CN108302343A - 一种led灯的散热方法及散热结构 - Google Patents

一种led灯的散热方法及散热结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及LED灯具技术领域，具体是一种LED灯的散热方法，具有散热效果好，成本低的技术特点。技术方案：一种LED灯的散热方法，其特征在于：LED灯丝产生的热量经高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热，该高导热率气体的成分是：100％的氦气，或者体积分数为70％的氦气与30％的氧气组成的混合气体，或者体积分数为5‑10％的氢气与90‑95％的氦气组成的混合气体；该高导热率气体填充在经过抽真空后的透光泡壳内，透光泡壳内部抽真空后残留的杂质气体由预置在芯柱上的吸气环吸收。

Description

一种LED灯的散热方法及散热结构
技术领域
本发明涉及LED灯具技术领域，具体是一种LED灯的散热方法及散热结构。
背景技术
现有技术中，可代替金卤灯、钠灯、汞灯的灯泡形大功率LED灯,由于芯片数量多，单个芯片的功率大，大多参考计算机芯片的散热方式，通过一组铝合金散热器来进行LED芯片的散热。目前，这类LED灯的光电参数已经达到一般道路和工程使用并可以接受的水平，但其价格太高。原因不是LED芯片本身的价格，而是因为铝合金散热器不仅笨重而且成本较高，因此需要设计新的散热方法。
如中国专利申请号201410285207.8提供的一种LED灯中散热防光衰混合气体，通过在泡壳内填充混合气体来进行散热，混合气体由氦气(He)和氧气(O2)混合而成，氦气︰氧气为99.5︰0.5～85︰15，或者由隋性导热气体和氧气混合而成，隋性导热气体︰氧气为99.5︰0.5～85︰15。该方案可以在一定程度上散发LED芯片的热量，降低成本。然而在实际应用中，泡壳抽真空后仍然会有部分杂质气体残留，填充氦气和氧气等气体后这些杂质气体仍然会存在，如果不去除，会对散热效果产生影响，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的是克服背景技术中的不足，提供一种LED灯的散热方法，以及采用该方法的散热结构，具有散热效果好，成本低的技术特点。
本发明采用的技术方案是：
一种LED灯的散热方法，其特征在于：LED灯丝产生的热量经高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热，该高导热率气体的成分是：100％的氦气，或者体积分数为70％的氦气与30％的氧气组成的混合气体，或者体积分数为5-10％的氢气与90-95％的氦气组成的混合气体；该高导热率气体填充在经过抽真空后的透光泡壳内，透光泡壳内部抽真空后残留的杂质气体由预置在芯柱上的吸气环吸收。
作为优选，所述高导热率气体的填充方法包括以下步骤：
1)LED灯丝全部安装完毕之后，在芯柱上靠近电连接器的一端安装至少一个具有吸气剂的吸气环；
2)透光泡壳和芯柱经高温熔封，之后进行真空处理，将泡内的气体抽取干净；
2)往透光泡壳内部填充高导热率气体；
3)将芯柱上的排气管进行高温真空密封；
4)通过吸气环内的吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体，或者通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体；
5)安装电连接器和其它配件，组装完毕后，LED灯丝产生的热量经芯柱、高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热。
作为优选，所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为非蒸散型吸气剂，步骤4)中该吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体。
作为优选，所述非蒸散型吸气剂为锆铝16吸气剂、锆石墨吸气剂、锆镍吸气剂、锆铁钒吸气剂中的一种或几种。
作为优选，所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为蒸散型吸气剂，步骤4)中通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体。
作为优选，所述蒸散型吸气剂为钡铝合金、钡钛合金中的一种。
作为优选，所述透光泡壳为A型、C型、T型、BT型、TT型、ED型、G型当中的一种。
本发明的另一个技术方案是：一种LED灯的散热结构，其特征在于：包括芯柱、透光泡壳、透明的导热介质和电连接器，芯柱连接在透光泡壳的内部，透光泡壳与电连接器连接，导热介质填充在芯柱与透光泡壳之间的区域，芯柱上安装着若干LED灯丝，芯柱靠近电连接器的一端安装至少一个吸气环；LED灯丝产生的热量，经过芯柱和导热介质传递到透光泡壳和电连接器进行散热。
作为优选，所述芯柱的上固定有两根电引出线，两根电引出线的一端连接着所述LED灯丝，另一端与线与电连接器连接。
作为优选，所述透光泡壳为A型、C型、T型、BT型、TT型、ED型、G型当中的一种。
本发明的有益效果如下：本发明利用吸气环将杂质气体吸附，避免影响导热气体的导热，提高导热效率，整体步骤和结构简单，生产方便，成本较低。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
一种LED灯的散热方法，其特征在于：该方法中，LED灯丝产生的热量经高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热，此过程中芯柱也辅助传导热量到透光泡壳和电连接器进行散热。该高导热率气体的成分是：100％的氦气，或者体积分数为70％的氦气与30％的氧气组成的混合气体，或者体积分数为5-10％的氢气与90-95％的氦气组成的混合气体(推荐采用体积分数5-8％的氢气，92-95％的氦气混合；例如，5％的氢气，95％的氦气，或者，8％的氢气，92％的氦气混合)。该高导热率气体填充在经过抽真空后的透光泡壳内，透光泡壳内部抽真空后残留的杂质气体由预置在芯柱上的吸气环吸收。
所述高导热率气体的填充方法包括以下步骤：
1)LED灯丝全部安装完毕之后，在芯柱上靠近电连接器的一端安装至少一个具有吸气剂的吸气环；
2)透光泡壳和芯柱经高温熔封，之后进行真空处理，将泡内的气体抽取干净；
2)往透光泡壳内部填充高导热率气体；
3)将芯柱上的排气管进行高温真空密封；
