一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱led路燈的製作方法
2023-06-06 06:37:36 2
一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱led路燈的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，LED路燈包括燈杆、第一連接支架、第二連接支架以及燈頭，第一連接支架和第二連接支架的一端均與燈杆相連，其另一端均與燈頭相連，其中，燈杆中設有冷凝段和蓄液段，燈杆和第一連接支架中設有回流管，燈頭中設有蒸發段，第二連接支架中設有蒸汽管，回流管的一端與蓄液段連通，其另一端通過蒸發段與蒸汽管相連通，蒸汽管並通過冷凝段與蓄液段連通已形成熱驅動循環迴路，在冷凝段上設有第一止回閥，在回流管上設有第二止回閥。本發明將LED燈具產熱的熱量轉移至燈杆進行散熱，無需附加其它散熱片，具有成本低，熱驅動循環可靠性高等優點。
【專利說明】一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED【技術領域】，尤其是一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈。
【背景技術】
[0002]LED (Light Emitting Diode，稱發光二極體)，屬於固態光源，具有非常好的節能環保優勢，相同光效下耗能僅為白熾燈的10?20%，被譽為〃21世紀的照明新光源〃，近年來已經成為研究和開發熱點。與傳統光源相比，半導體光源有節能、高效、體積小、壽命長、響應速度快、驅動電壓低、抗震動等優點。
[0003]LED發光機理是靠電子在能帶間躍遷產生光，其光譜中不包含紅外部分，所以其熱量不能靠輻射散出，所以說LED是『冷』光源。但是，目前LED的發光效率僅能達到10%?20%,還有80%?90%的能量轉變成了熱量。若不加散熱措施，則大功率LED的器芯溫度會急速上升，當其結溫上升超過最大允許溫度時(一般是150°C )，大功率LED會因過熱而損壞。因此在大功率LED燈具設計中，最主要的設計工作就是散熱設計。目前製作的大功率白光LED的晶片尺寸大多在ImmX Imm以上，單個器件的耗散功率在IW以上，如果簡單地把封裝尺寸也按比例放大，晶片的熱量不能散出去，會加速晶片和螢光粉的老化，還可能導致倒裝焊的焊錫融化，使晶片失效。
[0004]另外，一般功率器件(如電源IC)的散熱計算中，只要結溫小於最大允許結溫溫度(一般是125°C)就可以了。但在大功率LED散熱設計中，其結溫要求比125°C低得多。其原因是結溫對LED的出光率及壽命有較大影響:結溫越高會使LED的出光率越低，壽命越短。
[0005]因此，LED的封裝和使用中的散熱問題成為影響其發展的瓶頸問題。如果能夠解決LED實際應用中的散熱和封裝問題，使LED在交通照明、裝飾照明和室內照明等方面得到推廣應用，將大大緩解電力緊張問題，並減少C02的排放量，有力的保護了環境。
[0006]對於路燈一般都有燈杆等金屬支架，如能夠利用金屬支架作為LED燈具的散熱體，可謂一舉兩得。利用燈杆進行散熱，關鍵是要將LED燈具產生的熱量傳遞到燈杆，光靠熱傳導顯然是不現實的。必須有一個循環系統將熱量快速轉移，如果利用泵循環，既耗電，結構又複雜成本高。本發明提出採用熱驅動循環的方式實現熱量的高效轉移。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其通過熱驅動循環迴路進行散熱，具有良好的散熱性能，能長時間穩定可靠的運行。同時兼顧密封、效率、成本、工藝、造型等諸多因素。
[0008]為實現以上目的，本發明採取了的技術方案是:
[0009]一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，所述LED路燈包括燈杆、第一連接支架、第二連接支架以及燈頭，第一連接支架和第二連接支架的一端均與燈杆相連，其另一端均與燈頭相連，其中，所述燈杆中設有冷凝段和蓄液段，所述燈杆和第一連接支架中設有回流管，所述燈頭中設有蒸發段，所述第二連接支架中設有蒸汽管，所述回流管的一端與蓄液段連通，其另一端通過蒸發段與蒸汽管相連通，蒸汽管並通過冷凝段與蓄液段連通已形成熱驅動循環迴路，在所述冷凝段上設有用於防止蓄液段中的流體工質倒流入冷凝段的第一止回閥，在所述回流管上設有用於防止回流管中的流體工質倒流入蓄液段的第二止回閥。
[0010]所述流體工質為水、氟利昂、甲醇、乙醇、液氨，以及各種製冷劑中的任一種。
[0011]所述蒸發段、蒸汽管、冷凝段、蓄液段以及回流管形成一封閉空間，對所述封閉空間進行抽真空處理。
[0012]所述燈杆、第一連接支架、第二連接支架以及燈頭為一體化結構。
[0013]所述冷凝段採用大比表面積的結構形式。
[0014]所述冷凝段中可以加裝中空的翅片散熱器，擴大散熱面積。
[0015]本發明與現有技術相比，具有以下的優點:
[0016]1、採用熱驅動循環模式，利用金屬連接支架(第一連接支架和第二連接支架)作為LED燈具的散熱體系，將LED燈具產熱的熱量轉移至燈杆進行散熱，無需附加其它散熱片，具有成本低，熱驅動循環可靠性高等優點。
