Led直接傳熱熱管led燈具的制作方法
【專利摘要】LED直接傳熱熱管LED燈具，包括熱管、LED、驅動電源、與外界的電氣連接界面和控制系統(tǒng)，其特征是熱管管殼各部分無縫融封密封連接為一體；熱管的熱端表面與LED的表面相吻合并且LED與熱管熱端直接傳熱連接。本實用新型LED直接傳熱熱管LED燈具其熱管熱端直接與LED傳熱連接，不用基座減少傳熱環(huán)節(jié)。在以熱管冷端直接散熱的情況下，其從LED到環(huán)境的傳熱途徑最短僅僅包括LED與熱管之間的傳熱膠或者彈性導熱膜和熱管。通過在熱管冷端制作折褶可以大幅度增加散熱面積滿足對散熱器散熱面積的要求。
【專利說明】LED直接傳熱熱管LED燈具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED直接傳熱熱管LED燈具。LED是激光發(fā)光兩極管的英語簡稱，可以看作是本【技術領域】公認的專業(yè)術語。
【背景技術】
[0002]采用重力熱管的LED燈具，其大致結構應該為熱管下面的熱端傳熱連接若干個LED。熱管在這里起的主要作用應該是實現熱流密度變換和散熱。有關的熱流密度變換為大致從約0.5瓦/平方厘米變換為約0.06瓦/平方厘米。
[0003]考察現有的LED燈具，對于其中的一個長*寬為5*7毫米、總功率0.6瓦、光效21%的LED并且除發(fā)光以外的能量全部通過表面?zhèn)鲗нM入環(huán)境、LED全部表面積取I厘米2(0.5*0.7*2+0.1.25* (7+5+7+5))，其散熱負荷的熱流密度為 0.6* (1-0.21)/1=0.474 瓦/厘米2。如果不采用散熱器，LED的表面溫度會超過100°C。
[0004]又，對于一個散熱負荷為10瓦的帶散熱器的LED,以其散熱器表面的散熱面積200平立方厘米計，則其散熱功率密度為0.05瓦/厘米2。作為對照參考:太陽光曝射的峰值強度約為I千瓦/ m2合0.1瓦/厘米2。一個表面積170厘米2的25瓦白熾燈燈泡，由于玻璃泡殼對紅外線的阻擋和吸收作用，使得玻璃泡殼表面的溫度明顯上升。這里，取通過玻璃泡殼的散熱功率10瓦，則其通過玻璃泡殼傳導的散熱功率密度為10/170?0.0588瓦/厘米2。
[0005]物體散熱功率與散熱表面溫升的計算公式為:
[0006]Q=K* Δ T*S............(I)
[0007]式I中Q為散熱功率，量綱為瓦；K為從熱管冷端表面到空氣的傳熱系數，量綱為瓦/ (°C *m2) ; AT為空氣受熱的升溫，量綱為K或者。C 4為與空氣接觸的熱管冷端的面積，量綱為平方米。
[0008]將Q=10，K=23瓦/ ( V * m2)，S=0.02 m2代入；得所述散熱模型的溫升AT ^ 21.74°C。當S=0.017 m2時得到溫升AT ^ 25.58°C。這里所有的散熱負荷都以幾乎平均的溫度通過與空氣換熱進入環(huán)境。實際上，傳熱系數K的數值還與表面狀態(tài)包括清潔狀態(tài)和發(fā)射率有關。
[0009]對于LED燈具，其從LED到空氣的散熱途徑遠比白熾燈復雜。將LED燈具散熱器表面相對環(huán)境溫度30°C的溫升值取21.74°C，并取LED與熱管熱端之間導熱材料的溫度降2°C、熱管熱端管壁的溫度降2°C、從熱管熱端到冷端兩相流換熱的溫度降忽略不計、熱管冷端管壁的溫度降1°C，則可知所述LED的表面溫度將達到30+21.74+1+2+2=56.74°C。鑒于LED的表面溫度隨環(huán)境溫度和其本身熱流密度變化而變化。當設定環(huán)境溫度的最高值為30°C、傳熱系數設定為23以及LED的最高溫度為64°C時，每瓦散熱功率需要的熱管冷端面積至少為15平方厘米；相應的熱流密度為0.0667瓦/厘米2。在此工況下，LEDlO萬小時的光衰可望低于20% ;而現有少數劣質LED燈具僅僅一個夏季光衰就會達到50%以上。
[0010]中國專利2008200495178公開了一種大功率熱管LED照明裝置，包括有LED、基座、熱管，以及設置有散熱裝置，基座的一側設置有一個或者一個以上的LED，熱管的一端即熱端與所述的基座相連接、另一端即冷端與所述的散熱裝置相連接。熱管與基座之間直接焊接或者填充導熱硅脂而不用其他中間傳熱介質，熱阻相對較小，熱量傳遞效率高。具有結構簡單，散熱效果好，工作可靠的特點。但其采用基座傳熱連接LED需要設置電氣絕緣層實現電氣隔離；其在金屬熱管冷端配置散熱翅板作為與空氣的換熱界面，由于熱管冷端與散熱翅板之間也有溫度降，并且散熱翅板的表面溫度不均勻，因而增加了散熱環(huán)節(jié)和與空氣的換熱熱阻；散熱片產生成本并且不容易清潔；金屬熱管熱端與LED之間需要耐壓較高的絕緣層，絕緣層本身存在熱阻。LED表面因為熱流密度大，同樣的熱阻，溫度降會大許多。由于LED對溫度敏感，溫度超過65°C LED會較快衰退。因此，削減傳熱環(huán)節(jié)和減小傳熱環(huán)節(jié)的熱阻就具有重要意義。
