專利名稱：大功率led陣列的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱降溫系統(tǒng)，尤其是一種大功率LED陣列的散熱裝置。
背景技術(shù)：
大功率LED是指擁有大額定工作電流的發(fā)光二極管。普通LED功率一般為0. 05W、 工作電流為20mA，而大功率LED可以達(dá)到1W、2W、甚至數(shù)十瓦，工作電流可以是幾十毫安到幾百毫安不等。大功率LED作為第四代電光源，賦有“綠色照明光源”之稱，具有體積小、安全低電壓、壽命長、電光轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)良特性，同時(shí)具有無頻閃、 色彩純厚、亮度高的優(yōu)點(diǎn)，必將取代傳統(tǒng)的白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈而成為21世紀(jì)的新一代光源。目前城市照明、戶外廣告、霓虹燈、燈箱等，采用大功率LED陣列作為發(fā)光體，功率達(dá)到一定量時(shí)，LED的散熱問題一直是LED產(chǎn)品使用中遇到非常重要的問題。為了達(dá)到一定的亮度要求，如戶外廣告在夜間的炫麗效果，要將很多大功率LED燈珠密集排列形成陣列， 產(chǎn)生非常大的熱量，嚴(yán)重影響LED燈珠的壽命和穩(wěn)定性。大功率LED燈珠包括燈泡、燈座、 正負(fù)極，其正面用于發(fā)光，背面(為平面)用于散熱，其工作溫度不能超過70度，目前LED 陣列的散熱方式一般為將燈珠的背面緊貼鋁基板，燈珠的正負(fù)極也接入鋁基板中的電極， 鋁基板再與金屬散熱器相連(散熱器可做成多種形狀，原則是散熱面要大)，燈珠產(chǎn)生的熱量通過背面?zhèn)鬟f到鋁基板，再由鋁基板擴(kuò)散傳遞到散熱器，散熱器將熱量發(fā)散至大氣中。但散熱效果好的散熱器通常價(jià)格昂貴，并且由于增加散熱面的要求，所以散熱器的體積和重量都很大。有些地方采用了恒溫器，當(dāng)工作溫度超過70度時(shí)自動(dòng)斷電，以保護(hù)LED燈珠，還有些地方甚至對(duì)大面積陣列的LED使用空調(diào)直接對(duì)著散熱器吹，以加速熱量的散發(fā)，成本相當(dāng)高。即使這樣，散熱器也仍然滿足不了密集大功率LED陣列的散熱要求，因此，付出的代價(jià)是減少燈珠排列密度，導(dǎo)致亮度不夠；或者大量換用發(fā)熱量低的普通日光燈管，大大增加了用電量。尤其當(dāng)普通日光燈或大功率LED陣列用于燈箱內(nèi)時(shí)，由于燈箱本身是封閉的， 因此散熱效果更不理想，直接影響了產(chǎn)品壽命，對(duì)過熱損壞的燈具因燈箱的密封性，更換的成本會(huì)更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種成本低，安裝方便，壽命長，散熱效果好的大功率LED 陣列的散熱裝置。適用于大型營業(yè)商場(chǎng)、學(xué)校、生產(chǎn)車間、戶外廣告、橋梁、隧道等需高亮度環(huán)境，其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保節(jié)能，亮度高，不向空氣中直接散熱，不影響室內(nèi)外溫度。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的大功率LED陣列的散熱裝置，包括散熱體，其特征在于所述散熱體由散熱管和散熱管內(nèi)的吸熱介質(zhì)組成，所述散熱管包括進(jìn)口、出口和接觸平面。散熱管可以是塑料管或金屬管，詳述如下采用塑料管時(shí)，由于塑料管本身導(dǎo)熱性差，所以需要在塑料管上對(duì)應(yīng)LED燈珠的地方鉆孔，孔的密度視LED燈珠的排列密度而定，然后插入金屬螺釘(最好是一字的平頭螺釘)，螺釘?shù)募忸^不穿過塑料管的另一側(cè)(即螺釘?shù)拈L度小于塑料管的直徑)，孔的直徑小于螺釘桿的直徑以達(dá)到密封效果，此時(shí)，螺釘?shù)念^部可以作為接觸平面，將LED燈珠緊貼固定在此接觸平面上，燈珠產(chǎn)生的熱量就可以通過金屬螺釘傳遞到塑料管內(nèi)的吸熱介質(zhì)中。