Led照明裝置及具備該裝置的車輛前照燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED照明裝置以及具有該LED照明裝置的車輛前照燈。LED照明裝置包括LED模塊；光導(dǎo)元件，其設(shè)置在鄰近LED模塊處且將LED模塊發(fā)出的光導(dǎo)向物體；傳熱元件，其聯(lián)接至LED模塊并吸收LED模塊產(chǎn)生的熱；吸熱部，其形成為毛細(xì)管狀，被注入工作流體且聯(lián)接至傳熱元件以便于吸熱；以及熱管回路，其上設(shè)置有散熱部以驅(qū)散吸熱部所吸收的熱。通過包含具有大散熱面積和高傳熱性能的散熱部，LED照明裝置可具有簡單的結(jié)構(gòu)，無需散熱扇且可獲得高輸出。另外，由于無需額外的散熱裝置(如散熱扇)即可進(jìn)行散熱，可以減少故障且裝置的維護(hù)可簡化。
【專利說明】LED照明裝置及具備該裝置的車輛前照燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED照明裝置以及具備該裝置的車輛前照燈。

【背景技術(shù)】
[0002]由于LED產(chǎn)生的熱，使用LED的LED照明裝置具有大量的熱。通常，當(dāng)電子設(shè)備過熱時(shí)，電子設(shè)備可發(fā)生故障或被損壞，且因此尤其需要為LED照明裝置配備散熱結(jié)構(gòu)以防過熱。
[0003]尤其是，使用LED的車輛前照燈用的是高輸出LED且產(chǎn)生非常大量的熱，用以防止過熱的散熱成為重要的考量因素。
[0004]已公開的用來為使用LED的前照燈散熱的裝置是具有散熱片的散熱裝置。
[0005]然而，當(dāng)由于LED模塊的尺寸小從而需要吸熱部較小時(shí)，散熱裝置的散熱片結(jié)構(gòu)很難保持足夠大的散熱片表面積。此外，即使散熱片的表面積被擴(kuò)大，但吸熱部與散熱部之間的距離較大，使得傳熱速度變慢且妨礙散熱效率的提高。
[0006]相應(yīng)地，已有建議安裝額外的散熱扇以克服散熱裝置的傳統(tǒng)散熱片結(jié)構(gòu)的不足，但是由于安裝散熱扇，其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，導(dǎo)致故障頻繁且增加了生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]摶術(shù)問是頁
[0008]本發(fā)明提供一種具有良好的傳熱性能、較高的散熱效率和簡單的結(jié)構(gòu)的LED照明裝置，以及具備該LED照明裝置的車輛前照燈。
[0009]此外，本發(fā)明提供一種極少發(fā)生故障且易于維護(hù)的LED照明裝置，以及具備該LED照明裝置的車輛前照燈。
_0] 技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的一方面提供一種LED照明裝置，其包括:LED模塊；光導(dǎo)元件，其設(shè)置在臨近所述LED模塊處且配置成將所述LED模塊發(fā)出的光引導(dǎo)至目標(biāo)物；傳熱元件，其耦合至所述LED模塊并配置成吸收所述LED模塊產(chǎn)生的熱；以及熱管回路，其呈毛細(xì)管形且包括吸熱部和散熱部，所述吸熱部耦合至所述傳熱元件以吸收熱，所述散熱部配置成驅(qū)散所述吸熱部所吸收的熱。
[0012]傳熱元件可包括芯吸型傳熱管，其內(nèi)壁上形成芯且內(nèi)部注入有工作流體。
[0013]傳熱管可被彎曲使其兩端部彼此相向，且熱管回路纏繞并聯(lián)接在傳熱管彼此相向的兩端部上。
[0014]傳熱元件可還包括聯(lián)接在LED模塊和傳熱管上的傳熱塊，且傳熱塊配置成將LED模塊產(chǎn)生的熱傳送至所述傳熱管。
[0015]傳熱元件可包括熱基座，所述熱基座聯(lián)接至LED模塊和熱管回路以支撐所述LED模塊和熱管回路，且熱基座配置成將LED模塊產(chǎn)生的熱傳送至熱管回路。
[0016]熱基座可具有渠狀的傳熱槽，且熱管回路可形成為螺旋結(jié)構(gòu)，其中吸熱部和散熱部被重復(fù)形成，且吸熱部可插入且聯(lián)接至渠狀的傳熱槽內(nèi)。