【發(fā)明內容】
[0011]本實用新型的目的是要提供LED直接傳熱熱管LED燈具。
[0012]本實用新型實現其目的的技術方案:制造一個LED直接傳熱熱管LED燈具，包括熱管、LED、驅動電源和與外界的電氣連接界面。熱管與LED之間含有或者不含有傳熱基板。熱管包括管殼、排氣管、工質和吸液芯網；熱管冷端制有或者不制有折褶。熱管冷端采用或者不采用散熱片。與外界的電氣連接界面包括兩芯電線或者燈泡螺口連接件。當所述LED色彩或者色溫為恒定時，組成所述色彩或者色溫的多個LED包括三基色LED與外界可以只用一組兩根導線實現與外界的電氣連接；當所述LED色彩或者色溫為可調節(jié)時，組成所述色彩或者色溫的多個LED包括三基色LED與外界各自分別采用一組兩根導線實現與外界的電氣連接。熱管的熱端表面與LED的非發(fā)光面相吻合并且所述LED非發(fā)光面與熱管熱端直接傳熱連接。
[0013]還可以令熱管熱端外側含有LED電路板。LED電路板的內側表面與熱管熱端的外表面相吻合。LED電路板包括絕緣基板以及制作于絕緣基板上的導電線路、LED連接界面、電路板加強層和網孔。LED連接界面包括釬焊界面。LED連接界面用于連接LED ;LED連接界面與熱管之間采用隔熱設計。加強層包括埋置于絕緣基板內部的多孔鋼板或者彈性網板。采用加強層可顯著增強LED電路板的剛度和穩(wěn)定性。適當的網孔可減少對于熱管的包裹有利于散熱。LED電路板和驅動電源之間通過若干根線纜實現兩者的連接，所述兩者的連接包括機械連接、電氣連接和同時對熱管的捆綁連接。所述兩者的連接包括通過LED電路板或者驅動電源周邊的線纜連接界面實現；線纜連接界面包括線纜纏繞短樁。通常，線纜用粘結材料粘結固定于熱管上，有時線纜還可以采用窄條金屬箔以減少相對熱管表面的突起。或者，令所述驅動電源采用驅動電源主體與一個驅動電源底座連接的結構。驅動電源主體配置接觸片，驅動電源底座配置線纜卡接槽。驅動電源主體和驅動電源底座配合連接后所述接觸片與所述線纜卡接槽兩者實現電氣連接。并采用帶線纜卡接端和串接/并接有彈性件的快接線纜。所述串接是指所述彈性件與線纜串聯連接并且所述彈性件流過與所述線纜相同的電流；所述并接是指所述彈性件的兩端與一段長度富裕的線纜連接并且所述連接件可以不流過電流或者流過較少的電流?？旖泳€纜具有足夠高的抗拉強度；彈性件包括一段彈簧。令所述線纜卡接端與所述線纜卡接槽卡接連接。LED電路板與快接線纜之間的連接包括焊接連接或者快裝連接。快裝連接包括上述卡接連接。
[0014]還可以令LED電路板含有若干LED孔，LED孔的邊緣含有兩處以上與LED連接界面；LED布置于所述LED孔內并用導熱材料包括彈性導熱膜與熱管熱端傳熱連接。
[0015]還可以令LED電路板上的LED連接界面為一塊設置于線路板上的線路板上不銹鋼薄板；LED兩端分別含有帶波紋狀過渡段的不銹鋼薄板疊焊平片；兩塊不銹鋼薄板即線路板上不銹鋼薄板和疊焊平片相互疊合并含有激光疊焊的焊接連接部位。
[0016]還可以令LED電路板包括柔性電路板。
[0017]并令與熱管熱端傳熱連接的LED表面含有形狀與熱管熱端表面吻合的彈性導熱膜；熱管含有與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的連接界面，連接界面包括與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的螺紋連接界面；連接界面還包括一個以上向外凸起的定位臺階并且LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座表面分別含有與所述定位臺階表面相吻合的連接界面；或者，
[0018]采用若干與熱管冷端傳熱連接的貼合散熱片或者貼合散熱片組；令與熱管熱端傳熱連接的LED表面，以及所述貼合散熱片或者貼合散熱片組與熱管接觸處表面含有導熱膠或者含有形狀與熱管熱端表面吻合的彈性導熱膜；熱管含有與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的連接界面，連接界面包括與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的螺紋連接界面；連接界面還包括一個以上向外凸起的定位臺階并且LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座表面分別含有與所述定位臺階表面相吻合的連接界面。
[0019]還可以令LED線路板含有一根一端帶套扣且不串接彈性件的快接線纜；驅動電源底座含有一個具有伸縮性的彈簧鉤；所述快接線纜與所述彈簧鉤套接實現與兩者之間的電氣與機械連接；或者，LED線路板含有一根一端帶套扣且不串接彈性件的快接線纜；驅動電源底座含有一個具有撓曲性的彈板鉤；所述快接線纜與所述彈板鉤套接實現與兩者之間的電氣與機械連接。
