具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯

摘要

一种发光二极管技术领域的具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，包括：LED灯具、LED基板、柔性重力热管散热器、灯罩和反光板，柔性重力热管散热器包括：蒸发部和与之相连接的冷凝部，其中：蒸发部与LED基板固定连接，冷凝部通过承重螺栓与蒸发部固定连接。本发明散热特性好、结构紧凑、加工方便、安装简便、使用安全可靠的带空心管肋的柔性重力热管散热器的LED高杆灯。可用于市政工程、公路、立交桥、停车场、体育场、货场、港口、机场及市民休闲广场等户外照明工程。

权利要求

1.一种具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，包括：LED灯具、LED基板、柔性重力热管散热器、灯罩和反光板，其中：LED基板的一侧与LED灯具固定连接，另一侧与柔性重力热管散热器的蒸发部固定连接，灯罩和反光板与LED基板上LED灯具的一侧固定连接，反光板与柔性重力热管散热器相接触，其特征在于：所述的柔性重力热管散热器包括：蒸发部和与之相连接的冷凝部，其中：蒸发部与LED基板固定连接，冷凝部通过承重螺栓与蒸发部固定连接；

所述的蒸发部包括：热管蒸发段、波纹管和蒸发段肋板，其中：半圆形的热管蒸发段固定设置于蒸发段肋板的中部，蒸发段肋板与LED基板固定连接，半圆形的热管蒸发段的顶部分别与波纹管相连接，波纹管的另一端与冷凝部固定连接，蒸发段肋板与承重螺栓的一端固定连接且与反光板相接触；

所述的冷凝部包括：热管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中：半圆形的热管冷凝段固定设置于冷凝段肋板的中部，冷凝段肋板与承重螺栓的另一端固定连接，若干根空心管肋以径向方式固定设置于半圆形的热管冷凝段的外侧；

所述的波纹管为金属材料制成的圆角矩形截面的波纹管。

2.根据权利要求1所述的具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，其特征是，所述的热管冷凝段为空心结构，该冷凝段上设有真空充液孔，内部充有液体工质。

3.根据权利要求1所述的具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，其特征是，所述的空心管肋以矩阵方式均匀分布于热管冷凝段的外表面。

4.根据权利要求1所述的具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，其特征是，所述的反光板为高反光率铝板制成，其表面所成弯曲镜面。

说明书

具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种发光二极管技术领域的装置，具体是一种具有带空心管肋柔性重力热管散热器的LED高杆灯。

背景技术

[0002] 高杆灯是用于市政工程、公路、立交桥、停车场、体育场、货场、港口、机场及市民休闲广场等户外照明工程的一种灯饰，造型美观，具有很强的装饰性。传统的高杆灯一般使用高压钠灯，为了保证灯泡稳定地工作，电路中必须串联镇流器。目前与高压钠灯配套使用的镇流器均为电感性镇流器。其缺点是较笨重、耗能和价格偏高。同时高压钠灯的点灯电路是一个非线性电路，功率因数也较低。LED大功率路灯光源具有长寿命、高显色、节能、绿色环保、高亮度、高稳定等特性，适用范围广，可配合太阳能、风光互补、市政路灯等户外照明工程的使用，使用寿命5万小时以上，大大降低了路灯的维护成本，是取代传统钠灯的新光源。LED大功率路灯光源现在技术水平已经能够取代传统的高杆灯(钠灯)，在同一照度情况下，所消耗的能源大约为传统钠灯的70％，将其应用于高杆灯具有光照效率高，照明面积大，照明效果好，光源集中，光照均匀，眩光小，易于控制、维修等优点。而影响LED大功率路灯光源性能发挥的主要技术因素是散热和驱动问题。在驱动高亮度LED大功率路灯光源时，因为所有未作为光输出的功率都转化成热量能耗，如何解决LED和驱动IC的散热是个急待解决的瓶颈问题。

[0003] 经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号200810027959.9，发明名称：一种大功率Led灯快速散热的方法。该技术本质上是一个重力热管概念，该装置用储液腔将LED基板和散热金属底座整体包围，装置密封性很难保证，很难实际应用。

[0004] 中国专利申请号200810029568.0，发明名称为：一种基于热管散热的大功率LED模组框架式路灯。该技术将多个LED分散在多个小LED铝基板上，每个小铝基板安装在其对应的一个圆柱形丝网热管固定板上，通过横插在热管固定凹槽上的热管将热量导出。该装置使用的是小功率LED。这种方法的散热能力和现有的翼片散热相差不大。丝网类热管的最大散热能力都不大，而且装置元部件过于零散，并不适用于大功率LED散热。

