具有散熱功能的led發(fā)光模塊及l(fā)ed燈具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有散熱功能的LED發(fā)光模塊及LED燈具，具有散熱功能的LED發(fā)光模塊包括正面設(shè)有LED燈珠單元的鋁基板，鋁基板的背面設(shè)有采用泡沫銅制成的泡沫銅散熱器，泡沫銅散熱器與鋁基板之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)層；泡沫銅散熱器采用的泡沫銅的孔隙率為95%～99%、平均孔徑為0.35～1mm；泡沫銅散熱器的厚度為20～40mm；導(dǎo)熱介質(zhì)層3為導(dǎo)熱硅膠層；導(dǎo)熱介質(zhì)層的厚度為0.5～2mm；具有散熱功能的LED燈具則包括外殼和前述具有散熱功能的LED發(fā)光模塊。本實(shí)用新型具有能量轉(zhuǎn)換效率高、散熱效果好、使用壽命長、質(zhì)量小體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便快捷、應(yīng)用靈活、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及模塊化LED照明裝置，具體涉及一種具有散熱功能的LED發(fā)光模 塊及LED燈具。 具有散熱功能的LED發(fā)光模塊及LED燈具

【背景技術(shù)】
[0002] 帶有LED發(fā)光模塊的LED燈具目前已經(jīng)成為目前市場(chǎng)上常見的一種新興燈具。目 前的LED燈具使用的LED發(fā)光模塊在工作過程中，僅有不到40%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的 電能是以熱量形式散發(fā)出去。因此，制約LED燈具的性能和使用壽命一個(gè)重要因素就是它 的工作溫度。由于LED發(fā)光模塊的體積小，隨著LED發(fā)光模塊的輸入功率的增加，LED發(fā)光 模塊上累積的熱量將越來越多，溫度也會(huì)越來越高，當(dāng)其工作溫度超過LED發(fā)光模塊的承 載溫度將會(huì)使其發(fā)光效率降低，并產(chǎn)生明顯的光衰，最終縮短LED發(fā)光模塊的使用壽命。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，提供一種能量 轉(zhuǎn)換效率高、散熱效果好、使用壽命長、質(zhì)量小體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便快捷、應(yīng)用靈活、 適用范圍廣的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊及LED燈具。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，包括正面設(shè)有LED燈珠單元的鋁基板，所述鋁 基板的背面設(shè)有采用泡沫銅制成的泡沫銅散熱器。
[0006] 優(yōu)選地，所述泡沫銅散熱器采用的泡沫銅的孔隙率為95%?99%、平均孔徑為 0· 35 ?lmm〇
[0007] 優(yōu)選地，所述泡沫銅散熱器的厚度為20?40mm。
[0008] 優(yōu)選地，所述泡沫銅散熱器與鋁基板之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)層。
[0009] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱介質(zhì)層為導(dǎo)熱硅膠層。
[0010] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱介質(zhì)層的厚度為0· 5?2mm。
[0011] 優(yōu)選地，所述LED燈珠單元包括相互并聯(lián)布置的多個(gè)LED燈珠。
[0012] 優(yōu)選地，所述多個(gè)LED燈珠呈網(wǎng)格狀均勻分布在鋁基板上。
[0013] 優(yōu)選地，所述呈網(wǎng)格狀均勻分布的多個(gè)LED燈珠中，沿著橫向和縱向相鄰的兩個(gè) LED燈珠之間的距離L均為20?30mm。
[0014] 本實(shí)用新型還提供一種具有散熱功能的LED燈具，包括外殼和裝設(shè)于外殼內(nèi)的 LED發(fā)光模塊，所述LED發(fā)光模塊為本實(shí)用新型前述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊。
[0015] 本實(shí)用新型具有散熱功能的LED發(fā)光模塊具有下述優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1、本實(shí)用新型包括正面設(shè)有LED燈珠單元的鋁基板，鋁基板的背面設(shè)有采用泡沫 銅制成的泡沫銅散熱器，通過利用多孔結(jié)構(gòu)、表面積極大的泡沫銅制成的泡沫銅散熱器，能 夠在空氣被動(dòng)式散的前提下，以超常規(guī)地增加換熱面，以降低換熱熱阻，從而達(dá)到降低溫度 的目的，以成倍提高能量轉(zhuǎn)換效率，并且大大延長燈具的使用壽命，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、 散熱效果好、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
