專利名稱：Led燈組的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明和高功率發(fā)光二極管(LED)的散熱機(jī)制有關(guān)，尤其涉及高功率LED燈具的散熱裝置。
背景技術(shù)：
高功率發(fā)光二極管產(chǎn)生相當(dāng)?shù)臒崃浚魺o良好的散熱機(jī)制，會大幅降低LED的壽命。先前技術(shù)中包括采用風(fēng)扇的主動式散熱機(jī)制，雖散熱能力較強(qiáng)，但牽涉到噪音與風(fēng)扇壽命，尤其當(dāng)風(fēng)扇故障時(shí)，LED即會過熱而迅速燒壞。相對而言，另外采用自然對流散熱的被動式散熱機(jī)制，則是安靜且無壽命限制。
先前技術(shù)的被動式散熱機(jī)制中，多采用高熱傳導(dǎo)物質(zhì)，如銅或鋁等，作為散熱的介質(zhì)，由于這些物質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)仍有限，導(dǎo)致高功率LED在運(yùn)作時(shí)，其溫度仍不易有效地降低，因此需要更有效的散熱機(jī)制。于是有利用回路式熱管(loop heat pipe)，藉其蜿蜒的傳輸管路(transport line)將LED產(chǎn)生的熱量傳給一較大面積的燈罩壁面進(jìn)行冷凝，藉自然對流散熱，如此可在較低的LED操作溫度下有效地將高功率的熱量散出。
然而，回路式熱管的傳輸管路通常為一細(xì)圓管，其與燈罩壁平面不太匹配使得接觸面積有限，因而需要較長的傳輸管路以及較大面積的冷凝壁來配合，以致燈具尺寸不易縮小。另一方面，蜿蜒的傳輸圓管與冷凝壁的接合過程較為不易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出不僅能有效克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而且散熱效果好的LED燈組的散熱裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題而提出的一種LED燈組的散熱裝置，除了包括LED燈組外，還包括有一個嵌有復(fù)數(shù)個熱管的金屬板均熱器，其底面與上述LED燈組相接，上述金屬板均熱器中熱管的蒸發(fā)器區(qū)域吸收上述LED燈組中各LED燈導(dǎo)出的熱量；一組散熱鰭片，與上述金屬板均熱器之頂面相接，將熱量導(dǎo)出，傳給外界的空氣；以及一個燈罩，含有復(fù)數(shù)個開口，容許上述受熱空氣藉浮力向上流出。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題而提出的另一種LED燈組的散熱裝置，除了包括LED燈組外，還包括有一個嵌有復(fù)數(shù)個熱管的金屬板均熱器，其底面與上述LED燈組相接，上述金屬板均熱器中熱管的蒸發(fā)器區(qū)域吸收上述LED燈組中各LED燈導(dǎo)出的熱量；一個燈罩，其內(nèi)表面與與上述金屬板均熱器之頂面相接，使熱量分散給上述燈罩，并經(jīng)由上述燈罩之外表面?zhèn)鹘o外界的空氣。
現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用嵌有熱管的金屬板均熱器為主的散熱裝置，將高功率LED燈導(dǎo)出的熱量藉由均熱器擴(kuò)散至較大的面積。均熱器可直接與高熱傳導(dǎo)性燈罩的內(nèi)表面密切相接，使熱量能有效地傳至燈罩外表面，以藉自然對流散熱，或可將均熱器連接燈罩內(nèi)的散熱鰭片，使熱量經(jīng)散熱鰭片傳給外界的空氣，受熱空氣藉浮力經(jīng)燈罩上制作的排熱開口流出。


圖1a為本發(fā)明第一實(shí)施例的外觀圖。
圖1b為圖1a中A-A截面的剖面圖。
圖2為本發(fā)明嵌有熱管的金屬板均熱器的仰視圖。
圖3為本發(fā)明另一嵌有熱管的金屬板均熱器的仰視圖。
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖。
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖。
圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖其中1為嵌入熱管的金屬板均熱器；2為LED燈組；3為燈罩；4為散熱鰭片；5為燈罩上排熱開口；6為導(dǎo)熱介質(zhì)；7為電源線；8為LED燈；9為熱管；10為金屬板；11為安置熱管的溝槽；12為導(dǎo)熱性物質(zhì)；13為穿孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1如圖1a和1b所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種LED燈組的散熱裝置，各LED燈8經(jīng)電源線7正極獲得能量而發(fā)光并產(chǎn)生廢熱。為排出廢熱以維持LED燈8于低溫狀態(tài)，將LED燈組2中的各LED燈8與一嵌入數(shù)支熱管9的金屬板均熱器1的底面連接。嵌入熱管的金屬板均熱器1的結(jié)構(gòu)如圖3或3所示。
如圖2所示，金屬板10上制作數(shù)個長溝槽11，以安置數(shù)根熱管9，熱管9與溝槽11間的空隙加入導(dǎo)熱性物質(zhì)12，如導(dǎo)熱膠或?qū)岣嗟?，或用軟焊將熱?焊入溝槽11中，亦即以金屬焊料作為導(dǎo)熱性物質(zhì)12。
如圖3所示，在金屬板10與LED燈組2的連接區(qū)(即虛線標(biāo)示區(qū))以及溝槽11以外區(qū)域處的適當(dāng)位置可選擇性地制作數(shù)個穿孔13，以容許金屬板10下方的冷空氣向上流通，增加自然對流的效果。
