專利名稱：一種熱管熱沉大功率led結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED照明具有顯色性好和壽命長等的優(yōu)點。廣泛應用于各種產(chǎn)品中，尤其是照明產(chǎn)
P
ΡΠ O傳統(tǒng)的大功率LED結(jié)構(gòu)為底面熱沉與鋁基板貼合的安裝方式，電氣引腳與鋁基板貼片焊接，而專利號ZL200920229366. 0所述的大功率LED結(jié)構(gòu)雖然改變了安裝方式，但熱沉的材質(zhì)決定了傳熱的速度沒有根本的變化。上述的大功率LED結(jié)構(gòu)，主要通過熱沉來傳熱，熱沉再將熱量通過散熱硅脂傳導到電路板上，電路板及金屬材料存在受熱后的翹曲變形，而導致熱通路連接在運行時變差，使熱沉和電路板貼合不夠緊密，產(chǎn)生比較大的熱阻， 而且受到熱沉傳熱速度的影響。而熱管是一種熱阻小，傳熱速度極快的器件，據(jù)測算，同樣直徑和長度的銅水熱管和銅棒相比，銅棒的熱阻是熱管的1500倍。熱管具有很高的導熱性、優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向不可逆性、可遠距離傳熱、恒溫特性與熱二極管等一系列優(yōu)點。有鑒于此，本專利提供一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，將熱管優(yōu)良的性能和大功率LED結(jié)合，能有效解決大功率LED存在的散熱和安裝的問題，推動大功率LED在照明領(lǐng)域的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對上述不足，而提供一種安裝方便，熱阻小，散熱快的大功率熱管LED燈具結(jié)構(gòu)。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，由熱沉部件、熱管組件和LED組件組成，LED組件由 LED芯片、導線、電極組成，外面為塑料包裹，熱沉部件由熱管、毛細通道、工質(zhì)、螺紋組成，熱管內(nèi)壁加工有毛細通道，熱管一端有工藝管，熱管內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)，LED組件由LED芯片，導線，電極組成，LED芯片固定在熱管的封板上，LED芯片的兩極通過導線連接到兩個電極上，熱管部件由熱管、毛細通道、工質(zhì)、螺紋、固定支架組成，燈具上殼加工有一個固定支架，一個U型夾具將熱管組件安裝在燈具上殼，在燈具上殼內(nèi)壁和熱管組件之間安裝有反光器，燈具尾端有一放置電源的空腔，放置有電源盒。熱管一端有工藝管，抽真空和注入工質(zhì)都通過工藝管進行，在抽真空和注入工質(zhì)完成后，工藝管被封閉。由于兩個端面均密封，熱管內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。LED的熱沉是一種熱管，內(nèi)壁有毛細通道，兩端封閉，管內(nèi)充有工質(zhì)，一端光面為冷凝段，一端為蒸發(fā)段安裝有LED。LED組件由LED芯片，導線，電極組成，LED芯片固定在熱管的封板上，LED芯片的兩極通過導線連接到兩個電極上。熱管部件由熱管、毛細通道、工質(zhì)、螺紋組成。燈具上殼加工有一個固定支架，一個 U型夾具將熱管組件安裝在燈具上殼的固定支架上。在燈具上殼內(nèi)壁和熱管組件之間安裝有反光器，燈具尾端有一放置電源的電器腔，放置有電源盒。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于LED的熱沉是一種熱管，內(nèi)壁有毛細通道，兩端封閉，管內(nèi)充有工質(zhì)，一端光面為冷凝段一端為蒸發(fā)段安裝有LED燈珠。一種熱管 熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于毛細通道有三種工藝方式分別是溝槽、導熱材料燒結(jié)和金屬絲網(wǎng)。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于若干LED芯片封裝在熱管熱沉端面上。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于LED通過熱沉上的螺紋安裝在散熱器上。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于帶散熱翅片的燈具上殼有固定支架。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于熱管組件通過U型夾具安裝在固定支
1 ο一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于熱管為變截面，一段為圓形截面冷凝段，安裝在固定支架上，另一段為多邊形截面蒸發(fā)段，安裝有LED燈珠。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于固定支架與帶散熱翅片的燈具上殼之間安裝有反光器。一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征在于反光器上有一個安裝孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用的將LED通過熱沉上帶有的螺紋與散熱器緊密連接的安裝方式，熱通路連接牢固可靠，熱阻小，拆卸方便。熱通路則采用熱管來傳遞熱量的方式，熱傳遞速度快且不可逆。此實用新型能極大的方便LED的安裝和維護，能有效解決 LED散熱的問題。