[0017]熱管回路可沿?zé)峄倪吘墔^(qū)域呈放射狀設(shè)置。
[0018]本發(fā)明的另一方面提供了一種車輛前照燈，其包括上述LED照明裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的立體圖。
[0020]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的分解立體圖。
[0021]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的俯視圖。
[0022]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的側(cè)視圖。
[0023]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的熱管回路的立體圖。
[0024]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的立體圖。
[0025]圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的分解立體圖。
[0026]圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的俯視圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明
[0028]10: LED 模塊
[0029]12:LED
[0030]14:模塊基底
[0031]20:光導(dǎo)元件
[0032]30:傳熱元件
[0033]31:傳熱管
[0034]33:傳熱塊
[0035]35:熱基座
[0036]36:傳熱槽
[0037]40，45:熱管回路
[0038]41:毛細(xì)管
[0039]43:工作流體
[0040]44:氣泡
[0041]40a，45a:吸熱部
[0042]40b，45b:散熱部
[0043]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0044]以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0045]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的立體圖，且圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的分解立體圖，圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的俯視圖。
[0046]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置包括LED模塊10、反光鏡20、傳熱元件30和熱管回路40。
[0047]LED模塊10包括可發(fā)光的LED12，其通過使用電能發(fā)光從而產(chǎn)生用于照明的光。
[0048]如圖2和圖3所示，本實(shí)施例的LED模塊10由LED 12和模塊基底14組成，LED12被安裝在模塊基底14上,且LED模塊10被定位成由支撐兀件15支撐，以便于朝向反光鏡20定位。
[0049]此外，高輸出LED12被用于本實(shí)施例，以使得LED照明裝置可用作車輛前照燈。
[0050]光導(dǎo)兀件20被配置以導(dǎo)光,使得LED模塊10發(fā)出的光被朝向目標(biāo)物定位。為此，光導(dǎo)元件20被設(shè)置在臨近LED模塊10處，以便于接收LED模塊10發(fā)出的光。
[0051]在本發(fā)明中，反光鏡被用作光導(dǎo)元件20。特別是，反光鏡被圍繞LED模塊10設(shè)置，使其可將LED模塊10發(fā)出的光朝目標(biāo)物反射。
[0052]如圖2和圖3中所示，本實(shí)施例的反光鏡形成車輛前照燈所需的照明，其通過凹面接收LED12發(fā)出的光并將所接收的光轉(zhuǎn)換成平行光束，以向前投射光。
