[发明专利]基于热管原理的直冷式LED光源

说明书

技术领域

本发明属于LED照明领域，具体提供一种特别是用于大功率LED芯片的基于热管原理的直冷式LED光源。

背景技术

自LED成为第四代光源以来，LED行业迅速发展并逐渐占领了整个照明领域，随着应用的不断推广，使用者对其性能也提出了更高的要求。实验研究证明，LED的结温对LED的光衰和寿命都有直接影响，其具体表现为，LED的结温越高，其光效越低、光衰越大、寿命也越短。依据阿雷纽斯法则，在一定的温度范围内，LED的结温每降低10℃，其寿命就可以延长2倍，故为了提高LED的性能，越来越多的技术人员开始关注LED芯片的导热与散热问题。目前，几乎所有的LED灯具均采用铝基电路板，为了达到良好的导电导热效果，铝基电路板的电路层(即铜箔)通常都具有一定的厚度和宽度，电路层下方设置有绝缘层。当电路板工作时，LED芯片产生大量的热量，需要通过绝缘层传递到散热器，属于间接冷却LED芯片方式，由于就现有技术而言，材料的绝缘性和导热性通常成反比例相关，绝缘层具有很好的绝缘性，故其对LED芯片的导热性必定较低。

为了进一步提升LED的性能，LED芯片的导热和散热问题已经成为LED发展道路上亟待解决的问题。由于LED光源自身没有辐射散热的功能，LED芯片产生的热量传递到散热器过程中，热量传递受到铝基板内绝缘层导热能力的限制，LED灯具只能通过增加散热器导出热量的方式来加速散热，目前市面上具有很多种类的散热器，但是综合散热性能并不理想。例如，铝合金散热器主要通过散热翼导热来达到快速散热的效果，但是由于现有技术无法将散热翼制作到足够薄的厚度，散热面积因而无法最大化，散热效果不佳。

针对上述问题，本申请人在中国专利申请CN105633259A中提出了一种基于热管原理的大功率LED光源。该大功率LED光源包括发光部、存储有液态绝缘工质的储液部和散热部。发光部用于通过毛细吸力原理将液态绝缘工质吸入，使液态绝缘工质充满在LED芯片周围，直接冷却LED芯片。然而，申请人发现，该结构发光部毛细现象不够明显，影响汽液循环，该LED光源在实际应用中效果依然不是特别理想。相应地，本领域还是需要一种新的直冷式LED光源来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有LED芯片的导热、散热效果不佳的问题，本发明提供了一种基于热管原理的直冷式LED光源，该直冷式LED光源包括外壳和设置在所述外壳中的至少一个LED芯片，所述外壳包括发光部和储液部，所述LED芯片设置在所述发光部中，所述储液部中储存有液态绝缘工质，其特征在于，所述外壳中设置有至少一个条状毛细结构吸液芯，所述条状毛细结构吸液芯在所述发光部中分隔出至少一个空腔，所述条状毛细结构吸液芯能够吸收所述储液部中的液态绝缘工质，使得设置在所述发光部中的所述LED芯片能够通过汽化所述条状毛细结构吸液芯吸收的所述液态绝缘工质来实现冷却。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的一端设置在所述液态绝缘工质中，所述条状毛细结构吸液芯的另一端和主体设置在所述发光部中。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的主体上设置有至少一个凹槽或孔，所述LED芯片设置在所述凹槽或孔中。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的至少一侧设置有多个突起，每个所述LED芯片设置在两个相邻的突起之间。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，每个所述LED芯片在两个相邻的突起之间的位置设置成，使得所述LED芯片更靠近所述储液部一侧的突起。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述发光部的至少一部分由透明材料制成，所述透明材料为透明玻璃或透明陶瓷或荧光玻璃或荧光薄膜玻璃或由透明但不溶于液态绝缘工质的无机、有机、高分子等材料制成。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯由玻璃微珠制成，或者是玻璃纤维高温烧结而成的具有毛细结构的泡沫体；或者是由其它透明但不溶于液态绝缘工质的无机、有机、高分子材料等制成的具有毛细结构的泡沫体。

在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述发光部中还设置有内部电路，所述LED芯片连接到所述内部电路，所述内部电路与设置在所述外壳上的引脚相连接以便连接到外部电源。