CN201262335Y - 多芯片模组led照射治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种多芯片模组LED照射治疗装置，包括照射头，所述照射头包括外壳和固定在其内的光源组件，每个光源组件包括反光罩、多芯片模组LED和散热装置，所述散热装置包括散热器和固定在散热器进风端上的风扇，所述多芯片模组LED位于反光罩的底面开孔中，反光罩的底端和多芯片模组LED的基板固定在散热器上。本实用新型有效地解决了多芯片模组LED的散热问题，有效地保证设备稳定和可靠工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED照射治疗装置。
背景技术
多芯片模组LED(Multi-chip Module LED)是将一个以上的LED芯片(或还包括信号控制芯片与防静电芯片)排列组合，通过工艺集成和安装在基片上，成一个大的可以控制的LED模组。其中LED芯片可以是不同波长、不同尺寸的LED芯片。安装方式为正装或倒装，单电极或者双电极，基片材料是铜、铝、银、硅、陶瓷或者复合材料。多芯片模组LED中LED芯片的数量为一至数千个。
多芯片模组LED与传统LED有以下几点主要区别：
1、功率大：单个多芯片模组LED的功率在25W～1500W之间，传统单个LED为0.5W～3W之间。
2、平面或凸面发光：多芯片模组LED发光面为5×5mm2～150×150mm2的平面或凸面发光面，传统LED为点光源发光。
3、高光功率密度：多芯片模组LED由于集成度高功率大，其输出光功率密度是传统LED的数倍到数十倍。
而传统LED为满足大功率的要求，必须集中许多个LED的光能才能达到设计要求，但是体积大，线路复杂，散热不畅，为了平衡各个LED之间的电流电压关系供电电路非常复杂。
多芯片模组LED由于具有体积小、光功率密度大、照射面大的这些独特的优点，使得它的应用越来越广，特别是如果应用在医疗设备上具有明显的优势。
多芯片模组LED光源工作时，由于高的芯片集成度，正向工作电流可以达到5安培以上甚至更大，会产生很大的发热量，所以多芯片模组LED如果应用于医疗设备上时，其关键难点就是对其散热冷却的处理，散热冷却处理不好，会影响多芯片模组LED的寿命，将会直接影响医疗设备工作的稳定性和可靠性，同时影响医疗设备的寿命和推广使用。
发明内容
本实用新型的目的在于针对在多芯片模组LED应用于医疗设备上时存在的散热冷却问题，提供一种散热效果好的多芯片模组LED照射治疗装置。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括照射头，所述照射头包括外壳和固定在其内的光源组件，所述光源组件包括反光罩、多芯片模组LED和散热装置，所述散热装置包括散热器和固定在散热器进风端上的风扇，所述多芯片模组LED位于反光罩的底面开孔中，反光罩的底端和多芯片模组LED的基板固定在散热器上。
本实用新型中散热器与多芯片模组LED的基板相接合面的面积最好大于多芯片模组LED的基板的面积。
本实用新型中多芯片模组LED的波长采用0.4μm～6μm，单个多芯片模组LED的功率为25W～1500W。
本实用新型中每个光源组件包含一个多芯片模组LED，或者二至数十个多芯片模组LED的组合。
本实用新型中光源组件的数量为一至数十个。当为二至数十个时，作为较佳方案，不同光源组件的散热器的出风方向朝向外壳的不同侧面并在外壳的相应侧面上设有散热孔，在外壳的另一个面上设有进风孔，相邻散热器的出风方向之间的夹角相等或不相等。当夹角相等时，相邻的两个散热器的出风方向之间的夹角为360°/N，N为光源组件数量。
本实用新型还可在所述散热装置的入风口之前设有一个前置风扇，前置风扇在多芯片模组LED工作时向散热装置的入风口前的空间鼓入强度远超过空气环境的风量，增大散热装置入风口前空间的气流速度和强度，大大增加进入散热装置的风扇中的风量，从而提高散热器与空气的热量交换速度，提高散热装置对LED的散热冷却能力和效率。
本实用新型还可在所述散热器上固定有内装冷却工作物质的热管，进一步提高散热装置的散热冷却能力和效率。
本实用新型还可在所述多芯片模组LED的基板和散热器之间设有导热膏，以减小多芯片模组LED的基板与散热器之间空气导热性差对散热效果的影响。
本实用新型还可设计成对多芯片模组LED的基板面和出光面同时双向散热，在所述照射头的外壳内还设有鼓风机和一至数个气流导管，所述气流导管的一端从鼓风机的出风口密封引出，气流导管的出风口朝向多芯片模组LED的出光面。一个鼓风机的出风口可以引出一个气流导管，也可以引出多个气流导管；气流导管可由金属、塑胶、金属合金等材料制成；气流导管的横截面为圆形、方形、椭圆形、三角形、多边形或者不规则形状等。