[0053]盡管反光鏡在本實(shí)施例中被呈現(xiàn)為光導(dǎo)元件20，光導(dǎo)元件20不限于此處的描述，且多種光學(xué)設(shè)備，如透鏡可被用作光導(dǎo)元件20，只要光可被折射或反射使其線路被調(diào)整。
[0054]傳熱元件30被直接或間接地聯(lián)接至LED模塊10以吸收LED模塊10所輻射的熱并將所吸收的熱傳遞至熱管回路40。
[0055]尤其地，本實(shí)施例中的傳熱元件30包括芯吸型傳熱管31，其被設(shè)置在臨近LED模塊10處以便于將LED模塊10產(chǎn)生的大量熱迅速傳遞至散熱部40b。
[0056]芯吸型傳熱管31由密封管、芯和蒸汽流動(dòng)空間組成，其中密封管被注入工作流體，芯在管內(nèi)壁上形成，工作流體在芯中流動(dòng)，經(jīng)蒸發(fā)的工作流體在管內(nèi)的蒸汽流動(dòng)空間中流動(dòng)。對(duì)其功能的特別說明是，熱量通過蒸發(fā)的工作流體傳遞，蒸發(fā)的工作流體經(jīng)蒸汽流動(dòng)空間流動(dòng)至傳熱部32，其將熱傳遞至外部。然后，流動(dòng)至傳熱部32的蒸發(fā)工作流體開始冷凝，并將蒸發(fā)熱傳遞至傳熱部32。冷凝的工作流體通過芯流回至原始位置。相應(yīng)地，將熱傳遞至傳熱部32的一個(gè)傳熱循環(huán)就完成了。
[0057]具有上述傳熱結(jié)構(gòu)的芯吸型傳熱管31的管直徑比熱管回路40的大，且其中可注入大量的工作流體。相應(yīng)地，通過即刻蒸發(fā)和冷凝大量工作流體的處理，可將大量的熱快速傳遞至傳熱部32。因此，熱可被快速傳遞至熱管回路40，以免LED模塊10產(chǎn)生的熱量累積，從而提聞了散熱效率。
[0058]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED照明裝置的側(cè)視圖。
[0059]如圖2-圖4所示，本實(shí)施例的傳熱管31被彎曲(例如，呈U型)，使得其兩端部相向。此外，傳熱管31相向的兩端部上有熱管回路40纏繞且與之相聯(lián)接。相應(yīng)地，傳熱管31的兩端部可成為將熱傳遞至熱管回路40的傳熱部32。
[0060]此外，本實(shí)施例的傳熱管31可通過傳熱塊33聯(lián)接至LED模塊10，以吸收LED模塊10產(chǎn)生的熱。例如，傳熱塊33由上部塊33a和下部塊33b組成，傳熱管31可插入至傳熱塊33之間，且LED模塊10可聯(lián)接至上部塊33a，以允許LED模塊10和傳熱管31傳遞熱量。在此，傳熱塊33可由具有高傳熱性能的材料制成，例如銅、鋁等。此外，反光鏡可與傳熱塊33裝配并由其支撐。
[0061]同時(shí)，除了通過傳熱塊33間接聯(lián)接至LED模塊10之外，傳熱管31也可直接聯(lián)接(如釬焊)至LED模塊10。
[0062]熱管回路40是聯(lián)接至傳熱元件30的一個(gè)部分，用以吸收熱并將所吸收的熱驅(qū)散至外部。熱別地，在本實(shí)施例中，為振動(dòng)毛細(xì)管型熱管回路40，用以快速驅(qū)散大量熱量。
[0063]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LED照明裝置的熱管回路的立體圖。
[0064]如圖4和圖5所示，熱管回路40包括吸熱部40a和散熱部40b，且工作流體43與氣泡44 一同被注入至散熱部40b。吸熱部40a被聯(lián)接至傳熱管31 (其傳遞熱)，以吸收熱。散熱部40b與傳熱管31相分尚，且與吸熱部40a相連接，以驅(qū)散從吸熱部40a傳遞的熱。
[0065]特別地，本實(shí)施例的熱管回路40由利用流體力學(xué)的振動(dòng)毛細(xì)管型熱管組成。
[0066]振動(dòng)毛細(xì)管型熱管的結(jié)構(gòu)中，工作流體43和氣泡44以預(yù)定的比率被注入毛細(xì)管41，然后毛細(xì)管41的內(nèi)部被從外部密封。相應(yīng)地，振動(dòng)毛細(xì)管型熱管的傳熱循環(huán)是，熱量以潛熱的形式通過氣泡44和工作流體43的體積膨脹和凝聚被集中傳輸。