[0020]還可以令LED兩端各含有一個熱管管殼卡簧件，卡簧件包括兩個簧片，各簧片的自由端各含有一根以上插針?？ɑ杉c熱管熱端傳熱連接；插針可插入一個插針座實現兩者之間的電氣連接。
[0021]本實用新型LED直接傳熱熱管LED燈具還可以包括一個勻光片；熱管的熱端或者熱端邊界處以及勻光片內側各含有一個勻光片磁性連接界面；所述磁性連接界面的材料包括:順磁材料+永磁材料或者永磁材料+永磁材料；所述兩個勻光片磁性連接界面磁吸連接。
[0022]還可以采用一支以上熱管，包括帶一個以上冷端的熱管、帶兩個冷端的U型管狀熱管、帶有主冷端包括U型管狀兩支主冷端并且在主冷端上旁接分支冷端的多冷端熱管；所述各冷端包括拔直向上、螺旋彎曲向上和蛇形彎曲向上的冷端；所有LED按照散熱負載均分布置于各熱管熱端。
[0023]還可以令熱管冷端不含有專用的散熱片；或者熱管冷端具有大比表面積表面包括折褶。
[0024]本實用新型的有益效果:本實用新型LED直接傳熱熱管LED燈具其熱管熱端直接與LED非發(fā)光面?zhèn)鳠徇B接，不用基座減少傳熱環(huán)節(jié)。在以熱管冷端直接散熱的情況下，其從LED到環(huán)境的傳熱途徑短譬如僅僅包括LED與熱管之間的傳熱膠或者絕緣彈性導熱膜和熱管。實際效果為:在熱管散熱器甚至是散熱器造價平均降低50至70%前提下，光衰20%的使用年限從現有熱管散熱器或者鑄鋁散熱器產品的平均2至3年延長至7年以上。鑄鋁散熱器涉及的有色金屬澆鑄為重大污染源；而熱管加工的環(huán)境負荷微不足道。具有大比表面積的熱管冷端包括在熱管冷端制作折褶可以大幅度增加散熱面積進一步降低LED的工作溫度并且造價增加極少。
[0025]本實用新型LED直接傳熱熱管LED燈具不采用散熱片只依靠熱管冷端散熱與采用散熱片的熱管LED燈具相比具有表面容易清潔的優(yōu)點。在熱管管壁凃制二氧化鈦光觸媒涂層，可以利用燈具的光線持續(xù)分解與所述二氧化鈦涂層接觸的有機物污垢，起到自動清潔的效果。
[0026]熱管LED燈具采用快接線纜形成脫卸式結構方便更換不同造型包括模仿動物植物造型的熱管，增加娛樂情趣。高透明熱管內部利用蒸汽的流動或者設置一些新的內容可以獲得一些全新的體驗。
[0027]LED電路板為LED與熱管的傳熱連接和LED與外界的電氣連接提供一個集成平臺。
[0028]在LED電路板上設置LED孔使得LED能夠直接與熱管傳熱連接，有助于實現傳熱熱阻最小化。采用激光焊接LED焊接牢固，可以在常溫下實現，焊接過程對熱管管壁的熱沖擊小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0030]圖1是一個采用單支熱管的熱管LED燈具結構示意圖。
[0031]圖2是一個熱管LED燈具的LED電路板結構示意圖，是對圖1LED電路板的正面描述。
[0032]圖3是一個具有圓臺狀冷端的熱管結構示意圖，是對圖1熱管的專門描述。
[0033]圖4是一個熱管LED燈具采用激光疊焊LED疊焊平片的正視結構示意圖。
[0034]圖5是一個熱管LED燈具采用激光疊焊LED疊焊平片的上視結構示意圖。
[0035]圖6為一個熱管帶有與驅動電源底座和LED電路板連接界面的熱管LED燈具結構示意圖。
[0036]圖7是對圖6中熱管的專門描述。
[0037]圖8是一個快接線纜與彈簧鉤連接的結構示意圖。
[0038]圖9是一個快接線纜與彈板鉤連接的結構示意圖。
[0039]圖10是一個LED的卡簧件與熱管卡接式傳熱連接和與插針座電氣連接的正視結構示意圖。
[0040]圖11是一個LED的卡簧件與熱管卡接式傳熱連接和與插針座電氣連接的側視結構示意圖。
[0041]圖12是一個多冷端熱管LED燈具的結構示意圖。
[0042]圖13是一個帶兩個蛇形彎曲向上冷端的U型變形管狀熱管LED燈具的熱管展開圖。
[0043]圖14是一個帶兩個蛇形彎曲向上冷端的U型變形管狀熱管LED燈具的俯視結構示意圖。
[0044]圖15是一個帶兩個等角度傾斜向上冷端的U型變形管狀熱管LED燈具的熱管展開圖。
[0045]圖16是一個帶兩個等角度傾斜向上冷端的U型變形管狀熱管LED燈具的俯視結構示意圖。
[0046]圖17和18分別是一個夾套式熱管LED燈具的俯視結構示意圖和正視剖視結構示意圖。
[0047]圖19是一個熱管LED射燈的結構示意圖。
[0048]圖20是一個LED壁燈的結構示意圖。
[0049]圖21是一個LED仿水晶吊燈陣列的結構示意圖。
[0050]圖22是一個LED吸頂燈的復合結構示意圖，上部為上視圖；下部為正視圖。
[0051]圖23是一個熱管LED交通信號燈的側視結構示意圖。
[0052]圖24是一個熱管LED交通信號燈的后視結構示意圖。
