一種光源溫度自動調節燈具的制造方法與工藝

本發明涉及一種照明燈具以及其光源散熱方式。

背景技術：
目前，現有的燈具基本上采用固定的散熱結構，個別大功率燈具采用風扇加強散熱，只考慮到光源工作溫度在較高溫度環境，對于低溫環境情況下燈具啟動性變差，光效率較低，影響了照明的節能效果和亮燈控制的快捷性。

技術實現要素：
本發明的光源溫度自動調節燈具能用于較惡劣的低溫工作環境，避免了使用傳統燈具在低溫環境下，燈具啟動性能變差，光效率較低，節能效果差，開燈啟動時間長的缺陷。本發明的光源溫度自動調節燈具的溫度調節原理是：采用高光效光源作為光源，光源將產生的熱量傳給光源散熱板，光源散熱板上有溫度探頭，溫度探頭將光源散熱板上溫度值轉成電信號，電信號傳給散熱控制器，散熱控制器根據溫度電信號值與預設定參數值對比后，按預設邏輯輸出驅動電流，驅動調節電機，帶動散熱調節機構來調整光源散熱板上散熱片與殼體上內散熱器的接觸面積；當探測到溫度較低時，調節電機帶動散熱調節機構來減小光源散熱板上散熱片與殼體上內散熱器的接觸面積；當探測到溫度較高時，調節電機帶動散熱調節機構來加大光源散熱板上散熱片與殼體上內散熱器的接觸面積；進而調節光源散熱板經殼體向外的熱量傳遞的熱阻，實現燈具的光源溫度自動調節。本發明中，為減少光源的光源散熱板通過散熱調節機構將熱量直接傳遞給殼體，散熱調節機構與光源散熱板之間采用導熱系數低的隔熱部件隔熱；為減少光源及光源散熱板通過空氣向殼體和燈罩的傳播，殼體與燈罩組成的密閉腔體抽成真空。本發明的有益效果是，本發明的光源溫度自動調節燈具能用于較惡劣的低溫工作環境，光源工作溫度按預設自動調節到最佳狀態，光源光效率較高，節能效果好，光源啟動至穩定時間短。本發明的目的是通過下述技術方案來實現：1.一種光源溫度自動調節燈具，其特征是由殼體1、密封圈2、燈罩3、光源散熱板4及其板上的光源4-1和線路板4-2和溫度探頭4-3和散熱調節機構5、殼體1上裝有調節電機6和散熱控制器7和真空閥10組成；光源散熱板4通過散熱調節機構5、調節電機6聯接在殼體1上，散熱調節機構5中的隔熱套5-1、隔熱墊5-2用于減少光源散熱板4和光源4-1通過散熱調節機構5及調節電機6與殼體1進行熱交換；殼體1與燈罩3間，在密封圈2的作用下，形成一個密閉腔體，由殼體1上的真空閥10進行密閉腔體抽真空，減少外界熱量經殼體1、燈罩3通過密閉腔體內的氣體與光源散熱板4和光源4-1進行熱量交換；光源散熱板4上溫度探頭4-3，按所受溫度產生相應電信號給散熱控制器7，散熱控制器7驅動調節電機6，帶動散熱調節機構5，調整光源散熱板4上散熱片與殼體1內散熱器1-2的接觸面積，進而調節光源4-1經光源散熱板4及殼體1向外的熱量傳遞，將光源的溫度穩定在設定范圍之內。按上述1所述的一種光源溫度自動調節燈具，其殼體1上具有內散熱器1-2，還有外散熱器1-1，均與殼體1成一體鑄造成，減少殼體1的內、外散熱器間的熱阻。按上述1所述的一種光源溫度自動調節燈具，其電源線8在通過殼體1時，電源線外皮均為剝開一段，并用密封絕緣填料8-1將裸露導線之間以及與殼體1之間進行絕緣和密封。按上述1所述的一種光源溫度自動調節燈具，其散熱控制器7的內部電路是由電源變換器PW和恒流控制器PH、溫度比較驅動電路CK組成；電源變換器PW將輸入電源轉換成內部電路使用的電源，恒流控制器PH供應光源4-1恒定的工作電流，保障光源4-1的穩定工作；溫度探頭4-3聯接溫度比較驅動電路CK，溫度比較驅動電路CK根據溫度參數與電路設定值比較后，按設定邏輯驅動調節電機6正轉、反轉或停止。按上述1所述的一種光源溫度自動調節燈具，其在于光源散熱板4上的阻熱導向塊4-4由低導熱系數材料制成；調節電機6的輸出軸上有外螺紋，與散熱調節機構5的內螺紋配合；調節電機6輸出軸旋轉時，推動散熱調節機構5只做沿電機軸向運動，阻熱導向塊4-4卡在殼體1的導向槽1-3內，限制了散熱調節機構5和光源散熱板4跟隨調節電機6輸出軸的轉動。