CN101799150A - Led灯具体式热管散热系统 - Google Patents

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CN101799150A CN201010113499A CN201010113499A CN101799150A CN 101799150 A CN101799150 A CN 101799150A CN 201010113499 A CN201010113499 A CN 201010113499A CN 201010113499 A CN201010113499 A CN 201010113499A CN 101799150 A CN101799150 A CN 101799150A
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岑继文
史志文
徐进良
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Abstract

本发明公开了一种LED灯具体式热管散热系统，包括有内部为中空腔体的灯体，所述灯体内腔的开口处设有密封玻璃板，在灯体内腔内设有固定机构，所述密封玻璃板和固定机构之间形成有存储散热介质的液体工质储腔，液体工质储腔内设有LED光学系统，该LED光学系统连接在所述固定机构表面上、并朝向密封玻璃板；所述灯体的一侧上还开有充液孔，所述充液孔与所述液体工质储腔连通。体式热管可制成任意大小，能够为灯具布置足够的散热面积；体式热管的散热翅片可在竖直方向布置，不会出现积尘现象，雨水可以保证其清洁性；竖直布置的散热翅片起到强化自然对流的散热效果；体式热管通过流体对流传热具有使底板迅速均温的作用。

Description

LED灯具体式热管散热系统
技术领域
本发明涉及LED散热技术领域，尤其一种大功率白光LED灯具的散热系统。
背景技术
大功率LED是将电能转化为光能的最有效方式，具有低电压、低能耗、长寿命、高可靠性、易维护、响应速度快等优点，符合绿色照明工程节能与环保的要求，被认为必将成为第四代照明光源，市场前景十分广阔。随着LED生产工艺的改进和日趋成熟，LED作为道路照明光源的优势和潜力逐渐得到道路照明行业的肯定。但LED路灯目前要重点解决的问题是散热问题。LED是冷光源，产生的热量不能靠辐射发出。而目前LED芯片的最终发光效率只有10％-20％，大部分电能转化成了热量，若不能及时排出将造成芯片温度升高。由于温度升高而产生的各种热效应会严重影响到LED器件的使用寿命和可靠性。已有的LED路灯散热技术大多采用平板式结构直接粘贴在散热基板背后，这样的方法简单实用，但实际上散热基板的面积通常并不足以保证灯具具有充分的散热效果。而且水平放置的散热翅片不利于自然对流的形成，同时在长期的使用过程中还有积尘失效的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好的散热性能，能长时间运行的稳定可靠的LED路灯散热系统，同时兼顾密封、效率、成本、工艺、造型等诸多因素。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种LED灯具体式热管散热系统，包括有内部为中空腔体的灯体，所述灯体内腔的开口处设有密封玻璃板，在灯体内腔内设有固定机构，所述密封玻璃板和固定机构之间形成有存储散热介质的液体工质储腔，液体工质储腔内设有LED光学系统，该LED光学系统连接在所述固定机构表面上、并朝向密封玻璃板；所述灯体的一侧上还开有充液孔，所述充液孔与所述液体工质储腔连通。
体式重力热管LED散热系统是指担任散热介质的液体工质和作为散热器的灯体以及光源构成的重力热管，LED光学系统发出的热量使液体工质沸腾，气态工质在灯体顶部凝结释放热量，并由灯体将热量散发到外界，凝结的工质因为重力作用回流到灯体底部。
所述固定机构包括金属板和固定在灯体内腔上的固定金属片，所述金属板由固定金属片连接在密封玻璃板上，所述LED光学系统设置在金属板的表面上。
所述LED光学系统包括粘附于所述金属板表面上的LED光源和光学透镜，LED光源设置在光学透镜的光心上，所述LED光源和光学透镜浸泡在散热介质中。
所述散热介质为水或甲醇或丙烷。
所述灯体为金属板制成的半椭球形波纹式结构。
还包括有支撑臂，所述支撑臂从灯体的一端端部插入，并与灯体密封连接，所述LED光学系统的电导线从设置于支撑臂上的导线孔引出。
所述密封玻璃板通过密封圈与灯体底部连接。
所述灯体内侧还刻有微槽道。灯体内侧还刻有微槽道等来强化膜状凝结的结构。微槽道上的液膜受表面张力的作用而变薄，同时微槽道可以及时将传热表面上产生的凝结液体排走，从而使液膜层的热阻大大降低。
所述灯体表面竖直向上排布有散热翅片。
本发明与现有技术相比，本发明力求简洁有效的解决大功率LED等光源应用于照明的关键性散热难题，具体优点如下：
1、体式热管可制成任意大小，能够为灯具布置足够的散热面积；
2、体式热管的散热翅片可在竖直方向布置，不会出现积尘现象，雨水可以保证其清洁性；
3、竖直布置的散热翅片起到强化自然对流的散热效果；
4、体式热管通过流体对流传热具有使底板迅速均温的作用；
