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CN201116711Y - 一种led灯具的散热装置 - Google Patents

一种led灯具的散热装置 Download PDF

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CN201116711Y
CN201116711Y CNU2007200602745U CN200720060274U CN201116711Y CN 201116711 Y CN201116711 Y CN 201116711Y CN U2007200602745 U CNU2007200602745 U CN U2007200602745U CN 200720060274 U CN200720060274 U CN 200720060274U CN 201116711 Y CN201116711 Y CN 201116711Y
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樊邦弘
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Heshan Lide Electronic Enterprise Co Ltd
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Abstract

本实用新型专利公开了一种LED灯具的散热装置,主要包括导热座、热管以及散热片组,所述热管具有吸热端及散热端,所述吸热端与所述导热座的一端面连接,导热座的另一端面贴附接触LED灯具基板上,所述的散热片组套接在所述热管散热端上,其特征在于,所述热管为中空结构,其内部盛装有沸点温度与LED灯具预定温度相当的液体,所述液体设置在热管吸热端。热管内腔盛装的液体可以是水,所述热管内腔为半真空状态。本装置内部液体沸腾蒸发出气体迅速散发在热管散热端,通过套置在热管散热端的散热片组将热量传递散发出去。本实用新型的优点具有节省材料、降低成本,同时并能够迅速地将热量传递散发出去,从而有效地延长了LED灯具的使用寿命。

