CN1510714A - 大功率一体化强制散热式电子节能灯 - Google Patents

Abstract

本发明采用了高可靠性的强制冷却技术，仅增加极小的生产成本，很好地解决了大功率节能灯散热技术难题。主要技术特征是采用体积、功率、形状恰当的风扇进行吹风冷却，风扇电源取自电子镇流器的电感线圈；主要是将电子镇流器产生的热量强制吹出，使电子镇流器的工作温度保持在40－50℃，从而大大地提高整灯的使用寿命。本发明不仅适用于一体化紧凑型大功率电子节能灯上，也可以用于分体式，分别对电子镇流器和灯管进行强制散热冷却。

Description

大功率一体化强制散热式电子节能灯

1 技术领域：

本发明涉及的电子节能灯是照明领域具有高技术含量的新型电光源，问世十余年来，经过不断改进和完善，因其突出的节能效果和柔和舒适的光照环境，已被广泛地推广使用。但一体化节能灯却因镇流器自身严重发热、元器件工作环境恶化使得大功率产品的研制、生产及使用受到极大地限制，使用寿命仅为2000-3000小时，为了解决这一难题，许许多多的科技人员作了不懈地探讨和研究，至今收效甚微。而本发明采用了强制冷却的方法使大功率电子节能灯的批量生产和可靠使用成为可能，我们发明的“大功率一体化强制冷却电子节能灯”(功率45-120W)各项性能均达到或超过国家标准GB/16844-1997，GB/T17263-1998，功率因数≥0.92、谐波“H”级、灯电流的波峰比≤1.7、电子镇流器内环境温度＜50℃。使用寿命≥8000小时。

2 背景技术

早期的大功率一体化电子节能灯镇流器内温度达90-110℃，元器件易老化，工作寿命短。目前经过改进采用几种散热技术：一是在电子镇流器的塑件上开散热孔；二是在灯管与镇流器之间加隔热塑件；三是在晶体三极管上加散热片；四是将电子镇流器与灯管作最佳匹配，再将功率减低一些。采取上述措施只能在一定程度上将温度降低一些，但不能从根本上解决温升问题，温度仍在80℃以上。因为通风孔不能开得太大(受安全性限制)，加隔热塑件只能减少热传递，加散热片可以解决三极管自身的散热问题，不能减少灯头内部的总热量，灯管与镇流器的最佳匹配对散热效果有限，而降低功率则是不可取的。

3 发明内容

A.本发明的目的：为解决大功率一体化电子节能灯在背景技术中述及的散热难题，采用微型风扇对电子镇流器强制散热，加快灯头内部空气流动的速度，将热量尽快地扩散到体外，从而最大可能地降低电子元器件的工作温度。同时还可以适当地降低灯管温度，最终达到延长整灯使用寿命的目的。

B.本发明与下列技术有关：

(1)稀土粉三基色荧光灯管技术。荧光灯管的发光效率除与荧光粉等因素有关外，还与管壁温度有关。一般在40-50℃范围为最佳。目前大功率紧凑型荧光灯管的管壁，特别是根部(灯丝部位)大大超出它的最佳温度，因此发光效率不高，适当地降低管壁温度可以提高发光效率。

(2)电子镇流器技术。其中铁氧体磁芯做的电感，功率开关管，电解电容等工作时都是发热源，封闭的塑料外壳阻碍了热量的扩散，再加上灯管高温的传导和上蒸，使灯头内的温度达到90-110℃，目前国内外电解电容允许的工作温度在85-105℃，在极限温度范围工作的电解电容每上升10℃，使用寿命将下降50％，电解电容的失效使其它电子元件随之损坏老化，使整灯的寿命大大缩短。

(3)空气的走向和热量的传导。本发明是将微型风扇放置在镇流器的上方，风扇上方留与外界直接通风的孔，而在镇流器中发热元件周围将线路板打上相应的通风孔，使风的走向受到适当控制，以便对发热元件重点强制散热。另一方面，在隔热层上盖打上小孔，以形成自上而下的气流，还可以和灯管上升的热气形成对流，将热气扩散到四周。