按上述1所述的一種光源溫度自動調節燈具，其限位開關11對散熱調節機構5在調節過程中進行行程保護，當散熱調節機構5超出設計位置時，停止調節電機6在該方向上供電方式，在一個方向上防止散熱調節機構5脫離調節電機6的螺紋軸，另一個方向上防止光源散熱板4與殼體1內散熱器1-2的頂死后，調節電機6堵轉而損壞。常見幾種照明方式的概述：1)熒光燈照明，燈具殼體內裝有熒光燈、鎮流器，熒光燈相比高亮LED燈光效低、壽命低，熒光燈管內含有汞金屬，易污染環境；由于燈管溫度不能保持一定范圍，低溫時光效較低，難以啟動，高溫時燈管易老化，壽命短。2)普通LED燈照明，燈具殼體內裝有LED光源和電器，LED光源一般是固定散熱方式，在常溫下能正常使用，由于LED光源溫度不能保持一定范圍，在低溫時光效較低；如果設計成只在低溫工作時，則常溫時LED光源易老化，壽命短。3）普通白熾燈照明，光效太低，已被陶汰。4）氣體放電燈照明，低溫時光效較低，啟動困難。本發明與現有情況相比，光源工作溫度自動調節到最佳狀態，光源光效率高，節能效果好，光源啟動至穩定時間短；特別是在低溫環境下，由于光源工作環境穩定，光源使用壽命長，開、關燈使用方便，經濟環保，燈具能用于較惡劣的工作環境。附圖說明圖1是實施案例一圖說明：1.殼體；1-1.外散熱器；1-2.內散熱器；1-3.導向槽；2.密封圈；3.燈罩；4.光源散熱板；4-1.光源；4-2.線路板；4-3.溫度探頭；4-4.阻熱導向塊；4-5.螺釘1；5.散熱調節機構；5-1.隔熱套；5-2.隔熱墊；5-3.螺釘2；6.調節電機；6-1.螺釘3；7.散熱控制器；8.電源線；8-1.密封絕緣填料；9.電線；10.真空閥；10-1.單向閥塞；10-2.透氣螺塞；10-3.閥密封圈；11.限位開關。圖2是實施案例電氣圖1說明：4-1.光源；4-2.線路板；4-3.溫度探頭；6.調節電機；7.散熱控制器；8.電源線；9.電線；11.限位開關；K1.步進按鈕；PW.電源變換器；PH.恒流控制器；CK.溫度比較驅動電路；V+.直流電源+極，V-.直流電源-極；M1、M2.直流調節電機電極；La+、La-.光源正、負極；T.溫度探頭電極，V1.控制電源+極，G.工作地，H.高位信號，L.低位信號。圖3是實施案例二圖說明：1.殼體；1-1.外散熱器；1-2.內散熱器；1-3.導向槽；2.密封圈；3.燈罩；3-1.燈罩壓圈；3-2.螺釘4；4.光源散熱板；4-1.光源；4-2.線路板；4-3.溫度探頭；4-4.阻熱導向塊；4-5.螺釘1；5.散熱調節機構；5-1.隔熱套；5-2.隔熱墊；5-3.螺釘2；6.調節電機；6-1.螺釘3；7.散熱控制器；8.電源線；8-1.密封絕緣填料；9.電線；10.真空閥；10-1.單向閥塞；10-2.透氣螺塞；11.限位開關。圖4是實施案例三圖說明：1.殼體；1-1.外散熱器；1-2.內散熱器；1-3.導向槽；2.密封圈；3.燈罩；3-1.燈罩壓圈；3-2.螺釘4；4.光源散熱板；4-1.光源；4-2.線路板；4-3.溫度探頭；4-4.阻熱導向塊；4-5.螺釘1；5.散熱調節機構；5-1.隔熱套；5-2.隔熱墊；5-3.螺釘2；6.調節電機；6-1.螺釘3；7.散熱控制器；8.電源線；8-1.密封絕緣填料；9.電線；10.真空閥；10-1.單向閥塞；10-2.透氣螺塞，11.限位開關。圖5是實施案例電氣圖2說明：4-1.光源；4-2.線路板；4-3.溫度探頭；6.調節電機；7.散熱控制器；8.電源線；9.電線；11.限位開關；K1.步進按鈕；PW.電源變換器；PH.恒流控制器；CK.溫度比較驅動電路；L.