Description

一种LED灯具的散热装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种LED灯具的散热装置,具体来说是涉及一种由多个LED或高功率LED阵列组成的LED灯具的散热装置。
【背景技术】
LED白光照明灯与传统白炽灯和日光灯相比,具有功耗小、寿命长、环保等多方面的优势。同等亮度的LED灯泡功耗只有白炽灯的10%,其寿命可达到10万小时,比日光灯的寿命长10倍,比白炽灯的寿命长100倍。白炽灯发光钨丝耗电量大,灯泡易碎且容易触电。荧光灯虽说比白炽灯节电节能,但对人的视力不利,灯管内的汞也有害于人体和污染环境。LED白光照明灯最接近日光,能更好地反映照射物体的真实颜色。从技术角度看,LED白光照明灯无疑是LED系列灯中的最尖端技术。LED白光照明灯的应用市场将非常广泛,势必取代白炽钨丝灯泡及荧光灯。LED属于全固体冷光源,更小、更轻、更坚固,工作电压仅有两伏特,使用寿命长达十多年。按照通常的光效定义,LED灯的发光效率并不高,但由于LED灯的光谱几乎全部集中于可见光频段,效率可达80%-90%,同等光效的白炽灯可见光效率仅为10%-20%,单体LED灯的功率一般在0.05-3W,通过技术处理可以满足不同的需求。由于发光二极管(LED)具有以上诸多优点,所以被广泛地应用在电子装置或灯具照明上,然而,考虑到单片LED发光亮度不足,为了增加其照射范围与亮度,通常由多个发光二极管阵列组合成LED灯组。随着发光二极管数量的增加及高功率发光二极管等陆续被开发出来,阵列组合后的LED灯组运作所产生的热量也正在逐步向上攀升。因此,提供LED灯具用的散热结构,已成为现今从事该行业的相关人员所研究的重要课题和技术难题之一。
在中国实用新型专利授权公告号CN 200965215Y的专利文献中,公开了一种LED灯具的多热管散热结构,该结构包括一受热座和多个热管,该受热热底面与LED灯具作贴合,其顶面具有与所述受热面相背对的散热面;其热管具有受热端及远离受热端的冷凝端;受热座的散热面上设有数量与热管数量相一致的多个穿孔,各热管的所述受热端分别穿入受热座的穿孔内以能够热传导的方式与穿孔相结合,热管的受热端的管身轴线方向与其所对应的穿孔的轴线方向相同,且与受热座的散热面垂直。当LED阵列一定数量时,需要用到多个热管才能把热量散发出去,为了达到散热的效果,所用的热管数量较多,同时所生产的产品成本相应也随之上升;当阵列的是高功率LED时,高功率LED散发出的热量很难通过多个热管把发出的热量及时散发出去,容易使阵列的LED损坏,影响LED的使用寿命。
在中国实用新型专利授权公告号CN 2934915Y的专利文献中,公开了一种LED灯具用的多组式散热结构,同样包括多个热管,还包括多个散热体,当阵列多个LED或高功率LED时,其散发出的热量同样很难及时通过此散热结构把热量散发出去,同时,存在生产工艺复杂及成本过高等缺点。
在中国实用新型专利授权公告号CN 2934916Y的专利文献中,公开了LED灯具散热结构,同样也包括多个热管,与授权公告号CN 2934915Y的文献中所描述的结构相似的概念,同样存在多个LED或高功率LED阵列时散发出的热量不能及时通过此散热结构把热量散发出去,很容易烧坏LED,影响LED的使用寿命,同样,也存在上述所述生产工艺复杂及成本过高等缺点。
【实用新型内容】
为了克服上述现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种散热效果好、成本低、工艺简单且能及时把热源热量散发出去的一种LED灯具的散热装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种LED灯具的散热装置,主要包括导热座、热管以及散热片组,所述热管具有吸热端及散热端,所述吸热端与所述导热座的一端面连接,导热座的另一端面贴附接触LED灯具基板上,所述的散热片组套接在所述热管散热端上,其特征在于,所述热管为中空结构,其内部盛装有沸点温度与LED灯具预定温度相当的液体,所述液体设置在热管吸热端。
为了使热管吸热端的热量尽快传递到热管散热端,同时为了达到LED灯具的预定温度,所述热管内盛装的液体为水,所述热管的内腔抽成半真空状态。
所述散热片组由多个散热片叠加而成,散热片之间设有间隙,所述散热片的间隙之间具备通风的叠层。为了更好地将LED灯具基板上发出的热量散发出去,在所述散热片组一侧设置有一风扇,所述风扇可以固定在散热片组两侧焊接的固定座上。
为使热管与导热座接触更紧凑,将LED灯具基板上发出的热量通过热管及时吸收传递,同时达到固定热管的位置,在导热座上设置有一凹口,所述热管吸热端通过一传热块固定在所述凹口内;所述导热座上设置的凹口与LED灯具基板阵列的LED表面形状相对应,所述凹口面积略大于所述LED灯具基板阵列LED的面积。
所述导热座和散热片组通过易传热的金属棒固定,所述的金属棒为铝棒或铜棒。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是:节省材料、降低成本、结构简单及散热效果好,同时,也能将LED灯具基板散发出的热量及时通过套置在热管散热端的散热片组散发出去,从而有效地延长了LED灯具的使用寿命。现对本实用新型的结构作有益效果的进一步分析,所述热管为中空结构,其内部盛装有沸点温度与LED灯具预定温度相当的液体,该液体设置在热管吸热端,当热管吸热端与导热座一端面连接时,LED灯具基板上发出的热量通过热管吸热端吸收,热管内部盛装的液体具有低沸点,所述的液体可以是水,为达到水的低沸点,可以将热管抽成半真空状态,即可达到LED灯具预定的温度,其内部温度达到50℃左右时,即可使内部液体沸腾蒸发出气体迅速散发在热管散热端,可以通过套置在热管散热端的散热片组将热量传递散发出去,为了加快散热速度,在散热片组上固定一个散热风扇,热管散热端的气体降温变为液体返回热管吸热端。为使热管吸热端与导热座接触更紧凑,将LED灯具基板上发出的热量及时通过热管吸热端吸收传递,同时达到固定热管的位置,在导热座上设置有一凹口,凹口设置的位置与LED灯具基板阵列的LED表面形状及位置相对应。本结构具有节省热管数量,可以快速地将LED灯具基板散发的热量通过热管吸热端套置的散热片组传递散发出去;导热座和散热片组可以通过金属铝棒或金属铜棒来固定,这样也可以将导热座上另一部分热量通过金属铝棒或金属铜棒将热量传递散发出去。
【附图说明】
下列结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型LED灯具基板与散热装置的立体分解结构图。
图3为本实用新型的侧视图。
图4为图3所示A-A方向的侧视剖面图。
图5为热管30的内部结构示意图。
图6为散热片401的放大立体结构示意图。
主要组件符号说明如下:
LED灯具基板10    LED101      螺丝102
导热座20         凹口201     固定孔205
热管30           吸热端301   散热端302
散热片组40       散热片401   折边402
通风口405        传热块70    金属棒75
液体80           风扇90      固定座95
【具体实施方式】
为了进一步了解本实用新型的特征及技术内容,下面参照附图对本实用新型进行详细说明。
图1、图2示出,本实用新型LED灯具的散热装置主要包括导热座20、热管30以及散热片组40,热管30具有吸热端301及散热端302,吸热端301与导热座20的一端面连接,导热座20的另一端面贴附接触LED灯具基板10上,导热座20与LED灯具基板10通过螺丝102固定,散热片组40套接在热管散热端302上,热管30为中空结构,其内部盛装有沸点温度与LED灯具预定温度相当的液体80,液体80设置在热管吸热端302。散热片组40由多个散热片401叠加而成,散热片401之间设有间隙且通风叠层。为了将LED灯具基板10上发出的热量散发出去,在散热片组40一侧设置一个散热风扇90,风扇90固定在散热片组40两侧焊接的固定座95上。为了使散热片401之间叠加后更好的通风散热,可以采用表面形状及大小相同的矩形散热片401,在矩形散热片401两对边设置有折边402,每一矩形散热片401两折边402的高度相同,形成折边402的每一矩形散热片401叠层后,其每一散热片401之间形成通风间隙,固定座95固定在两对折边402叠层后散热片401的两侧,风扇90安装在散热片组40的通风口405处。
附图3、附图4示出,为了使热管30与导热座20接触更紧凑,将LED灯具基板10上发出的热量通过热管30及时传热散发出去,同时达到固定热管30的位置,在导热座20上设置有一凹口201,热管吸热端301通过传热块70固定在凹口201内;导热座20上设置的凹口201与LED灯具基板10阵列的LED101表面形状相对应,导热座20上设置的凹口201面积略大于LED灯具基板10阵列LED101的面积。
以上所述的LED灯具基板10、导热座20、散热片401以及传热块70都是采用易传热的金属材料制作,易传热的金属可以采用铜或铝等金属材料制作,使用传热材料时,可以根据制作成本、传热以及散热的需求,可以采用铜、铝或铜铝交叉作为传热介质。
图5所示,热管30的主视图为“U”字形,其内部结构为中空封闭状态,一般采用易传热的金属铜或铝制作,为了使吸在热管吸热端301的热量尽快传递到热管散热端302,其吸热端301的位置是在与导热座20接触的位置为热管吸热端301。在热管30内腔内盛装水,水的位置设置在热管吸热端301处,其盛装水的容量占满热管吸热端301的空腔,最好是盛装的水位高度高于热管吸热端301的空腔;同时将盛装水的热管30内腔抽成半真空状态,水一般在正常压强下的沸点是100℃左右,当水在封闭的空腔内并将空腔抽成半真空状态时,其受热后水在50℃左右即可以沸腾并在封闭的内腔内蒸发出气体。U字形热管30的底部、即吸热端301通过传热块70与导热座20固定,当热管吸热端301吸收到LED灯具基板10散发的热量时,热管吸热端301的温度达到50℃左右时,可以使盛装在热管30的水沸腾并产生气体上升到热管散热端302,热管散热端302受散热片组40的热传递及风扇的散热,将热管散热端302的气体降温,从而使上升到散热端302的气体降温后变为液体再返回到吸热端301处,形成反复循环。
上述热管30的外部形状不仅仅限定为U字形,也可以是Y、Z、I、B、C,倒F、侧倒H、J、倒J、L以及S等其它形状。所述热管30内腔内盛装的液体80也不局限于水,也可以是沸点较低的酒精或油类液体。
导热座20和散热片组40通过易传热的金属棒75固定,金属棒75一般采用易传热的金属铝棒或铜棒制作,通过测试发现,每根固定金属铝棒或金属铜棒可以传递、散发LED灯具基板10发出的10%左右的热量,金属棒75既起到了固定导热座20和散热片组40之间的作用,同时也可以将LED灯具基板10部分的热量传递散发出去。
以上所例举的实施例仅用以方便说明和理解本实用新型,在不脱离本实用新型的创作精神范畴,熟悉此一技术的人士所作的各种变相与修饰,仍然应当属于本实用新型技术方案所保护的范围。