4)通过吸气环内的吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体，或者通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体；
5)安装电连接器和其它配件，组装完毕后，LED灯丝产生的热量经芯柱、高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热。
所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为非蒸散型吸气剂，步骤4)中该吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体。所述非蒸散型吸气剂为锆铝16吸气剂、锆石墨吸气剂、锆镍吸气剂、锆铁钒吸气剂中的一种或几种，也可以根据需求选用其它类型的非蒸散型吸气剂。
所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为蒸散型吸气剂，步骤4)中通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体。所述蒸散型吸气剂为钡铝合金、钡钛合金中的一种，也可以根据需求选用其它类型的蒸散型吸气剂。
本发明还提供一种LED灯的散热结构，如图1所示，包括芯柱4、透光泡壳1、透明的导热介质3和电连接器6，芯柱连接在透光泡壳的内部，透光泡壳与电连接器连接，导热介质填充在芯柱与透光泡壳之间的区域(推荐采用100％的氦气，或者体积分数为70％的氦气与30％的氧气组成的混合气体，或者体积分数为5-10％的氢气与90-95％的氦气组成的混合气体)，芯柱上安装着若干LED灯丝2，芯柱靠近电连接器的一端安装至少一个吸气环5；LED灯丝产生的热量，经过芯柱和导热介质传递到透光泡壳和电连接器进行散热。
所述芯柱的上固定有两根电引出线，两根电引出线的一端连接着所述LED灯丝，另一端与线与电连接器连接。
所述透光泡壳为A型、C型、T型、BT型、TT型、ED型、G型当中的一种。
透光泡壳内经抽真空后，其真空度仅为6.6X10-2Pa，仍达不到真空要求，残留有其它杂质气体，影响灯泡散热；所以在玻壳内放置适量吸气剂，可将灯泡内真空度提高到1.4X10-4Pa处于高真空状态。以蒸散型吸气剂为例，本发明推荐采用钡吸气剂，将钡钛合金置于金属环内，组成上述吸气环，再将其固定在吸气剂蒸散后不影响光输出的位置(即上述芯柱靠近电连接器的一端)。透光泡壳经抽真空工序后，采用高频感应加热金属环，使金属环内的钡钛合金受热后蒸散，在蒸散过程中吸收残余杂质气体，同时在玻壳颈部形成一层黑色镜面。必须指出，吸气剂放置位置非常重要，以黑色镜面不阻碍光线输出为宜。
以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯的散热方法，其特征在于：LED灯丝产生的热量经高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热，该高导热率气体的成分是：100％的氦气，或者体积分数为70％的氦气与30％的氧气组成的混合气体，或者体积分数为5～10％的氢气与90～95％的氦气组成的混合气体；该高导热率气体填充在经过抽真空后的透光泡壳内，透光泡壳内部抽真空后残留的杂质气体由预置在芯柱上的吸气环吸收。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述高导热率气体的填充方法包括以下步骤：
1)LED灯丝全部安装完毕之后，在芯柱上靠近电连接器的一端安装至少一个具有吸气剂的吸气环；
2)透光泡壳和芯柱经高温熔封，之后进行真空处理，将泡内的气体抽取干净；
2)往透光泡壳内部填充高导热率气体；
3)将芯柱上的排气管进行高温真空密封；
4)通过吸气环内的吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体，或者通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体；
5)安装电连接器和其它配件，组装完毕后，LED灯丝产生的热量经芯柱、高导热率气体的传导，通过透光泡壳和电连接器散热。
3.根据权利要求2所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为非蒸散型吸气剂，步骤4)中该吸气剂自然吸收透光泡壳内部残余的杂质气体。
4.根据权利要求3所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述非蒸散型吸气剂为锆铝16吸气剂、锆石墨吸气剂、锆镍吸气剂、锆铁钒吸气剂中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述步骤1)中，吸气环的吸气剂为蒸散型吸气剂，步骤4)中通过高频线圈加热吸气环，使吸气剂蒸散，在蒸散过程中吸收透光泡壳内残余的杂质气体。
6.根据权利要求5所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述蒸散型吸气剂为钡铝合金、钡钛合金中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种LED灯的散热方法，其特征在于：所述透光泡壳为A型、C型、T型、BT型、TT型、ED型、G型当中的一种。
8.一种应用权利要求1所述散热方法的LED灯的散热结构，其特征在于：包括芯柱(4)、透光泡壳(1)、透明的导热介质(3)和电连接器(6)，芯柱连接在透光泡壳的内部，透光泡壳与电连接器连接，导热介质填充在芯柱与透光泡壳之间的区域，芯柱上安装着若干LED灯丝(2)，芯柱靠近电连接器的一端安装至少一个吸气环(5)；LED灯丝产生的热量，经过芯柱和导热介质传递到透光泡壳和电连接器进行散热。
9.根据权利要求8所述的LED灯的散热结构，其特征在于：所述芯柱的上固定有两根电引出线，两根电引出线的一端连接着所述LED灯丝，另一端与线与电连接器连接。
10.根据权利要求8或9所述的LED灯的散热结构，其特征在于：所述透光泡壳为A型、C型、T型、BT型、TT型、ED型、G型当中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109163317A (zh) * 2018-07-27 2019-01-08 五邑大学 一种用氦气提高led灯丝灯散热和发光性能的方法
CN113494684A (zh) * 2020-04-08 2021-10-12 漳州立达信光电子科技有限公司 灯丝灯及其制作方法

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