一種led燈具的散熱裝置的製作方法

2023-09-22 11:28:40 3

專利名稱：一種led燈具的散熱裝置的製作方法
技術領域：
一種LED燈具的散熱裝置技術領域：
本實用新型涉及一種LED燈具的散熱裝置，具體來說是涉及一種由多 個LED或高功率LED陣列組成的LED燈具的散熱裝置。背景技術：
LED白光照明燈與傳統白熾燈和日光燈相比，具有功耗小、壽命長、環 保等多方面的優勢。同等亮度的LED燈泡功耗只有白熾燈的10%，其壽命 可達到10萬小時，比日光燈的壽命長10倍，比白熾燈的壽命長100倍。白 熾燈發光鎢絲耗電量大，燈泡易碎且容易觸電。螢光燈雖說比白熾燈節電節 能，但對人的視力不利，燈管內的汞也有害於人體和汙染環境。LED白光照 明燈最接近日光，能更好地反映照射物體的真實顏色。從技術角度看，LED 白光照明燈無疑是LED系列燈中的最尖端技術。LED白光照明燈的應用市 場將非常廣泛，勢必取代白熾鎢絲燈泡及螢光燈。LED屬於全固體冷光源， 更小、更輕、更堅固，工作電壓僅有兩伏特，使用壽命長達十多年。按照通 常的光效定義，LED燈的發光效率並不高，但由於LED燈的光譜幾乎全部 集中於可見光頻段，效率可達80%-90%，同等光效的白熾燈可見光效率僅為 10%-20%，單體LED燈的功率一般在0.05-3W，通過技術處理可以滿足不同 的需求。由於發光二極體(LED)具有以上諸多優點，所以被廣泛地應用在 電子裝置或燈具照明上，然而，考慮到單片LED發光亮度不足，為了增加 其照射範圍與亮度，通常由多個發光二極體陣列組合成LED燈組。隨著發 光二極體數量的增加及高功率發光二極體等陸續被開發出來，陣列組合後的 LED燈組運作所產生的熱量也正在逐步向上攀升。因此，提供LED燈具用 的散熱結構，已成為現今從事該行業的相關人員所研究的重要課題和技術難 題之一。在中國實用新型專利授權公告號CN 200965215Y的專利文獻中，公開了一種LED燈具的多熱管散熱結構，該結構包括一受熱座和多個熱管，該 受熱熱底面與LED燈具作貼合，其頂面具有與所述受熱面相背對的散熱面; 其熱管具有受熱端及遠離受熱端的冷凝端；受熱座的散熱面上設有數量與熱 管數量相一致的多個穿？L，各熱管的所述受熱端分別穿入受熱座的穿孔內以 能夠熱傳導的方式與穿孔相結合，熱管的受熱端的管身軸線方向與其所對應 的穿孔的軸線方向相同，且與受熱座的散熱面垂直。當LED陣列一定數量 時，需要用到多個熱管才能把熱量散發出去，為了達到散熱的效果，所用的 熱管數量較多，同時所生產的產品成本相應也隨之上升；當陣列的是高功率 LED時，高功率LED散發出的熱量很難通過多個熱管把發出的熱量及時散 發出去，容易使陣列的LED損壞，影響LED的使用壽命。在中國實用新型專利授權公告號CN 2934915Y的專利文獻中，公開了 一種LED燈具用的多組式散熱結構，同樣包括多個熱管，還包括多個散熱 體，當陣列多個LED或高功率LED時，其散發出的熱量同樣很難及時通過 此散熱結構把熱量散發出去，同時，存在生產工藝複雜及成本過高等缺點。在中國實用新型專利授權公告號CN 2934916Y的專利文獻中，公開了 LED燈具散熱結構，同樣也包括多個熱管，與授權公告號CN 2934915Y的 文獻中所描述的結構相似的概念，同樣存在多個LED或高功率LED陣列時 散發出的熱量不能及時通過此散熱結構把熱量散發出去，很容易燒壞LED， 影響LED的使用壽命，同樣，也存在上述所述生產工藝複雜及成本過高等 缺點。
