[发明专利]照明装置及其光引擎

说明书

技术领域

本发明是关于一种照明装置及其光引擎，特别是关于一种具有高散热效率的半导体照明装置及其光引擎。

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。

热管的工作原理是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，凝结液则通过毛细结构层的毛细力再度返回蒸发段吸收热量，如此周而复始地通过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引擎。

一种照明装置，包括：一光学室，由至少一光源及一出光通道组成，用以提供所需的照明分布、发光特性及光源保护；一电气室，用以提供该光源所需的驱动电源、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，该散热室包括至少一L形热管、若干鳍片及至少一鞍座，所述L形热管包括一蒸发段与一冷凝段，所述鳍片间隔设置并穿设于该至少一L形热管的冷凝段，所述鞍座骑乘于所述L形热管的蒸发段上，并通过所述鞍座将光源的发热部与L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。

作为该照明装置的进一步改进，所述照明装置还包括一风扇，该风扇设于散热室中并位于鳍片的一端部，当光源超过设定结点温度时，由电气室中的控制电路启动风扇以强化散热能力。

一种光引擎，包括：至少一光源、至少一L形热管、若干鳍片及至少一鞍座；所述L形热管包括一蒸发段与一冷凝段，所述鳍片间隔设置并穿设于该至少一L形热管的冷凝段，所述鞍座骑乘于所述L形热管的蒸发段上，并通过所述鞍座将光源的发热部与L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。

本发明具有如下优点：

本发明运用L形热管提供一种模块化的高效率光引擎，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鞍座的高效率光引擎，以增加L形热管的吸热面积及光源的散热面积，配合L形热管的最佳应用方位及周边较大散热面积的L形热管特性，使该光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。

本发明提供一种包含风扇的高效率照明装置，除可通过冷热空气的自然对流散热外，并于光源的结点温度超过设定值时由控制电路启动风扇以强化散热能力，使该照明装置在启用中恒常维持在高效率的稳定发光状态。