專利名稱：一種led燈具散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種LED燈具散熱裝置。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件。LED照明是近幾年發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)。同傳統(tǒng)的鎢絲燈泡相比，鎢絲燈泡是以大電流使燈絲加熱直至發(fā)光，而LED則是利用半導(dǎo)體材料中的電子電動(dòng)結(jié)合時(shí)以發(fā)光的方式來顯示其釋放出的能力，使得LED僅需極小的電流就可激發(fā)出亮度相當(dāng)高的光。然而，目前LED的最大技術(shù)問題在于散熱問題，例如對于用于街道和其他區(qū)域照明的大功率LED燈具，在LED點(diǎn)亮?xí)r所產(chǎn)生的熱量，通常都是采用自然散發(fā)的方式將熱量散發(fā)到空氣中，使LED結(jié)溫保持在一定數(shù)值上?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常將LED點(diǎn)亮?xí)r所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱片組，散熱片組通常具有多個(gè)散熱鰭片，從而，使散熱片組與空氣進(jìn)行交換而帶走熱量。一般，散熱片組焊接有底板，空氣必須繞過底板才能與散熱鰭片接觸進(jìn)而散熱。然而，空氣在繞過底板時(shí)會(huì)被分散而無法集中，使得散熱鰭片組僅能與部分空氣進(jìn)行熱交換； 另外，散熱片組邊緣冷熱空氣容易流動(dòng)，而散熱片組中心部分的冷空氣不容易得到充分的補(bǔ)充，使冷熱空氣不能快速有效的對流，阻礙了中心部分熱量的散發(fā)，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致散熱器中心溫度高于邊緣溫度的不均衡現(xiàn)象，從而散熱片組中心的LED結(jié)溫升高，當(dāng)超過LED允許的結(jié)溫溫度時(shí)，最終LED亮度急劇衰退或損壞?？梢?，如何提供一種具有高效率散熱效果的LED燈具散熱裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種LED燈具散熱裝置，以改善LED燈具的散熱效果，提高 LED燈具的散熱效率。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的一種LED燈具散熱裝置，所述裝置包括固定連接所述LED燈具、且便于將所述LED燈具產(chǎn)生的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)單元，以及固定連接所述熱傳導(dǎo)單元、且便于將所述熱傳導(dǎo)單元導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收的熱吸收單元。優(yōu)選的，所述熱傳導(dǎo)單元包括連接所述LED燈具和熱吸收單元的導(dǎo)熱金屬基板。優(yōu)選的，所述熱吸收單元包括連接所述熱傳導(dǎo)單元的密閉空腔，所述密閉空腔中設(shè)置有用于吸收熱量的相變材料。優(yōu)選的，所述密閉空腔為導(dǎo)熱材料形成的密閉空腔。優(yōu)選的，所述LED燈具與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆有絕緣導(dǎo)熱膠。優(yōu)選的，所述熱吸收單元與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆有導(dǎo)熱膠。
優(yōu)選的，所述金屬密閉空腔由緊密嵌套在一起的、高度不同且各具有一底面的第一金屬套筒和第二金屬套筒的兩底面之間的高度差產(chǎn)生，其中，高度較小的金屬套筒中設(shè)置有所述LED燈具的電源驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)選的，所述電源驅(qū)動(dòng)器和所述LED燈具之間通過透穿所述第一金屬套筒和第二金屬套筒底面的導(dǎo)線連接，所述第一金屬套筒和第二金屬套筒底面上透穿所述導(dǎo)線處設(shè)置有密封物。優(yōu)選的，所述密封物為防水密封膠或密封橡膠圈。一種LED燈具，優(yōu)選的，所述LED燈具包括上述任一項(xiàng)所述的LED燈具散熱裝置。