交流電源相線，N.交流電源零線，GND.殼體接地線；M1、M2.直流調節電機電極；La+、La-.光源正、負極；T.溫度探頭電極，V1.控制電源+極，G.工作地，H.高位信號，L.低位信號。具體實施方式實施案例一結合圖1、圖2進一步詳細描述：1、一種光源溫度自動調節燈具，殼體1采用鋁合金材料制成，殼體1為圓形；外散熱器1-1為環形，其各環形均勻有8處斷開成條徑向散熱槽；內散熱器1-2為環形；導向槽1-3為對稱2條；密封圈2為彈性密封膠圈；燈罩3由PC膠料制成，燈罩外圈上有內螺紋與殼體1上外螺紋相配合；光源散熱板4為鋁合金材料制成，其一面有與殼體1的內散熱器1-2相配合的環形散熱器，另一面與光源線路板4-2相配的受熱面；光源4-1由大功率高效LED燈珠組成；溫度探頭4-3為貼片式，焊在靠近LED燈珠的線路板4-2上，線路板4-2采用鋁基板，鋁基板與光源散熱板4間均勻涂有導熱膏，并用鋁釘聯接；4-5的螺釘1將阻熱導向塊4-4固定在光源散熱板4上，阻熱導向塊4-4采用玻纖增加PC材料制成；散熱調節機構5采用球墨鑄鐵材料制成；隔熱套5-1和隔熱墊5-2均采用隔熱材料制成；調節電機6采用帶行星減速的直流電機；散熱控制器7由塑膠殼和內部電路板組成,內部電路原理見實施案例電氣圖1,內部電路板上有電源變換器PW，電源變換器PW將進線的直流電進行降壓、穩壓后給后續電路供電；內部電路板上有恒流控制器PH和溫度比較驅動電路CK；電源線8為耐侯軟電纜線；密封絕緣填料8-1采用雙組份改性環氧樹脂灌封料；電線9采用硅膠軟線；真空閥10采用黃銅鍍鉻制成；單向閥塞10-1彈性密封膠球制成；透氣螺塞10-2采用黃銅鍍鉻制成；閥密封圈10-3為彈性密封膠圈；限位開關11采用二個光電開關組合。2、燈具裝配方法：2．1、將電源線8從殼體1的出線孔穿出，同時將散熱控制器7卡接在調節電機6上，并裝入殼體1的中心腔體內，用不銹鋼螺釘3將調節電機6固定在殼體1上。2．2、殼體1背部朝上，將電源線8靠近殼體1出線口處破皮一段，并將破口處回塞殼體1的灌封腔內，裸露導線間用塑膠片隔開，灌入密封絕緣填料8-1，并等待密封絕緣填料固化。2．3、將散熱調節機構5、隔熱套5-1和隔熱墊5-2按圖1所示順序，用不銹鋼螺釘2固定在光源散熱板4上。2．4、用4-5的螺釘1將阻熱導向塊4-4固定在光源散熱板4上。2．5、將光源4-1、溫度探頭4-3，焊在線路板4-2上，再將線路板4-2背面均勻涂上導熱膏，并用鋁釘固定在光源散熱板4上。2．6、將限位開關11用螺釘固定在殼體1上，將散熱控制器7的引出電線9按圖2的電路焊在線路板4-2上。2．7、將光源散熱板4上散熱調節機構5的中心螺孔對準調節電機6的螺紋軸，將阻熱導向塊4-4對準殼體1上的導向槽1-3；在常溫下，給電源線8接上電源，按壓步進按鈕K1，調節電機6轉動，將光源散熱板4導入電機軸上，進入限位開關的行程范圍，松開按壓步進按鈕K1，關斷電源線8電源；將限位開關11的引線按圖2的電路焊在線路板4-2上。2．8、將密封圈2壓入殼體1的密封槽內，將燈罩3擰在殼體1上。2．9、組裝真空閥：將單向閥塞10-1放入真空閥10孔內，擰入透氣螺塞10-2，透氣螺塞10-2要對單向閥塞10-1有一定的壓力，再將閥密封圈10-3套在真空閥10上。2．10、將組裝后的真空閥擰入殼體1，用真空泵通過真空閥10對燈具抽真空。檢查質量，完成裝配。