CN101482257A - Led灯的散热方法、散热结构及led灯 - Google Patents

Led灯的散热方法、散热结构及led灯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LED灯的散热方法、散热结构及LED灯，设置一由金属材料制成的敞口散热杯，LED灯珠和电路板设置在该散热杯内底面上，在该散热杯外底面和外侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。所述散热杯可以做成灯罩形状，将聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合，这样散热杯直接作为灯罩使用。所述散热杯也可以设置于玻璃灯杯之内，仅仅作为散热器使用。同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：提高了LED灯的散热效率；LED灯的体积小、重量轻，节省了原材料成本；红外电磁辐射对人体有益。

Description

LED灯的散热方法、散热结构及LED灯
技术领域 本发明涉及LED灯，特别是涉及LED灯的散热技术领域。
背景技术 LED灯具有发光效率高、省电和使用寿命长的特点，因而应用越来越广泛。现有大功率LED灯基本结构是由一些电子组件和***套上较大体积的金属鳍片形式的散热器组成。当LED灯运作时，电子组件会产生热能和电磁辐射。电子组件所产生之热能会使其温度升高而影响LED灯的效能，长时间或不间断地使用情况下会造成LED灯的死灯现象，电子组件长期在高温下工作也会缩短使用寿命，因此电子组件所产生的热能必须有效的散热才不至于影响其正常工作效能。基于此，LED灯的散热对于其应用非常关键。
现有LED灯的散热结构一般采用热传导系数在180以上的金属材质，在灯杯周围设置尽可能多的扇叶，单一地靠增加与空气的接触面来实现散热。如中国发明专利CN101149135A所公开的LED灯的散热结构，也是将散热片呈翼状环形排布底座上。而这种LED灯的散热结构存在以下不足：1.耗用更多的金属原材料，增加了灯的成本；2.外形体积增大造成无法取代目前市场上通用规格设计的传统卤素灯，阻碍了用LED灯的应用；3.电子组件工作时，在产生热量的同时也产生电磁辐射波，该电磁辐射波不但会影响其他电子组件的寿命，而且对人体健康有害。
发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种降低LED灯的生产成本和缩小LED灯体积的散热方法、散热结构及LED灯。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提出一种LED灯的散热方法，设置一由金属材料制成的敞口散热杯，LED灯珠和电路板设置在该散热杯内底面上，在该散热杯外底面和外侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
在所述散热杯内底面和内侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
所述陶瓷层的组份包括电气石、钾长石、千枚岩和钒钛矿石。
在所述散热杯的外侧环面均匀设置多条凹槽，以增大陶瓷层的涂覆接触面积。
设计、制作一种LED灯的散热结构，包括一由金属材料制成散热杯，该散热杯内底面上设置有LED灯珠和电路板，其外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
设计、制作一种LED灯，包括LED灯珠、电路板和聚光透镜，还包括由金属材料制成的灯罩形敞口散热杯，该散热杯的外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层；所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合。
设计、制作一种LED灯，包括LED灯珠、电路板、聚光透镜、玻璃灯杯和由金属材料制成的灯罩形敞口散热杯，该散热杯的外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层；所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合，所述散热杯设置在玻璃灯杯内。
同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：
1、提高了LED灯的散热效率；
2、LED灯的体积小、重量轻，节省了原材料成本；
3、远红外电磁辐射对人体有益。
附图说明
图1是本发明的散热杯的主视示意图；
图2是所述散热杯的仰视示意图；
图3是所述散热杯的俯视示意图；
图4是图1的一种剖面图；
图5是图1的另一种剖面图。
具体实施方式 以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
本发明LED灯的散热方法，如图1至图4所示，设置一由金属材料制成的敞口散热杯100，LED灯珠和电路板(图中未示)设置在该散热杯内底面101上，在该散热杯外底面102和外侧环面103涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层104。如图5所示，在所述散热杯内底面101和内侧环面105也可以涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层104。所述转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层104材料为现有技术。本实施例中，所述陶瓷层由重量百分比10至15之黏土、重量百分比10至20之千枚岩、重量百分比40至50之电气石、重量百分比5至10之钾长石、重量百分比5至10之钠长石、重量百分比5至10之钒钛矿石以及重量百分比5至10之氧化铜所组成，经过粉碎、过筛、混合、搅拌、造粒、烘干、烧结、粉碎而制得。
该陶瓷层104是以涂料涂抹的方式涂抹于有金属材料制成的散热杯表面，由于金属对热能有良好的导热性，能有效的将热吸附到该散热杯上，当热量传导到陶瓷层时，该陶瓷层可将热能转换成不被金属材料吸收的电磁辐射以光量子的形式散发，达到迅速散热的作用。
该陶瓷层104为一种能量转换的载体，电磁辐射通过该陶瓷层所形成的过渡金属的晶体结构而形成的点子跃进，转换为红外线电磁辐射。其发射波长为2～18μm，其发射率达到93％。2～18μm的电磁辐射可被含有氢键的双原子和多原子分子吸收，按照能量守恒定律，含有氢键的双原子和多原子分子吸收其辐射后，必然引起分子间的高速运动使其具备能量，故该远红外电磁辐射对人体无害反而有益。
以功率为1瓦和3瓦的LED灯，分别使用本发明方法和现有技术中的散热方法，所测得LED灯的节点(LED灯珠旁边)温度如下表。对于功率为1瓦的LED灯来说，使用本发明方法，其节点温度为52.79℃，相对于使用现有技术中散热方法，温度降低了25.94℃，散热效率提高了32.95％；而功率为3瓦的LED灯，使用本发明方法，其节点温度为71.6℃，相对于使用现有技术中散热方法，温度降低了60.26℃，散热效率提高了45.7％。
 