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)本發(fā)明的LED燈具散熱裝置可放置于燈具底部，當(dāng)LED燈溫度上升達(dá)到一定值時(shí)， 熱吸收單元可以將熱傳導(dǎo)單元導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收，使得LED燈具在正常工作時(shí)保持較低的溫度；此外，當(dāng)熱吸收單元通過相變材料進(jìn)行熱吸收時(shí)，如果LED燈具的溫度上升至相變材料的相變溫度時(shí)，則相變材料發(fā)生相變，同時(shí)吸收大量的熱量，能夠起到迅速為LED燈具降溫的目的，同時(shí)，能夠使得LED燈具的溫度維持在相變溫度，起到恒溫的作用，因此，能夠大大改善LED燈具的散熱效果，提高LED燈具的散熱效率，尤其適用于由外界因素引起的 LED燈具瞬間升溫時(shí)對LED燈具的保護(hù)。


圖1是本發(fā)明一種LED燈具散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一種攜帶有相變材料散熱裝置的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。參照圖1，示出了本發(fā)明中一種LED燈具散熱裝置，所述裝置包括固定連接所述LED燈具、且便于將所述LED燈具產(chǎn)生的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)單元101，以及固定連接所述熱傳導(dǎo)單元101、且當(dāng)LED燈具的溫度上升到特定值時(shí)將所述熱傳導(dǎo)單元101導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收的熱吸收單元102。本發(fā)明的LED燈具散熱裝置可放置于燈具底部，當(dāng)LED燈溫度上升達(dá)到一定值時(shí)， 熱吸收單元可以將熱傳導(dǎo)單元導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收，使得LED燈具在正常工作時(shí)保持較低的溫度。為了提高LED燈具的散熱效果，可以在熱吸收單元中設(shè)置一導(dǎo)熱材料形成的密閉空腔，該密閉空腔中設(shè)置有用于吸收熱量的相變材料。當(dāng)熱吸收單元通過相變材料進(jìn)行熱吸收時(shí)，如果LED燈具的溫度上升至相變材料的相變溫度，則相變材料發(fā)生相變，同時(shí)吸收大量的熱量，能夠起到迅速為LED燈具降溫的目的，同時(shí)，能夠使得LED燈具的溫度維持在相變溫度，起到恒溫的作用。相變材料(Phase Change Material-PCM)是一類特殊的物質(zhì)，其在特定溫度下會(huì)改變形態(tài)。通常，相變材料在改變形態(tài)時(shí)會(huì)吸收或釋放能量，稱之為潛能。對于LED燈具來說，采用的相變材料為熔點(diǎn)40 53°C的石蠟、羥酸或水合鹽，部分符合熔點(diǎn)的相變材料如表1中所示，當(dāng)然，除表1中列出的相變材料外，其他固液相變的物質(zhì)，例如熔點(diǎn)溫度在 40-50°C范圍內(nèi)的，也都可以使用。對此，本發(fā)明并不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行選擇。表1部分相變材料列舉
材料熔點(diǎn)(°c)熔化焓(J/g)類別二十一烷40213石蠟二十二烷44252石蠟二十三烷48234石蠟五水合硫代硫酸鈉48210水合鹽肉豆蔻酸52190羧酸二十四烷53255石蠟由于相變材料成本較低，且無毒、不具有可燃性和腐蝕性，因此，可以方便應(yīng)用于 LED燈具的散熱裝置。在本發(fā)明的具體實(shí)施時(shí)，所述熱傳導(dǎo)單元可以包括連接所述LED燈具和熱吸收單元的導(dǎo)熱金屬基板。當(dāng)LED燈具溫度升高時(shí)，由于導(dǎo)熱金屬基板直接連接LED燈具和熱吸收單元，因此，LED燈具可以通過導(dǎo)熱金屬基板將LED燈具產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至熱吸收單元。為了保證導(dǎo)熱金屬基板與LED燈具的緊密連接，可以在所述LED燈具與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆絕緣導(dǎo)熱膠。同時(shí)，也可以在所述熱吸收單元與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆導(dǎo)熱膠，使得所述熱吸收單元與導(dǎo)熱金屬基板之間也能夠保證穩(wěn)固的連接。為了便于對本發(fā)明技術(shù)方案的理解，下面通過一個(gè)具體實(shí)施例對其進(jìn)行詳細(xì)描述。