Claims (9)

1.一种LED灯具的散热装置,主要包括导热座(20)、热管(30)以及散热片组(40),所述热管(30)具有吸热端(301)及散热端(302),所述吸热端(301)与所述导热座(20)的一端面连接,导热座(20)的另一端面贴附接触LED灯具基板(10)上,所述的散热片组(40)套接在所述热管散热端(302)上,其特征在于:所述热管(30)为中空结构,其内部盛装有沸点温度与LED灯具预定温度相当的液体(80),所述液体(80)设置在热管吸热端(301)。
2.根据权利要求1所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述热管(30)内腔内盛装的液体(80)为水,所述热管(30)的内腔为半真空状态。
3.根据权利要求1所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述散热片组(40)由多个散热片(401)叠加而成,散热片(401)之间设有间隙。
4.根据权利要求1或3所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述散热片组(40)一侧设置有一风扇(90)。
5.根据权利要求4所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述散热片组(40)两侧焊接有固定座(95),所述风扇(90)固定在固定座(95)上。
6.根据权利要求1所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述导热座(20)上设置有一凹口(201),所述热管吸热端(301)通过一传热块(70)固定在所述凹口(201)内。
7.根据权利要求6所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述导热座(20)上设置的凹口(201)与LED灯具基板(10)阵列的LED(101)表面形状相对应,所述凹口(201)面积略大于所述LED灯具基板(10)阵列LED(101)的面积。
8.根据权利要求1所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述导热座(20)和散热片组(40)通过易传热的金属棒(75)固定。
9.根据权利要求8所述LED灯具的散热装置,其特征在于,所述金属棒(75)为铝棒或铜棒。
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