[發(fā)明專利]具有刺猬型熱管群散熱器的大功率LED隧道燈

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010231452.2
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101922659A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉振華;陳彥君;李元陽
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V23/06;F21V29/00;F21W131/101;F21Y101/02
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種具有刺猬型熱管群散熱器的大功率LED隧道燈。

背景技術(shù)

目前，LED在圖像顯示、信號指示和照明領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)今照明技術(shù)的發(fā)展熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)光源白熾燈及熒光燈相比，LED具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、反應(yīng)速度快、耐震、亮度高、無污染等優(yōu)點(diǎn)，在照明市場的發(fā)展?jié)摿χ档闷诖?0年內(nèi)有望成為替代傳統(tǒng)照明器具的一大潛力商品。與白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明光源的發(fā)光機(jī)理不同，LED屬于電致發(fā)光器件，其熱量不能輻射散熱，從而導(dǎo)致器件溫度過高，嚴(yán)重影響LED的光通量、壽命以及可靠性，并會導(dǎo)致LED發(fā)光紅移，尤其目前白光實(shí)現(xiàn)的方式是熒光粉加藍(lán)光芯片的方案，其中熒光粉對溫度特別敏感，最終會引起波長的漂移，造成顏色不純等一系列問題。由此可見，散熱能力差是照明用大功率LED(功率大于1W)面臨的主要技術(shù)瓶頸，因此解決LED的散熱成了大功率LED發(fā)展的首要問題。關(guān)于大功率LED的散熱問題已引起國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。對于低于1W的低功率LED大多采用直接固體外部熱沉法或是通過LED引線將熱量散出去，這種通過自然對流散熱方式，換熱系數(shù)較低，只適合于芯片功率較低的情況，對于目前滿足照明用大功率LED熱流密度較高，已不能滿足要求。同時，對于照明用的大功率LED，其冷卻部分的成本不能很高，尺寸不允許過大，也不可能容許以電風(fēng)扇等方式來強(qiáng)化散熱。

通過對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)專利進(jìn)行比較，中國專利號ZL200820070442.3，實(shí)用新型名稱為：熱管散熱裝置及大功率LED路燈、廠房燈和隧道燈，該熱管散熱裝置含有傳熱板、熱管和散熱片。通過近似“L”形的圓管絲網(wǎng)熱管和水平設(shè)置的直圓管絲網(wǎng)熱管與兩組背靠背安裝的散熱片和安裝筒連接。使用商品化的圓形截面絲網(wǎng)熱管，蒸發(fā)部和LED基板連接，冷凝部安裝散熱片，屬于常規(guī)的熱管散熱方式。但由于絲網(wǎng)熱管最大散熱能力不大，且相對于大功率LED燈來說，所布置的絲網(wǎng)熱管的數(shù)量又過少，并且絲網(wǎng)熱管表面的翅片和熱管不是一體，增大了接觸熱阻。這種常規(guī)熱管散熱方式并不適用于大功率LED。

進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL200820009308.2，實(shí)用新型名稱為：熱管散熱裝置及大功率LED路燈，該技術(shù)通過將商品直管絲網(wǎng)熱管一端安裝在鋁基板背部，另一端安裝在散熱片底部的槽中實(shí)現(xiàn)散熱，也是一種常規(guī)的熱管散熱方式。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，但同樣由于絲網(wǎng)熱管最大散熱能力不大，且相對于大功率LED燈來說，所布置的絲網(wǎng)熱管的數(shù)量又過少，并且絲網(wǎng)熱管表面的翅片和熱管不是一體，增大了接觸熱阻。這種常規(guī)熱管散熱方式并不適用于大功率LED。

中國專利號ZL200820161101.7，實(shí)用新型名稱為：高功率LED光源模塊封裝結(jié)構(gòu)，該技術(shù)將LED晶片直接貼裝在石墨基板上，石墨基板再通過導(dǎo)熱膠與金屬鰭狀散熱器固定連接，電極穿過散熱器及石墨片埋在石墨基板中，電極通過金線與LED晶片接通。該專利利用廉價且導(dǎo)熱性能好的石墨代替鋁板作為基板，降低了成本。

中國專利申請?zhí)?00910037878.1，發(fā)明名稱為：大功率LED燈具導(dǎo)熱散熱裝置、導(dǎo)熱基座及制作工藝，該技術(shù)采用石墨導(dǎo)熱基座固定在LED燈具的導(dǎo)熱基片的頂端，散熱裝置固定在石墨導(dǎo)熱基座的頂端。散熱裝置為數(shù)個銅管燒結(jié)熱管冷凝段套散熱鰭片構(gòu)成，并置于只有上下端開口的空氣對流框中，熱管蒸發(fā)段為扁平橢圓狀。該專利也是使用石墨作為LED基板，同時使用銅管燒結(jié)熱管加散熱鰭片為散熱器。但該裝置的熱管蒸發(fā)段與導(dǎo)熱基座接觸面積較小，散熱鰭片與冷凝段存在接觸熱阻，使用只有上下端開口的空氣對流框和間距較小的散熱鰭片，使得空氣自然對流流阻增大，設(shè)計并不合理。

通過比較發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的鋁塊式散熱器或熱管式散熱器有以下幾個特征：1.無論使用何種形式，最終都是利用金屬肋片為散熱片進(jìn)行自然對流散熱，沒有考慮輻射。而設(shè)計合理時輻射散熱量可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然對流。2.現(xiàn)在散熱器都是將肋片或翅片裝在導(dǎo)熱塊或熱管冷凝部上，金屬翅片的肋效率低，需要大面積的散熱翅片。3.對鋁塊式散熱器，導(dǎo)熱塊部分和散熱翅片一體化，體積龐大而沉重，不可分拆。4.LED基板和散熱器分離制造，安裝時在用導(dǎo)熱膠連接，熱阻大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有刺猬型熱管群散熱器的大功率LED隧道燈，本發(fā)明適合安裝在有天花板的公共建筑中，散熱器安裝在天花板上的隔層中，具有結(jié)構(gòu)緊湊、小巧玲瓏，加工方便、成本低、重量輕、散熱效率高、均溫性好的特點(diǎn)。