[0005] 中国专利申请号200810217336.8，发明名称为：一种用于LED灯具的真空液体散热装置。该技术采用一个大空心长方体散热体，内置导热液体并抽真空，散热体表面有翅片。此专利应用的原理也是平板重力热管的原理，其结构与中国专利申请号200810029568.0中所记载的技术内容相似。

[0006] 中国专利申请号200910084525.7，发明名称为：带相变散热结构的由LED构成的灯。该技术由基本成“回”字形的带相变液体的真空密封内腔构成一个重力形平板热管，其内壁包围LED启动电源底板，仅靠一个金属电源底板的两端与散热器热管相连，总体散热效果并不高。

[0007] 通过比较发现现有的大多数专利为了解决大功率LED散热问题，大多采用热管技术。一类采用商品化的沟槽和丝网类热管，一类采用箱形重力热管。大多都用商品化的热管，沟槽和丝网类热管的最大散热能力都不大，不适用于大功率的LED灯。对于重力热管来说，目前各专利中的散热器都是一个基本概念，没有具体的有针对性的设计热管结构，更没有专门针对高杆灯散热特点的专利。安装在高空中的LED高杆灯经常处于强风中，气流方向不确定，目前各类散热器使用的肋片设计存在缺陷。高杆灯灯具的设计在考虑散热的同时，必须轻巧，易于高空安装，现有的各类散热器结构没有考虑这些特点。

发明内容

[0008] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有柔性重力热管散热器的LED高杆灯，具有轻便结构的柔性重力热管，散热特性好、结构紧凑、加工方便、安装简便、使用安全可靠的带空心管肋的柔性重力热管散热器的LED高杆灯。可用于市政工程、公路、立交桥、停车场、体育场、货场、港口、机场及市民休闲广场等户外照明工程。

[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：LED灯具、LED基板、柔性重力热管散热器、灯罩和反光板，其中：LED基板的一侧与LED灯具固定连接，另一侧与柔性重力热管散热器的蒸发部固定连接，灯罩和反光板与LED基板上LED灯具的一侧固定连接，反光板与柔性重力热管散热器相接触。

[0010] 所述的柔性重力热管散热器包括：蒸发部和与之相连接的冷凝部，其中：蒸发部与LED基板固定连接，冷凝部通过承重螺栓与蒸发部固定连接。

[0011] 所述的蒸发部包括：热管蒸发段、波纹管和蒸发段肋板，其中：半圆形的热管蒸发段固定设置于蒸发段肋板的中部，蒸发段肋板与LED基板固定连接，半圆形的热管蒸发段的顶部两端分别与波纹管相连接，波纹管的另一端与冷凝部固定连接，蒸发段肋板与承重螺栓的一端固定连接且与反光板相接触，起到扩展散热面和调节光路的作用。

[0012] 所述的冷凝部包括：热管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中：半圆形的热管冷凝段固定设置于冷凝段肋板的中部，冷凝段肋板与承重螺栓的另一端固定连接，若干根空心管肋以径向方式固定设置于半圆形的热管冷凝段的外侧。

[0013] 本发明涉及的柔性重力热管散热器有如一副手铐形状，很容易安装在一根水平圆管上(安装灯盘)。一个人就可以轻松的在高空作业安装。散热器成带空心管肋的圆环形，由一个蒸发段和两个带有空心管肋的冷凝段组成重力型热管。重力型热管的蒸发段和冷凝段分离，使用柔性圆角矩形截面波纹管连接重力型热管的蒸发段和冷凝段，使得散热器的冷凝段部分可转动。散热器的机理是重力型热管。采用空心圆管代替传统散热肋片，空心管与冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁温度和整个冷凝段壁温相同，增强了整个冷凝部换热能力(相当于散热肋片的肋效率增加到理论最大极限值的100％)，减少了散热片面积和重量。依靠连接冷凝段和蒸发段肋板的承重螺栓使冷凝段和蒸发段紧紧夹紧安装灯盘，使得散热器本身成为灯具的固定装置。由于使用圆管型肋片，对所有方向气流，其换热能力和气流阻力是相同的。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：

[0015] 1.该装置针对高杆灯特点设计，整体结构轻巧，安装简便。使用柔性圆角矩形波纹管为热管一部分，可以使散热器的左右侧冷凝段转动，安装时可以直接将散热器夹在高杆灯杆安装灯盘上。

