CN104204654A - Led照明装置及具备该装置的车辆前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED照明装置以及具有该LED照明装置的车辆前照灯。LED照明装置包括LED模块；光导元件，其设置在邻近LED模块处且将LED模块发出的光导向物体；传热元件，其联接至LED模块并吸收LED模块产生的热；吸热部，其形成为毛细管状，被注入工作流体且联接至传热元件以便于吸热；以及热管回路，其上设置有散热部以驱散吸热部所吸收的热。通过包含具有大散热面积和高传热性能的散热部，LED照明装置可具有简单的结构，无需散热扇且可获得高输出。另外，由于无需额外的散热装置(如散热扇)即可进行散热，可以减少故障且装置的维护可简化。

Description

LED照明装置及具备该装置的车辆前照灯
技术领域
本发明涉及一种LED照明装置以及具备该装置的车辆前照灯。
背景技术
由于LED产生的热，使用LED的LED照明装置具有大量的热。通常，当电子设备过热时，电子设备可发生故障或被损坏，且因此尤其需要为LED照明装置配备散热结构以防过热。
尤其是，使用LED的车辆前照灯用的是高输出LED且产生非常大量的热，用以防止过热的散热成为重要的考量因素。
已公开的用来为使用LED的前照灯散热的装置是具有散热片的散热装置。
然而，当由于LED模块的尺寸小从而需要吸热部较小时，散热装置的散热片结构很难保持足够大的散热片表面积。此外，即使散热片的表面积被扩大，但吸热部与散热部之间的距离较大，使得传热速度变慢且妨碍散热效率的提高。
相应地，已有建议安装额外的散热扇以克服散热装置的传统散热片结构的不足，但是由于安装散热扇，其结构变得复杂，导致故障频繁且增加了生产成本。
发明内容
技术问题
本发明提供一种具有良好的传热性能、较高的散热效率和简单的结构的LED照明装置，以及具备该LED照明装置的车辆前照灯。
此外，本发明提供一种极少发生故障且易于维护的LED照明装置，以及具备该LED照明装置的车辆前照灯。
技术方案
本发明的一方面提供一种LED照明装置，其包括：LED模块；光导元件，其设置在临近所述LED模块处且配置成将所述LED模块发出的光引导至目标物；传热元件，其耦合至所述LED模块并配置成吸收所述LED模块产生的热；以及热管回路，其呈毛细管形且包括吸热部和散热部，所述吸热部耦合至所述传热元件以吸收热，所述散热部配置成驱散所述吸热部所吸收的热。
传热元件可包括芯吸型传热管，其内壁上形成芯且内部注入有工作流体。
传热管可被弯曲使其两端部彼此相向，且热管回路缠绕并联接在传热管彼此相向的两端部上。
传热元件可还包括联接在LED模块和传热管上的传热块，且传热块配置成将LED模块产生的热传送至所述传热管。
传热元件可包括热基座，所述热基座联接至LED模块和热管回路以支撑所述LED模块和热管回路，且热基座配置成将LED模块产生的热传送至热管回路。
热基座可具有渠状的传热槽，且热管回路可形成为螺旋结构，其中吸热部和散热部被重复形成，且吸热部可插入且联接至渠状的传热槽内。
热管回路可沿热基座的边缘区域呈放射状设置。
本发明的另一方面提供了一种车辆前照灯，其包括上述LED照明装置。
附图说明
图1是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的立体图。
图2是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的分解立体图。
图3是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的俯视图。
图4是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的侧视图。
图5是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的热管回路的立体图。
图6是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的立体图。
图7是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的分解立体图。
图8是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的俯视图。
附图标记说明
10：LED模块
12：LED
14：模块基底
20：光导元件
30：传热元件
31：传热管
33：传热块
35：热基座
36：传热槽
40，45：热管回路
41：毛细管
43：工作流体
44：气泡
40a，45a：吸热部
40b，45b：散热部
发明内容
以下将参照附图对本发明的一个实施例进行说明。