[0053]圖25是一個上半拋物面旋轉體夾套熱管LED燈具的結構示意圖。
[0054]圖26是一個倒扣拋物面旋轉體熱管LED燈具的結構示意圖。
[0055]圖27是一個板狀熱管LED燈具的正視結構示意圖。
[0056]圖中1.熱管；2.LED ；3.驅動電源底座；4.驅動電源主體；5.與外界的電氣連接界面；6.勻光片；7.排氣管；11.LED電路板；12.導電線路；14.線纜卡接槽；15.LED連接界面；16.線纜卡接端；17.彈性件；18.快接線纜；19.LED孔；20.接觸片；21.磁性連接件；22.導電粘結材料；23.波紋狀過渡段；24.疊焊平片；26、27.定位臺階；28、29.配合連接界面；30.貼合散熱片；31.鋼絲細彈黃；32.彈黃鉤；33.彈板鉤；34.卡黃件；35.插針；36.插針座；38.熱端；39.王冷端；40.冷端；41.卡植；42.驅動電源；43.折裙；44.聚光鏡；45.殼體；46.導軌基礎；47.連接面；49.滑槽；50.上半拋物面旋轉體夾套；51.下半拋物面旋轉體；52.拋物面旋轉體夾套；53.吸液芯網；54.支撐件；55.泡狀物。
【具體實施方式】
[0057]圖1至3共同給出本實用新型第一個實施例。
[0058]圖1至3中，熱管LED燈具包括熱管1、LED2、驅動電源底座3、驅動電源主體4、與外界的電氣連接界面5和勻光片6。熱管I包括管殼、排氣管7和工質。
[0059]根據需要還可以在熱管I內部設置吸液芯網。工質包括水和乙醇。如果產品使用場合以及儲運過程中可能結冰的話，可選擇乙醇作為工質。與外界的電氣連接界面5采用可以使用螺口燈座的燈泡螺口和電線。熱管I管殼各部分無縫融封密封連接為一體。熱管I的熱端表面與LED2的表面相吻合。熱管I冷端無折褶并且不采用散熱片。LED2與熱管I熱端傳熱連接。圖1至3中，并排向里的箭頭表示熱管熱端，熱管熱端吸收熱能；并排向外的箭頭表示熱管冷端，熱管冷端釋放熱能。
[0060]熱管I熱端外側含有LED電路板11。LED電路板11包括絕緣基板以及制作于絕緣基板上的導電線路12、線纜卡接槽14、LED連接界面15和加強層。加強層采用多孔鋼板埋置于絕緣基板內部。多孔鋼板加強層重量輕、強度有保證、其空洞部分不影響導體穿越LED電路板11。至少兩處以上導電線路12相互之間不直接電氣連接。LED電路板11的內側表面與熱管I熱端的外表面相吻合。LED電路板11和驅動電源底座3的周邊含有多處線纜卡接槽14。若干根兩端帶線纜卡接端16和中間串接彈性件17的快接線纜18，通過其線纜卡接端16卡接連接LED電路板11和驅動電源底座3上的線纜卡接槽14實現LED電路板11和驅動電源底座3之間的電氣連接和，LED電路板11、驅動電源底座3及熱管I三者的機械連接。LED連接界面15用于與LED2之間的電氣連接包括焊接連接?？旖泳€纜18可用粘結材料包括透明粘紙粘結固定于熱管I上。
[0061]LED電路板11含有若干LED孔19，LED孔19內放置LED2。各LED孔19的邊緣含有兩處LED連接界面15。LED連接界面15與熱管I之間采用隔熱設計。LED2布置于LED孔19內并通過彈性導熱膜或者導熱粘結材料與熱管I熱端傳熱連接。
[0062]驅動電源主體4與驅動電源底座3連接包括螺紋連接。驅動電源主體4與驅動電源底座3連接后，驅動電源主體4通過接觸片20與驅動電源底座3上的線纜卡接槽14電氣連接；從而接通點亮LED2。
[0063]勻光片6通過設置于勻光片6上的永磁磁性連接件21與設置于熱管I上的永磁磁性連接件21相互磁吸實現與熱管I的連接。所述設置包括注塑件的預埋和粘結。
[0064]實施例1中的LED連接界面15還可以參考圖4和圖5的實施例2。
[0065]圖4和圖5共同給出本實用新型第二個實施例。
[0066]圖4和圖5中，在熱管I熱端貼置一塊LED電路板11。LED電路板11上設置有導電線路12和線纜卡接槽14，線纜卡接槽14卡接連接快接線纜18的線纜卡接端16。LED電路板11上還設置有LED孔19用于安置LED2。
[0067]制作于LED電路板11上的LED連接界面15采用厚度0.4毫米的線路板上不銹鋼薄板。LED連接界面15與玻璃熱管I之間米用隔熱設計以減輕對玻璃熱管I的熱沖擊和傳熱。LED2與玻璃熱管I的接觸面上凃制有導熱粘結材料22。LED2兩端分別通過帶波紋狀過渡段23的疊焊平片24與LED連接界面15線路板上不銹鋼薄板上下相疊。兩塊厚度0.4毫米的相疊不銹鋼板采用激光進行疊焊。疊焊平片24和連接界面15線路板上不銹鋼薄板的厚度尺寸可以調節(jié)。LED連接界面15線路板上不銹鋼薄板要經歷激光焊接，因此其下方的LED電路板11所埋置的加強層應該保留鋼板。
[0068]采用多點疊焊譬如圖5中描述的疊焊平片24上的3點疊焊可以增加焊接連接的可靠性。采用帶波紋狀過渡段23的疊焊平片24可以減緩LED2與LED電路板11之間可能存在的有害應力產生的負面影響、可以減緩對玻璃熱管I的不利機械作用力、熱沖擊和傳熱。