參見圖2，為攜帶有相變材料散熱裝置的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為燈頭； 2為電源驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置于金屬內(nèi)套筒9中；3為變相材料；4為導(dǎo)線；5為金屬外套筒；6為導(dǎo)熱金屬基板；7為LED ；8為燈罩?？梢姡嘧儾牧?被放置于內(nèi)套筒9的底面和外套筒5的底面形成的密閉空腔內(nèi)。當(dāng)LED7發(fā)熱的同時(shí)，LED7上產(chǎn)生的熱量將會(huì)被傳導(dǎo)至導(dǎo)熱金屬基板6，導(dǎo)熱金屬基板6再將熱量傳至外套筒5，外套筒5的溫度隨之升高，并將熱量傳導(dǎo)至其中的相變材料3。當(dāng)LED的溫度上升到相變材料3的相變溫度時(shí)，相變材料3發(fā)生相變，由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，同時(shí)吸收大量的熱量，并能夠使LED燈具的溫度維持在相變溫度，起到恒溫的作用。需要說明的是，燈頭1與外套筒5可以采用螺紋連接，另外，在外套筒5的外側(cè)面安裝有螺絲，以固定連接燈頭1與外套筒5 ；內(nèi)套筒9與外套筒5采用過度配合連接，內(nèi)套筒 9的外徑與外套筒5的內(nèi)徑應(yīng)使得內(nèi)套筒9與外套筒5緊密嵌套在一起；此外，外套筒5的高度高于內(nèi)套筒9，兩個(gè)套筒的開口端可以處于同一水平面；內(nèi)套筒9中設(shè)置有電源驅(qū)動(dòng)器 2 ；外套筒5與燈罩8可以采用螺紋方式連接；燈頭1、內(nèi)套筒9及外套筒5之間通過膠黏結(jié)結(jié)合螺絲進(jìn)行固定；導(dǎo)熱金屬基板6通過導(dǎo)熱膠粘在套筒5的底面上；LED7與導(dǎo)熱金屬基板6之間通過導(dǎo)熱絕緣膠黏結(jié)；導(dǎo)熱金屬基板6可以選用鋁質(zhì)等導(dǎo)熱性能良好的材質(zhì)。除此之外，燈頭1可以選用與普通鎢絲燈一致的標(biāo)準(zhǔn)件；電源驅(qū)動(dòng)器2和LED7之間通過透穿內(nèi)套筒9及外套筒5底面的導(dǎo)線4連接，內(nèi)套筒9及外套筒5底面上透穿導(dǎo)線4的位置設(shè)置有密封物，防止相變材料的泄露，該密封物可以為防水密封膠或密封橡膠圈。內(nèi)套筒9的底面和外套筒5的底面形成的密閉空腔內(nèi)相變材料的封裝方式可以有以下兩種(1)對于塊狀固體形式的相變材料，可以將其切成與外套桶橫截面內(nèi)徑一致形狀大小、高度略低于外套筒與內(nèi)套筒的高度差h的形狀，h可以根據(jù)所需相變材料的體積進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果是粉末狀固體相變材料，則可以直接倒入外套筒內(nèi)，使粉末狀固體相變材料沉積于外套筒底部后，再嵌入內(nèi)套筒。(2)可以先在燒杯等容器內(nèi)加熱相變材料，使其成為液體，然后用收取裝置如注射器抽入后注入外套筒內(nèi)，或者，直接將燒杯中已轉(zhuǎn)化為液體的相變材料倒入外套筒中，再將內(nèi)套筒嵌入外套筒。因外套筒與內(nèi)套筒采用過渡配合或死配合(不留間隙)，且導(dǎo)線4有防水膠密封在外套筒和內(nèi)套筒底面上相應(yīng)的導(dǎo)線孔，所以相變材料不會(huì)溢出或流出內(nèi)套筒的底面和外套筒的底面形成的密閉空腔。這里對于內(nèi)、外套筒的截面形狀，本發(fā)明并不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置。需要說明的是，當(dāng)相變材料完全融化后，LED燈具的溫度仍然會(huì)上升，因此，為了使得LED燈具的溫度維持在某一較低的溫度，則相變材料可以根據(jù)需要使LED燈穩(wěn)定維持的溫度進(jìn)行選取，例如當(dāng)需要使LED燈穩(wěn)定維持的溫度為35°C，則選擇一種熔點(diǎn)也是35°C的相變材料。相變材料有相對應(yīng)的熱焓，單位為J/g，那么，如果環(huán)境溫度是25°C，就可以用數(shù)學(xué)的方式求解這種具體相變材料的用量(單位克)。如LED燈的功率為5W，其中，80%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，那么就有5J/sX80% X60X60(這里，假設(shè)相變材料完全融化需要1小時(shí))=200 (假設(shè)相變材料的熱焓)J/g*X (X為所需相變材料的用量)通過上式，即可計(jì)算出相變材料用量X。由此，可以得出計(jì)算相變材料用量的通用公式，假設(shè)LED穩(wěn)定溫度為T攝氏度，則選擇相應(yīng)的相變材料對應(yīng)的熔點(diǎn)溫度也為T，假設(shè)此相變材料的熱焓為H(J/g)，環(huán)境溫度為t，LED燈功率為F(W)熱能轉(zhuǎn)化率為y%，且相變材料完全融化需要的時(shí)間為M，則需要的相變材料用量X (g)為