[0016] 2.用圆环形的重力热管结构代替现有的导热体结构形式，整个散热器重量大为减轻，便于运输，安装和维修。减少金属消耗，成本降低。

[0017] 3.采用空心管肋代替传统直肋型散热肋片，空心管肋与冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁温度和整个冷凝段壁温相同，增强了整个冷凝部换热能力(相当于散热肋片的肋效率增加到理论最大极限值的100％，约为一般散热肋片肋效率的一半，既减少了一半散热面积)，减少了散热片面积。同时，肋壁可以做得很薄，进一步减少了重量。

[0018] 4.采用空心管肋后，对任意方向空气来流，换热器的对流换热能力和流动阻力基本相同。换热器可以设计的更加轻巧。

附图说明

[0019] 图1为本发明主视图。

[0020] 图2为本发明仰视图。

[0021] 图3为本发明左视图。

[0022] 图4为图3的A-A截面剖视图。

[0023] 图5为图3的B-B截面剖视图。

具体实施方式

[0024] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0025] 如图1和图2所示，本实施例包括：LED灯具1、LED基板2、柔性重力热管散热器3、灯罩4和反光板5，其中：LED基板2的一侧与LED灯具1固定连接，另一侧与柔性重力热管散热器3的蒸发部6固定连接，灯罩4和反光板5与LED基板2上LED灯具1的一侧固定连接，反光板5与柔性重力热管散热器3相接触。

[0026] 所述LED灯具1的功率大于100W。

[0027] 所述LED基板形状为直径8cm×25cm的长方形板。

[0028] 所述的反光板5为高反光率铝板制成，其表面所成弯曲镜面可以起到聚光反射的作用，能有效的对LED发出的光线方向进行集中。该聚光反射铝板和蒸发段底部肋板紧密相连形成散热性能良好的扩展散热表面。

[0029] 如图3-图5所示，所述的柔性重力热管散热器3包括：蒸发部6和与之相连接的冷凝部7，其中：蒸发部6与LED基板2固定连接，冷凝部7通过承重螺栓与蒸发部6固定连接。

[0030] 所述的蒸发部6包括：热管蒸发段8、波纹管9和蒸发段肋板10。热管蒸发段8的壳体尺寸为长25cm×宽10cm×高5cm，内表面呈圆弧形。左右侧面有蒸发段肋板10，该肋板为长30cm×宽10cm×厚1mm的钢板，起到固定整体散热器的作用。其中：半圆形的热管蒸发段8固定设置于蒸发段肋板10的中部，蒸发段肋板10与LED基板2固定连接，半圆形的热管蒸发段8的顶部分别与波纹管9相连接，波纹管9的另一端与冷凝部7固定连接，蒸发段肋板10与承重螺栓的一端固定连接且与反光板5相接触，起到扩展散热面和调节光路的作用。

[0031] 所述的波纹管9为金属材料制成的圆角矩形截面的波纹管9，可以进行一定角度的弯折。

[0032] 所述的冷凝部7包括：热管冷凝段11、空心管肋12和冷凝段肋板13。其尺寸为内径10cm，外径16cm，长25cm。其中：半圆形的热管冷凝段11固定设置于冷凝段肋板13的中部，冷凝段肋板13与承重螺栓的另一端固定连接，若干根空心管肋12以径向方式固定设置于半圆形的热管冷凝段11的外侧。

[0033] 所述的热管冷凝段11为空心结构，该冷凝段上设有真空充液孔14，内部充有热传导工质15，如填充占蒸发段总体积50％的纯水，抽真空后密封。

[0034] 所述的空心管肋12以矩阵方式均匀分布于两个四分之一圆环形的热管冷凝段11的外表面，空心管肋是顶端封闭的细铜管，其下端与热管冷凝段相连通，其尺寸为外径
12mm，长20cm。

[0035] 本发明由于采用了带空心管肋的双冷凝段。目前无论是产品还是专利技术，都无类似产品和技术。本发明不是现有技术或产品改进，无改进组件可前后比较。本发明和现有的重量很大的铝块翅片式散热器技术相比，整体结构轻巧，安装简便。采用空心管肋代替传统直肋型散热肋片，空心管肋与冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁温度和整个冷凝段壁温相同，增强了整个冷凝部换热能力相当于散热肋片的肋效率增加到理论最大极限值的100％，减少了散热片面积。同时，肋壁可以做得很薄，进一步减少了重量。并对任意方向空气来流的对流换热能力基本相同。使用柔性圆角矩形波纹管，可以使散热器的左右侧冷凝段转动，安装时可以直接将散热器夹在高杆灯杆安装灯盘上。