[0017]2、該系統具有結構簡單和良好的可靠性，而且燈杆一般都比較高，有充足的表面積，完全能滿足LED燈具散熱的需求。
[0018]3、該由於使用了止回閥，允許蒸發器位於冷凝器的上方，符合路燈的布置方式，燈具無需或減小外加散熱片裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1本發明一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈的結構示意圖。
[0020]其中:1、蒸發段；2、蒸汽管；3、冷凝段；4、蓄液段；5、回流管；6、止回閥；7、止回閥；8、連接支架；9、連接支架。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的內容做進一步詳細說明。
[0022]實施例:
[0023]如圖1所示，一種基於帶兩個止回閥的熱驅動循環的大功率LED路燈的燈杆散熱系統，由蒸發段1、蒸汽管2、冷凝段3、蓄液段4以及回流管5構成。蒸發段1、蒸汽管2、冷凝段3、蓄液段4以及回流管5依次連通並構成一個封閉空間，其中，蒸發段I設置於燈頭上，蒸汽管2設置於連接支架9上，冷凝段3和蓄液段4均設置於燈杆上，回流管5的一部分設置於燈杆上，另一部分設置於連接支架8上，對該封閉空間抽真空，並充入適量流體工質。流體工質可為水、甲醇、乙醇、各類製冷劑等。在回流管5和冷凝段3上分別設有止回閥7和止回閥6，由於使用了單向的止回閥，這就允許蒸發段I位於冷凝段3的上方，符合路燈的布置方式，燈具無需或減小外加散熱片裝置。
[0024]本散熱系統的工作過程是:燈頭工作時產生的熱使得內部液態流體工質受熱沸騰汽化成氣態流體，導致蒸發段I內壓力升高。由於蒸汽產生速率暫時超過冷凝速率，高壓蒸汽沿著蒸汽管2到達燈杆冷凝段3，與此同時蒸發段I和冷凝段3內部壓力升高將冷凝液通過止回閥6壓入蓄液段4。當蒸發段I中的液體逐漸減少，蒸汽產生速率也逐漸減小。當冷凝段3內的冷凝速率暫時超過了蒸發段I的蒸汽產生速率時，會引起蒸發段I和冷凝段3內壓力的降低，導致此時蓄液段4內相對較高壓力的液體通過止回閥7經回流管5重新注入蒸發段1，開始新一輪的循環。該循環是周期重複性的，無需毛細力的幫助，並可反重力循環。
[0025]如果LED燈具功率很大，冷凝段3可採用多種大比表面積的結構形式或加裝中空的太陽花翅片散熱器來滿足散熱面對需求。這樣，即使是很大功率的LED燈具，燈頭的重量能夠做的很輕，具有很強的抗風能力。
[0026]將安裝燈頭的安裝件、連接支架8、連接支架9與燈杆等金屬支架進行一體化設計，採用熱驅動循環模式，利用金屬支架作為LED燈具的散熱體系，將LED燈具產熱的熱量轉移至燈杆進行散熱。無需附加其它散熱片，具有成本低，熱驅動循環可靠性高等優點。
[0027]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述LED路燈包括燈杆、第一連接支架(8)、第二連接支架(9)以及燈頭，第一連接支架和第二連接支架的一端均與燈杆相連，其另一端均與燈頭相連，其中，所述燈杆中設有冷凝段(3)和蓄液段(4)，所述燈杆和第一連接支架(8)中設有回流管(5)，所述燈頭中設有蒸發段(1)，所述第二連接支架(9)中設有蒸汽管(2)，所述回流管(5)的一端與蓄液段(4)連通，其另一端通過蒸發段(I)與蒸汽管(2 )相連通，蒸汽管(2 )並通過冷凝段(3 )與蓄液段(4 )連通已形成熱驅動循環迴路，在所述冷凝段(3)上設有用於防止蓄液段(4)中的流體工質倒流入冷凝段(3)的第一止回閥(6)，在所述回流管(5)上設有用於防止回流管(5)中的流體工質倒流入蓄液段(4)的第二止回閥(7)。
2.根據權利要求1所述的帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述流體工質為水、甲醇、乙醇、液氨、以及各種製冷劑中的任一種。
3.根據權利要求1所述的帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述蒸發段(I)、蒸汽管(2)、冷凝段(3)、蓄液段(4)以及回流管(5)形成一封閉空間，對所述封閉空間進行抽真空處理。
4.根據權利要求1所述的帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述燈杆、第一連接支架(8)、第二連接支架(9)以及燈頭為一體化結構。
5.根據權利要求1-4任一項所述的帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述冷凝段(3)採用大比表面積的結構形式。
6.根據權利要求1-4任一項所述的帶兩個止回閥的熱驅動循環燈杆散熱LED路燈，其特徵在於，所述冷凝段(3)中加裝中空的翅片散熱器。
【文檔編號】F21Y101/02GK103644556SQ201310660102
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】岑繼文, 王亦偉, 蔣方明, 劉培 申請人:中國科學院廣州能源研究所