[0069]圖6和圖7給出本實用新型第三個實施例。
[0070]圖6和7中，熱管LED燈具包括熱管1、LED2、驅動電源底座3、驅動電源主體4和與外界的電氣連接界面5。熱管I熱端外側含有LED電路板11。安裝于LED電路板11上的LED2與熱管I接觸的表面含有彈性導熱膜。設置彈性導熱膜的目的是為了在經過多次更換熱管I后仍保持熱管I與LED之間良好的傳熱工況。熱管I在與驅動電源底座3和LED電路板11接觸的部位含有一個以上向外凸起的定位臺階26和27作為連接界面。定位臺階26和27的形狀可以為圓形或者其他形狀。驅動電源底座3和LED電路板11分別含有與熱管I定位臺階26和27的配合連接界面28、29。定位臺階26和27和配合連接界面28,29還可以變形為相互配合的螺紋連接界面。驅動電源底座3的周邊采用多處線纜卡接槽14。若干根與LED電路板11電氣連接、帶線纜卡接端16并串接彈性件17的快接線纜18，通過其線纜卡接端16卡接連接驅動電源底座3上的線纜卡接槽14，實現驅動電源底座3、LED電路板11和熱管I三者的連接以及驅動電源底座3和LED電路板之間的電氣連接。[0071 ] 采用圖6和圖7實施例的線纜卡接快接方式，可以方便初中生徒手更換熱管I。采用驅動電源底座3和驅動電源主體4連接的結構還可用于LED燈具的升級，即只要更換驅動電源主體4就可以實現對LED燈具的軟件和硬件升級。LED燈具升級時可以保留價值較高的LED、LED電路板和熱管。
[0072]圖6和圖7實施例中，還可以在熱管I的冷端外表面加貼貼合散熱片30或者貼合散熱片組并用鋼絲細彈簧31箍起加以固定。貼合散熱片30與熱管I的接觸處含有導熱膠或者設置有彈性導熱膜。
[0073]圖8給出本實用新型第四個實施例。
[0074]圖8中，一個一端帶套扣的快接線纜18在一個與驅動電源底座基礎連接并具有伸縮性的彈簧鉤32被拉下時套扣在彈簧鉤32上實現與彈簧鉤32的電氣和機械連接。這里，快接線纜18省略使用實施例3中的彈性件17。
[0075]圖9給出本實用新型第五個實施例。
[0076]圖9中，一個一端帶套扣的快接線纜18在一個與驅動電源底座基礎連接并具有伸縮性的彈板鉤33被拉下時套扣在彈板鉤33上實現與彈板鉤33的電氣和機械連接。這里，快接線纜18省略使用實施例3中的彈性件17。
[0077]圖8和圖9實施例方便本實用新型熱管LED燈具的快裝、維修、升級和樣式多樣化。
[0078]圖10和圖11共同給出本實用新型第六個實施例。
[0079]圖10和圖11中，LED2兩端各含有一個熱管管殼卡簧件34,卡簧件34含有兩個簧片，各簧片的自由端各含有插針35?？ɑ杉?4與熱管I熱端傳熱連接。為提高傳熱效率，LED2上與熱管接觸的表面可以凃制導熱粘結材料或者設置彈性導熱膜。插針35可插入一個與之配合的插針座36實現與插針座36的電氣連接。
[0080]卡簧件34的優(yōu)點包括簡化或者省略了 LED電路板。圖10和圖11實施例還適用于長條形的LED燈具，這種情況下只要在一支長熱管熱端均布帶卡簧件34的LED2就行。
[0081]圖12給出本實用新型第七個實施例。
[0082]圖12中，熱管LED燈具包括熱管1、LED2和與外界的電氣連接界面5。熱管I的熱端38呈圓盤狀，在熱端38上端面開孔并與主冷端39融封連接。主冷端39旁接若干分支冷端40,構成一個多冷端的熱管I。在熱管I熱端38的周邊用若干個卡箍41連接固定LED電路板11。與外界的電氣連接界面5燈泡螺口設置于主冷端39上方。熱管I的排氣管設置于主冷端39上端口處。
[0083]圖12實施例多冷端熱管LED燈具在保持一定的冷端面積情況下可以取較小的體積。因為一個直徑150毫米的管狀物與5個直徑30毫米的等高管狀物其筒形部分外表面積相同，但兩者的體積可以相差許多倍。
[0084]圖13和圖14共同給出本實用新型第八個實施例。
[0085]圖13和圖14中，帶兩個蛇形彎曲段的冷端40的U型變形管狀熱管I的熱端38與LED2傳熱連接。里層的熱管冷端40窄一些用淺色表示。外層的熱管冷端40寬一些用深色表示。每個熱端38可以傳熱連接一個以上LED2。所有的LED2按照散熱負載均分布置于熱管I熱端38。排氣管可設置于里層或者外層任一冷端的上端口處。
[0086]圖13中的4個帶兩個蛇形彎曲段的冷端40的U型變形管狀熱管I對稱布置形成一個筒形體，即每個帶兩個蛇形彎曲段的冷端40的U型變形管狀熱管I各占據所述筒形體約四分之一圓周角，這在圖14俯視結構示意圖中能更直觀地看到。
[0087]同樣，還可以令圖13和圖14實施例中的帶兩個蛇形彎曲段的冷端40的U型變形管狀熱管I各占據所述筒形體約二分之一或者三分之一或者五分之一或者六分之一圓周角。