實用新型內容為了克服上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種 散熱效果好、成本低、工藝簡單且能及時把熱源熱量散發出去的一種LED燈 具的散熱裝置。本實用新型解決其技術問題所釆用的技術方案是 一種LED燈具的散熱 裝置，主要包括導熱座、熱管以及散熱片組，所述熱管具有吸熱端及散熱端，所述吸熱端與所述導熱座的一端面連接，導熱座的另一端面貼附接觸LED燈 具基板上，所述的散熱片組套接在所述熱管散熱端上，其特徵在於，所述熱 管為中空結構，其內部盛裝有沸點溫度與LED燈具預定溫度相當的液體，所 述液體設置在熱管吸熱端。為了使熱管吸熱端的熱量儘快傳遞到熱管散熱端，同時為了達到LED燈 具的預定溫度，所述熱管內盛裝的液體為水，所述熱管的內腔抽成半真空狀 態。所述散熱片組由多個散熱片疊加而成，散熱片之間設有間隙，所述散熱 片的間隙之間具備通風的疊層。為了更好地將LED燈具基板上發出的熱量散 發出去，在所述散熱片組一側設置有一風扇，所述風扇可以固定在散熱片組 兩側焊接的固定座上。為使熱管與導熱座接觸更緊湊，將LED燈具基板上發出的熱量通過熱管 及時吸收傳遞，同時達到固定熱管的位置，在導熱座上設置有一凹口，所述 熱管吸熱端通過一傳熱塊固定在所述凹口內；所述導熱座上設置的凹口與 LED燈具基板陣列的LED表面形狀相對應，所述凹口面積略大於所述LED燈 具基板陣列LED的面積。所述導熱座和散熱片組通過易傳熱的金屬棒固定，所述的金屬棒為鋁棒 或銅棒。本實用新型與現有技術相比的有益效果是節省材料、降低成本、結構 簡單及散熱效果好，同時，也能將LED燈具基板散發出的熱量及時通過套置 在熱管散熱端的散熱片組散發出去，從而有效地延長了LED燈具的使用壽命。 現對本實用新型的結構作有益效果的進一步分析，所述熱管為中空結構，其 內部盛裝有沸點溫度與LED燈具預定溫度相當的液體，該液體設置在熱管吸 熱端，當熱管吸熱端與導熱座一端面連接時，LED燈具基板上發出的熱量通 過熱管吸熱端吸收，熱管內部盛裝的液體具有低沸點，所述的液體可以是水, 為達到水的低沸點，可以將熱管抽成半真空狀態，即可達到LED燈具預定的 溫度，其內部溫度達到5(TC左右時，即可使內部液體沸騰蒸發出氣體迅速散發在熱管散熱端，可以通過套置在熱管散熱端的散熱片組將熱量傳遞散發出 去，為了加快散熱速度，在散熱片組上固定一個散熱風扇，熱管散熱端的氣 體降溫變為液體返回熱管吸熱端。為使熱管吸熱端與導熱座接觸更緊湊，將LED燈具基板上發出的熱量及時通過熱管吸熱端吸收傳遞，同時達到固定熱 管的位置，在導熱座上設置有一凹口，凹口設置的位置與LED燈具基板陣列 的LED表面形狀及位置相對應。本結構具有節省熱管數量，可以快速地將LED 燈具基板散發的熱量通過熱管吸熱端套置的散熱片組傳遞散發出去；導熱座 和散熱片組可以通過金屬鋁棒或金屬銅棒來固定，這樣也可以將導熱座上另 一部分熱量通過金屬鋁棒或金屬銅棒將熱量傳遞散發出去。
下列結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。 圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型LED燈具基板與散熱裝置的立體分解結構圖。圖3為本實用新型的側視圖。圖4為圖3所示A-A方向的側視剖面圖。圖5為熱管30的內部結構示意圖。圖6為散熱片401的放大立體結構示意圖。主要組件符號說明如下LED燈具基板10LED101螺絲102導熱座20凹口 201固定孔205熱管30吸熱端301散熱端302散熱片組40散熱片401折邊402通風口 405傳熱塊70金屬棒75液體80風扇90固定座9具體實施方式為了進一步了解本實用新型的特徵及技術內容，下面參照附圖對本實用新型進行詳細說明。