LED燈組2與均熱器1的連接，先將各LED燈8的LED芯片或散熱金屬接腳連接至一金屬基板(substrate)或一散熱金屬塊(未圖示)，再將金屬基板或散熱金屬塊與均熱器1的底面中作為熱管蒸發(fā)器的區(qū)域相接。以如圖2所示的組合為例，在金屬板中央以虛線標(biāo)示的區(qū)域?yàn)楦鳠峁?集中的部分，可作為與LED燈組2的相接區(qū)域，而此區(qū)域中屬于溝槽11以外的部分，作為接合螺絲的螺絲孔的位置(未圖標(biāo))。各LED燈8產(chǎn)生的熱量經(jīng)散熱金屬塊被嵌入金屬板10的熱管9內(nèi)的二相工作流體吸收，并藉蒸汽的流動，將熱量擴(kuò)散開。金屬基板或散熱金屬塊與均熱器1的底面的連接處宜有導(dǎo)熱絕緣介質(zhì)，使電流不至漏入LED燈組2以外的區(qū)域。均熱器1的頂面直接與散熱鰭片4相接，使熱量經(jīng)散熱鰭片4傳給外界的空氣，受熱空氣藉浮力經(jīng)燈罩3上制作的排熱開口5流出。金屬板均熱器1的外型不限于如圖2所示的長方形，可按美觀或需要采用不同形狀。金屬板均熱器1中嵌入的熱管數(shù)量、尺寸與形狀可有不同的選擇。散熱鰭片4可為平板狀、不同截面的柱狀(如方柱狀、圓柱狀、多角柱狀等)或不同截面的錐狀(如方錐狀、圓錐狀、多角錐狀等)。散熱鰭片4與均熱器1的金屬板10可采用一體成型制作。燈罩3上的排熱開口5的形狀可為條狀或孔狀。
本實(shí)施例的LED燈組的散熱裝置，可加裝一風(fēng)扇或其它主動散熱組件以加強(qiáng)散熱鰭片4的散熱能力。
實(shí)施例2如圖4所示，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種LED燈組的散熱裝置，均熱器1直接與導(dǎo)熱材料制作的燈罩3內(nèi)表面相接，使熱量分散給燈罩3并經(jīng)由燈罩3外表面藉自然對流被動地散出。燈罩3的導(dǎo)熱材料可為鋁、鋁合金、銅、銅合金等。為減少均熱器1與燈罩3內(nèi)表面的接觸熱阻，在連接界面采用一層導(dǎo)熱介質(zhì)6，如導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱膠、軟性金屬或金屬焊料等。燈罩3與均熱器1的金屬板10采用一體成型制作。
如圖5顯示了燈罩3外表面具有散熱鰭片4的結(jié)構(gòu)，以增加散熱面積。散熱鰭片4可為平板狀或不同截面的柱狀(如方柱狀、圓柱狀、多角柱狀、方錐狀、圓錐狀、多角錐狀等)。
如圖6顯示了燈罩3、散熱鰭片4與均熱器1的金屬板10采用一體成型制作的實(shí)施形態(tài)。
如圖4、圖5與圖6所示的實(shí)施形態(tài)中燈罩3的下方可選擇性加上透光的防水板形成密閉燈罩(未示于圖中)。
權(quán)利要求
1.一種LED燈組的散熱裝置，包括LED燈組，其特征是，還包括一個嵌有復(fù)數(shù)個熱管的金屬板均熱器，其底面與上述LED燈組相接；一組散熱鰭片，與上述金屬板均熱器的頂面相接；一個燈罩，含有復(fù)數(shù)個開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈組的散熱裝置，其特征是，散熱鰭片的形狀為平板狀、柱狀或錐狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈組的散熱裝置，其特征是，散熱鰭片與均熱器的金屬板為一體成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的LED燈組的散熱裝置，其特征是，金屬板均熱器包含復(fù)數(shù)個穿孔。
5.一種LED燈組的散熱裝置，包括LED燈組，其特征是，還包括一個嵌有復(fù)數(shù)個熱管的金屬板均熱器，其底面與上述LED燈組相接；一個燈罩，其內(nèi)表面與與上述金屬板均熱器的頂面相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的LED燈組的散熱裝置，其特征是，在上述金屬板均熱器的頂面與上述燈罩的內(nèi)表面的接合界面設(shè)有一層導(dǎo)熱介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的LED燈組的散熱裝置，其特征是，燈罩的外表面具有散熱鰭片的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的LED燈組的散熱裝置，其特征是，散熱鰭片的形狀為平板狀、柱狀或錐狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的LED燈組的散熱裝置，其特征是，燈罩與均熱器的金屬板為一體成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED燈組的散熱裝置。采用嵌有熱管的金屬板均熱器為核心組件的散熱裝置，將高功率發(fā)光二極管燈連接于均熱器的底面，使發(fā)光二極管燈導(dǎo)出的熱量傳導(dǎo)至嵌入金屬板之熱管的蒸發(fā)器區(qū)域，使熱量被熱管內(nèi)部流動的蒸氣散布至均熱器的各區(qū)域。均熱器的頂面可連接散熱鰭片，熱空氣藉浮力經(jīng)燈罩上制作的排熱開口散出?；?qū)⒕鶡崞鞯捻斆嬷苯优c燈罩內(nèi)表面相接，使熱量經(jīng)由燈罩外表面藉自然對流散出。
文檔編號F21V17/00GK101029722SQ20061002432
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者王訓(xùn)忠 申請人:王訓(xùn)忠