[0088]采用蛇形彎曲向上的冷端40的LED燈具其高度可以只有采用拔直向上冷端的30%。
[0089]圖13和圖14實施例的熱管LED燈具也可以只使用單個熱管I并將其熱端38延長至接近一個圓圈，在熱管熱端38上布置多個LED2。
[0090]圖15和圖16共同給出本實用新型第九個實施例。
[0091]圖15和圖16中，帶兩個等角度伸展向上的冷端40的U型變形管狀熱管I的熱端38與LED2傳熱連接。里層的熱管冷端40用淺色表示。外層的熱管冷端40用深色表示。每個熱端38可以傳熱連接一個以上LED2。所有的LED2按照散熱負載均分布置于熱管I熱端38。采用等角度傾斜向上冷端40的LED燈具其高度可以只有采用拔直向上冷端的30%。
[0092]還可以將圖15和圖16實施例中的帶兩個蛇形彎曲段的冷端40的U型變形管狀熱管I的數目擴大為多個并令其按照其自身筒形體均勻間隔相互嵌套布置各占據所述自身筒形體約二分之一或者三分之一或者四分之一或者五分之一圓周角。
[0093]圖13、14和圖15、16兩實施例的熱管LED燈具適合制作LED無影燈。無影燈需要不斷變換其空間狀態(tài)。采用多個U型變形管狀熱管即使在無影燈光照面作正負29度傾斜時，仍能確保其冷端的工質正?；亓?。采用彎曲管子制造熱管適合大批量生產并且成品率高。部分熱管或者LED損壞整機仍能工作。
[0094]圖15和16實施例的熱管LED燈具還可以將其熱管熱端38拉長至接近一個圓圈并在熱端38上布置多個LED2。
[0095]圖17和18共同給出本實用新型的第十個實施例。
[0096]圖17和18中，熱管LED燈具包括熱管1、LED2、驅動電源42和與外界的電氣連接界面5。熱管I熱端外側含有LED電路板11。熱管I為兩頭通的夾套結構，有助于中空部分熱空氣加速上升增強冷端表面換熱。作為冷端40的內層夾套管的表面含有多個折褶43。驅動電源42布置于熱管I的內部，可以采用粘結連接方式與熱管I實現連接。熱管I的排氣管7布置于夾套內壁。
[0097]圖17和18實施例中的內管上的折褶最多可以增加近30%散熱面積，同比可降低LED2的溫度4至6°C。
[0098]圖19給出本實用新型第i^一個實施例。
[0099]圖19中，熱管LED射燈包括熱管1、LED2、驅動電源42和與外界的電氣連接界面5、聚光鏡44和殼體45。與外界的電氣連接界面5為雙絞線。熱管I熱端38處為提高與LED2的傳熱效率加工成矩形橫截面。熱管I冷端40取蛇形彎曲單調向上伸展并且作適應聚光鏡44和殼體45的整體彎曲以確保工質回流。熱管I與驅動電源42 —起布置于殼體45內的聚光鏡44后側。聚光鏡44匯集燈光形成射燈效應。
[0100]有必要強調指出:本實用新型熱管的熱端表面為提高與LED2的傳熱效率可以局部加工成平面或者近似平面。這時，所述加工成平面或者近似平面的熱管管殼的橫截面可以為包含一個與平面相對應的直線以及其它各種形狀。
[0101]圖20給出本實用新型第十二個實施例。
[0102]圖20 中，
[0103]LED壁燈包括夾套式熱管1、LED2、與外界的電氣連接界面5和驅動電源42。LED2的發(fā)光面與夾套式熱管I熱端用透明粘結劑譬如硅膠粘結。LED2的發(fā)光面與熱管I熱端粘結。LED2發(fā)出的光通過兩層熱管I的管壁照射。熱管I兩層管壁的四個表面中有一個以上經過磨砂化處理起到勻光片的效果。
[0104]圖21給出本實用新型第十三個實施例。
[0105]圖21中，LED仿水晶吊燈陣列包括熱管1、LED2、杯形勻光片6和驅動電源42，并采用軟線與外界電源連接。
[0106]圖21實施例因為LED始終保持良好的工況，光衰慢。因而有助于長期保持光色一致性。能給人以水晶吊燈極高品質的感受。
[0107]圖22給出本實用新型第十四個實施例。
[0108]圖22中，LED吸頂燈包括熱管1、LED2、驅動電源42和殼體45。熱管I的熱端38管子大致彎制成一個圓角矩形沿殼體45四周內側排布并與各LED2傳熱連接。熱管I的兩個冷端40分別自熱端38的兩端開始以圓角矩形的形式向上盤繞一圈多。冷端40在兩個視圖中分別以較粗的實線和虛線及較細的實線和虛線表示。圖21實施例的成品，LED燈具功率40瓦，其高度可以僅僅35毫米，其重量從同樣規(guī)格鑄鋁散熱器燈具的3.2千克減輕為
0.9千克；散熱能力還有大幅度提聞。
[0109]圖23和24共同給出本實用新型第十五個實施例。
[0110]圖23和24中，熱管LED交通信號燈包括熱管1、LED2、驅動電源42、殼體45、導軌基礎46和熱管滑槽式安裝界面。熱管I包括平面熱端38和一個帶水平傾角的桿狀冷端40，各平面熱端38拼接組成一個大的豎直平面，各平面熱端38的前面即正面粘結LED2組成一個顯示界面?；凼桨惭b界面為鋁型材構件，包括一個可與熱管I平面熱端38背面粘結連接的連接面47和兩側兩條可與兩邊兩個導軌基礎46配合滑動連接的滑槽49。檢修時，可以直接沿導軌基礎46向外拉出熱管滑槽式安裝界面。熱管I粘結于連接面47上。LED2用導熱膠粘貼于熱管I熱端前方。一個熱管I的熱端可以粘結多個LED2包括發(fā)出不同顏色光線的LED2。