(4)本发明中风扇的电源取自电感，利用高频电磁感应原理，产生电压，作为风扇电源。

本发明从根本上解决了背景技术中存在的问题，实行强制散热可以将镇流器的整体温度下降到50℃以下，成本只增加5％左右，而灯的寿命却增加了数倍。使大功率一体化电子节能灯大量推广和使用的愿望成为现实。

4 附图说明：

图1是本发明单项强制冷却大功率电子节能灯结构示意图

图1B是本发明前的一般大功率电子节能灯结构示意图

图2为图1的局部放大图

图3为本发明双项强制冷却大功率电子节能灯结构示意图

图4为本发明强制冷却大功率电子节能灯电原理图

附图式样中：

10-灯头              31-灯头结合件         331-灯管进风孔

20-灯管              32-隔热通风结合件     41-电子镇流器线路板

30-阻燃塑料结构件    33-灯管结合件         51-导流隔板

40-电子镇流器        311-上通风孔          511-导流孔

50-上风扇            321-中通风孔          A-风扇电源

60-下风扇            322-下风扇进风孔

5 具体实施方案：

本发明具体实施采用单项和多项散热技术。单项散热：1.是指针对镇流器进行强制散热(图1)。将风扇(50)放置在镇流器上方，风扇上方只留与外界直接通风的迷宫环孔(311)，风扇下部与导流隔板连接，冷风只能从导流孔中吹出，而在镇流器中发热元件周围在电路板上打若干小孔，使风的走向得到控制，以便针对发热元件重点强制散热；另一方面在隔热通风结合件上盖(32)再打上小孔，从而形成自上而下的气流，与灯管上蒸的气流形成对流，将灯管上蒸的热气吹出。2.是针对灯管散热，在隔热通风结合件下盖装上微型风扇(60)，在灯管塑件(33)上开散热孔，气流从隔热层进入从灯管间隙中吹出。这样可以将灯管发出的热量直接散掉，有利于灯管发光效率的提高，还可以阻止热量上蒸和传导，同时将镇流器的塑件密封，有利于在湿度较高或有轻微腐蚀的环境中使用；双项散热：1.是指采用两个风扇将单项散热的两个原理同时使用(图3)，效果极佳。2.是指将单项散热的两个原理综合使用，将风扇装在隔热通风结合件中间，上下开孔，同时在灯头结合件、灯管结合件、镇流器线路板适当的地方开孔，让气流从上而下依次经过镇流器、风扇、灯管。以上的散热方法都可以大大提高整灯的使用寿命。

综上所述，本发明在大功率一体化电子节能灯的开发史上属国际首创。特申请发明专利。

唯上所述，凡采用微型风扇对电子镇流器和灯管进行强制散热的各种结构的电子节能灯及用电感线圈作为其电源者，均应在本专利的权利要求范围内。

Claims (7)

1 一种大功率电子节能灯的散热方法，其特征在于：

(1)利用微型风扇对该节能灯的镇流器进行强制通风散热；

(2)利用微型风扇气流通过导流气孔，对灯管进行强制散热；

(3)利用微型风扇同时对镇流器和灯管进行强制散热。

2 根据权利要求1的方法，其特征在于：

上述风扇的电源是利用高频电磁感应，从电感线圈中取得的。

3 根据权利要求1的方法，其特征在于：

上述风扇、镇流器、节能灯管是按照一体化的顺序设计的：风扇的气流经导流气孔流经镇流器，经镇流器的气流，经导流气孔，流经节能灯管。

4 一种大功率一体化强制散热式电子节能灯装置，其特征在于：

微型风扇、镇流器、是按顺序装配在阻燃塑料结构件中，风扇的气流，经导流气孔流经镇流器，经镇流器的气流，经导流气孔，流经节能灯管。

5 根据权利要求4的装置，其特征在于：

上述风扇的电源是利用高频电磁感应，从电感线圈中取得的。

6 根据权利要求4的装置，其特征在于：

微型风扇和镇流器塑封在阻燃塑料结构件中，结构件上方开环状迷宫式气孔，风扇装在有导流气孔的阻燃塑封板上，节能灯管插孔的塑件设有散热孔。

7 根据权利要求4的装置，其特征在于：

在镇流器电路板上开孔，其位置分别打在发热元件周围，控制气流流向及大小。

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