專利名稱：超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)光二極管的應用技術領域，尤其涉及大功率發(fā)光二極管燈具。特別適用于機場、火車站、城市廣場、道路照明、隧道照明、室外景觀照明、泛光燈、鐵路信號燈、航標燈等。
背景技術：
隨著日本、歐美國家和我國半導體照明工程的相繼啟動，大功率發(fā)光二極管(以下簡稱LED)芯片和封裝技術已從1W、3W向5W邁進，其發(fā)光效率＞40LM/W的瓦級LED已形成產(chǎn)業(yè)化。通過采用將幾十甚至上百顆W級大功率LED集合而成的燈具，其總光通量已能滿足一些照明場合的要求。在我國，一些城市的半導體道路照明示范工程也正在啟動，然而，對于戶外使用的發(fā)光二極管照明燈具有著嚴格的密封要求，必須滿足IP65的防腐等級。因此，LED燈具的輸入功率越大，燈罩內(nèi)部的溫升越高，LED的P/N結(jié)的結(jié)溫也越高，現(xiàn)代研究成果表明，溫度每升高1度，LED的出光效率下降1％，由于燈具的內(nèi)部均采用密封結(jié)構(gòu)，若干只LED在其內(nèi)發(fā)光所聚集熱量的無法散去，使得LED芯片和封裝材料早期劣化。使LED燈具具有的出光效率高、工作壽命長的優(yōu)良特性無法有效發(fā)揮。大功率發(fā)光二極管燈具的有效散熱問題已成為大功率LED燈具進一步發(fā)展的技術瓶頸。
超導熱管技術是上世紀60年代發(fā)明的一種熱管元件，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善，技術已相當成熟。近年來已被廣泛地應用于電力電子等工業(yè)領域，熱管是由管殼、吸液芯和端蓋組成，熱管內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當?shù)囊后w工質(zhì)，這種液體沸點低，容易揮發(fā)，熱管一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓力差下流向另一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另一端，這種熱量的傳導速度很快，是一般高導熱金屬的上千倍。
鑒于上述原理，我們提出了采用超導熱管散熱技術，以解決大功率LED燈具的系統(tǒng)散熱集成問題，以保障幾十甚至上百顆W級大功率LED穩(wěn)定工作，以使LED的諸多優(yōu)點得以充分發(fā)揮，更好地服務于民用照明領域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，利用超導熱管的高效傳熱技術，通過超導熱管、燈殼(散熱部件)迅速地將W級大功率LED產(chǎn)生的熱量輸出，以降低W級大功率LED的自身溫度，延長W級大功率LED的使用壽命。
本發(fā)明所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，包括燈殼、燈罩、若干個W級大功率LED單元燈和恒流電源，所有W級大功率LED單元燈和恒流電源都安裝在燈殼內(nèi)，且每個W級大功率LED單元燈均與恒流電源電連接，燈罩與燈殼密封性連接成一體，其特征是它還包括超導熱管，所有W級大功率LED單元燈均通過超導熱管固定在燈殼上。
所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是，在燈殼的外表面設有散熱結(jié)構(gòu)。
所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是，每個W級大功率LED單元燈通過散熱底板固定在超導熱管上，超導熱管固定在燈殼上，在燈殼的外表面設有散熱結(jié)構(gòu)。
所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是所述燈殼、散熱底板的材質(zhì)均為高熱導率金屬材料，如鐵、鋁、銅或其合金。
所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是，所述燈罩由抗UV性能好的高透光率材料制成。
本發(fā)明由于在W級大功率LED與散熱部件之間用超導散熱管相連，利用超導熱管的高效率散熱技術，通過超導熱管、散熱部件能迅速地將W級大功率LED產(chǎn)生的熱量輸出，以降低W級大功率LED的自身溫度，從而延長W級大功率LED的使用壽命。為戶外大功率LED燈具的散熱提供了有效途徑，可以保障上百顆W級大功率LED協(xié)同穩(wěn)定地工作，以充分展示LED在照明行業(yè)的應用前景。


