[发明专利]照明装置及其光源引擎

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别是关于一种半导体照明装置及其光源引 擎。

背景技术

人们由于长期过度依赖石化燃料，除造成能源短缺及石油价格高涨而牵 动经济发展，更使全球二氧化碳与有害气体的排放浓度日益增加，导致地球 暖化所引起的气候反常、生态环境的破坏、以及对人类生存的危害日益显现， 为永续经营人类赖以生存的地球生态环境，必须同时解决能源危机与环境污 染问题，开发新能源及再生能源是推动节约能源及高效率使用能源最重要的 策略，而传统照明所消耗的能源极为可观，发展照明节能将是最重要的新能 源科技，而半导体照明采用高功率高亮度的发光二极管(LED)为光源，该新 光源以其高发光效率、节能、长寿、环保(不含汞)、启动快、指向性等优点， 具有广泛取代传统照明光源的潜力。

LED由于输入电能的80％～90％转变成为热量，只有10％～20％转化为光 能，且由于LED芯片面积小，因此芯片散热是LED封装必须解决的关键问 题；优良的散热系统可在同等输入功率下得到较低的工作温度，延长LED 的使用寿命，或在同样的温度限制范围内，增加输入功率或芯片密度，从而 增加LED灯的亮度；结点温度(Junction temperature)是衡量LED封装散热性 能的重要技术指标，由于散热不良导致的结点温度升高，将严重影响到发光 波长、光强、光效和使用寿命。

应用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必须配合高效率的散热机 构以尽量降低LED的结点温度，才能发挥上述诸多优点，否则照明装置的 发光亮度、使用寿命将大打折扣，影响所及将使该照明装置的节能效果不彰， 并直接冲击该照明装置的可靠度，引发严重的光衰甚至使照明装置失效。

热管已广为电子产业作为散热应用的导热件，其基本构造为于密闭管材 内壁衬以易吸收作动流体的多孔质毛细结构层，而其中央的空间则为空胴状 态，并在抽真空的密闭管材内注入相当于毛细结构层细孔总容积的作动流 体，依吸收与散出热量的相关位置可分为蒸发段、冷凝段以及其间的绝热段。 热管的工作原理为当蒸发段吸收热量使蕴含于毛细结构层中的液相作 动流体蒸发，并使蒸汽压升高，而迅速将产生的高热焓蒸汽流沿中央的通道 移往压力低的冷凝段散出热量，凝结液则由毛细结构层的毛细力再度返回蒸 发段吸收热量，如此周而复始地由作动流体相变化过程中吸收与释出大量潜 热的循环，进行持续性的快速热传输，且由于作动流体在上述过程中的液相 与汽相共存，以致热管可在温度几乎保持不变的状况下扮演持续快速传输热 量的超导体角色而广为各种领域所应用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有高散热效率的照明装置，并提供一种该 照明装置所采用的光源引擎。

一种照明装置，包括：一光学室，由一光源及一出光通道组成，以提供 所需的照明亮度与发光特性及光源保护；一电气室，用以提供该光源所需要 的驱动电源、控制电路及电源管理；及一散热室，设于该光学室与电气室之 间，该散热室包含至少一U形热管、若干鳍片及至少一安装固件，所述U 形热管包括底部的一蒸发段及两侧的两冷凝段，所述鳍片间隔设置并穿设于 所述U形热管两侧的冷凝段，所述安装固件骑乘于所述U形热管的蒸发段 上，并由所述安装固件将光源的发热部与U形热管的蒸发段紧密热连接，以 传输及移除该光源发光时所释放的热量，所述散热室还包括一灯座及一底 座，该灯座周边沿轴向延伸形成有若干杆状支架，所述灯座经由支架连接并 固定于该底座，并由该灯座、支架及底座构成一结构体以容置所述U形热管、 鳍片及安装固件，所述鳍片的外缘设有若干扣合凹槽，所述支架嵌设于这些 鳍片的相应扣合凹槽内。

作为该照明装置进一步改进，所述照明装置还包括一风扇，当光源超过 设定结点温度时，可由电气室中的控制电路启动风扇以强化散热能力。

本发明具有如下优点：

本发明运用双边冷却的U形热管提供一种模块化的高效率光源引擎，可 依光源的功率及不同照明装置的应用需求，将照明装置中的该光源引擎在数 量及排列上作弹性的组合，发挥设计多样化高效率照明装置的灵活性。

本发明提供一种具有安装固件的高效率光源引擎，以增加U形热管的吸 热面积及光源的散热面积，配合U形热管的最佳应用方位及双边冷却的U 形热管特性，使该光源引擎应用在半导体照明上可获致低结点温度的高效率 照明效果。