[实用新型]一种设有散热机构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、液体对流和气体对流传热统一起来，形成三位一体的散热系统，提高发光二极管的散热效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种设有散热机构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。其中，电路金属片是按电路配置要求冲切出的结构。所述电路金属片的上表面用导热胶粘接于一个绝缘陶瓷板底面上，所述绝缘陶瓷板顶面用导热胶粘结在散热器底面中部位置。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。所述散热器包括内外两层且为环形的腔体，所述两层腔体分别通过上部通孔和下部通孔相互连通，并且所述腔体内装有低粘度液体。内层腔体中的低粘度液体可吸收所述绝缘陶瓷板的上表面通过散热器吸热端底壁传导过来的热量。此外，所述环形腔体的散热器，中部环孔穿设有导线。所述导线穿过所述绝缘陶瓷板上设置的中心孔，连接两端的电路金属片和配置有灯具接口的电源组件。

优选方式下，所述散热器外缘的内外层腔体均向下延展成灯体外壳结构，不但形成灯体，而且增大了散热面积，以及延展了腔内液体流通的路径。而位于所述芯片的下方所述灯体外壳结构上固定有透明灯罩。

此外，优选方式下，所述电源组件置于所述散热器顶壁上方；所述电源组件的下部支架的四周设有通气孔，而所述透明灯罩上开设有透孔；从而，自所述透孔起，依次经过所述绝缘陶瓷板的中心孔、所述散热器的环孔、所述通气孔形成空气流通的流道。

优选方式下，本发明散热器中的液体选用水等低粘度的流体作为工作介质。

优选方式下，所述散热器的外部以间隔方式设置有散热片。最优方式下，所述散热片选用置于散热器上方的锥筒形散热翅片。

本发明将传导散热、液体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；在液体对流散热方面，合理设计散热器结构，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；在气体对流散热方面，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、高效率液体对流传热及空气的烟囱效应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，用以代替电路板，使芯片与散热器间具有尽量低的热阻。

（3）高效率液体对流传热，是使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）散热器吸热端的上表面可以装有散热翅片。

（5）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，散热器内的液体是水等低粘度液体。

（6）散热器的散热端兼做灯具的外壳，中空结构，使液体能在两层间循环。

（7）散热器散热端的外表面可以带有散热翅片，获得更大的散热面积。