图1是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的立体图，且图2是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的分解立体图，图3是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的俯视图。
根据本发明一实施例的LED照明装置包括LED模块10、反光镜20、传热元件30和热管回路40。
LED模块10包括可发光的LED12，其通过使用电能发光从而产生用于照明的光。
如图2和图3所示，本实施例的LED模块10由LED 12和模块基底14组成，LED12被安装在模块基底14上，且LED模块10被定位成由支撑元件15支撑，以便于朝向反光镜20定位。
此外，高输出LED12被用于本实施例，以使得LED照明装置可用作车辆前照灯。
光导元件20被配置以导光，使得LED模块10发出的光被朝向目标物定位。为此，光导元件20被设置在临近LED模块10处，以便于接收LED模块10发出的光。
在本发明中，反光镜被用作光导元件20。特别是，反光镜被围绕LED模块10设置，使其可将LED模块10发出的光朝目标物反射。
如图2和图3中所示，本实施例的反光镜形成车辆前照灯所需的照明，其通过凹面接收LED12发出的光并将所接收的光转换成平行光束，以向前投射光。
尽管反光镜在本实施例中被呈现为光导元件20，光导元件20不限于此处的描述，且多种光学设备，如透镜可被用作光导元件20，只要光可被折射或反射使其线路被调整。
传热元件30被直接或间接地联接至LED模块10以吸收LED模块10所辐射的热并将所吸收的热传递至热管回路40。
尤其地，本实施例中的传热元件30包括芯吸型传热管31，其被设置在临近LED模块10处以便于将LED模块10产生的大量热迅速传递至散热部40b。
芯吸型传热管31由密封管、芯和蒸汽流动空间组成，其中密封管被注入工作流体，芯在管内壁上形成，工作流体在芯中流动，经蒸发的工作流体在管内的蒸汽流动空间中流动。对其功能的特别说明是，热量通过蒸发的工作流体传递，蒸发的工作流体经蒸汽流动空间流动至传热部32，其将热传递至外部。然后，流动至传热部32的蒸发工作流体开始冷凝，并将蒸发热传递至传热部32。冷凝的工作流体通过芯流回至原始位置。相应地，将热传递至传热部32的一个传热循环就完成了。
具有上述传热结构的芯吸型传热管31的管直径比热管回路40的大，且其中可注入大量的工作流体。相应地，通过即刻蒸发和冷凝大量工作流体的处理，可将大量的热快速传递至传热部32。因此，热可被快速传递至热管回路40，以免LED模块10产生的热量累积，从而提高了散热效率。
图4是显示根据本发明实施例的LED照明装置的侧视图。
如图2-图4所示，本实施例的传热管31被弯曲(例如，呈U型)，使得其两端部相向。此外，传热管31相向的两端部上有热管回路40缠绕且与之相联接。相应地，传热管31的两端部可成为将热传递至热管回路40的传热部32。
此外，本实施例的传热管31可通过传热块33联接至LED模块10，以吸收LED模块10产生的热。例如，传热块33由上部块33a和下部块33b组成，传热管31可插入至传热块33之间，且LED模块10可联接至上部块33a，以允许LED模块10和传热管31传递热量。在此，传热块33可由具有高传热性能的材料制成，例如铜、铝等。此外，反光镜可与传热块33装配并由其支撑。
同时，除了通过传热块33间接联接至LED模块10之外，传热管31也可直接联接(如钎焊)至LED模块10。
热管回路40是联接至传热元件30的一个部分，用以吸收热并将所吸收的热驱散至外部。热别地，在本实施例中，为振动毛细管型热管回路40，用以快速驱散大量热量。
图5是显示根据本发明一实施例的LED照明装置的热管回路的立体图。
如图4和图5所示，热管回路40包括吸热部40a和散热部40b，且工作流体43与气泡44一同被注入至散热部40b。吸热部40a被联接至传热管31(其传递热)，以吸收热。散热部40b与传热管31相分离，且与吸热部40a相连接，以驱散从吸热部40a传递的热。
特别地，本实施例的热管回路40由利用流体力学的振动毛细管型热管组成。
振动毛细管型热管的结构中，工作流体43和气泡44以预定的比率被注入毛细管41，然后毛细管41的内部被从外部密封。相应地，振动毛细管型热管的传热循环是，热量以潜热的形式通过气泡44和工作流体43的体积膨胀和凝聚被集中传输。
在热传递机制中，根据所吸收的热在吸热部40a中发生泡核沸腾，在位于吸热部40a的气泡44中发生体积膨胀。在此，由于毛细管41保持固定的内体积，位于散热部40b中的气泡44随着位于吸热部40a中的气泡44的体积膨胀而凝聚。相应地，毛细管41中的压力平衡状态被破坏，导致毛细管41内的工作流体43和气泡44流动并伴随振动，且潜热通过气泡44体积变化导致的温度升降被传送，从而完成散热。
在此，热管回路40可包括由高热导金属材料(如铜、铝等)制成的毛细管41。相应地，不仅可快速导热，也可快速引发注入气泡44的体积变化。
