[發明專利]照明裝置及其光引擎

無效

• 申請號: 200810066578.1
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101556033A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 劉泰健
• 申請（專利權）人: 富準精密工業(深圳)有限公司;鴻準精密工業股份有限公司
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;F21V15/02;F21V23/00;H01L23/427;H01L23/367;F21Y101/02
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技術領域

本發明是關于一種照明裝置及其光引擎，特別是關于一種具有高散熱效 率的半導體照明裝置及其光引擎。

背景技術

人們由于長期過度依賴石化燃料，除造成能源短缺及石油價格高漲而牽 動經濟發展，更使全球二氧化碳與有害氣體的排放濃度日益增加，導致地球 暖化所引起的氣候反常、生態環境的破壞、以及對人類生存的危害日益顯現， 為永續經營賴以生存的地球生態環境，必須同時解決能源危機與環境污染問 題，開發新能源及再生能源是推動節約能源及高效率使用能源最重要的策 略，而傳統照明所消耗的能源極為可觀，發展照明節能將是最重要的新能源 科技，而半導體照明采用高功率高亮度的發光二極管(LED)為光源，該新光 源以其高發光效率、節能、長壽、環保(不含汞)、啟動快、指向性等優點， 具有廣泛取代傳統照明光源的潛力。

發光二極管(LED)由于輸入電能的80％～90％轉變成為熱量，只有 10％～20％轉化為光能，且LED芯片面積小，因此芯片散熱是LED封裝必須 解決的關鍵問題；好的散熱系統可在同等輸入功率下得到較低的工作溫度， 延長LED的使用壽命，或在同樣的溫度限制范圍內，增加輸入功率或芯片 密度，從而增加LED燈的亮度；結點溫度(Junction?temperature)是衡量LED 封裝散熱性能的一個重要技術指標，由于散熱不良導致的pn結點溫度升高， 將嚴重影響到發光波長、光強、光效和使用壽命。

應用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必須配合高效率的散熱機 構以盡量降低LED的結點溫度，才能發揮上述諸多優點，否則照明裝置的 發光亮度、使用壽命將大打折扣，影響所及將使該照明裝置的節能效果不彰， 并直接沖擊該照明裝置的可靠度，引發嚴重的光衰甚至使照明裝置失效。

熱管已廣為電子產業作為散熱應用的導熱件，其基本構造是于密閉管材 內壁襯以易吸收作動流體的多孔質毛細結構層，而其中央的空間則為空胴狀 態，并在抽真空的密閉管材內注入相當于毛細結構層細孔總容積的作動流 體，依吸收與散出熱量的相關位置可分為蒸發段、冷凝段以及其間的絕熱段。

熱管的工作原理是當蒸發段吸收熱量使蘊含于毛細結構層中的液相作 動流體蒸發，并使蒸汽壓升高，而迅速將產生的高熱焓蒸汽流沿中央的通道 移往壓力低的冷凝段釋出熱量，凝結液則藉毛細結構層的毛細力再度返回蒸 發段吸收熱量，如此周而復始地通過作動流體相變化過程中吸收與釋出大量 潛熱(latent?heat)的循環，進行持續性的快速熱傳輸，且由于作動流體在上述 過程中的液相與汽相共存，以致熱管可在溫度幾乎保持不變的狀況下扮演持 續快速傳輸熱量的超導體角色而廣為各種領域所應用。

目前應用平板形鰭片垂直穿設在熱管上作為散熱件已廣為各種產業應 用，并以風扇將氣流強制送到各鰭片之間以冷卻該鰭片，再從該鰭片的另一 端將熱量散去可以達到很好的散熱效果；惟，在半導體照明裝置的應用中， 基于可靠度與成本的考慮，使用熱管與鰭片為散熱件時通常不再使用風扇， 而是透過熱管與鰭片之間的氣流溫差所產生的熱浮力來導引氣流進入各鰭 片之間發揮散熱效果；在半導體照明應用中若仍采用上述平板形鰭片作為散 熱件，將因熱空氣向上漂浮的慣性趨勢使平板形鰭片外的冷空氣進入鰭片內 的流阻增加，即便有冷空氣進入并吸收傳至鰭片的熱量而升溫，該熱空氣也 因不易排出而使散熱受阻，因此利用自然氣流循環的半導體照明裝置中，采 用現有的平板形鰭片不易在其中建立冷卻氣流足夠的流量，致散熱效果大打 折扣。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種具有高散熱效率的照明裝置，并提供一種該 照明裝置所采用的光引擎。

一種照明裝置，包括：一光學室，包括至少一光源及一出光通道，用以 提供所需的照明亮度與發光特性及光源保護；一電氣室，用以提供該光源所 需的驅動電源、控制電路及電源管理；及一散熱室，設于該光學室與電氣室 之間，該散熱室包括至少一熱管及若干傘形或浪形鰭片，每一浪形鰭片包括 相連的至少兩組傘形鰭片，所述熱管包括一蒸發段及由該蒸發段延伸的至少 一冷凝段，該光源與所述熱管的蒸發段結合，所述鰭片間隔設置并穿設于所 述熱管的冷凝段上。所述每一傘形鰭片包括至少一本體及由所述本體的邊緣 向外并朝向光源一側延伸的若干翼片，所述本體與熱管的冷凝段的軸向垂 直，所述翼片與熱管的冷凝段的軸向成一銳角，所述鰭片上設有與熱管的冷 凝段呈輻射分布且向外浮凸的若干氣孔。