专利名称：具有无功耗散热装置的灯具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明设备，特别是涉及一种具有无功耗散热装置的灯具。
背景技术：
LED具有显色性好、灯体材质环保可回收处理、省电和寿命长等优点，完全可以替 代传统光源，近来，随着LED芯片技术和封装技术的发展，为了迎合在照明领域中人们对高 光效LED产品的需求，功率型LED的应用越来越广泛，例如可将LED应用在路灯、投光灯、隧 道灯、洗墙灯、景观灯中，在LED灯的具体使用过程中，由于单颗的LED发光亮度有限，如果 要实现日常照明，需要将LED设置成阵列结构以集合成符合照明要求的LED灯，如此便产生 了 LED芯片之间的散热问题，尤其是对于亮度要求更高的射灯等灯具来说，要求集成的LED 数量更多，造成LED的密集度更高，使得LED发光所产生的热量大量聚集在较小的空间内而 无法迅速发散，当LED与环境温度达到平衡时，LED的温度很高，从而造成LED照度衰减加 快和加快而使LED快速老化，导致其使用寿命大大縮短。 传统的LED散热方法是采用LED引脚散热、风扇的主动散热、采用高热传导物质作 为散热的介质、利用回路式热管散热等散热方式，其中，LED引脚散热方式的散热效率很低， 一般不采用该方式；高热传导物质的热传导系数有限、受灯体空间及散热能力的限制，不能 有效地降低高功率LED工作时发出的热量；回路式热管的传输管路通长为一细圆管，其往 往需要较长的传输管路和较大面积的冷凝壁配合，使得灯具的体积较为庞大，重量也加重； 虽然以电能为动力的风扇的主动散热方式散热效果较好，但由于其寿命与LED寿命差距较 大，导致增加了 LED灯的维护难度并且使耗能也大幅度增加，不利于环保节能，在实际应用 中也很少采用该方式。 另外，也有采用降低电流或电压的方法来减少LED发出的热量并降低其温度，虽 然这种做法可在一定程度上提高LED的使用寿命，但是会降低LED的光效，导致亮度偏底， 使其发出的亮度不能符合照明的要求；还有，在LED灯上加装散热片是目前常用的一种散 热结构，散热片对小功率LED灯的散热效果较好，但是将其使用在超大功率LED灯上时，散 热片的散热效果明显较差，因此限制了大功率LED灯在照明领域中的应用和发展。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种节能、能够提高光效、基本不用维护及制造成本
较低、使用寿命与LED使用寿命相当的无功耗的灯具散热装置，采用以风能为驱动能源的
风扇，尤其适用于超大功率的灯具散热，提高灯光效的同时也节约了能源。 本实用新型的上述目的通过如下的技术方案来实现一种具有无功耗散热装置的
灯具，包括灯体和风扇，其特征在于所述风扇为风能风扇，所述风能风扇设置在所述灯体的
背部上，以风能为动力源驱动风能风扇转动将灯产生的热量进行散热。 本实用新型采用风能风扇，以自然界能——风能为动力源，一方面，节约了能源， 提高了大功率灯具的光效，增加了灯具的亮度，另一方面可实现有效的散热，从而延长了灯的使用寿命。 作为本实用新型的一种实施方式，所述风能风扇包括中心转轴、引风机构和散热 机构，所述中心转轴通过其底端的轴向轴承设置在所述灯体上，所述引风机构与散热机构 分别安装在中心转轴的上、下部上，所述引风机构由风能驱动旋转并带动散热机构转动散 热。 本实用新型可以有以下实施方式，所述散热机构包括数片扇叶和安装有扇叶的扇 叶安装支架，所述扇叶安装支架由所述中心转轴穿过后固定在中心转轴的下部；所述引风 机构包括数片引风叶和引风叶安装支架，所述引风叶安装支架为一环形结构，所述引风叶 安装支架位于扇叶安装支架的上方，所述引风叶的一端连接在引风叶安装支架上，另一端 则连接在扇叶安装支架上。 作为本实用新型的一种改进，所述中心转轴的顶部设有一防雨防尘罩，所述防雨 防尘罩与所述扇叶安装支架之间、所述防雨防尘罩与所述引风叶安装支架之间连接有固定 杆件。扇叶安装支架和引风叶安装支架还通过设置在各自边缘的支撑杆相连接，可进一步 增强风扇转动时的稳定性和抗风能力。 作为本实用新型的另一种实施方式，所述风能风扇包括中心转轴、引风机构和散 热机构，所述中心转轴竖向固定在所述灯体上，所述引风机构与散热机构分别转动式安装 在所述中心转轴的上、下部上，所述引风机构与散热机构相连接，所述引风机构由风能驱动 围绕所述中心转轴旋转并带动散热机构转动散热。 本实用新型具有以下实施方式，所述的散热机构包括数片扇叶和底部安装有扇叶 的扇叶安装支架，所述扇叶安装支架为筒形结构并通过轴承安装在所述中心转轴上；所述 引风机构包括数个引风杯和安装有引风杯的引风杯安装支架，所述引风杯安装支架固定在 所述扇叶安装支架的上端。 