[0067]在熱傳遞機(jī)制中，根據(jù)所吸收的熱在吸熱部40a中發(fā)生泡核沸騰，在位于吸熱部40a的氣泡44中發(fā)生體積膨脹。在此，由于毛細(xì)管41保持固定的內(nèi)體積，位于散熱部40b中的氣泡44隨著位于吸熱部40a中的氣泡44的體積膨脹而凝聚。相應(yīng)地，毛細(xì)管41中的壓力平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致毛細(xì)管41內(nèi)的工作流體43和氣泡44流動(dòng)并伴隨振動(dòng)，且潛熱通過氣泡44體積變化導(dǎo)致的溫度升降被傳送，從而完成散熱。
[0068]在此，熱管回路40可包括由高熱導(dǎo)金屬材料(如銅、鋁等)制成的毛細(xì)管41。相應(yīng)地，不僅可快速導(dǎo)熱，也可快速引發(fā)注入氣泡44的體積變化。
[0069]熱管回路40的連通結(jié)構(gòu)可以是開放回路和封閉回路。此外，如果提供多個(gè)熱管回路40，多個(gè)熱管回路40中的全部或某些可以與相鄰的熱管回路40相連接。相應(yīng)地，多個(gè)熱管回路40根據(jù)設(shè)計(jì)要求可具有整體的開放或封閉回路形狀。
[0070]在此，如圖4所示，本實(shí)施例的熱管回路40可形成螺旋結(jié)構(gòu)，其纏繞在傳熱管31的兩端部上。此外，形成熱管回路40的毛細(xì)管41可具有小于傳熱管31的直徑。因此，組成熱管回路40的毛細(xì)管41可在多個(gè)位置處聯(lián)接至傳熱管31的傳熱部32。因此，熱管回路40的吸熱部40a的面積被顯著擴(kuò)大，從而允許熱管回路40有效地吸收經(jīng)傳熱管31傳送的大量熱量。
[0071]然后，螺旋狀熱管回路40中在傳熱管31之間設(shè)置的多個(gè)相互平行的毛細(xì)管41成為散熱部40b。相應(yīng)地，熱管回路40的散熱部40b的面積被顯著擴(kuò)大，使其可有效地驅(qū)散熱管回路40內(nèi)的熱。
[0072]因此，通過配置具有較大散熱面積和高傳熱性能的散熱裝置，可以配置具有簡單結(jié)構(gòu)、不用散熱扇且具有高輸出的LED照明裝置。相應(yīng)地，LED照明裝置無需額外的散熱裝置(如散熱扇)即可進(jìn)行散熱，從而使之可進(jìn)行無故障操作且易于維護(hù)。
[0073]以下對(duì)根據(jù)另一實(shí)施例的LED照明裝置進(jìn)行說明。
[0074]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的立體圖。圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的分解立體圖，且圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LED照明裝置的俯視圖。
[0075]根據(jù)本實(shí)施例的LED照明裝置與前述實(shí)施例的不同之處在于，支撐LED模塊10和熱管回路45的熱基座35被用作傳熱元件。
[0076]熱基座35是接收LED模塊10產(chǎn)生的熱并將熱傳送至熱管回路45的一個(gè)部分，其也用來支撐LED模塊10和熱管回路45。為此，熱基座35與LED模塊和熱管回路相聯(lián)接，使得可傳遞熱量。
[0077]特別地，本實(shí)施例的熱基座35具有傳熱槽36，熱管回路45插入并聯(lián)接至傳熱槽36中。在此，傳熱槽36形成為渠狀，使得熱管回路45可易于插入且被穩(wěn)定地支撐。此外，在插入熱管回路45后通過在傳熱槽36中填充釬焊等，熱管回路45可易于聯(lián)接至熱基座
35。
[0078]如圖6和圖7所示，本實(shí)施例的熱基座35呈圓盤形，且環(huán)形的傳熱槽36沿?zé)峄?5的邊緣區(qū)域形成。相應(yīng)地，插入傳熱槽36中的熱管回路45被設(shè)置成圓柱形，使其可提供較大的表面積。此外，圓柱狀的熱管回路45具有放射狀結(jié)構(gòu)，放射狀結(jié)構(gòu)有利于驅(qū)散熱基座35的熱，熱源設(shè)置在熱管回路45內(nèi)。