圖1、是本發(fā)明第一種實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第二種實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為W級大功率LED單元燈的安裝示意圖；圖中1-燈殼；2-燈罩；3-W級大功率LED單元燈；4-超導熱管；5-散熱結(jié)構(gòu)；6-恒流電源；7-散熱底板；具體實施方式
實施例1如附圖1所示，本發(fā)明所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，由燈殼1、燈罩2、若干個W級大功率LED單元燈3、超導熱管4和恒流電源6組成，每個W級大功率LED單元燈3都均通過超導散熱管4固定安裝在燈殼1內(nèi)，超導散熱管4的上端旋接在燈殼1的內(nèi)壁上，下端與W級大功率LED單元燈3的散熱底板7固定成一體，恒流電源6安裝在燈殼1內(nèi)，每個W級大功率LED單元燈3均與恒流電源6電連接，燈罩2與燈殼1密封性連接成一體。
在本例中，與W級大功率LED單元燈3相連的散熱底板7是受熱部分，超導熱管4固定在散熱底板7的一端內(nèi)部液體受熱汽化，蒸汽迅速擴散到冷凝端，冷凝端釋放出的熱量傳導到燈殼1上，燈殼1為散熱部件，由于燈殼散熱面積比較大，又暴露在空氣中，因此很容易將熱量散發(fā)出去，超導熱管冷凝端受冷卻的蒸汽受冷還原為液體，在毛細吸管的作用又重新回流到蒸發(fā)端，再次循環(huán)，以達到將W級大功率LED產(chǎn)生的熱量搬移到燈具外殼散發(fā)到空氣中去的目的，以達到良好的散熱效果。
實施例2如附圖2所示，本發(fā)明所述超導熱管散熱的大功率LED燈具，由燈殼1、燈罩2、若干個W級大功率LED單元燈3、超導熱管4、散熱結(jié)構(gòu)5和恒流電源6(圖中未畫出)組成，每個W級大功率LED單元燈3都均通過超導熱管4固定安裝在燈殼1內(nèi)，超導熱管4的上端旋接在燈殼1的內(nèi)壁上，在燈殼1的外表面增設散熱結(jié)構(gòu)5，本例中為散熱片，超導熱管4的下端與W級大功率LED單元燈3的散熱底板7固定成一體，恒流電源6安裝在燈殼1內(nèi)，每個W級大功率LED單元燈3均與恒流電源6電連接，燈罩2與燈殼1密封性連接成一體。
本例的散熱結(jié)構(gòu)與例1的不同之處在于，在燈殼1外部增加了散熱結(jié)構(gòu)5(散熱片)，其散熱性能更好，可以滿足更大功率燈具的散熱要求。
上述兩種方案制造的大功率LED燈具都能在自然冷卻的環(huán)境中正常工作，并可以提供幾千甚至上萬流明的光通量。
權(quán)利要求
1.一種超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，它包括燈殼(1)、燈罩(2)、若干個W級大功率LED單元燈(3)和恒流電源(6)，所有W級大功率LED單元燈(3)和恒流電源(6)都安裝在燈殼(1)內(nèi)，且每個W級大功率LED單元燈(3)均與恒流電源(6)電連接，燈罩(2)與燈殼(1)密封性連接成一體，其特征是它還包括超導熱管(4)，所有W級大功率LED單元燈(3)均通過超導熱管(4)固定在燈殼(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是在燈殼(1)的外表面設有散熱結(jié)構(gòu)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是每個W級大功率LED單元燈(3)通過散熱底板(7)固定在超導熱管(4)上，超導熱管(4)固定在燈殼(1)上，在燈殼(1)的外表面設有散熱結(jié)構(gòu)(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是所述燈殼(1)、散熱底板(7)的材質(zhì)均為高熱導率金屬材料，如鐵、鋁、銅或其合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，其特征是所述燈罩由抗UV性能好的高透光率材料制成。
全文摘要
一種超導熱管散熱的大功率發(fā)光二極管燈具，包括燈殼、燈罩、W級大功率LED單元燈、超導熱管，每個W級大功率LED單元燈都均通過超導散熱管固定在燈殼上，為了進一步提高效果可在燈殼外增設散熱部件，由于在W級大功率LED都通過超導熱管來傳遞熱量，通過超導熱管、燈殼或散熱部件能迅速地將W級大功率LED產(chǎn)生的熱量散發(fā)，以降低W級大功率LED的自身溫度，從而保障W級大功率LED的發(fā)光效率和使用壽命。為戶外大功率LED燈具的散熱提供了有效途徑，可以保障上百顆W級大功率LED集成穩(wěn)定地工作。
文檔編號F21V29/00GK101093062SQ200610085508
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者周鳴放 申請人:常州東村電子有限公司