5、该热管属于重力热管无需过于复杂的吸液芯结构，成本相对较低。
附图说明
图1为本发明实施的主视图；
图2为本发明实施的俯视图；
图3为是本发明实施的仰视图；
图4为本发明实施的左视图；
图5为图1的剖视图；
图6为微槽道结构示意图；
附图标记说明：1-支撑臂，2-充液孔，3-灯体，4-密封玻璃板，5-底板，6-散热翅片，7-螺孔，8-导线孔，9-密封圈，10-液体工质储腔，11-金属板，12-固定金属片，13-光源，14-光学透镜，15-微槽道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
如图1到图6所示，一种体式重力热管LED散热系统，包括有部为中空腔体的灯体3、底板5，灯体3内侧刻有微槽道15，灯体3表面竖直向上排布有散热翅片6，灯体3作为本散热系统的主体，采用质轻而导热效果相对优良的铝材制成，本发明将其设计成半椭球形波纹式，其本身兼具基本吸热、基本导热、主体支撑和主要散热作用；灯体3内腔的开口处设有密封玻璃板4，在灯体3内腔内设有固定机构，密封玻璃板4和固定机构之间形成有存储散热介质的液体工质储腔10，散热介质为水或甲醇或丙烷；液体工质储腔10内设有LED光学系统，该LED光学系统连接在所述固定机构表面上、并朝向密封玻璃板4；灯体3的一侧上还开有充液孔2，充液孔2与液体工质储腔10连通，灯体3上设有导线孔8引出LED光学系统的电导线后并加以密封处理，灯体3底部用密封圈9和密封玻璃4加以密封，配合一体式的灯体，充液孔2在充入液态工质后进行抽真空时获得更高的真空度，从而使液态工质的沸点降低，加快热量传递。
固定机构包括金属板11和固定在灯体3内腔上的固定金属片12，金属板11由固定金属片12连接在密封玻璃板4上，LED光学系统设置在金属板11的表面上。
LED光学系统包括多个粘附于金属板11表面上的LED光源13和光学透镜14，LED光源13设置在光学透镜14的光心上，LED光源13和光学透镜14浸泡在散热介质中。上述多个光源13被按具体需要排布并直接固定在金属板11上且以固定金属片12固定在灯体底部，光源13浸泡在液态工质里使热量充分被液态工质吸收并迅速转移到灯体3上，光源13的每个发光单体都使用了二次光学的设计的光学透镜14，使光线能够集中在要求的范围内。
为方便灯体3与与灯杆或其他固定物相连接，还包括有支撑臂1，可采用支撑臂1密封插入到灯体3的一端端部，并与灯体3密封连接，LED光学系统的电导线从设置于支撑臂1上的导线孔8引出。
密封玻璃板4通过密封圈9与灯体3底部连接。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种LED灯具体式热管散热系统，包括有内部为中空腔体的灯体(3)，其特征在于：所述灯体(3)内腔的开口处设有密封玻璃板(4)，在灯体(3)内腔内设有固定机构，所述密封玻璃板(4)和固定机构之间形成有存储散热介质的液体工质储腔(10)，液体工质储腔(10)内设有LED光学系统，该LED光学系统连接在所述固定机构表面上、并朝向密封玻璃板(4)；所述灯体(3)的一侧上还开有充液孔(2)，所述充液孔(2)与所述液体工质储腔(10)连通。
2.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述固定机构包括金属板(11)和固定在灯体(3)内腔上的固定金属片(12)，所述金属板(11)由固定金属片(12)连接在密封玻璃板(4)上，所述LED光学系统设置在金属板(11)的表面上。
3.如权利要求2所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述LED光学系统包括粘附于所述金属板(8)表面上的LED光源(13)和光学透镜(14)，LED光源(13)设置在光学透镜(14)的光心上，所述LED光源(13)和光学透镜(14)浸泡在散热介质中。
4.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述散热介质为水或甲醇或丙烷。
5.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述灯体(3)为金属板制成的半椭球形波纹式结构。
6.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：还包括有支撑臂(1)，所述支撑臂(1)从灯体(3)的一端端部插入，并与灯体(3)密封连接，所述LED光学系统的电导线从设置于支撑臂(1)上的导线孔(8)引出。
7.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述密封玻璃板(4)通过密封圈(9)与灯体(3)底部连接。
8.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述灯体(3)内侧还刻有微槽道(15)。
9.如权利要求1所述的LED灯具体式热管散热系统，其特征在于：所述灯体(3)表面竖直向上排布有散热翅片(6)。
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