一种高效散热的石墨烯LED灯的制作方法

一种高效散热的石墨烯led灯
技术领域
1.本发明涉及灯具领域，具体涉及一种高效散热的石墨烯led灯。


背景技术：

2.led作为一种节能环保的光源，具有高光效、长寿命、低压等优点，led也越来越多地应用在道路照明领域。随着led功率、光通、色温的增加，散热问题成为制约led性能提高和应用的一个关键问题。目前，大功率led的结温控制主要通过结构优化和新型材料应用两种方式。结构优化是指依靠增大散热面积或优化散热器形貌，依赖周围的介质对流来散热，改善对流辐射实现热管理。这种方法会影响最终产品的体积、重量、安全和成本，并且具有一定的局限性。如果是相对封闭的空间，对流不是很好，热量交换效果就非常差。铜和铝本身的热导率很高，但是表面的热辐射系数低，汇集到金属材料的热量很难散发出去，造成大量热量累积到灯具表面等待散出。因此需要对其进行改进。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效散热的石墨烯led灯。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效散热的石墨烯led灯，包括用于发射光源的led灯珠、用于安装led灯珠的底座、用于散热的散热翅片、罩设在led灯珠上的透镜、固定透镜的盖板和设置在底座旁边的电气部件安装箱，所述散热翅片包括有连接框、间隔布置在连接框上端的若干个散热鳍片；所述底座位于连接框内且其上端与散热鳍片的中部相连接，所述底座的上端向上延伸有若干根连接在散热鳍片侧面上的连接柱；所述led灯珠与底座之间设有散热铜板层，所述散热铜板层嵌入底座内，所述底座上设有用于涂覆高散热材料的散热涂层区，所述散热涂层区涂覆有石墨烯材料形成散热层。
5.在本发明中，所述散热层的厚度在25～100μm范围内。
6.在本发明中，所述散热铜板层的两侧设有线槽，所述线槽通过第一线孔与电气部件安装箱连通。
7.在本发明中，所述散热涂层区的外周设有用于底座与盖板配合安装的密封圈槽，所述密封圈槽内嵌入安装有密封条。
8.在本发明中，所述电气部件安装箱远离led灯珠的一端设有铰接座，所述铰接座上铰接有用于连接灯杆的灯杆连接套，所述灯杆连接套相对所述铰接座的角度可调节。
9.在本发明中，所述铰接座的一端上设有铰接槽，所述铰接槽相对的两槽壁上设有铰接孔槽，所述灯杆连接套的一端开设有用于插入灯杆的插入孔，另一端设有铰接在铰接槽内的铰接部，所述铰接部相对的两侧面上设有转动连接在铰接孔中的铰接轴。
10.在本发明中，所述铰接座与灯杆连接套之间设有用于锁定灯具角度的角度锁定机构。
11.在本发明中，所述灯杆连接套上设有用于将灯杆锁紧在插入孔内的锁紧螺栓，所
述锁紧螺栓穿过灯杆连接套延伸至插入孔内。
12.在本发明中，所述灯杆连接套中开设有将电气部件安装箱与插入孔连通的第二线孔。
13.在本发明中，所述散热铜板层的厚度大于1mm并通过压铸的形式固定在底座内。
14.本发明的有益效果：本发明通过在底座的散热涂层区中涂覆一层由石墨烯形成的散热层，石墨烯自身具有的高导热性特点，使灯具表面的表面发射率变高，辐射散热变强，从而热源可以快速往外辐射热量，大大提高led的散热性能。
附图说明
15.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：图1为本实施例的立体图一；图2为本实施例的立体图二；图3为本实施例的剖视图；图4为为本实施例去除盖板、透光罩后的结构示意图；图5为本实施例铰接座和灯杆连接套的结构示意图。
具体实施方式
16.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.参照图1
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5，一种高效散热的石墨烯led灯，包括用于发射光源的led灯珠1、用于安装led灯珠1的底座2、用于散热的散热翅片、罩设在led灯珠1上的透镜3、固定透镜3的盖板4和设置在底座2旁边的电气部件安装箱5，所述散热翅片包括有连接框6、间隔布置在连接框6上端的若干个散热鳍片7，所述散热鳍片7的左右两端分别与连接框6相对的两端相连接，所述散热鳍片7的中间呈悬空设置；所述底座2位于连接框6内，且其上端与散热鳍片7的中部相连接，所述底座2的上端向上延伸有若干根连接在散热鳍片7侧面上的连接柱8，连接柱8用于加强散热鳍片7和底座2之间的连接质量；在本实施例中，每个散热鳍片7上至少连接有两根所述连接柱8，以保证散热鳍片7的结构稳定性；另外，所述底座2、连接框6、散热鳍片7和电气部件安装箱5呈铸造一体成型设置，结构稳定性得到进一步的提高。