[0079]在此，熱管回路45呈螺旋結(jié)構(gòu)，其中吸熱部45a和散熱部45b被重復(fù)形成，且重復(fù)形成的吸熱部45a被連續(xù)插入并聯(lián)接至渠狀的傳熱槽36。
[0080]同時(shí)，傳熱槽36和熱管回路45的設(shè)置不限于此處的說明，且可有多種設(shè)置，例如，多邊形結(jié)構(gòu)的傳熱槽36或多個(gè)傳熱槽36的組合。
[0081]盡管本發(fā)明是參照特定實(shí)施例來說明的，但實(shí)施例僅用于解釋說明，且不應(yīng)限制本發(fā)明。應(yīng)理解為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可改變或修改實(shí)施例而不違背本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
[0082]同樣應(yīng)理解為，在由后附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)可有除上述以外的大量實(shí)施例。
[0083]工業(yè)應(yīng)用
[0084]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種LED照明裝置，其具有簡單的結(jié)構(gòu)，通過配置具有較大散熱面積和較高傳熱性能的散熱裝置，其無需使用散熱扇而具有較高輸出。
[0085]此外，通過提供一種無需額外散熱裝置(如散熱扇)即可進(jìn)行散熱的LED照明裝置，維護(hù)可變得容易且不產(chǎn)生故障。
【權(quán)利要求】
1.一種LED照明裝置，包括: LED模塊； 光導(dǎo)元件，其設(shè)置在鄰近所述LED模塊處且配置成將所述LED模塊發(fā)出的光引導(dǎo)至目標(biāo)物； 傳熱元件，其聯(lián)接至所述LED模塊并配置成吸收所述LED模塊的熱；以及 熱管回路，其呈毛細(xì)管形且包括吸熱部和散熱部，所述吸熱部聯(lián)接至所述傳熱元件以吸收熱，所述散熱部配置成驅(qū)散所述吸熱部所吸收的熱。
2.權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其中所述傳熱元件包括芯吸型傳熱管，其內(nèi)壁上形成芯且內(nèi)部注入有工作流體。
3.權(quán)利要求2所述的LED照明裝置，其中所述傳熱管被彎曲使其兩端部彼此相向，且 其中所述熱管回路纏繞并聯(lián)接在所述傳熱管彼此相向的兩端部上。
4.權(quán)利要求2所述的LED照明裝置，其中所述傳熱元件還包括聯(lián)接在所述LED模塊和所述傳熱管上的傳熱塊，且所述傳熱塊配置成將所述LED模塊產(chǎn)生的熱傳送至所述傳熱管。
5.權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其中傳熱元件包括熱基座，所述熱基座聯(lián)接至所述LED模塊和所述熱管回路以支撐所述LED模塊和所述熱管回路，且所述熱基座配置成將所述LED模塊產(chǎn)生的熱傳送至所述熱管回路。
6.權(quán)利要求5所述的LED照明裝置，其中所述熱基座具有渠狀的傳熱槽，且 其中所述熱管回路形成為螺旋結(jié)構(gòu)，其中所述吸熱部和所述散熱部被重復(fù)形成，且所述吸熱部插入并聯(lián)接至所述渠狀的傳熱槽。
7.權(quán)利要求5所述的LED照明裝置，其中所述熱管回路沿所述熱基座的邊緣區(qū)域呈放射狀設(shè)置。
8.一種包括權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求中所述的LED照明裝置的車輛前照燈。
【文檔編號(hào)】F21V29/00GK104204654SQ201280071389
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】李祥哲 申請(qǐng)人:冰管有限公司