[实用新型]一种照明用LED光引擎

说明书

技术领域

本实用新型属于LED照明技术领域，特别涉及到一种LED照明设备的标准化模块——LED光引擎。 

背景技术

由于节能和环保的优势，LED被认为是人类下一代照明技术。但由于昂贵的造价，以及可靠性低，阻碍着LED照明普及应用。价格高和不可靠的主要原因，是LED照明设备没有实现统一的标准化模块——LED光引擎，不能实现标准化、工业化、大规模批量化生产所致。 

难以实现LED光引擎标准化、模块化的主要原因，又是因为LED散热和配光问题所致。LED光源80％的电能转化为热能，只有20％转化为光能，显然存在一散热问题。传统照明设备的光源都采用玻璃管状式或玻璃球状式结构，360°出光，配光容易、均匀，又由于没有热的问题，造价低廉，但不节能。单颗LED光源是点光源，功率一般都不大，容易解决散热，但不容易配光；LED面光源一般是集成的，相对于点光源来说光效低，热量集中，散热难，配光相对容易。所以，比起传统照明设备，LED照明遇到散热和配光两大拦路虎，难以实现标准化、模块化。 

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述问题，提出一种LED照明设备的标准化模块——LED光引擎，提出一种有效可行的方案。 

本实用新型的技术方案：LED光引擎包括有导热柱、热管、绝热层、导热芯、LED光源、导线和灯芯罩。导热柱、导热芯和热管之间，采用圆柱形结构和轻型压入的过盈紧配合方式连接，导热柱与导热芯的插入连接深度不超过5mm，绝热层设置在导热柱靠近导热芯的一端的空心孔内，LED光源设置在导热芯的外表面上，导线采用耐高温电缆线，穿过绝热层，从导热柱上的导线孔引出，灯芯罩设置在LED光源和导热芯的外周上，并在导热柱靠近导热芯的一端上固定连接，其特征在于：热管与导热柱接触传热的一段为热管的冷凝段，与绝热层接触对应的一段为热管的绝热段，与导热芯接触传热的一段为热管的蒸发段。 

导热柱采用铝、或铜、或铜铝复合材料，采用挤出工艺成型的空心孔结构，空心孔可以是一个或沿轴线方向环绕匀布设置的多个，采用裁切加工成一段一段，一端采用车加工成圆锥形结构，或直接采用挤出时的圆柱形结构，另一端空心孔即热管的绝热段对应的空心孔，采用钻孔加工而成，使其与热管隔离出一定间隙来设置绝热层。本实用新型的LED光引擎中，可以采用绝热材料填充设置绝热层，或直接采用空气气隙作绝热层。导热柱上还设置有与轴线平行的多个环形小孔，作为LED光源的导线引出孔。 

导热芯采用铝、铜、或铜铝复合材料，采用了柱状式、或球状式、或柱状式和半球状式的组合式结构，沿轴线方向设置有一个或绕轴线环绕均布的多个空心孔。柱状式结构的导热芯，采用挤出工艺成型，其柱面上设置有与轴线平行，且绕轴线环绕均布的数多条T型槽或平面。球状式结构的导热芯，其表面上设置有数多小平面，小平面的边与边之间的距 离相等、或相切、或为同一边，采用压铸、或锻造(热或冷锻造)、或CNC数控加工等工艺制造而成。LED光源的铝基板采用锡焊工艺，贴焊在柱状式或球状式结构的导热芯的外表面上的平面上，或插入柱状式结构的导热芯的T型槽内，再采用滚压T型槽两肩的方法，使铝基板与导热芯接触紧密，保证其接触传热。本实用新型的LED光引擎采用柱状式或球状式结构的导热芯，非常容易地实现了360°出光。 

本实用新型的LED光引擎，采用热管作为传热元件，其内部靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，具有很高的导热能力，与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，因此，本实用新型的LED光引擎的重量、结构和体积大大地减小了。采用直条状圆柱形结构，无须弯曲和打扁，降低了制造成本，保证了内部工质正常流动运行，大大地提高了传热可靠性，实现远距离传热，给照明设备留下更多的第三次光学配光空间。可以采用一条或多条热管，根据需要采用多条热管，大大地提高了传热功率。热管可以设置在导热芯的一侧，或关于导热芯轴线的垂直中线面对称设置，则两侧均设置散热片，大大地提高了散热面积。在实际应用本实用新型的LED光引擎设计照明设备时，应根据LED光引擎设置的倾斜度，和热管内工作液体回流动力来选择热管，设置的倾斜角度一般有两种：一为水平设置或设置倾角不大于15°，宜采用毛细吸液芯热管；二为设置倾角大于15°，LED光源(即热源)在下，散热片在上，则宜采用重力热管(又称两相闭式热虹吸管)。LED光源工作温度在100°左右，属于常温，所以采用常温热管。 

本实用新型的LED光引擎，灯芯罩采用球状式或管状式结构，采用高透光率PC或散光PC材料，使光线变得柔和、均匀和无视觉炫光，采用注塑工艺制造而成，也可采用高透光率的玻璃制成。