專利名稱：一種led燈具散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED燈的散熱領(lǐng)域，特別涉及一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED很早就被應(yīng)用在儀器和計(jì)算機(jī)上作為操作狀態(tài)指示器，主要是由于它的高可靠性、低功耗。但最近幾年LED作為照明設(shè)備的趨勢，因此LED的功耗也迅速地增加，LED顆粒的熱流密度甚至可與CPU競爭。LED是個(gè)光電器件，工作過程中只有大概10% -40%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，使LED的結(jié)溫升高。LED的結(jié)溫升高使LED燈發(fā)光效率降低、可靠性變差、使用壽命降低，因此散熱是當(dāng)前LED照明技術(shù)發(fā)展的瓶頸。由于室內(nèi)LED燈的空間限制不能使用主動(dòng)冷卻散熱，目前大部分室內(nèi)LED燈的散熱采用散熱器的被動(dòng)散熱方式，即LED顆粒上的熱量傳導(dǎo)到PCB板上，經(jīng)過界面材料傳到散熱器(LED燈殼體作為散熱器)底板，再從底板傳到散熱器鰭片上，最后通過自然對流和熱輻射把熱量散到環(huán)境中。采用散熱器散熱的室內(nèi)LED燈的不足LED燈結(jié)溫較高，發(fā)光效率不是很高，使用壽命不足夠長。鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，對于長時(shí)間工作的LED 燈，可以延遲LED的溫度上升。對于短時(shí)間工作的LED燈，可以保證LED結(jié)溫在要求的溫度內(nèi)，提高LED燈的發(fā)光效率，并提高LED燈的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其包括 LED燈殼體和透鏡圍成的空腔，收容于該空腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源；所述空腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)能腔體、與儲(chǔ)能腔體配合形成密封腔的殼體底板、與儲(chǔ)能腔體連接的PCB板以及位于PCB板上的LED顆粒。優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能腔體包括基板、位于基板上的鰭片陣列以及收容于鰭片陣列內(nèi)的相變材料層。優(yōu)選地，所述鰭片陣列與殼體底板形成收容相變材料層的空腔。
優(yōu)選地，所述相變材料為鍺銻碲合金。 本發(fā)明通過把一定質(zhì)量的相變材料嵌入到儲(chǔ)能腔體內(nèi)，當(dāng)LED燈工作時(shí)，LED顆粒發(fā)出的熱量傳導(dǎo)到PCB板，然后通過儲(chǔ)能腔體的基板傳到相變材料層，其相變材料被加熱到熔化點(diǎn)溫度時(shí)，相變材料開始大量吸收LED顆粒發(fā)出的熱量，直到全部相變材料相變完成的過程中，使LED溫度基本維持不變。提高LED燈的可靠性和使用壽命。


圖1為本發(fā)明的LED燈具散熱結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為根據(jù)對某一 LED燈采用散熱器和嵌入相變材料的散熱器作瞬態(tài)熱模擬比較結(jié)果曲線。圖3是本發(fā)明中儲(chǔ)能腔體的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖(未填充相變材料)。圖4是本發(fā)明中儲(chǔ)能腔體的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面示意圖(未填充相變材料)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一請參閱圖2所示的一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其包括LED燈殼體1和透鏡2圍成的空腔以及收容于該空腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源6 ；所述空腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)能腔體3、與儲(chǔ)能腔體形成密封腔的殼體底板4、與儲(chǔ)能腔體3連接的PCB板7以及位于PCB板7上的LED顆粒5。所述儲(chǔ)能腔體3和殼體底板4配合形成若干個(gè)密封腔，該密封腔內(nèi)用于填充相變材料33，從而形成相變材料層。請繼續(xù)參照圖3所示，所述儲(chǔ)能腔體3包括基板31、位于基板31上的鰭片陣列32 以及收容于鰭片陣列32內(nèi)的相變材料層33。所述鰭片陣列32與殼體底板4形成收容相變材料層的密封腔。所述鰭片陣列32垂直于基板31，形成間隔的開槽8，殼體底板4也包括底板和垂直于底板，并分布于底板周圍的側(cè)壁；所述殼體底板4包圍在鰭片陣列32之外，從而形成若干個(gè)密封腔。所述儲(chǔ)能腔體的材質(zhì)主要為金屬，例如鋁等等。儲(chǔ)能腔體主要由一定厚度的基板，由于相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)很低，一般小于IW/ m.K。