[发明专利]一种LED器件的散热方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电光源的散热技术领域，具体涉及一种LED器件的散热方法及装置。

背景技术

世界各国将LED的开发应用作为本国节能环保的重点建设项目，并列入国家预算中。随着LED技术的快速发展，LED器件的发热量和热流密度大幅提高，LED器件普遍存在的应用障碍就是LED结温过高。目前，LED器件的结温仍为70℃左右，而LED器件的最佳结温在60℃以下，结温过高会导致光衰现象、使用寿命降低等一系列问题，使得LED器件的应用受到了难以逾越的限制。尤其对于大功率的LED器件而言，结温过高的现象更为突出。当前解决LED器件散热的技术方案归纳起来有两种，一种是增加外接散热装置，另一种是采用热管以及散热构件。但现有技术主要存在散热效果差、制造成本高等缺点，无法满足LED器件的散热需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种运行稳定、快速吸热的LED器件的散热方法，可以应用于各种照明设备和显示设备，给设备的LED器件进行散热。

一种LED器件的散热方法，包括如下步骤：

（1）将LED器件的热量传导到相变材料中；

（2）将相变材料中的热量扩散到环境中去。

本发明所述的一种LED器件的散热方法，还包括LED器件的热量传导到散热底板上，然后金属导热片或热管将散热底板的热量传递给金属壳体和相变材料。

本发明相变材料的热量扩散到环境中的方式为利用金属壳体散热、利用热管散热或利用风扇强制对流散热。

本发明所述相变材料为有机物和无机金属的复合相变材料，相变温度为30~65℃；所述复合相变材料中，有机物的质量百分含量为40~95%。

本发明所述有机物为饱和脂肪酸或直链烷烃的一种或两种以上；所述无机金属为无机多孔材料如膨胀石墨、海泡石、沸石、活性炭或碳纳米管，以及多孔金属如泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍或泡沫银。

本发明所述饱和脂肪酸的分子式为：CH₃(CH₂)_nCOOH，n=8、10、12、14、16；所述直链烷烃的分子式为：C_nH_2n+2，n为20～40。

本发明还提供一种LED器件的散热装置，包括散热底板1、导热片2和金属壳体3；所述金属壳体3外表面有环形肋片、条形肋片或三维肋片；所述肋片与金属壳体的连接方式为一次整体成型或焊接；所述散热底板1与金属壳体3通过导热片2连接；所述金属壳体3内填充有复合相变材料4。

本发明还提供另一种LED器件的散热装置，包括散热底板1、热管6、金属壳体3和金属外罩5；所述金属壳体3外表面有环形肋片、条形肋片或三维肋片；所述肋片与金属壳体的连接方式为一次整体成型或焊接；所述散热底板1与金属壳体3通过热管6连接，热管6的冷凝端与金属壳体3连接，热管的蒸发端与散热底板1连接；所述金属壳体3和金属外罩5内分别填充复合相变材料4。

本发明所述散热底板、金属壳体、金属外罩和热管的材料为铝、铝合金、铜或铜合金。

本发明所述导热片与散热底板和金属壳体的连接方式为粘接、焊接或螺栓连接，接触面涂有导热胶；所述热管与散热底板和金属壳体的连接方式为粘接、焊接或螺栓连接，接触面涂有导热胶。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1．本发明可快速吸收LED器件发出的热量，使得LED的结温稳定在60℃以下，延长LED器件的使用寿命；

2．本发明的散热方法，吸热快速，运行稳定可靠，可使解决LED器件的散热问题，尤其适合大功率LED器件的散热；

3．本发明的散热方法，采用的相变材料为相变温度在30~65℃范围的有机物和无机金属的复合相变材料，该材料具有定型相变、密度较小、储热能力强（相变焓值在120kJ/kg以上）、导热快（导热系数大于4W/m·K）等优点，可节省50%以上的金属材料用量和降低LED器件的重量，能较好适应LED器件的散热需要。

附图说明

图1为本发明的过程原理示意图。

图2为本发明一个实施例的散热装置的结构示意图，其中：1为散热底板、2为导热片，3为金属壳体，4为金属壳体3内填充的复合相变材料。

图3为本发明另一个实施例的散热装置的结构示意图，其中：1为散热底板、6为热管、3为金属壳体，5为金属外罩，4为金属壳体3和金属外罩5内填充的复合相变材料。

具体实施方式