一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带有烟囱式抽风管道的ＬＥＤ灯罩。众所周知，散热效果对于ＬＥＤ光源的使用寿命至关重要，本实用新型专利技术为ＬＥＤ光源提供了高效率自然风冷散热的理想小环境。本实用新型专利技术所述的抽风管道具有类似烟囱抽风的功能，可将携带ＬＥＤ光源所产生热量的空气自动快速排出，从而高效率地实现ＬＥＤ光源自适应强制风冷降温的效果。其特点和优越之处在于充分利用ＬＥＤ光源本身发出的热量作为自然强制风冷的自适应动力能源，而无须配置增加额外成本、消耗额外电力的风扇。工业设计上配合梦幻想象力的各种完美造型，适应不同建筑风格和地域风情，获得造型独特、美观实用的效果，经济效益和社会意义都很好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩
本专利技术涉及一种灯罩，包括一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩。所述的抽风管道具 有类似烟囱抽风的功能，可以自然而有效地将携带了 LED光源发出热量的空气从抽风管道 快速排出，从而高效率地实现LED光源自然强制风冷降温的目的。其特点和优越之处在于 充分利用LED光源本身发出的热量作为自然强制风冷的动力能源，而完全无须配置需要消 耗额外电力的电风扇，因此更加地高效节能环保，而且制造成本低廉，无需中途维护，使用 寿命长。在外观造型设计方面，再配合特定的适合当时当地风土人情以及历史文化、宗教信 仰等方面的完美造型设计，可以获得造型独特、美观典雅、经济实用、环保长寿的完美效果， 从而极大地助推LED绿色环保照明事业，具有很好的经济效益和社会意义。
技术介绍
LED照明是新兴环保节能绿色照明高科技产业，LED光源产品具有绿色环保、节能高 效特点，已得到世界各国的广泛重视。然而在推广LED绿色照明事业的进程中，受到各种 各样的阻碍，而来自其自身的重大障碍之一就是LED光源的照明效果衰减太快！实际使用 寿命达不到媒体宣传的超长寿命，使得其竞争优势大打折扣，产业推进阻力非常巨大。通过认真分析得知LED发光衰减过快这一外在表现的内在最重要原因是LED管芯结 温太高，导致化合物半导体材料性能劣化加速，失效加速，甚至导致其最终崩溃。抓住关键 问题，只要采取措施将LED结温有效降低，则LED照明光源的使用寿命即刻会大大延长。降低结温的终极目标和最高境界在于使LED不发热只发光。这是材料科学研究的课题， 事实上这一目标只可能接近而不可能达成，尤其是现阶段根本无法达成。工程应用的前提是 建立在现有技术成果的基础之上，因此对于工程应用来说，切实可行的降低LED结温的最 有效途径就是依靠有效的散热技术。业界已提出各种技术方案，也有从理论方面加以阐述，并有多种应用型产品问世。但在3现实的商品中，能够较好地综合解决散热及其相关问题的应用产品几乎是凤毛麟角，很难找 到，其或者是达不到技术指标而不具备长期使用的实用价值，或者是成本太高、体积过大、 重量太重等令用户难以接受，无法推广。例如，通过加装电风扇为LED光源强制散热，在 散热效果上达到要求，但是加装电风扇额外增加的费用、更改设计增加的体积和重量，甚而 至于造成系统可靠性的下降等一系列不容忽视的问题，使得LED灯具原有的优越性大打折 扣；再说驱动风扇增加的额外耗电，使得LED灯具的整备光效必然会降低，最初期望实现 节电节能达到省钱的目标必然会大打折扣。另外，灯具整体系统复杂程度增加必然会导致系 统可靠性指标降低，与制冷风扇相关的子系统一旦出现故障，将直接导致LED灯具散热状 况恶化，最终导致灯具整体失效的概率迅速增大，令人担心。随着近年来科技的飞速发展，原材料以及设计、制造、工艺、技术日新月异不断进步， LED光源部件自身的热阻已经并正在逐步降低，通过新材料的出现和使用，通过LED制造 封装涉及的热沉材料和结构的不断改进，LED光源模块表面到LED管芯的热阻不断降低， 已经可以将绝大部分热量从LED芯片中快速传递到封装基板进而快速传递到LED光源模块 的外壳。但是由于光源基板或光源模块外壳的有效散热面积不够大，或者由于LED光源所 处的周边环境位置不便于通风散热，造成外壳散热鳍片与周边空气的热交换不够充分，导致 热量在外壳层面大量聚集，使得LED灯具表面的散热效果差强人意。LED光源模块外壳的 边界条件不尽理想带来恶化的温度梯度导致光源内部的LED管芯温度过高，这就是造成许 多LED光源和灯具过早失效的重要原因之一。