[发明专利]一种带有烟囱式抽风管道的LED灯罩

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种灯罩，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。

【背景技术】

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。本发明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发明灯罩很好地解决：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高效率地带走，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，本发明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。

【发明内容】