本实用新型所述散热机构包括数片扇叶和安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶 安装支架由所述中心转轴穿过后通过轴承安装在所述中心转轴的下部；所述引风机构包括 数片引风叶和安装有引风叶的引风叶安装支架，所述引风叶安装支架由所述中心转轴穿过 后通过轴承安装在所述中心转轴的上部，所述引风叶的一端连接在引风叶安装支架上，另 一端则连接在扇叶安装支架上。 本实用新型还可以有以下实施方式，所述散热机构与引风机构由共同部件组成， 它包括扇叶和安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶安装支架设置在所述中心转轴上，所 述扇叶的叶面沿扇叶安装支架的圆周朝同一方向倾斜，风能驱动扇叶转动为灯体散热。 作为本实用新型的一种改进，所述中心转轴与所述灯体之间增设有离合器和电动 机，所述电动机和离合器设置在灯体上，所述电动机和离合器设置在灯体上，所述电动机在 工作时，其转轴通过离合器实现与风能风扇的中心转轴的衔接和分离；还包括控制器，所述 控制器安装在所述灯体上，通过控制器监测灯体的温度，向所述电动机和离合器发送控制 信号，使电动机启动或者停止运转，使离合器实现电动机转轴与风能风扇中心转轴的衔接 与分离。 当本实用新型的风能风扇由于各种原因无法实现有效散热时，控制器监测到灯体 的温度升高，当达到预定温度，向电动机发送启动的控制信号，由电动机带动风扇转动为灯 散热；而当控制器监测灯体的温度降低到预定温度时，关闭电动机，并启动离合器，使风能
5风扇中心转轴与电动机转轴实现分离，而风能风扇继续在风能的驱动下转动实现散热功 能。 作为其它的实施方式，所述离合器还可内置于电动机内；所述的灯体是大功率 LED灯。
与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果 (1)本实用新型采用风能驱动的风能风扇，由于使用自然界能作为动力源，因此大 幅度地节约了能源，同时可有效地提高灯的光效，增加LED亮度； (2)本实用新型的结构简单，基本不用维护，维护容易，且使用寿命与LED灯寿命 基本相当，制造成本较低，而且大大延长了 LED的使用寿命； (3)本实用新型采用风电互补的散热结构，当风能较弱不能实现风扇的有效散热 时，可自动启动电动机带动风扇运转，而在风能较强时，又可使电动机自动停止运转，继续 采用风能作为驱动风扇的动力源，有效地解决了风力较弱时风能风扇不能有效散热的问 题； (4)本实用新型不仅可适用于小功率LED的散热，而且对于超大功率LED的散热十 分有效，还可同样适用于其它灯的散热场合，例如应用于LED电视屏； (5)本实用新型采用风电互补的散热结构，其在电动机转轴与风能风扇中心转轴 间设有离合器，当不需要电动机工作时，其能使风能风扇中心转轴与电动机转轴分离，使风 能风扇在降低电动机不启动时而造成的阻力，实现更高效的转动。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图； 图2是本实用新型实施例2的结构示意图； 图3是本实用新型实施例3的结构示意图； 图4是实施例3中扇叶安装支架与中心转轴、引风叶安装支架的装配示意图； 图5是本实用新型实施例6的结构示意图； 图6本实用新型实施例5的结构示意图； 图7是本实用新型实施例4的结构示意图； 图8是本实用新型实施例8的结构示意图。
具体实施方式实施例1 如
图1所示，是本实用新型一种无功耗的灯具散热装置，包括风扇和灯体，其光源 为大功率LED，风扇为风能风扇，风能风扇设置在灯体2上，风能风扇包括中心转轴11 、引风 机构和散热机构，中心转轴11竖向固定在灯体2上，散热机构包括4片扇叶13和扇叶安装 支架14，扇叶安装支架14由中心转轴11穿过后通过轴承安装在中心转轴11的下部，4片 扇叶13均横向设置在扇叶安装支架14上并呈中心发散状分布；引风机构包括数片引风叶 16和引风叶安装支架17，引风叶安装支架17由中心转轴11穿过后通过轴承安装在中心转 轴11的上部，引风叶16的一端连接在引风叶安装支架17上，另一端则连接在扇叶安装支架14上。在本实施例中，引风叶安装支架17为盘状，扇叶安装支架14包括4个扇叶安装 杆和一引风叶连接环，4个扇叶安装杆的结合部位与中心转轴11通过轴承连接，扇叶安装 杆的伸出端头连接在引风叶连接环的内缘上，引风叶16弯曲，数个引风叶沿引风叶安装支 架17的圆周朝同一方向弯曲使之便于引风。 本实用新型的工作过程是风能驱动引风叶16转动，引风叶16通过引风叶连接环
