是通用光源的實用例，由于需要全角度的光照，所以，光源安裝板7采用管狀結構，其自身內徑構成負壓腔體I，光源8均勻分布于其表面,并置于由管狀光源面罩5與光源安裝板7外徑所構成的散熱腔體2中。在光源基座3上面開進風口 10和特別設計的出風口 15，這個特別設計的意義在于，可以在光源基座中心放置通用標準燈頭14，這樣，就可以在任何燈具上直接使用。在圖2，圖3實用例中，燈具通電后，光源8發光，同時負壓風扇9工作，在負壓腔體I中形成負壓。由于負壓腔體I與散熱腔體2是通過尾座6相通的，所以外部氣流通過置于散熱腔體2末端的進風口 10流向負壓腔體1，并在負壓風扇9的作用下通過出風口 15排出燈體之外(圖二所示的在路燈上使用的光源由于可以直接通過負壓風扇9直接排出氣流，故不設此出特殊設計的風口)。另外，由于散熱腔體2容積小于負壓腔體1，所以，通過散熱腔體2的氣流在外界氣壓的作用下，高速流過散熱腔體2，同時快速帶走光源8產生的熱量。從而達到了小體積高效散熱的目的。另外，在實際應用中，無論負壓腔體還是散熱腔體，都可以根據需要，分解為數個通道進行組合以便進行特殊燈具的設計和使用。
權利要求1.負壓回流表面散熱式LED燈具光源，由光源體，光源面罩，光源基座，光源尾座以及光源安裝板，電器控制板，風扇和LED光源組成，其特征是:光源體和光源面罩組成圓柱體形狀，光源尾座與光源基座置于圓柱體兩端，光源，光源安裝板及電氣控制板置于圓柱體內，風扇置于光源基座，形成一個獨立的照明光源。
2.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:將光源結構內部隔離為兩類大小不等的腔體，利用在兩個容積不同但相通的流道中，氣流流速也不同的原理，以抽負壓的方式，使氣流高速通過LED發光面，帶走其工作時產生的熱量，同時使整個結構在一個獨立的燈體內完成，使之成為一個適合于各種安裝環境的可單獨工作，而不需要附加和更改任何結構來進行輔助工作的燈具光源。
3.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:利用本身結構在光源內部隔離出的兩類大小不等且相互連通的腔體，其中一類腔體用來產生負壓，另外一類腔體用來散熱，兩個腔體有一個以上通道連接，用于散熱的腔體有進風口，用于產生負壓的腔體具有出風口，在出風口部位裝有產生負壓的風扇。
4.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:用來產生負壓的腔體的容積大于用來散熱的腔體的容積。
5.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:用來產生負壓的腔體和用來散熱的腔體均可以是單腔體結構，也可以是多腔體結構，即一個用途的腔體可以根據需要采用分解為一個以上的腔體進行功能組合。
6.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:無論哪種用途的腔體，可以采用任意形狀。
7.根據權利要求1所述的LED燈具光源，其特征是:LED光源之發光面放置在用于散熱的腔體內。
專利摘要本實用新型公開一種負壓回流表面散熱式LED燈具光源，由光源體，光源面罩，光源基座，光源尾座以及光源安裝板，電器控制板，風扇和LED光源組成，其特征是光源體和光源面罩組成圓柱體形狀，光源尾座與光源基座置于圓柱體兩端，光源，光源安裝板及電氣控制板置于圓柱體內，風扇置于光源基座，形成一個獨立的照明光源。
文檔編號F21V29/02GK203052247SQ20122029917
公開日2013年7月10日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者楊京 申請人:楊京