實施案例二結合圖3、圖5進一步詳細描述：1、一種光源溫度自動調節燈具，殼體1采用鋁合金材料制成，殼體1為圓形；外散熱器1-1為環形，其各環形均勻有8處斷開成條徑向散熱槽；內散熱器1-2為環形；導向槽1-3為對稱2條；密封圈2為彈性密封膠圈；燈罩3由PC膠料制成，燈罩壓圈3-1由不銹鋼制成；螺釘4為不銹鋼螺釘；光源散熱板4為鋁合金材料制成，其一面有與殼體1的內散熱器1-2相配合的環形散熱器，另一面與光源線路板4-2相配的受熱面；光源4-1由大功率高效LED燈組成；溫度探頭4-3為貼片式，焊在靠近LED燈珠的線路板4-2上，線路板4-2采用鋁基板，鋁基板與光源散熱板4間涂有導熱膏,并用鋁釘聯接；4-5的螺釘1將阻熱導向塊4-4固定在光源散熱板4上，阻熱導向塊4-4采用玻纖增加PC材料制成；散熱調節機構5采用球墨鑄鐵材料制成；隔熱套5-1和隔熱墊5-2均采用隔熱材料制成；調節電機6采用帶行星減速的直流電機；散熱控制器7由塑膠殼和內部電路板組成,內部電路原理見實施案例電氣圖2,內部電路板上有電源變換器PW，電源變換器PW將交流轉成直流并降壓、穩壓后給后續電路供電；內部電路板上有恒流控制器PH和溫度比較驅動電路CK；電源線8為耐侯軟電纜線；密封絕緣填料8-1采用雙組份改性環氧樹脂灌封料；電線9采用硅膠軟線；真空閥體直接在殼體1上加工制成；單向閥塞10-1彈性密封膠球制成；透氣螺塞10-2采用黃銅鍍鉻制成；限位開關11采用二個彈性觸點式開關組合。2、燈具裝配方法：2．1、將電源線8從殼體1的出線孔穿出，同時將散熱控制器7卡接在調節電機6上，并裝入殼體1的中心腔體內，用不銹鋼螺釘3將調節電機6固定在殼體1上。2．2、殼體1背部朝上，將電源線8靠近殼體1出線口處破皮一段，并將破口處回塞殼體1的灌封腔內，裸露導線間用塑膠片隔開，灌入密封絕緣填料8-1，并等待密封絕緣填料固化。2．3、將散熱調節機構5、隔熱套5-1和隔熱墊5-2按圖3所示順序，用不銹鋼螺釘2固定在光源散熱板4上。2．4、用4-5的螺釘1將阻熱導向塊4-4固定在光源散熱板4上。2．5、將光源4-1、溫度探頭4-3，焊在線路板4-2上，再將線路板4-2背面均勻涂上導熱膏，并用鋁釘固定在光源散熱板4上。2．6、將限位開關11用螺釘固定在殼體1上，將散熱控制器7的引出電線9按圖5的電路焊在線路板4-2上。2．7、將光源散熱板4上散熱調節機構5的中心螺孔對準調節電機6的螺紋軸，將阻熱導向塊4-4對準殼體1上的導向槽1-3；在常溫下，給電源線8接上交流電源，按壓步進按鈕K1，調節電機6轉動，將光源散熱板4導入電機軸上，進入限位開關的行程范圍時，松開按壓步進按鈕K1，關斷電源線8電源；將限位開關11的引線按圖5的電路焊在線路板4-2上。2．8、將密封圈2壓入殼體1的密封槽內，將燈罩3對中心后壓在密封圈2上，再將燈罩壓圈3-1蓋上；并用螺釘4將燈罩壓圈3-1均勻地擰在殼體1上。2．9、組裝真空閥：將單向閥塞10-1放入殼體1的真空閥10孔內，擰入透氣螺塞10-2,透氣螺塞10-2要對單向閥塞10-1有一定的壓力。2．10、用真空泵通過殼體1上的真空閥10孔對燈具抽真空。檢查質量，完成裝配。實施案例三結合圖4、圖5進一步詳細描述：1、一種光源溫度自動調節燈具，與實施案例二的大部分相同，不同的是構造圖見圖4，燈罩3由鋼化玻璃制成；燈罩3與燈罩壓圈3-1間也有密封圈2，此處密封圈主要是為裝配時，燈罩3的玻璃受壓力均勻；單向閥塞10-1采用不銹鋼球和不銹鋼彈簧組成，加工時對鋼球與閥體的配合密封面要求高，抽真空時閥塞10-1的不銹鋼球不會變形，使用壽命長。2、燈具裝配方法：燈具裝配方法與實施案例二的大部分相同，不同的是構造圖見圖4，其它不同如下：2．1、實施案例二的2．8條為“將密封圈2壓入殼體1的密封槽內，將燈罩3對中心后壓在密封圈2上，將另一個密封圈2對中心后放在燈罩3上，再將燈罩壓圈3-1蓋上；并用螺釘4將燈罩壓圈3-1均勻地擰在殼體1上。”2．2、實施案例二的2．9條為“組裝真空閥：將單向閥塞10-1的不銹鋼球先放入殼體1的真空閥10孔內，再放入不銹鋼彈簧，擰入透氣螺塞10-2，透氣螺塞10-2要對單向閥塞10-1的不銹鋼彈簧有一定的壓力。”