本实用新型中反光罩的较佳形状为：其下部分为抛物面体形，上部分为圆柱形，以实现光线的整形、聚焦，达到在出光口外一定距离水平面上的均匀高光功率密度照射。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型在每个光源组件设有独立的主动散热装置，散热装置设有风扇，散热效果好，能有效保证设备稳定和可靠工作。本实用新型可广泛地应用于烧伤、皮肤科、美容科、外科、耳鼻喉科、口腔科、消化科及肿瘤治疗等。
附图说明
图1是实施例二的整机结构示意图。
图2是实施例一中照射头的前视外观示意图。
图3是实施例一中照射头的结构示意图。
图4是实施例一中照射头的散热结构示意图。
图5是实施例一中反光罩的纵向剖视图。
图6是实施例二中照射头的前视外观示意图。
图7实施例二中照射头的结构示意图。
图8是实施例二的照射头中四个光源组件的装配结构图。
图9是实施例二中照射头的散热结构和风路示意图。
图10是气流导管的散热结构图。
具体实施方式
参见图1，实施例二为多芯片模组LED照射治疗装置，包括照射头16、可调节升降与水平距离的可调支架系统17以及控制台18，所述控制台18包括机箱，在机箱中安装有电源、信息处理系统、温度感应器、光功率检测器，信息处理系统包括单片机、键盘、显示器。上述可调支架系统17以及控制台18均采用现有成熟技术，在此不详述。实施例一与实施例二的主要区别是照射头的结构，以下分别详述。
参见图2和图3，实施例一在照射头的外壳1内固定有一个光源组件，该光源组件包括反光罩2、多芯片模组LED 3和散热装置，散热装置由多鳍片散热器4和风扇6组成，多鳍片散热器4固定在散热器基座上，散热器基座与照射头内的固定板固定在一起，在多鳍片散热器4的鳍片之间设有通风槽，其一端为进风端，另一端为出风端，风扇6固定在多鳍片散热器4的进风端上，在照射头外壳1的后端面上设有进风孔101(在本文中照射头的出光端为前端)，在进风孔的内侧固定有一个前置风扇5，在照射头外壳1的一个侧面上设有散热孔102，该侧面在多鳍片散热器4的出风方向，多芯片模组LED 3为一个，位于反光罩2的底面开孔中，反光罩2的底端和多芯片模组LED 3的基板通过螺丝固定在多鳍片散热器4上，在多芯片模组LED 3的基板和多鳍片散热器4之间设有导热膏7，多鳍片散热器4与多芯片模组LED 3的基板相接合面的面积大于多芯片模组LED 3的基板的面积。
参见图5，实施例一中反光罩2的下部分201为抛物面体形，上部分202为圆柱形，该形状不同于现有的圆柱形或锥形反光罩。当然本实用新型可以采用各种形状的反光罩。
参见图4，实施例一中多芯片模组LED 3所产生的热量首先经由其基板传递到导热膏7进而传递到多鳍片散热器4，多鳍片散热器4的多个鳍片通过空气对流热传导将热量散发到空气中，由风扇6送出的气流加快散热鳍片与空气间的热交换，从而加快散热器对多芯片模组LED 3的散热冷却速度，前置风扇5向散热装置入风口前的空间鼓入强度远超过空气环境的风量，增大散热装置入风口前空间的气流速度和强度，大大增加进入散热装置的风扇6中的风量，从而提高多鳍片散热器与空气的热量交换速度，提高散热装置对LED的散热冷却能力和效率。
实施例一中光源组件中的光源为一个多芯片模组LED，该光源也可以是由二至数十个多芯片模组LED进行组合而成。
参见图1、图6至图9，实施例二在照射头16的外壳8内固定有四个光源组件，每个该光源组件的结构与实施例一相同，四个光源组件的四个多鳍片散热器9用螺丝固定在同一个散热器基座10上，散热器基座10与固定板11固定在一起，实施例二中四个光源组件按一定的方式排列，即四个多鳍片散热器9的出风方向朝向外壳8的不同侧面并在外壳8的相应侧面上设有散热孔，相邻两个鳍片散热器9的出风方向之间的夹角为90度，在外壳8的后端面上设有进风孔12，上述这种特别的排列方式使得整体的散热效果好；实施例二在四个散热装置的入风口之前具体是在外壳进风孔12的内侧固定有一个前置风扇，前置风扇在四个多芯片模组LED 13工作时向四个散热装置入风口前的空间鼓入强度远超过空气环境的风量，增大散热装置入风口前空间的气流速度和强度，大大增加进入散热装置的风扇14中的风量，从而提高散热器与空气的热量交换速度，提高散热装置对LED的散热冷却能力和效率。
在上述两个实施例中，还可在鳍片散热器上固定有内装冷却工作物质的热管，冷却工作物质受热蒸发带走热量，从而进一步提高散热装置的散热冷却能力和效率。本实用新型还可以采用其它各种散热器。