圖l、圖2示出，本實用新型LED燈具的散熱裝置主要包括導熱座20、 熱管30以及散熱片組40，熱管30具有吸熱端301及散熱端302，吸熱端301 與導熱座20的一端面連接，導熱座20的另一端面貼附接觸LED燈具基板10 上，導熱座20與LED燈具基板10通過螺絲102固定，散熱片組40套接在 熱管散熱端302上，熱管30為中空結構，其內部盛裝有沸點溫度與LED燈 具預定溫度相當的液體80，液體80設置在熱管吸熱端302。散熱片組40由 多個散熱片401疊加而成，散熱片401之間設有間隙且通風疊層。為了將LED 燈具基板10上發出的熱量散發出去，在散熱片組40 —側設置一個散熱風扇 90，風扇90固定在散熱片組40兩側焊接的固定座95上。為了使散熱片401 之間疊加後更好的通風散熱，可以採用表面形狀及大小相同的矩形散熱片 401，在矩形散熱片401兩對邊設置有折邊402，每一矩形散熱片401兩折邊 402的高度相同，形成折邊402的每一矩形散熱片401疊層後，其每一散熱 片401之間形成通風間隙，固定座95固定在兩對摺邊402疊層後散熱片401 的兩側，風扇90安裝在散熱片組40的通風口 405處。附圖3、附圖4示出，為了使熱管30與導熱座20接觸更緊湊，將LED 燈具基板10上發出的熱量通過熱管30及時傳熱散發出去，同時達到固定熱 管30的位置，在導熱座20上設置有一凹口201,熱管吸熱端301通過傳熱 塊70固定在凹口 201內；導熱座20上設置的凹口 201與LED燈具基板10 陣列的LED101表面形狀相對應，導熱座20上設置的凹口 201面積略大於LED 燈具基板10陣列LED101的面積。以上所述的LED燈具基板10、導熱座20、散熱片401以及傳熱塊70都 是採用易傳熱的金屬材料製作，易傳熱的金屬可以採用銅或鋁等金屬材料制 作，使用傳熱材料時，可以根據製作成本、傳熱以及散熱的需求，可以採用 銅、鋁或銅鋁交叉作為傳熱介質。圖5所示，熱管30的主視圖為"U"字形，其內部結構為中空封閉狀態，一般採用易傳熱的金屬銅或鋁製作，為了使吸在熱管吸熱端301的熱量儘快 傳遞到熱管散熱端302，其吸熱端301的位置是在與導熱座20接觸的位置為 熱管吸熱端301。在熱管30內腔內盛裝水，水的位置設置在熱管吸熱端301 處，其盛裝水的容量佔滿熱管吸熱端301的空腔，最好是盛裝的水位高度高 於熱管吸熱端301的空腔；同時將盛裝水的熱管30內腔抽成半真空狀態， 水一般在正常壓強下的沸點是100°C左右，當水在封閉的空腔內並將空腔抽 成半真空狀態時，其受熱後水在5(TC左右即可以沸騰並在封閉的內腔內蒸發 出氣體。U字形熱管30的底部、即吸熱端301通過傳熱塊70與導熱座20 固定，當熱管吸熱端301吸收到LED燈具基板10散發的熱量時，熱管吸熱 端301的溫度達到50°C左右時，可以使盛裝在熱管30的水沸騰並產生氣體 上升到熱管散熱端302，熱管散熱端302受散熱片組40的熱傳遞及風扇的散 熱，將熱管散熱端302的氣體降溫，從而使上升到散熱端302的氣體降溫後 變為液體再返回到吸熱端301處，形成反覆循環。上述熱管30的外部形狀不僅僅限定為U字形，也可以是Y、 Z、 I、 B、 C, 倒F、側倒H、 J、倒J、 L以及S等其它形狀。所述熱管30內腔內盛裝的液 體80也不局限於水，也可以是沸點較低的酒精或油類液體。導熱座20和散熱片組40通過易傳熱的金屬棒75固定，金屬棒75 —般 採用易傳熱的金屬鋁棒或銅棒製作，通過測試發現，每根固定金屬鋁棒或金 屬銅棒可以傳遞、散發LED燈具基板10發出的10%左右的熱量，金屬棒75 既起到了固定導熱座20和散熱片組40之間的作用，同時也可以將LED燈具 基板10部分的熱量傳遞散發出去。以上所例舉的實施例僅用以方便說明和理解本實用新型，在不脫離本實 用新型的創作精神範疇，熟悉此一技術的人士所作的各種變相與修飾，仍然 應當屬於本實用新型技術方案所保護的範圍。