带动扇叶安装杆围绕中心转轴11转动，使扇叶13旋转将灯体发出的热量排出。 在进行装配时，首先在中心转轴的上、下部上分别安装轴承，在上部的轴承上安装
轴承固定架，并在轴承固定架上设置引风叶安装支架，在下部的轴承上安装扇叶安装支架，
将多个引风叶的一端有序地安装在引风叶安装支架上，另一端安装在扇叶安装支架上，使
整个结构类似于球体，形成封闭式的顶部结构。 实施例2 如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于中心转轴11通过其底端的轴 向轴承设置在灯体2上，引风叶安装支架17为一环状结构，引风叶安装支架17位于扇叶安 装支架14的上方，扇叶安装支架14为盘状结构，扇叶安装支架14由中心转轴11穿过后固 定在中心转轴11的下部， 中心转轴11的顶端设有一防雨防尘罩18，防雨防尘罩18与扇叶安装支架14之 间、防雨防尘罩18与引风叶安装支架17之间连接有固定杆19，为了增强风扇转动的稳定 性，还在扇叶安装支架14和引风叶安装支架17的边缘设置了数个连接二者的支撑杆25。 本实用新型的工作过程是风能驱动引风叶转动，引风叶通过扇叶安装支架14带 动扇叶13转动，将灯体发出的热量排出。 实施例3 如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于扇叶安装支架14为筒状结构， 扇叶安装支架14通过轴承19安装在中心转轴11上；引风机构包括3个引风杯20和引风 杯安装支架21，引风杯安装支架21的3个伸出端分别安装有一个引风杯20，引风杯安装支 架21安装在扇叶安装支架14的顶部。 实施例4 如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于散热机构与引风机构由共同部 件组成，它包括扇叶13和安装有扇叶13的扇叶安装支架14，扇叶安装支架14通过轴承26 设置在中心转轴11上，扇叶13的叶面沿扇叶安装支架14的圆周朝同一方向倾斜，风能驱 动扇叶转动为灯体散热。 实施例5 如图6所示，本实施例与实施例2的不同之处在于还包括离合器22、电动机23和 控制器24，电动机23和离合器22设置在灯体2上，电动机23在工作时，其转轴通过离合 器22实现与风能风扇的中心转轴11的衔接和分离；控制器24安装在连接在灯体2上，通 过控制器24监测灯体2的温度，向电动机23和离合器发送控制信号，使电动机23启动或 者停止运转，使离合器22实现电动机23转轴与风能风扇中心转轴11的衔接与分离。 本实用新型的工作过程是当风能较弱无法实现风能风扇的运转而进行有效散热 时，控制器监测到灯体的温度升高，当达到预定温度，向电动机和离合器发送启动的控制信 号，由电动机带动风扇转动为灯散热；而当控制器监测灯体的温度降低到预定温度时，可关闭电动机，此时离合器实现风能风扇中心转轴与电动机转轴相分离，风能风扇继续在风能
的驱动下实现散热功能。 实施例6 如图5所示，本实施例与实施例5的不同之处在于离合器22内置于电动机23中。 实施例7 本实施例与实施例1的不同之处在于还包括电动机23和控制器24，以电动机23 的转轴直接作为风能风扇的中心转轴，而扇叶安装支架14和引风叶安装支架17分别通过 轴承安装在电动机23的转轴上。该实施例与实施例5、6的区别除了风能风扇的结构不同 之外，还省去了离合器。 实施例8 如图8所示，本实施例与实施例1的不同之处在于风能风扇的安装方式不同，风 能风扇1通过风能风扇固定杆31安装在路灯杆上，而灯体2则通过灯固定杆32安装在路 灯杆上，其中，风能风扇1位于灯体2的上方并靠近灯体2。这样的设置方式可减轻单个固 定杆固定风能风扇和灯体时的承受力。 本实用新型所使用的轴承可采用滚针轴承或者磁悬浮轴承等。 本实用新型中的各部件均应采用不易生锈的材质，如使用不锈钢、铝、PC塑料等材
料；引风叶具有多种外形形状，可采用现有引风叶的结构，例如采用直立形引风叶，在该引
风叶的中部具有扭曲状结构，或者采用弯曲状的引风叶，在该引风叶的中部也同样具有扭
曲状结构；扇叶的结构也具有多种类型，例如采用半圆形、椭圆形等结构。 本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普
通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型风能
风扇还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
8
权利要求一种具有无功耗散热装置的灯具，包括灯体和风扇，其特征在于所述风扇为风能风扇，所述风能风扇设置在所述灯体的背部上，以风能为动力源驱动风能风扇转动对灯产生的热量进行散热。