圖1是本實用新型的陣列芯片熱管熱沉剖視示意圖。圖2是本實用新型的陣列芯片熱管熱沉立體示意圖。圖3是本實用新型的單芯片熱管熱沉立體示意圖。圖4是本實用新型的單芯片熱管熱沉剖視示意圖。圖5是本實用新型的熱管組件和固定支架連接示意圖。圖6是本實用新型的光面熱管組件剖視示意圖。圖7是本實用新型的梯形熱管剖視示意圖。圖8是本實用新型的矩形熱管剖視示意圖。圖9是本實用新型的六邊形熱管剖視示意圖。圖10是本實用新型的圓形切邊熱管剖視示意圖。圖11是本實用新型的熱管組件與燈具連接安裝剖視示意圖。圖12是本實用新型的熱管熱沉LED安裝示意圖。圖13是本實用新型的反光器示意圖。圖14是本實用新型的帶陣列芯片熱管熱沉剖視示意圖。圖15是本實用新型的帶陣列芯片熱管熱沉立體示意圖。圖16是本實用新型的帶陣列芯片熱管熱沉平面示意圖。[0035]圖17是本實用新型的帶散熱翅片熱管熱沉剖視示意圖。圖18是本實用新型的帶散熱翅片熱管熱沉立體示意圖。圖19是本實用新型的帶散熱翅片陣列LED芯片熱管熱沉立體示意圖。圖中，熱管1螺紋2封板3毛細通道4工藝管5工質(zhì)6塑料7 電極8 LED芯片9密封膠10導線11 LED燈珠12固定支架13燈具上殼14 電器腔15反光器16電源盒17散熱器18安裝孔19。
具體實施方式本實用新型有三種典型的實施例，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的各個實施例作進一步詳細描述實施例1 實施例1是大功率熱管熱沉LED的一種單芯片熱管結(jié)構(gòu)，附圖3為該實施例的立體示意圖，附圖4為該實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖，由熱沉部件和LED組件組成，LED組件由LED芯片、導線11、電極8組成，外面為塑料7包裹。熱沉部件由熱管1、毛細通道4、工質(zhì)6、螺紋2組成，熱管1內(nèi)壁加工有毛細通道 4，毛細通道4有三種工藝方式分別是溝槽、導熱材料燒結(jié)和金屬絲網(wǎng)。熱管1 一端外表面有加工的螺紋2，另一端則和LED組件一起包裹在塑料7里。熱管1的一個端面被安裝有工藝管5的封板3密封，另一面直接用封板3密封。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封。由于兩個端面均密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。LED組件由LED芯片、導線11、電極8組成，LED芯片9固定在熱管1的封板3上， LED芯片的兩極通過導線11連接到兩個電極8上，熱管1的一部分和LED組件由塑料7里澆注包裹而成。圖12是本實用新型的熱管熱沉LED安裝示意圖，如圖所示的散熱器18上加工有若干內(nèi)壁有螺紋的孔，LED通過熱管熱沉上的螺紋2安裝在散熱器18上。當LED被點亮并產(chǎn)生熱量后，安裝有LED的一端就會發(fā)熱，工質(zhì)6迅速蒸發(fā)成蒸汽，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，通過散熱器釋放出熱量，工質(zhì)6重新凝結(jié)成液體，液體再沿毛細通道4靠毛細力的作用流回安裝有LED芯片9的一端，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。實施例2 實施例2是大功率熱管LED的一種陣列芯片熱管熱沉結(jié)構(gòu)，附圖2為該實施例的立體示意圖，附圖1為該實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖，由熱沉部件和LED組件組成，LED組件由LED 芯片9、導線11、電極8組成，外面為塑料7包裹。熱沉部件由熱管1、毛細通道4、工質(zhì)6、螺紋2組成，熱管1內(nèi)壁加工有毛細通道 4，毛細通道4有三種工藝方法，分別是溝槽、導熱材料燒結(jié)和金屬絲網(wǎng)。熱管1的一端外表面有加工的螺紋2。另一端則和LED組件一起包裹在塑料7里。熱管1為一 T型結(jié)構(gòu)，一個端面由安裝有工藝管5的封板3密封，T型面與熱管1 為一個整體。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封，由于兩個端面均密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。