上述两个实施例均是对多芯片模组LED的基板面进行单面散热，本实用新型还可设计成对多芯片模组LED的基板面和出光面同时双向散热，例如：参见图10，具有四个光源组件的照射头，其散热结构除了包括实施例二所述的散热结构外，还包括固定在照射头外壳内的一个鼓风机和四根气流导管15，每根气流导管15的一端从鼓风机的出风口密封引出，四根气流导管15的出风口分别朝向四个多芯片模组LED 19的出光面，气流导管15固定在散热器基座上。这样多芯片模组LED 19所产生的热量一部分经基板传递到散热器进行散热，一部分从出光面由气流导管15中的气流带走，从而实现多芯片模组LED基板面和出光面两面同时双向散热。
本实用新型中多芯片模组LED的波长采用0.4μm～6μm，单个多芯片模组LED的功率为25W～1500W。
Claims (10)
1.一种多芯片模组LED照射治疗装置，包括照射头，其特征在于：所述照射头包括外壳和固定在其内的光源组件，每个光源组件包括反光罩、多芯片模组LED和散热装置，所述散热装置包括散热器和固定在散热器进风端上的风扇，所述多芯片模组LED位于反光罩的底面开孔中，反光罩的底端和多芯片模组LED的基板固定在散热器上。
2.根据权利要求1所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：所述多芯片模组LED为一至数千个的LED芯片排列组合，安装在基片上成为一个模组，安装方式为正装或倒装，单电极或者双电极，基片材料是铜、铝、银、硅、陶瓷或者复合材料。
3.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：每个光源组件包含一至数十个多芯片模组LED的组合。
4.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：所述光源组件为一至数十个，不同光源组件的散热器的出风方向朝向外壳的不同侧面并在外壳的相应侧面上设有散热孔，在外壳的另一个面上设有进风孔，相邻散热器的出风方向之间的夹角相等或不相等。
5.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：在所述散热装置的入风口之前设有一个前置风扇。
6.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：在所述散热器上还固定有内装冷却工作物质的热管。
7.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：在所述多芯片模组LED的基板和散热器之间设有导热膏。
8.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：在所述照射头的外壳内还设有鼓风机和一至数个气流导管，所述气流导管的一端从鼓风机的出风口密封引出，气流导管的出风口朝向多芯片模组LED的出光面。
9.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：所述反光罩的下部分为抛物面体形，上部分为圆柱形。
10.根据权利要求1或2所述的多芯片模组LED照射治疗装置，其特征在于：所述多芯片模组LED的波长采用0.4μm～6μm，单个多芯片模组LED的功率为25W～1500W。
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| CNU2008201473106U CN201262335Y (zh) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | 多芯片模组led照射治疗装置 |
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| CN201262335Y true CN201262335Y (zh) | 2009-06-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185093A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-09-14 | 陕西科技大学 | 一种利用空气对流的主动散热型散热基板 |
| CN107687605A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-13 | 杨娇仔 | 一种耳喉鼻科检查用可调节式照明灯 |
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- 2008-09-05 CN CNU2008201473106U patent/CN201262335Y/zh not_active Expired - Lifetime
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