權利要求1.一種LED燈具的散熱裝置，主要包括導熱座(20)、熱管(30)以及散熱片組(40)，所述熱管(30)具有吸熱端(301)及散熱端(302)，所述吸熱端(301)與所述導熱座(20)的一端面連接，導熱座(20)的另一端面貼附接觸LED燈具基板(10)上，所述的散熱片組(40)套接在所述熱管散熱端(302)上，其特徵在於所述熱管(30)為中空結構，其內部盛裝有沸點溫度與LED燈具預定溫度相當的液體(80)，所述液體(80)設置在熱管吸熱端(301)。
2. 根據權利要求1所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述熱管 (30)內腔內盛裝的液體(80)為水，所述熱管(30)的內腔為半真空狀態。
3. 根據權利要求1所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱 片組(40)由多個散熱片(401)疊加而成，散熱片(401)之間設有間隙。
4. 根據權利要求1或3所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述 散熱片組(40) —側設置有一風扇(90)。
5. 根據權利要求4所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱 片組(40)兩側焊接有固定座(95)，所述風扇(90)固定在固定座(95) 上。
6. 根據權利要求1所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述導熱 座(20)上設置有一凹口 (201)，所述熱管吸熱端(301)通過一傳熱塊(70) 固定在所述凹口 (201)內。
7. 根據權利要求6所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述導熱 座(20)上設置的凹口 (201)與LED燈具基板(10)陣列的LED (101)表 面形狀相對應，所述凹口 (201)面積略大於所述LED燈具基板(10)陣列 LED (101)的面積。
8. 根據權利要求1所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述導熱 座(20)和散熱片組(40)通過易傳熱的金屬棒(75)固定。
9. 根據權利要求8所述LED燈具的散熱裝置，其特徵在於，所述金屬 棒(75)為鋁棒或銅棒。
專利摘要本實用新型專利公開了一種LED燈具的散熱裝置，主要包括導熱座、熱管以及散熱片組，所述熱管具有吸熱端及散熱端，所述吸熱端與所述導熱座的一端面連接，導熱座的另一端面貼附接觸LED燈具基板上，所述的散熱片組套接在所述熱管散熱端上，其特徵在於，所述熱管為中空結構，其內部盛裝有沸點溫度與LED燈具預定溫度相當的液體，所述液體設置在熱管吸熱端。熱管內腔盛裝的液體可以是水，所述熱管內腔為半真空狀態。本裝置內部液體沸騰蒸發出氣體迅速散發在熱管散熱端，通過套置在熱管散熱端的散熱片組將熱量傳遞散發出去。本實用新型的優點具有節省材料、降低成本，同時並能夠迅速地將熱量傳遞散發出去，從而有效地延長了LED燈具的使用壽命。
文檔編號H01L23/467GK201116711SQ20072006027
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者樊邦弘 申請人:鶴山麗得電子實業有限公司