采用金屬管時(shí)，要保證金屬管至少有一面為平面作為接觸平面，以安置LED燈珠， 其橫截面也可以為三角形或四邊形或多邊形。將LED燈珠的背面直接緊貼固定在金屬管的接觸平面上，燈珠產(chǎn)生的熱量就可以通過金屬管傳遞到金屬管內(nèi)的吸熱介質(zhì)中。LED燈珠與散熱管接觸平面一般采取粘合或焊接的方式，使燈珠背面與接觸平面緊貼，以保證傳熱效果。所述吸熱介質(zhì)一般為水，也可以是油或其它吸熱液體，原則上是吸熱介質(zhì)吸收LED 發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的熱量以流動(dòng)的方法直接有效的把熱量帶走，從而達(dá)到降溫散熱目的。吸熱介質(zhì)從散熱管的進(jìn)口進(jìn)入，從出口出來，可以不斷補(bǔ)充，也可以循環(huán)使用。不斷補(bǔ)充的情況是將散熱管的進(jìn)口與自來水管相連，出口與水龍頭相連，水龍頭出來的熱水可以用于日常生活中。循環(huán)使用的情況是散熱管的進(jìn)口與出口形成封閉系統(tǒng)，吸熱介質(zhì)帶走燈珠熱量后，經(jīng)過循環(huán)路徑冷卻散熱后，再回到燈珠所在位置，不斷循環(huán)不斷帶走熱量；其循環(huán)動(dòng)力可由電泵提供。循環(huán)使用更節(jié)約資源成本和對(duì)外界的依賴性，適用于高度密集大功率LED 陣列的工況環(huán)境。LED燈珠可以串聯(lián)或并聯(lián)在散熱管上，吸熱介質(zhì)源源不斷地將LED燈珠產(chǎn)生的熱量帶走，經(jīng)測(cè)試，LED陣列發(fā)光體在本發(fā)明中的溫度根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖鈿鉁囟ㄒ话闱闆r下不會(huì)超過當(dāng)?shù)氐恼鉁?一般在1046度之間，冬天更低)。特殊情況下，大面積的LED陣列發(fā)光體的散熱管可以直接用自來水噴灑降溫，冷卻回收再循環(huán)使用。另外，還可以在散熱管的出口靠近發(fā)光體的位置設(shè)置感溫元件，通過控制吸熱介質(zhì)的流量大小來達(dá)到恒溫和更節(jié)能的目的。由于塑料和金屬的可塑性，可以將散熱管制成任意形狀的互通容器，使LED陣列產(chǎn)生各種花樣造型，如直接形成文字(企業(yè)名稱)或圖案(商標(biāo))，使本發(fā)明有了更為廣闊的市場(chǎng)前景。綜上所述，本發(fā)明由于節(jié)省了鋁基板、散熱器、恒溫器和空調(diào)，大大節(jié)約了成本 (和市場(chǎng)上單體LED燈具同等條件相比節(jié)約70%成本)，并且大大減少了發(fā)光體的體積和重量，更利于安裝和修護(hù)，因是向管內(nèi)散熱而不是向空氣中散熱，即使在封閉的燈箱中使用， 降溫效果也不受影響，同時(shí)，也使更高密集更大型的LED陣列發(fā)光體的使用成為現(xiàn)實(shí)，所以，本發(fā)明是一種成本低，安裝方便，壽命長(可以達(dá)到LED燈珠發(fā)光壽命的理論值)，無污染，散熱效果好的大功率LED陣列的散熱裝置。


圖1是LED燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一(塑料管)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二(金屬管)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1，燈珠；2，燈泡；3，燈座；4，正負(fù)極；5，塑料管；6，孔；7，螺釘；8，吸熱介質(zhì)；9，進(jìn)口 ； 10，出口 ； 11，金屬管；12，接觸平面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明是大功率LED陣列的散熱裝置，如圖1所示，LED燈珠1包括燈泡2、燈座3、 正負(fù)極4，其正面用于發(fā)光，背面用于散熱；以及由散熱管和散熱管內(nèi)的吸熱介質(zhì)8組成的散熱裝置，所述散熱管包括進(jìn)口 9、出口 10和接觸平面12。