LED組件由LED芯片9、導線11、電極8組成，多顆陣列LED芯片9固定在T型端面上，陣列的每顆LED芯片9通過導線11組成電氣回路，LED芯片9的電流通過連接在電極8 上的導線11提供，熱管1的一端和LED組件由塑料7里澆注包裹而成。散熱器18上有若干安裝LED的孔，孔內(nèi)壁加工有螺紋，安裝時LED時，把LED擰緊在孔內(nèi)。圖14、圖15和圖16是大功率LED的另一種帶陣列芯片熱管熱沉的結(jié)構(gòu)示意圖。 熱管1為一 T型結(jié)構(gòu)，一個端面由安裝有工藝管5的封板3密封，T型面與熱管1為一個整體，陣列LED芯片9直接封裝在T型面上。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封，由于兩個端面均密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。當LED被點亮并產(chǎn)生熱量后，安裝有LED的一端就會發(fā)熱，工質(zhì)6迅速蒸發(fā)成蒸汽，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，通過散熱器釋放出熱量，工質(zhì)6重新凝結(jié)成液體，液體再沿毛細通道4靠毛細力的作用流回安裝有LED芯片9的一端，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。實施例3 實施例3是大功率LED和熱管在燈具上安裝的一種結(jié)構(gòu)，附圖11為該實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。熱管部件為由熱管1、毛細通道4、工質(zhì)6、LED燈珠12組成，熱管1內(nèi)壁加工有毛細通道4，毛細通道4有溝槽、導熱材料燒結(jié)和金屬絲網(wǎng)三種加工工藝。如圖6所示，熱管1分為變截面，其中一段的截面為圓形，尺寸與固定支架13上的半圓凹槽一致，另一段為多邊形截面。圓形截面一段通過螺栓固定在在固定支架13的半圓凹槽內(nèi)。熱管1的多邊形截面一段表面安裝有若干LED燈珠，多邊形截面有四種，分別是如圖8所示的矩形截面，如圖7所示的梯形截面，如圖9所示的正六邊形截面，如圖10所示的圓形削邊截面。其中圓形削邊截面是在圓形弧面上加工多個縱向平面而成。如圖15所示為熱管組件的安裝方式，燈具上殼14加工有一個固定支架13，熱管組件為變截面器件，一段為圓形截面的光面為冷凝段，另一段多邊形截面為蒸發(fā)段，一個U 型夾具將表面光潔的圓形截面冷凝段固定在固定支架13的半圓凹槽內(nèi)。熱管組件安裝在固定支架13上時蒸發(fā)端向下傾斜，且熱管組件位于反光器的焦點上。在固定支架13和燈具上殼14之間安裝有反光器16，反光器16上有安裝孔19，固定支架13位于安裝孔19內(nèi)。 燈具尾端有一放置電源的電器腔15，放置有電源盒17，燈具上殼14上有散熱翅片。熱管組件圓形端面由安裝有工藝管5的封板3密封，另一面也用封板3密封。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封。由于兩個端面均被密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。大功率熱管LED的螺紋2加工在熱管組件的表面，密閉的熱管11內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入有工質(zhì)6，工質(zhì)6有沸點低，容易揮發(fā)的特點。管壁多孔材料構(gòu)成的毛細通道4。熱管1 一段為蒸發(fā)端，安裝有LED燈珠12，另外一段為冷凝端，安裝在固定支架上，當LED燈珠12被點亮并產(chǎn)生熱量后，安裝有LED的蒸發(fā)端就會發(fā)熱，工質(zhì)6在達到一定的溫度就蒸發(fā)成蒸汽，蒸汽在微小的壓力差下流向位置稍高的另外一端，也就是固定支架13的一端，通過燈具上殼14上的散熱翅片釋放出熱量，工質(zhì)6重新凝結(jié)成液體，液體再沿毛細通道 4靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。LED產(chǎn)生的熱量就源源不斷的被工質(zhì)6帶到冷凝段，通過燈具的散熱翅片散發(fā)掉。實施例4 實施例4是大功率熱管LED的一種帶散熱翅片的熱管熱沉結(jié)構(gòu)，附圖18為該實施例的立體示意圖，附圖17為該實施例的LED燈珠結(jié)構(gòu)的熱管熱沉剖視圖，附圖19為附圖17 為該實施例的陣列LED結(jié)構(gòu)的熱管熱沉剖視圖，由熱管1、散熱器18、LED燈珠12和LED芯片9組成。熱管1端面由安裝有工藝管5的封板3密封，熱管1的另一個端面也用封板3密封。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封，由于兩個端面均密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。熱管1的T型面與熱管1為一整體，陣列LED芯片9直接封裝在T型面上。陣列 LED芯片9和T型面以及導線11 一起包裹在塑料7里。熱管1為變截面，一段截面為圓形，外側(cè)有縱向布置的散熱翅片，散熱翅片與熱管 1為一整體，另一段截面為多邊形，中間為管狀中空結(jié)構(gòu)。LED燈珠12安裝在多邊形截面段的平面上。抽真空和注入工質(zhì)6都通過工藝管5進行，在抽真空和注入工質(zhì)6完成后，工藝管5管口做封口處理，并用密封膠10密封，由于兩個端面均密封，熱管1內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)。