功率(瓦) 测试内容 单位 环境温度 LED灯的电路板 
1 使用本发明方法的LED灯 ℃ 26.10 52.79
 
1 使用现有技术的LED灯 ℃ 26.69 78.73
3 使用本发明方法的LED灯 ℃ 25.74 71.6
3 使用现有技术的LED灯 ℃ 27.53 131.86
本发明LED灯的散热结构，如图1至图4所示，包括一由金属材料制成散热杯100，该散热杯100内底面101上设置有LED灯珠和电路板(图中未示)，其外底面102和外侧环面103上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层104。如图1、图2所示，在所述散热杯的外侧环面103均匀设置多条凹槽106，以增大陶瓷层接触面积。如图5所示，在所述散热杯内底面101和内侧环面105也涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层104。
使用所述散热杯100的LED灯，可以包括两种实施方式，第一种实施方式为：所述LED灯包括散热杯100、LED灯珠、电路板和聚光透镜，所述散热杯100做成灯罩形状；所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合封闭。第二种实施方式为：所述LED灯包括散热杯100、LED灯珠、电路板、聚光透镜和玻璃灯杯，所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合，所述散热杯设置在玻璃灯杯内。在第一种实施方式中，散热杯100本身不仅作为散热器使用，而且作为灯罩使用。在第二种实施方式中，散热杯100只作为散热器使用。

Claims (10)

1.一种LED灯的散热方法，其特征在于：设置一由金属材料制成的敞口散热杯，LED灯珠和电路板设置在该散热杯内底面上，在该散热杯外底面和外侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
2.如权利要求1所述的LED灯的散热方法，其特征在于：在所述散热杯内底面和内侧环面涂覆具有转换热能为远红外波的陶瓷层。
3.如权利要求1或2所述的LED灯的散热方法，其特征在于：所述陶瓷层由重量百分比10至15之黏土、重量百分比10至20之千枚岩、重量百分比40至50之电气石、重量百分比5至10之钾长石、重量百分比5至10之钠长石、重量百分比5至10之钒钛矿石以及重量百分比5至10之氧化铜所组成，经过粉碎、过筛、混合、搅拌、造粒、烘干、烧结、粉碎而制得。
4.如权利要求1所述的LED灯的散热方法，其特征在于：在所述散热杯的外侧环面均匀设置多条凹槽，以增大陶瓷层涂覆面积。
5.一种LED灯的散热结构，其特征在于：包括一由金属材料制成散热杯，该散热杯内底面上设置有LED灯珠和电路板，其外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
6.如权利要求5所述的LED灯的散热结构，其特征在于：在所述散热杯内底面和内侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
7.一种LED灯，包括LED灯珠、电路板和聚光透镜，其特征在于：还包括由金属材料制成的灯罩形敞口散热杯，该散热杯的外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层；
所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合。
8.如权利要求7所述的LED灯，其特征在于：在所述散热杯内底面和内侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
9.一种LED灯，包括LED灯珠、电路板、聚光透镜和玻璃灯杯，其特征在于：还包括由金属材料制成的敞口散热杯，该散热杯的外底面和外侧环面上涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层；
所述LED灯珠和电路板设置在该散热杯的内底面，所述聚光透镜罩盖于LED灯珠之上并将散热杯敞口盖合，所述散热杯设置在玻璃灯杯内。
10.如权利要求9所述的LED灯，其特征在于：在所述散热杯内底面和内侧环面涂覆具有转换热能和电磁辐射为远红外波的陶瓷层。
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