[0111]圖23和24實施例中熱管I采用向后伸出的桿狀冷端40，既可以充分均勻地散熱，又適合交通信號燈LED2較大面積密集安裝的要求。
[0112]圖25給出本實用新型第十六個實施例。
[0113]圖25中，上半拋物面旋轉體夾套熱管LED燈具包括上半拋物面旋轉體夾套50即熱管1、LED2、下半拋物面旋轉體51和驅動電源42。上半拋物面旋轉體夾套50熱管I的內半夾套取大致拋物面旋轉體形狀，其與下半拋物面旋轉體51—起組成一個完整的大致拋物面旋轉體并在所述拋物面旋轉體上凃制鏡面，所述拋物面鏡面用于將點光源LED2發(fā)出的光轉換為一個大致的光柱。
[0114]圖25實施例利用上半拋物面旋轉體夾套50作為熱管，可以獲得100至300平方厘米的散熱面積，適合8至25瓦的LED燈具包括礦燈、車燈和小型投影儀燈具。其下半旋轉體51可以采用塑料或者金屬制作。根據需要，可以對所述拋物面旋轉體進行適當變形。
[0115]圖26給出本實用新型第十七個實施例。
[0116]圖26中，倒扣的拋物面旋轉體熱管LED燈具包括一個倒扣的拋物面旋轉體夾套52即熱管1、LED2和驅動電源42。倒扣的拋物面旋轉體夾套52的內側為一個拋物面旋轉體，所述拋物面旋轉體上制作有鏡面，所述鏡面用于將點光源LED2發(fā)出的光轉換為一個大致的光柱。拋物面旋轉體夾套52的沿口平滑并具有與LED2寬度相當的寬度用于傳熱連接LED2。電氣連接界面5采用雙線。
[0117]圖26實施例利用倒扣的拋物面旋轉體夾套52作為熱管1，可以獲得100至600平方厘米的散熱面積，適合發(fā)光面積即拋物面旋轉體夾套52的沿口為一個圓圈并且能夠水平安置的8至50瓦的LED燈具。當熱管I內部設置吸液芯網時其對熱管傾角的變化不敏感，可以令所述發(fā)光面積所述拋物面旋轉體夾套52的沿口在正負10°的水平傾角范圍內正常工作。圖27是一個板狀熱管LED燈具的結構示意圖。
[0118]圖27給出本實用新型第十八個實施例。
[0119]圖27中，板狀熱管LED燈具包括一個板狀熱管1、LED2和驅動電源42。電氣連接界面5采用雙線。圖27實施例的LED2均布于板狀熱管I的下面，可以獲得平面發(fā)光的照明效果。當板狀熱管I內部布置吸液芯網53時，可以使板狀熱管I在正負10°或者更大的的水平傾角范圍內正常工作。當所述吸液芯網53的吸液能力可以保證將板狀熱管I的工質通過毛細作用輸送到各LED2處供LED2放熱蒸發(fā)時，甚至可以將均布LED2的發(fā)光面朝上并在正負10°或者更大的的水平傾角范圍內正常工作。為克服板狀熱管I管壁兩側的壓力差即內部約0.1個大氣壓和外部I個大氣壓之差，在板狀熱管I內部設置支撐件54從里面頂住板狀熱管I的兩內壁。在板狀熱管I不布置LED2的一面管壁上設置向外凸起的泡狀物55可大幅度增加板狀熱管I的冷端面積。
[0120]帶泡狀物55的熱管壁厚會減小。帶泡狀物55的熱管清潔稍麻煩些。在熱管I管壁凃制二氧化鈦光觸媒涂層，可以利用燈具的光線持續(xù)分解與所述二氧化鈦涂層接觸的有機物污垢，使之成為氮氣、二氧化碳和水等簡單分子。在熱管I管壁凃制二氧化鈦光觸媒涂層可以參照現有技術實現。
[0121]也可以令圖27實施例的熱管的正視輪廓為圓角矩形以外的其它形式，譬如圖27上方的橢圓形。這樣，可以既利用拱形結構良好的抗壓性能，又可以使體積小型化和使吸液芯網的毛細作用段不至于過長，略帶拱形的發(fā)光面照射角優(yōu)于平面的。
[0122]圖27實施例的板狀熱管I的制作可以參照前兩個實施例16和17的內容。
【權利要求】
1.LED直接傳熱熱管LED燈具，包括熱管、LED、驅動電源和與外界的電氣連接界面，熱管包括管殼、排氣管、工質和吸液芯網；熱管冷端制有或者不制有折褶；與外界的電氣連接界面包括兩芯電線或者燈泡螺口連接件，其特征是熱管的熱端表面與LED的非發(fā)光面相吻合并且所述LED非發(fā)光面與熱管熱端直接傳熱連接。
2.根據權利要求1所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是熱管熱端外側含有LED電路板，LED電路板的內側表面與熱管熱端的外表面相吻合；LED電路板包括絕緣基板以及制作于絕緣基板上的導電線路、LED連接界面、電路板加強層和網孔；LED連接界面包括釬焊界面；加強層包括埋置于絕緣基板內部的多孔鋼板或者彈性網板；LED電路板和驅動電源之間通過若干根線纜實現兩者的連接，所述兩者的連接包括機械連接、電氣連接和同時對熱管的捆綁連接；所述兩者的連接包括通過LED電路板或者驅動電源周邊的線纜連接界面實現；線纜連接界面包括線纜纏繞短樁；或者，令所述驅動電源采用驅動電源主體與一個驅動電源底座連接的結構；驅動電源主體配置接觸片，驅動電源底座配置線纜卡接槽，驅動電源主體和驅動電源底座配合連接后所述接觸片與所述線纜卡接槽兩者實現電氣連接；并采用帶線纜卡接端和串接/并接有彈性件的快接線纜；快接線纜具有足夠高的抗拉強度；彈性件包括一段彈簧，令所述線纜卡接端與所述線纜卡接槽卡接連接；LED電路板與快接線纜之間的連接包括焊接連接或者快接連接，快接連接包括上述卡接連接。