为了有效地降低LED管芯的工作温度，必须从每一个细小环节认真有效地解决导热和 散热问题不仅仅是在LED管芯制造环节的一次导热散热，务必认识到后续工艺涉及的二 次甚至三次、四次散热技术都是至关重要的。本专利技术就是在这样的背景下应运而生只要LED 光源模块的总体热阻足够低，可以将LED管芯内部的热量快速有效地传导到光源模块表面， 则接下来的散热问题可以由本专利技术灯罩很好地解决该灯罩营造了一个理想的局部小空间，一个Micro Climate微型气候环境，使得在灯罩内的LED光源模块处于一个相对恒定的气流 场之中，模块散热器表面的热量被恒定而快速流动的空气髙效率地带走，有效改善LED光 源模块温度梯度的边界条件，从而使LED管芯发出的热量得到快速释放而降温。有趣的是， 本专利技术先天就是具有自适应特征的智能控制系统光源发热越多，系统散热效果就越强。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构设计合理，制造工艺简单，成本相对低廉，自 然通风散热效果能满足相应功率LED光源散热要求的灯罩。为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是 一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩。 依据烟囱抽风原理，充分利用LED光源自身发出的热量，实现LED光源自适应式自然通风 强制散热的功能。众所周知，空气受热后体积膨胀，使其比重变得小于周边空气而自然上升。在管道中， 受热气体上升形成上升气流。如果管道的内壁形状是烟囱状，也就是说，管道中空部分的横 截面积按照气流前进方向是逐渐变小的其下端即空气的进入端通道口径比较粗，上端即空 气的出口端比较细，这种烟囱形状的管道使其中流动上升的空气速度逐渐加快，实际是气流 加速器。在管道中，气流速度大体遵从一个简单的数学关系通过管道任意横截面的气流的 速度反比于该截面的面积。据此得知，在管道较粗的地方，气流速度较低，例如在入口处； 而在管道较细的地方，例如在出口处，气流速度就快。快速上升的气流具有较大的动能，导 致管道上端产生负压，使得入口端附近的冷空气源源不断地被'抽'入管道。由于LED光 源模块的位置是安排在入口气流必经之处，恒定的气流速度相对较缓慢，LED光源模块的散 热鳍片与周边的空气既能充分接触达到热量充分交换，又能被及时'抽走'令新的冷空气进 来；散热鳍片周边有效流动的气流自然地而又是强制地带走LED模块发出的热量，同时也 获得在烟囱式管道中继续上升的能量。于是源源不断上升的气流自然而然地形成，而受其上 升速度直接影响的散热速度具有戏剧性的'自适应'特征LED光源发热越多，气流的流速越快，散热效果也就越好，反之亦反。在达到动态平衡时，气流速度获得稳定。巧妙利用这 种自适应状态真可谓是天人合一，充满东方文明的智慧与和谐。 本专利技术的关键点在于-① 本专利技术一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩的结构大体可以分为两部分灯罩体部分和烟囱管道部分。两部分之间平缓柔和连接，既要使得造型美观，更应该注重最佳 空气流体力学效果。② 灯罩体部分的形状不限，既可以选用现成的灯罩加以改造，也可以另行设计专门开模 具制造。 一般说来，有针对性地专门设计制造比较好，可达成美观与高性能的统一。③ 改造现成灯罩的成本相对较低，但外观可能不很完美，特别是散热效果未必最佳。同 时也还有其它问题。新设计的灯罩一旦形成批量，其成本也会迅速降低。④ 对于本专利技术一种带烟囱式抽风管道的LED灯罩进行专门的产品设计，可以从一开始 就进行尽可能完美的总体规划，包括外部造型的工业设计、包括LED光源模块的位 置安排、包括LED光源模块的安装固定方式及其相配套的各种安装构件设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有烟囱式抽风管道的ＬＥＤ灯罩，其特征是：包括提供散热气流通道的烟囱式抽风管道部分，还包括在适当位置开孔以连接烟囱式抽风管道的、笼罩ＬＥＤ光源的灯罩体部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周克锋，
申请(专利权)人：周克锋，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]