[实用新型]一种设有散热器的发光二极管照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光照明设备，更具体地说，涉及发光二极管照明设备中散热机构的改进。

背景技术

众所周知，发光二极管是当前各类照明器具中最节能和环保的，是低碳经济背景下最有发展前途的照明器具，已得到我国政府和相关部门的高度重视，列入了发展规划之中。

但发光二极管存在的不足是工作过程中会产生很大热量，这些热量会使发光二极管温度升高，而其工作温度每升高10℃，使用寿命会降低1倍，严重影响使用发光二极管的经济性。当前尚没有十分有效的散热方法来解决发光二极管的散热问题，因此发光二极管散热问题被认为是发光二极管照明灯具发展的瓶颈。

对发光二极管散热问题的研究早已普遍展开，我国这方面的专利有近200余项，涉及到的基本散热方法主要有三种：一是传导散热法，即借助温度差为传热推动力，通过不同结构的散热片将热量散发出去。这是最基本的散热方法，但热传导的速度是有限的，散热效果并不理想。第二是热管散热，热管内装有低沸点的液体，在热管的吸热端液体气化吸热，而在散热端借助散热片散热，使蒸汽冷凝后返回吸热端。但由于热管结构的限制，吸热端与二极管的接触面积有限，往往还要依赖于传导散热，因此传热效果也不理想。第三是利用空气对流散热，这种方法一般不能作为独立的方法，都是作为传导散热或热管散热的辅助方法。因此寻找更有效的散热方法是当务之急。

发明内容

针对上述问题，本发明将热传导、热管和对流传热统一起来，形成三位一体的散热系统，使发光二极管的散热效果最大化。

为了达到上述目的，本发明提供了一种设有散热器的发光二极管照明设备，包括用导电性胶粘结在呈一定图案的电路金属片底面上的LED芯片，所述金属片的上表面用导热胶粘接于一个绝缘陶瓷板底面上。其中，电路金属片是按电路配置要求冲切出的结构。所述绝缘陶瓷板上表面用导热胶粘结在封闭散热器的底面中部位置。优选方式下，散热器下部为吸热端，吸热端底壁为圆形凹槽，所述绝缘陶瓷板粘接在凹槽中。具体说，所述散热器包括通过中间通孔连通的下部吸热端腔体和上部散热端腔体；所述吸热端腔体为环形腔体，内部装有低沸点液体，并尽量排除其中的空气。所述吸热端的中部环孔内穿设有导线；所述导线穿过所述绝缘陶瓷板上设置的中心孔，连接两端的所述电路金属片以及配置有灯具接口的电源组件。

优选方式下，本发明照明设备，还包括承装散热器吸热端的灯具外壳，所述外壳的下方设置有透明灯罩。此外，所述散热器的散热端为上部敞口的筒形，且所述筒壁为双层，形成与所述吸热端腔体连通且整体封闭的环形腔体。所述电源组件位于所述散热端的筒内中心处且置于所述吸热端腔体顶壁上。所述电源组件的下部支架的四周开设有通气孔，所述透明灯罩上开设有透孔。从而，自所述透明灯罩的透孔起，依次经过所述绝缘陶瓷板的中心孔、所述吸热端的中部环孔、所述通气孔以及所述散热端的筒形敞口，构成空气流通的流道。

优选方式下，本发明所用低沸点液体为乙醚或丙酮等及其混合液。此外，散热器散热端的筒内或筒外可间隔方式设置散热片。

本发明将传导散热、热管相变散热和空气对流散热三合一，形成高效率的发光二极管散热系统。在热传导方面，尽量降低芯片和散热器间的热阻，扩大散热面积；在热管散热方面，合理设计热管形状，尽量增大散热器吸热端与散热体的接触面积，增大散热端的散热面积；在对流散热方面，形成灯内上下通道，利用烟囱效应使灯具内直接向外界散热。通过这种“三合一”的设计，可有效地解决发光二极管的散热问题。

具体说，有益效果如下：

(1)将低热阻热传导、高效率气化-冷凝相变传热及空气的烟囱效应强化的对流传热三为一体，组成发光二极管的散热系统。

(2)低热阻热传导，是将铝和铜等金属薄片通过导热胶直接粘接在导热性良好的绝缘陶瓷板上，使芯片与散热器间具有尽量低的热阻。

(3)高效率气化-冷凝相变传热，是使热管式散热器的吸热端包住整个陶瓷板的端面和底面，获得最大的吸热面积。

(4)热管式散热器由导热性好的金属、陶瓷、导热塑料等制成，最好是金属的。

(5)热管式散热器的散热端为圆柱或锥形，形成中间的纵向空气通道。

(6)热管式散热器散热端的表面可以带有散热翅片，获得更大的散热面积。

(7)烟囱效应由灯具的中间通道形成，包括灯罩四周的多个透孔、散热器吸热端和绝缘陶瓷板的中心孔、电源组件延长段的开孔，以及金属散热器的散热端与电源组件之间的间隙，构成灯具内的上下通道。

附图说明