热管回路40的连通结构可以是开放回路和封闭回路。此外，如果提供多个热管回路40，多个热管回路40中的全部或某些可以与相邻的热管回路40相连接。相应地，多个热管回路40根据设计要求可具有整体的开放或封闭回路形状。
在此，如图4所示，本实施例的热管回路40可形成螺旋结构，其缠绕在传热管31的两端部上。此外，形成热管回路40的毛细管41可具有小于传热管31的直径。因此，组成热管回路40的毛细管41可在多个位置处联接至传热管31的传热部32。因此，热管回路40的吸热部40a的面积被显著扩大，从而允许热管回路40有效地吸收经传热管31传送的大量热量。
然后，螺旋状热管回路40中在传热管31之间设置的多个相互平行的毛细管41成为散热部40b。相应地，热管回路40的散热部40b的面积被显著扩大，使其可有效地驱散热管回路40内的热。
因此，通过配置具有较大散热面积和高传热性能的散热装置，可以配置具有简单结构、不用散热扇且具有高输出的LED照明装置。相应地，LED照明装置无需额外的散热装置(如散热扇)即可进行散热，从而使之可进行无故障操作且易于维护。
以下对根据另一实施例的LED照明装置进行说明。
图6是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的立体图。图7是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的分解立体图，且图8是显示根据本发明另一实施例的LED照明装置的俯视图。
根据本实施例的LED照明装置与前述实施例的不同之处在于，支撑LED模块10和热管回路45的热基座35被用作传热元件。
热基座35是接收LED模块10产生的热并将热传送至热管回路45的一个部分，其也用来支撑LED模块10和热管回路45。为此，热基座35与LED模块和热管回路相联接，使得可传递热量。
特别地，本实施例的热基座35具有传热槽36，热管回路45插入并联接至传热槽36中。在此，传热槽36形成为渠状，使得热管回路45可易于插入且被稳定地支撑。此外，在插入热管回路45后通过在传热槽36中填充钎焊等，热管回路45可易于联接至热基座35。
如图6和图7所示，本实施例的热基座35呈圆盘形，且环形的传热槽36沿热基35的边缘区域形成。相应地，插入传热槽36中的热管回路45被设置成圆柱形，使其可提供较大的表面积。此外，圆柱状的热管回路45具有放射状结构，放射状结构有利于驱散热基座35的热，热源设置在热管回路45内。
在此，热管回路45呈螺旋结构，其中吸热部45a和散热部45b被重复形成，且重复形成的吸热部45a被连续插入并联接至渠状的传热槽36。
同时，传热槽36和热管回路45的设置不限于此处的说明，且可有多种设置，例如，多边形结构的传热槽36或多个传热槽36的组合。
尽管本发明是参照特定实施例来说明的，但实施例仅用于解释说明，且不应限制本发明。应理解为本领域的技术人员可改变或修改实施例而不违背本发明的范围和实质。
同样应理解为，在由后附权利要求所限定的本发明的范围内可有除上述以外的大量实施例。
工业应用
根据本发明，可提供一种LED照明装置，其具有简单的结构，通过配置具有较大散热面积和较高传热性能的散热装置，其无需使用散热扇而具有较高输出。
此外，通过提供一种无需额外散热装置(如散热扇)即可进行散热的LED照明装置，维护可变得容易且不产生故障。

Claims (8)

1.一种LED照明装置，包括：
LED模块；
光导元件，其设置在邻近所述LED模块处且配置成将所述LED模块发出的光引导至目标物；
传热元件，其联接至所述LED模块并配置成吸收所述LED模块的热；以及
热管回路，其呈毛细管形且包括吸热部和散热部，所述吸热部联接至所述传热元件以吸收热，所述散热部配置成驱散所述吸热部所吸收的热。
2.权利要求1所述的LED照明装置，其中所述传热元件包括芯吸型传热管，其内壁上形成芯且内部注入有工作流体。
3.权利要求2所述的LED照明装置，其中所述传热管被弯曲使其两端部彼此相向，且
其中所述热管回路缠绕并联接在所述传热管彼此相向的两端部上。
4.权利要求2所述的LED照明装置，其中所述传热元件还包括联接在所述LED模块和所述传热管上的传热块，且所述传热块配置成将所述LED模块产生的热传送至所述传热管。
5.权利要求1所述的LED照明装置，其中传热元件包括热基座，所述热基座联接至所述LED模块和所述热管回路以支撑所述LED模块和所述热管回路，且所述热基座配置成将所述LED模块产生的热传送至所述热管回路。
6.权利要求5所述的LED照明装置，其中所述热基座具有渠状的传热槽，且
其中所述热管回路形成为螺旋结构，其中所述吸热部和所述散热部被重复形成，且所述吸热部插入并联接至所述渠状的传热槽。
7.权利要求5所述的LED照明装置，其中所述热管回路沿所述热基座的边缘区域呈放射状设置。
8.一种包括权利要求1-7中任一权利要求中所述的LED照明装置的车辆前照灯。
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