CN103644551B - 一种led工矿灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED工矿灯，包括LED发光源、电源和与该LED发光源相连接的散热单元；所述散热单元包括一中空密闭的散热缸和设置在该散热缸内的传热流体工质；该传热流体工质从LED发光源与散热缸的连接处吸热蒸发成气态，在该散热缸的内壁与外界发生热交换并重新形成液态，从而形成一循环冷却系统。通过使用传热流体工质，使得LED发光模块发出的热量经过传热流体的沸腾、蒸发和冷凝过程迅速传输至整个散热器表面，有效地降低了传热温差，大幅度提高了传热系数。整个散热器温度均匀，散热效果良好。

Description

一种LED工矿灯

技术领域

本发明涉及一种LED工矿灯，特别是一种体式热管散热的LED工矿灯。

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。然而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约20%左右，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。

针对上述问题，现有的LED工矿灯散热技术大多采用柱状的太阳花铝制散热器直接散热。由于金属铝导热能力有限，尤其是大功率的LED工矿灯，出现靠近发光体处翅片较热而另一端较冷的情况，散热效果不是很理想，严重影响了LED工矿灯的使用寿命。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种散热性能更好的LED工矿灯。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种LED工矿灯，包括LED发光源、电源和与该LED发光源相接触的散热单元；所述散热单元包括一中空密闭的散热缸和设置在该散热缸内的传热流体工质；该传热流体工质从LED发光源与散热缸的接触点吸热沸腾汽化，在该散热缸的内壁与外界发生热交换并重新形成液态，从而形成一循环冷却系统。通过使用传热流体工质，使得LED发光模块发出的热量经过传热流体的沸腾、蒸发和冷凝过程迅速传输至整个散热器表面，有效地降低了传热温差，大幅度提高了传热系数。整个散热器温度均匀，散热效果良好。

作为本发明的进一步改进，所述传热流体工质在温度为-15～35摄氏度下的蒸汽压大于一个标准大气压。

作为本发明的进一步改进，所述散热缸的底部设有至少一用以容纳传热流体工质的凹槽，且该凹槽的底部与LED发光源相接触。通过在散热缸的底部设置凹槽，可以增加与LED发光源的接触面积，使该传热流体工质的沸腾速度更快。

作为本发明的进一步改进，所述散热缸为一中空圆柱型散热缸；该散热缸的侧面设有散热翅片。通过在该散热缸的侧面设置散热翅片，有利于加快传热流体工质与外界的热交换。

作为本发明的进一步改进，所述散热缸的顶部设有一充液阀门，通过该充液阀门向散热缸充入传热流体工质。在散热缸的顶部设置一充液阀门，可以在传热流体工质流失的时候，往该散热缸中充入传热流体工质。

作为本发明的进一步改进，所述的充液阀门为单向阀，可以在流体充入后自动密封，防止流体外漏。

作为本发明的进一步改进，还包括一用于放置电源的电源盒；该电源盒与该散热缸的顶部相连接。通过设置一电源盒，实现电源与LED发光源的一体化。

作为本发明的进一步改进，所述电源盒的顶部设有一挂钩，方便在工矿作业中使用。

作为本发明的进一步改进，所述LED发光源上设有一灯罩，起到保护该LED发光源和集光的作用。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图。

图2是本发明的剖面图。

图3是本发明的散热单元的剖面图。

具体实施方式

请同时参阅图1和图2，其中，图1为本发明的外部结构示意图，图2为本发明的剖面图。本发明的LED工矿灯，包括挂钩1、电源盒2、散热单元3、LED发光源4和灯罩5。该散热单元3的底部与LED发光源4相接触，且该散热单元3的顶部与电源盒2相连接。该挂钩1设在该电源盒2的顶部。该灯罩5设置在该LED发光源4上。所述的电源盒内放置一电源21，该电源21通过导线与LED发光源4电连接。