2. 根据权利要求1所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述风能风扇包 括中心转轴、引风机构和散热机构，所述中心转轴通过其底端的轴向轴承设置在所述灯体 上，所述引风机构与散热机构分别安装在中心转轴的上、下部上，所述引风机构由风能驱动 旋转并带动散热机构转动散热。
3. 根据权利要求2所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述散热机构包 括数片扇叶和安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶安装支架由所述中心转轴穿过后固定 在中心转轴的下部；所述引风机构包括数片引风叶和引风叶安装支架，所述引风叶安装支 架为一环形结构，所述引风叶安装支架位于扇叶安装支架的上方，所述引风叶的一端连接 在引风叶安装支架上，另一端则连接在扇叶安装支架上。
4. 根据权利要求3所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述中心转轴的 顶部设有一防雨防尘罩，所述防雨防尘罩与所述扇叶安装支架之间、所述防雨防尘罩与所 述引风叶安装支架之间连接有固定杆件。
5. 根据权利要求1所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述风能风扇包 括中心转轴、引风机构和散热机构，所述中心转轴竖向固定在所述灯体上，所述引风机构与 散热机构分别转动式安装在所述中心转轴的上、下部上，所述引风机构与散热机构相连接， 所述引风机构由风能驱动围绕所述中心转轴旋转并带动散热机构转动散热。
6. 根据权利要求5所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述的散热机构 包括数片扇叶和底部安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶安装支架为筒形结构并通过轴 承安装在所述中心转轴上；所述引风机构包括数个引风杯和安装有引风杯的引风杯安装支 架，所述引风杯安装支架固定在所述扇叶安装支架的上端。
7. 根据权利要求5所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述散热机构包 括数片扇叶和安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶安装支架由所述中心转轴穿过后通过 轴承安装在所述中心转轴的下部；所述引风机构包括数片引风叶和安装有引风叶的引风叶 安装支架，所述引风叶安装支架由所述中心转轴穿过后通过轴承安装在所述中心转轴的上 部，所述引风叶的一端连接在引风叶安装支架上，另一端则连接在扇叶安装支架上。
8. 根据权利要求2或5所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述散热机 构与引风机构由共同部件组成，它包括扇叶和安装有扇叶的扇叶安装支架，所述扇叶安装 支架设置在所述中心转轴上，所述扇叶的叶面沿扇叶安装支架的圆周朝同一方向倾斜，风 能驱动扇叶转动为灯体散热。
9. 根据权利要求5所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述中心转轴与 所述灯体之间增设有离合器和电动机，所述电动机和离合器设置在灯体上，所述电动机在 工作时，其转轴通过离合器实现与风能风扇的中心转轴的衔接和分离；还包括控制器，所述 控制器安装在所述灯体上，通过控制器监测灯体的温度，向所述电动机和离合器发送控制 信号，使电动机启动或者停止运转，使离合器实现电动机转轴与风能风扇中心转轴的衔接 与分离。
10. 根据权利要求l或2或3或4或5或6或7或9所述的具有无功耗散热装置的灯具，其特征在于所述的灯体是大功率LED灯'
专利摘要本实用新型公开了一种具有无功耗散热装置的灯具，包括灯体和风扇，所述风扇为风能风扇，所述风能风扇设置在所述灯体的背部上，以风能为动力源驱动风能风扇转动将灯产生的热量进行散热。本实用新型采用风能风扇，以自然界能——风能为动力源，一方面，节约了能源，提高了大功率灯具的光效，增加了灯具的亮度，另一方面可实现有效的散热，从而延长了灯的使用寿命；本实用新型基本不用维护、制造成本较低、使用寿命与LED使用寿命相当，尤其适用于超大功率LED的散热。
文档编号F21Y101/02GK201521932SQ200920238210
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者彭云滔 申请人:彭云滔