18.在本实施例中，所述led灯珠1与底座2之间设有散热铜板层9，所述led灯珠1的背部设有反光杯，所述散热铜板层9嵌入底座2内，所述散热铜板层9的两侧设有线槽22，所述线槽22通过第一线孔11与电气部件安装箱5连通，所述底座2上设有用于涂覆高散热材料的散热涂层区21，所述散热涂层区21涂覆有石墨烯材料形成散热层，所述散热涂层区21的外周设有用于底座2与盖板4配合安装的密封圈槽23，所述密封圈槽23内嵌入安装有密封条。通过在底座2的散热涂层区21中涂覆一层由石墨烯形成的散热层，石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料 ，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，因此透光率高于普通ito材质;导热系数高达5300 w/m
·
k，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/v
·
s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10
‑
6 ω
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cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因为它的电
阻率极低，电子迁移的速度极快，因此用来发展出更薄、导电导热速度更快的新一代电子元件。本发明利用石墨烯自身具有的高导热性特点，使灯具表面的表面发射率变高，辐射散热变强，从而热源可以快速往外辐射热量，大大提高led的散热性能。在本实施例中，所述散热层的厚度在25～100μm范围内。
19.作为优选的实施方式，为了便于led灯具的安装，所述电气部件安装箱5远离led灯珠1的一端设有铰接座51，所述铰接座51上铰接有用于连接灯杆的灯杆连接套52，所述灯杆连接套52相对所述铰接座51的角度可调节。在上述结构中，所述电气部件安装箱5和铰接座51一体成型设置，所述铰接座51的一端上设有铰接槽，所述铰接槽相对的两槽壁上设有铰接孔槽，所述灯杆连接套52的一端开设有用于插入灯杆的插入孔53，另一端设有铰接在铰接槽内的铰接部54，所述铰接部54相对的两侧面上设有转动连接在铰接孔中的铰接轴55。
20.在上述结构中，所述铰接座51与灯杆连接套52之间设有用于锁定灯具角度的角度锁定机构，以在调节好led灯具的角度后，通过角度锁定机构进行该角度的锁定，防止led灯在使用过程中角度出现变化；所述角度调节结构包括设于铰接座51上端且连通铰接槽的锁定通孔56、设于铰接部54圆周面上的多个锁定螺孔57、一端能够穿过锁定通孔56与锁定螺孔57螺纹连接的锁定螺钉，多个锁定螺孔57沿铰接部54的圆周面间隔布置，使用时，锁定螺钉的一端穿过锁定通孔56，连接其中一个锁定螺孔57，从而将铰接部54锁定在对应该锁定螺孔57的角度上，实现灯具角度的角度的固定。另外，所述铰接部54的圆周面上设有多个定位齿段58，每个锁定螺孔57对应有一个所述定位齿段58，所述铰接槽的槽壁上设有与定位齿段58配合的配合齿段59，锁定螺钉螺纹连接锁定通孔56时，将定位齿段58配合于配合齿段59，从而增强锁定灯具角度的质量。在本实施例中，所述定位齿段58由多个沿铰接部54圆周面布置的定位齿组成，所述锁定螺孔57的端部设于定位齿段58中，所述配合齿段59由多个设于铰接槽壁面上的配合齿组成，所述锁定通孔56的端部设于配合齿段59中；所述锁定通孔56为长圆孔，以便于调节灯具不同的角度；所述铰接槽内设有调节导槽20，所述调节导槽20的上端与所述铰接孔连接，所述铰接轴55从所述调节导槽20进入到铰接孔中，并铰接轴55能够沿调节导槽20上下移动，以让定位齿段58和配合齿段59能够进行分离，从而进行灯具角度的调节。
21.在本实施例中，所述铰接部54的底部设有限位槽，所述铰接槽内设有限位板50，当铰接部54向下移动接近脱出铰接槽时，限位板50抵在限位槽的顶壁上，从而限制灯杆连接套52脱出铰接槽。另外，所述灯杆连接套52上设有用于将灯杆锁紧在插入孔53内的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓穿过灯杆连接套52延伸至插入孔53内。所述灯杆连接套52中开设有将电气部件安装箱5与插入孔53连通的第二线孔。
22.作为优选的实施方式，所述电气部件安装箱5的顶部上还间隔排列设置有若干个第二散热鳍片10，以提高散热质量，使得电气部件安装箱5内的热量快速散发。在本实施例中，所述第二散热鳍片10的高度小于散热鳍片7的高度，从而无需设置连接柱8进行结构增强。
23.作为优选的实施方式，所述散热铜板层9的厚度大于1mm并通过压铸的形式固定在底座2内，散热铜板层9的背部可以为平面状也可以为波浪状，增大接触面积。为方便安装，所述线槽22凹入于底座2内。所述密封圈槽23凹入于底座2内。所述盖板4通过螺栓固定安装在底座2上。所述电气部件安装箱5上设有保护盖板30。
24.作为优选的实施方式，所述底座2、散热翅片、盖板4和电气部件安装箱5的外表面上均可以涂覆有石墨烯涂层，进行散热。
25.以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。