X = FXy% ΧΜ/Η上述實(shí)施例中的LED燈具散熱裝置可以廣泛應(yīng)用于各種LED燈(如閃光燈、聲控?zé)?、大功率LED等)的散熱，能夠使各種LED燈的工作溫度保持在某一較低溫度值。此外， LED燈具散熱器的外觀也并不局限于上述實(shí)施例，在實(shí)際應(yīng)用中，可以設(shè)置為各種帶有裝載變相材料空間的形狀體?？梢?，采用本發(fā)明提供的LED燈具散熱裝置，能夠大大改善LED燈具的散熱效果， 提高LED燈具的散熱效率，尤其適用于由外界因素引起的LED燈具瞬間升溫時(shí)對LED燈具的保護(hù)，使得可以大大降低LED燈由于溫度過高而被燒毀的幾率。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述裝置包括固定連接所述LED燈具、且便于將所述LED燈具產(chǎn)生的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)單元，以及固定連接所述熱傳導(dǎo)單元、且當(dāng)LED燈具的溫度上升到特定值時(shí)將所述熱傳導(dǎo)單元導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收的熱吸收單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述熱傳導(dǎo)單元包括連接所述LED燈具和熱吸收單元的導(dǎo)熱金屬基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述熱吸收單元包括連接所述熱傳導(dǎo)單元的密閉空腔，所述密閉空腔中設(shè)置有用于吸收熱量的相變材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述密閉空腔為導(dǎo)熱材料形成的密閉空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述LED燈具與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆有絕緣導(dǎo)熱膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述熱吸收單元與導(dǎo)熱金屬基板之間涂覆有導(dǎo)熱膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述金屬密閉空腔由緊密嵌套在一起的、高度不同且各具有一底面的第一金屬套筒和第二金屬套筒的兩底面之間的高度差產(chǎn)生，其中，高度較小的金屬套筒中設(shè)置有所述LED燈具的電源驅(qū)動(dòng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述電源驅(qū)動(dòng)器和所述LED 燈具之間通過透穿所述第一金屬套筒和第二金屬套筒底面的導(dǎo)線連接，所述第一金屬套筒和第二金屬套筒底面上透穿所述導(dǎo)線處設(shè)置有密封物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED燈具散熱裝置，其特征在于，所述密封物為防水密封膠或密封橡膠圈。
10.一種LED燈具，其特征在于，所述LED燈具包括如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的 LED燈具散熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED燈具散熱裝置，所述裝置包括固定連接所述LED燈具、且便于將所述LED燈具產(chǎn)生的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)單元，以及固定連接所述熱傳導(dǎo)單元、且當(dāng)LED燈具的溫度上升到特定值時(shí)將所述熱傳導(dǎo)單元導(dǎo)出的熱量進(jìn)行吸收的熱吸收單元。該LED燈具散熱裝置可以改善LED燈具的散熱效果，提高LED燈具的散熱效率。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102278726SQ201010200689
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者李政 申請人:艾迪光電(杭州)有限公司