3.根據權利要求2所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是LED電路板含有若干LED孔，LED孔的邊緣含有兩處以上與LED連接界面；LED布置于所述LED孔內并用導熱材料包括彈性導熱膜與熱管熱端傳熱連接。
4.根據權利要求2所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是LED電路板上的LED連接界面為一塊設置于線路板上的線路板上不銹鋼薄板；LED兩端分別含有帶波紋狀過渡段的不銹鋼薄板疊焊平片；兩塊不銹鋼薄板即線路板上不銹鋼薄板和疊焊平片相互疊合并含有激光疊焊的焊接連接部位。
5.根據權利要求2所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是LED電路板包括柔性電路板； 與熱管熱端傳熱連接的LED表面含有形狀與熱管熱端表面吻合的彈性導熱膜；熱管含有與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的連接界面，連接界面包括與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的螺紋連接界面；連接界面還包括一個以上向外凸起的定位臺階并且LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座表面分別含有與所述定位臺階表面相吻合的連接界面；或者， 含有若干與熱管冷端傳熱連接的貼合散熱片或者貼合散熱片組；與熱管熱端傳熱連接的LED表面，以及所述貼合散熱片或者貼合散熱片組與熱管接觸處表面含有導熱膠或者含有形狀與熱管熱端表面吻合的彈性導熱膜；熱管含有與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的連接界面，連接界面包括與LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座的螺紋連接界面；連接界面還包括一個以上向外凸起的定位臺階并且LED電路板和驅動電源或者驅動電源底座表面分別含有與所述定位臺階表面相吻合的連接界面。
6.根據權利要求2所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是LED線路板含有一根一端帶套扣且不串接彈性件的快接線纜；驅動電源底座含有一個具有伸縮性的彈簧鉤；所述快接線纜與所述彈簧鉤套接實現與兩者之間的電氣與機械連接；或者，LED線路板含有一根一端帶套扣且不串接彈性件的快接線纜；驅動電源底座含有一個具有撓曲性的彈板鉤；所述快接線纜與所述彈板鉤套接實現與兩者之間的電氣與機械連接。
7.根據權利要求1所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是LED兩端各含有一個熱管管殼卡簧件，卡簧件包括兩個簧片，各簧片的自由端各含有一根以上插針；卡簧件與熱管熱端傳熱連接；插針可插入一個插針座實現兩者之間的電氣連接。
8.根據權利要求1所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是還包括一個勻光片；熱管的熱端或者熱端邊界處以及勻光片內側各含有一個勻光片磁性連接界面；所述磁性連接界面的材料包括:順磁材料+永磁材料或者永磁材料+永磁材料；所述兩個勻光片磁性連接界面磁吸連接。
9.根據權利要求1或者2或者7或者8所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是含有一支以上熱管，包括帶一個以上冷端的熱管、帶兩個冷端的U型管狀熱管、帶有主冷端包括U型管狀兩支主冷端并且在主冷端上旁接分支冷端的多冷端熱管；所述各冷端包括拔直向上、螺旋彎曲向上和蛇形彎曲向上的冷端；所有LED按照散熱負載均分布置于各熱管熱端。
10.根據權利要求1或者2或者7或者8所述的LED直接傳熱熱管LED燈具，其特征是熱管冷端不含有專用的散熱片；或者熱管冷端具有大比表面積表面包括折褶。
【文檔編號】H05B37/02GK203940253SQ201420055878
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】邱玉燕 申請人:邱玉燕