请同时参阅图3，其为本发明散热单元的剖面图。所述散热单元3包括中空密封的散热缸31和设置在该散热缸31内的传热流体工质32。该散热缸31为一中空圆柱型的散热缸。在本发明中，该散热缸31的材料为6063铝合金材料。该散热缸31内部的底面至少设有一处凹槽，且该散热缸31的底面与LED发光源4相接触。该散热缸31的顶部与电源盒连接，且该散热缸31的顶部的一端设有一充液阀门313，通过该充液阀门313向散热缸内充入一传热流体工质32。具体地，该充液阀门为单向阀。该散热缸31的外侧面设有散热翅片311，该散热翅片311等间距设置在该散热缸31的外侧面。

所述的传热流体工质32为一种在在一般气温下（即在-25摄氏度～35摄氏度之间）的蒸汽压大于一个标准大气压的制冷剂，比如，可以是氟氯昂或其他制冷剂。该传热流体工质32在散热缸31的底部吸收LED发光源的热量，沸腾、蒸发成气态，并在该散热缸31的内壁上与外界发生热交换，重新转换成液体。该液体在重力的作用下，重新流到散热缸31的底部，从而形成一冷却循环系统。

在制造使用该LED工矿灯时，先将散热缸31内的抽真空，然后将传热流体工质32充入该散热缸31内，并进行密封处理。该传热流体工质32的充入量刚刚好浸没该散热缸31的底部。该散热缸31内的底部设有多处凹槽312，该传热流体工质32会处在该凹槽312内，增加受热面积，以更加充分地吸收该LED发光源所散发的热量，从而沸腾蒸发为气态，充满整个散热缸31内部。该气态的传热工质通过该散热缸31的内壁与外界进行热交换，重新转换为液态。在重力的作用下，流到该散热缸31的凹槽内，形成一冷却循环系统。而在使用过程中，如果产生传热流体工质32的流失，可以通过该散热缸31上的充液阀门313将传热流体工质32补充进该散热缸31，由于该充液阀门313为单向阀，所以在充入该传热流体工质32时，避免该传热流体工质32的逆流，在充完后便于密封。

相比于现有技术，本发明包括一散热缸31和设置在该散热缸31内部的传热流体工质32。该传热流体工质32在散热缸31与LED发光源的接触点吸收热量，转换为气态，充满整个散热缸31的内部。并且在该散热缸31的内壁上与外界发生热交换，重新转换为液态，从而在该散热缸31的内部形成了一冷却循环系统。经过传热流体工质32的沸腾、蒸发和冷凝过程迅速传输至整个散热缸31内表面，大幅度提高了传热系数，散热效果更好。

进一步，本发明使用了在常温下的蒸汽压大于一个标准大气压的传热流体工质32，因而该散热缸31内无需长时间维持真空。即使经过较长时间后传热流体工质32有所泄漏也可以通过充液阀门313再次补充，使该灯具散热系统更加可靠稳定。

本发明具有多种变形实施例，比如，可以该散热缸31的底部不设置凹槽，将LED发光源4与该散热缸31的底部相贴，直接将热量传输给散热缸31。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种LED工矿灯，包括电源、LED发光源和与该LED发光源相接触的散热单元；其特征在于：所述散热单元包括一中空密闭的散热缸和设置在该散热缸内的传热流体工质；该传热流体工质从LED发光源与散热缸的接触点吸热形成气态，在该散热缸的内壁与外界发生热交换并重新形成液态，从而形成一冷却循环系统；

所述传热流体工质在温度在-25摄氏度～35摄氏度下的蒸汽压大于一个标准大气压；

所述散热缸的底部至少设有一用以强化该传热流体工质沸腾换热的凹槽，且该凹槽的底部与LED发光源接触；

所述散热缸为一中空圆柱型散热缸；所述散热缸的侧面设有散热翅片。

2.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于：所述散热缸的顶部设有一用以向散热缸充入传热流体工质的充液阀门。

3.根据权利要求2所述的LED工矿灯，其特征在于：所述的充液阀门为单向阀。

4.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于：所述散热缸的材料为6063铝合金材料。

5.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于：还包括一用于放置电源的电源盒；该电源盒设置在该散热缸的顶部。

6.根据权利要求5所述的LED工矿灯，其特征在于：所述电源盒的顶部设有一挂钩。

7.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于：所述LED发光源上设有一灯罩。