[发明专利]半导体光源散热器与光源引擎

说明书

本发明以降低结构件成本、提高散热性能为目的，提出一种半导体光源散热器和光源引擎，a、利用结构(壳体)作为散热片——散热金属壳(1)，采用金属板材(铝板)经有冲压加工制成，降低了加工成本和材料成本；b、优化散热金属壳壁厚，进一步降低了材料成本；c、金属侧壁(2)从金属后壳(9)或和金属前壳(4)的金属板材拉伸而成，并开有百页窗式或错列式结构的通气窗口(3)，通透率不小于0.20，保证自然对流空气流动畅通，显著提高了散热性能；d、配有反光罩(31)，并且从半导体光源发(6)发出的光大部分是从反光罩反射出光源引擎，解决眩光问题。

技术领域

本发明属于半导体光源散热及照明技术领域，特别涉及到采用自然对流散热，利用外壳结构件作为散热片的半导体光源散热器和光源引擎。

技术背景

LED(半导体光源)由于节能环保，被认为是人类下一代照明用光源，但阻碍LED 照明灯普及，取代传统照明灯的关键障碍是：LED照明灯的造价太高。LED照明灯的成本 可分成三部分：LED光源、电源和结构件，结构件包括有散热器，并且结构件的成本主要 来自散热器。目前结构件的成本已占LED照明灯的总成本的三分之一之多，LED光源的成 本为当前的主要成本，但有成倍的下降空间，因而降低结构件(散热器)成本将成为实现 LED普及的重点。

造成当前的LED照明灯结构件成本高的原因是：结构设计和散热技术问题，关键的问题是缺乏正确的《传热学》原理和传热技术，突出表现在：1、不清楚提高对流散热是 关键；2、不了解对流散热的基本原理是：散热片表面将热量传给附近的空气(将空气加热)，空气携带着热量(表现为空气温度升高)流动离开散热片，空气流量越大，带走的热量也越大，因而保证空气流动畅通是对流散热的基本要求。

自然对流散热是LED照明灯最佳选择。但本领域的技术人员普遍不知道：驱动空气自然对流流动的动力是：空气受热升温，比重下降而产生的浮力，浮力是垂直向上的，并且非常弱，因而保证空气流动畅通，特别是自下而上的对流畅通，在自然对流散热中最关键。

当前LED照明灯具有利用壳体结构件作为散热片，但由于上述问题，产品设计时，没有注意或特别注意保证空气流动畅通问题，比如：在壳罩上没有开对流通气窗口，既使开有对流通气窗口，但开口不够充分；没有考虑到灯具的轴线安装角度不同时，会影响自然对流向上流动畅通的问题。因而灯具的散热性能差，灯具壳体的表面没有充分利用为散热面，需另外多增加散热片，导致灯具的结构材料的成本不低。

发明内容

本发明是以降低结构件的成本、提高散热性能为目的，提出一种半导体光源(LED照明灯)的散热器。充分利用灯具结构(壳体)作为散热片，可采用薄壁铝板制造，节省了 材料成本；利用冲压工艺制造壳体，效率高，降低了加工成本；结构设计上充分考虑到保证 自然对流空气流动畅通，不仅显著提高了散热性能，灯具结构件的成本还得到显著下降。本发明还提出了降低眩光的光源引擎，结合本发明的散热器，设计出的LED灯不仅眩光得到有效降低，整体成本也低。

本发明的半导体光源散热器技术方案是：半导体光源散热器包括有散热金属壳，散热金属壳包括有金属侧壁和金属前壳、或金属侧壁和金属后壳、或金属侧壁和金属前壳以 及金属后壳，散热金属壳中部设置有与半导体光源直接或间接接触的接触传热面，部分或全 部由半导体光源产生的热量通过该接触传热面传到散热金属壳的表面散出。本发明的特征 有：散热金属壳采用金属板材经有冲压加工制成，金属侧壁是从金属后壳、或金属前壳、或 金属后壳与金属前壳的金属板材拉伸而成的；金属侧壁上开有百页窗式结构或错列式结构的

本发明所述的接触传热面是指特意为确保导热传热的接触面，因而该接触面要足够大，接触要紧密，比如采用压紧、过盈紧配合、加入导热胶或焊接等措施。