為了提高整個(gè)儲(chǔ)能腔體的導(dǎo)熱能力，在基板31上擠出一定數(shù)量的鰭片(一體成型)， 并形成陣列。在鰭片的間隔空間中填充相變材料。因?yàn)橄嘧儾牧显贚ED燈工作時(shí)有固態(tài)/ 液態(tài)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，必須保證儲(chǔ)能腔體在安裝到殼體的底板后是密封的。所述相變材料可以選擇鍺銻碲合金中的一種或幾種。根據(jù)不同LED燈的功率、體積大小、使用環(huán)境要求，選擇合適的相變材料包括相變材料的潛熱、熔點(diǎn)溫度、質(zhì)量大小。實(shí)施例二請參閱圖4所示，儲(chǔ)能腔體也可以是圖4所示的結(jié)構(gòu)，所述儲(chǔ)能腔體包括基板 31'、位于基板31'上的鰭片陣列32'以及收容于鰭片陣列32'內(nèi)的相變材料層33'。所述鰭片陣列32'與殼體底板形成收容相變材料層的密封腔。所述鰭片陣列32'垂直于基板31'，大致為若干個(gè)間隔的柱體，柱體之間形成間隔的開槽，殼體底板也包括底板和垂直于底板，并分布于底板周圍的側(cè)壁；所述殼體底板包圍在鰭片陣列32'之外，從而形成若干個(gè)密封腔。所述儲(chǔ)能腔體的材質(zhì)主要為金屬，例如鋁等等。本發(fā)明的原理是室內(nèi)LED照明燈的使用時(shí)間是不確定的，從幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)不等。當(dāng)LED燈工作時(shí)，LED顆粒發(fā)出的熱量傳導(dǎo)到PCB板，然后通過儲(chǔ)能腔體的基板傳到相變材料，使儲(chǔ)能腔體內(nèi)的相變材料被加熱到它的熔化點(diǎn)溫度時(shí)，相變材料開始由固態(tài)變成液態(tài)，相變材料開始大量吸收LED顆粒發(fā)出的熱量，直到全部相變材料相變完成，這一過程中LED溫度基本維持不變。如果在全部相變材料相變完成前，關(guān)掉LED燈，相變材料就釋放出熱量，相變材料由液態(tài)變成固態(tài)。如果在全部相變材料相變完成后，LED燈仍然處于工作狀態(tài)，此時(shí)相變材料作為導(dǎo)熱材料把熱量傳導(dǎo)到LED燈殼體的底板，底板熱量傳導(dǎo)到殼體，最后殼體通過自然對流和熱輻射把熱量排到環(huán)境中，這個(gè)過程中LED顆粒溫度上升，直到達(dá)到熱穩(wěn)態(tài)。根據(jù)對某一 LED燈采用散熱器和嵌入相變材料的散熱器作瞬態(tài)熱模擬比較(如圖 1所示)，嵌入相變材料的散熱器可以延遲50分鐘左右使LED結(jié)溫上升。相變材料發(fā)生相變的過程能很好地維持LED的結(jié)溫在較低溫度，使LED燈有較高的發(fā)光效率，并能夠提高LED 燈的使用壽命?？梢岳斫獾氖牵m然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下， 都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其包括LED燈殼體(1)和透鏡(2)圍成的空腔，收容于該空腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源(6)；其特征在于所述空腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)能腔體(3)、與儲(chǔ)能腔體配合形成密封腔的殼體底板(4)、與儲(chǔ)能腔體(3)連接的PCB板(7)以及位于PCB板(7)上的LED顆粒 (5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述儲(chǔ)能腔體(3)包括基板(31)、位于基板(31)上的鰭片陣列(32)以及收容于鰭片陣列(32)內(nèi)的相變材料層 (33)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鰭片陣列(32)與殼體底板(4)形成收容相變材料層(33)的空腔。
全文摘要
一種LED燈具散熱結(jié)構(gòu)，其包括LED燈殼體(1)和透鏡(2)圍成的空腔，收容于該空腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源(6)；其特征在于所述空腔內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)能腔體(3)、與儲(chǔ)能腔體配合形成密封腔的殼體底板(4)、與儲(chǔ)能腔體(3)連接的PCB板(7)以及位于PCB板(7)上的LED顆粒(5)。本發(fā)明通過把一定質(zhì)量的相變材料嵌入到儲(chǔ)能腔體內(nèi)，當(dāng)LED燈工作時(shí)，LED顆粒發(fā)出的熱量傳導(dǎo)到PCB板，然后通過儲(chǔ)能腔體的基板傳到相變材料層，其相變材料被加熱到熔化點(diǎn)溫度時(shí)，相變材料開始大量吸收LED顆粒發(fā)出的熱量，直到全部相變材料相變完成的過程中，使LED溫度基本維持不變。提高LED燈的可靠性和使用壽命。
文檔編號F21V29/00GK102192491SQ20111012472
公開日2011年9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)明者范垚銀 申請人:加弘科技咨詢(上海)有限公司