散熱管可以是塑料管或金屬管，如圖2所示，實(shí)施例一采用塑料管5時(shí)，在塑料管 5上對(duì)應(yīng)LED燈珠的地方鉆孔6，孔6的密度視燈珠1的排列密度而定，然后插入金屬螺釘 7,螺釘7的尖頭不穿過塑料管5的另一側(cè)，孔6的直徑小于螺釘桿的直徑以達(dá)到密封效果， 此時(shí)，螺釘?shù)念^部作為接觸平面12，將燈珠1緊貼固定在此接觸平面12上，燈珠1產(chǎn)生的熱量就可以通過螺釘7傳遞到塑料管5內(nèi)的吸熱介質(zhì)8中。所圖3所示，實(shí)施例二采用金屬管11時(shí)，所述金屬管11至少有一面為平面作為接觸平面12，以安置燈珠1，其橫截面也可以為三角形或多邊形。將燈珠1的背面直接緊貼固定在金屬管11的接觸平面12上，燈珠產(chǎn)生的熱量就可以通過金屬管11傳遞到金屬管11 內(nèi)的吸熱介質(zhì)8中。LED燈珠1與散熱管接觸平面12采取粘合或焊接的方式，使燈珠1背面與接觸平面12緊貼，以保證傳熱效果。吸熱介質(zhì)8 一般為水，也可以是油或其它吸熱液體，原則上是可流動(dòng)的。吸熱介質(zhì) 8從散熱管的進(jìn)口 9進(jìn)入，從出口 10出來，可以不斷補(bǔ)充，也可以循環(huán)使用。不斷補(bǔ)充的情況是將散熱管的進(jìn)口 9與自來水管相連，出口 10與水龍頭相連，水龍頭出來的熱水可以用于日常生活中。循環(huán)使用的情況是散熱管的進(jìn)口 9與出口 10形成封閉系統(tǒng)，吸熱介質(zhì)8 帶走燈珠1熱量后，經(jīng)過循環(huán)路徑散熱，再回到燈珠所在位置，不斷循環(huán)不斷帶走熱量。
權(quán)利要求
1.大功率LED陣列的散熱裝置，包括散熱體，其特征在于所述散熱體由散熱管和散熱管內(nèi)的吸熱介質(zhì)組成，所述散熱管包括進(jìn)口、出口和接觸平面。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述的散熱管為塑料管，塑料管有孔，金屬螺釘插入孔中，所述孔的直徑小于金屬螺釘?shù)穆輻U直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述的散熱管為金屬管，所述金屬管至少有一面為平面。
4.如權(quán)利要求3所述的金屬管的橫截面為三角形或四邊形或多邊形。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于LED燈珠與散熱管的接觸平面緊貼，采取粘合或焊接的方式。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述的吸熱介質(zhì)為水或油。
7.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述的散熱管的進(jìn)口和出口不相連。
8.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述的散熱管的進(jìn)口和出口連接成封閉循環(huán)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是要提供一種成本低，安裝方便，壽命長，散熱效果好的大功率LED陣列的散熱裝置，包括散熱體，所述散熱體由散熱管和散熱管內(nèi)的吸熱介質(zhì)組成，所述散熱管包括進(jìn)口、出口和接觸平面。散熱管為塑料管或金屬管，LED燈珠與散熱管接觸平面一般采取粘合或焊接的方式，使燈珠背面與接觸平面緊貼，以保證傳熱效果，吸熱介質(zhì)一般為水，也可以是油或其它吸熱液體，吸熱介質(zhì)在散熱管中流動(dòng)，不斷帶走LED燈珠所產(chǎn)生的熱量。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102278727SQ201110202908
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者楊勝文 申請(qǐng)人:楊勝文