當LED被點亮并產(chǎn)生熱量后，安裝有LED的一端就會發(fā)熱，工質(zhì)6迅速蒸發(fā)成蒸汽，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，通過散熱器釋放出熱量，工質(zhì)6重新凝結(jié)成液體，液體再沿毛細通道4靠毛細力的作用流回安裝有LED芯片9的一端，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。雖然本實用新型只通過實施例進行了圖示和描述，但是本專業(yè)普通技術(shù)人員應當了解在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，對熱沉組件的螺紋間距和直徑的尺寸，熱沉組件和熱管組件的長度尺寸，LED芯片和LED燈珠的個數(shù)，以及本實用新型各部件材料的不同類型，均屬本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，由熱沉部件、熱管組件和LED組件組成，LED組件由 LED芯片(9)、導線(11)、電極⑶組成，外面為塑料(7)包裹，熱沉部件由熱管(1)、毛細通道(4)、工質(zhì)(6)、螺紋(2)組成，熱管(1)內(nèi)壁加工有毛細通道(4)，熱管(1) 一端有工藝管(5)，熱管(1)內(nèi)部與外部完全處于隔離狀態(tài)，LED組件由LED芯片(9)、導線(11)、電極 (8)組成，LED芯片(9)固定在熱管⑴的封板(3)上，LED芯片(9)的兩極通過導線(11) 連接到兩個電極⑶上，熱管⑴部件由熱管(1)、毛細通道(4)、工質(zhì)(6)、固定支架(13) 組成，燈具上殼(14)加工有一個固定支架(13)，一個U型夾具將熱管(1)組件安裝在燈具上殼(14)的固定支架(13)上，在燈具上殼(14)內(nèi)壁和熱管(1)組件之間安裝有反光器 (16)，燈具尾端有一放置電源的電器腔(15)，放置有電源盒(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是LED的熱沉是一種熱管，內(nèi)壁有毛細通道(4)，兩端封閉，管內(nèi)充有工質(zhì)(6)，一端為冷凝段，一端為蒸發(fā)段安裝有 LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是毛細通道(4)有三種工藝方式分別是溝槽、導熱材料燒結(jié)和金屬絲網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是LED通過熱管熱沉上的螺紋(2)安裝在散熱器(18)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是熱管(1)為一T型結(jié)構(gòu)，一個端面 由安裝有工藝管(5)的封板(3)密封，T型面與熱管(1)為一個整體，陣列LED 芯片(9)直接封裝在T型面上，陣列LED芯片(9)和T型面以及導線(11) 一起包裹在塑料 (7)里。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是燈具上殼(14)有一個固定支架(13)，熱管組件為變截面器件，一段為圓形截面的光面為冷凝段，另一段多邊形截面為蒸發(fā)段，一個U型夾具將表面光潔的圓形截面冷凝段固定在固定支架(13)的半圓凹槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是熱管組件安裝在固定支架(13)上時蒸發(fā)端向下傾斜，且熱管組件位于反光器的焦點上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是在固定支架(13)和燈具上殼(14)之間安裝有反光器(16)，反光器(16)上有安裝孔(19)，固定支架(13)位于安裝孔(19)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，其特征是熱管(1)為變截面，一段截面為圓形，外側(cè)有縱向布置的散熱翅片，散熱翅片與熱管(1)為一整體。
專利摘要傳統(tǒng)的大功率LED結(jié)構(gòu)，主要通過熱沉來傳熱，熱沉再把熱量通過散熱硅脂傳導到電路板上，這樣的結(jié)構(gòu)方式貼合不夠緊密，不夠牢靠，存在較大的熱阻，受到熱沉傳熱速度的影響。而熱管是一種傳熱速度極快的器件，具有很高的導熱性、優(yōu)良的等溫性、熱流方向不可逆性、恒溫特性與熱二極管等一系列優(yōu)點。有鑒于此，本專利提供一種熱管熱沉大功率LED結(jié)構(gòu)，將熱管優(yōu)良的性能和大功率LED結(jié)合，安裝方便，熱阻小，散熱快，能有效解決大功率LED存在的散熱和安裝的問題，推動大功率LED在照明領(lǐng)域的發(fā)展。
文檔編號F21V29/00GK202171216SQ201120151419
公開日2012年3月21日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者曾友明, 蔡建林 申請人:湖北小天地科技有限公司