[0017] 2、本實(shí)用新型鋁基板的背面設(shè)有采用泡沫銅制成的泡沫銅散熱器，泡沫銅制成的 泡沫銅散熱器相對(duì)傳統(tǒng)銅或者鋁制散熱器而言質(zhì)量更小，而且體積較傳統(tǒng)散熱器體重量小 了很多倍，具有質(zhì)量小體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。
[0018] 3、本實(shí)用新型作為一種模塊化的LED發(fā)光模塊，LED燈珠單元可以根據(jù)需要采用 不同功率、不同形狀，而且LED發(fā)光模塊能夠根據(jù)需求應(yīng)用在不同的LED燈具或者其他具有 發(fā)光照明功能的產(chǎn)品上，具有應(yīng)用靈活、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0019] 本實(shí)用新型具有散熱功能的LED燈具為包含實(shí)用新型前述具有散熱功能的LED發(fā) 光模塊的燈具產(chǎn)品，因此也能夠達(dá)到本實(shí)用新型具有散熱功能的LED發(fā)光模塊前述的技術(shù) 效果，故在此不再贅述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例LED發(fā)光模塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例LED發(fā)光模塊的正面主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖例說明：1、鋁基板；2、泡沫銅散熱器；3、導(dǎo)熱介質(zhì)層；4、LED燈珠。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 如圖1所示，本實(shí)施例具有散熱功能的LED發(fā)光模塊包括正面設(shè)有LED燈珠單元 的鋁基板1，鋁基板1的背面設(shè)有采用泡沫銅制成的泡沫銅散熱器2。鋁基板1是一種具有 良好散熱功能的金屬基覆銅板，一般由三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金 屬基層，鋁基板1有正反兩面，正面(一般為白色的一面）用于焊接LED燈珠單元，背面則呈 現(xiàn)鋁本色，一般涂抹有導(dǎo)熱凝漿。本實(shí)施例通過利用泡沫銅散熱器2具有雜亂無章的多孔 超大金屬骨架來提升換熱面積，能夠根據(jù)需要組合出各種形狀以及功率的燈具，具有能量 轉(zhuǎn)換效率高、散熱效果好、使用壽命長、質(zhì)量小體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便快捷、應(yīng)用靈活、 適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0024] 泡沫銅散熱器2具體可以根據(jù)需要采用孔隙率為95%?99%、平均孔徑為0. 35? 1_的泡沫銅，這種結(jié)構(gòu)即可使得泡沫銅散熱器2具有比較優(yōu)良的散熱效果。本實(shí)施例中， 泡沫銅散熱器2采用的泡沫銅具體為95%，平均孔徑為0. 5_。需要說明的是，泡沫銅是一 種在銅基體中均勻分布著大量連通或不連通孔洞的新型多功能材料，目前已經(jīng)是市場(chǎng)上能 夠購買得到成熟商業(yè)產(chǎn)品，其用途一般為用于制備電池負(fù)極(載體）材料、催化劑載體和電 磁屏蔽材料。本實(shí)施例采用的泡沫銅來自中南大學(xué)粉末冶金研究所，本實(shí)施例通過將孔隙 率和平均孔徑進(jìn)行定制，能夠有效利用泡沫銅所具有雜亂無章的多孔超大金屬骨架來提升 換熱面積，具有散熱效果好、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。
[0025] 泡沫銅散熱器2的厚度可根據(jù)需要選擇為20?40mm，通過上述厚度布置，可以保 證散熱效果而又確保泡沫銅散熱器2的重量較??；導(dǎo)熱介質(zhì)層3的厚度可根據(jù)需要選擇為 0. 5?2mm即可保證其導(dǎo)熱性能。本實(shí)施例中，泡沫銅散熱器2的厚度為30mm，導(dǎo)熱介質(zhì)層 3的厚度為1. 5mm ;此夕卜，錯(cuò)基板1的大小為80mmX 150mm。
[0026] 如圖1所示，本實(shí)施例中泡沫銅散熱器2與鋁基板1之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)層3。本實(shí) 施例通過在鋁基板1的背面涂覆導(dǎo)熱介質(zhì)層3,能夠利用導(dǎo)熱介質(zhì)層3優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，將 LED燈珠單元工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞給泡沫銅散熱器2。
[0027] 本實(shí)施例中，導(dǎo)熱介質(zhì)層3具體為導(dǎo)熱硅膠層，此外也可以采用其他形式的導(dǎo)熱 介質(zhì)。
[0028] 如圖2所示，LED燈珠單元包括相互并聯(lián)布置的多個(gè)LED燈珠4。本實(shí)施例中，LED 燈珠單元具體包括相互并聯(lián)布置的15個(gè)LED燈珠4,且每一個(gè)LED燈珠4的功率為1W，因 此LED燈珠單元的總功率為15W。此外，也可以根據(jù)需要選擇不同功率和不同數(shù)量的LED燈 珠4,從而組合出不同功率的LED燈珠單元。
[0029] 如圖2所示，本實(shí)施例中15個(gè)LED燈珠4呈網(wǎng)格狀均勻分布在鋁基板1上。此外 也可以根據(jù)需要將LED燈珠4布置為其它的形狀(例如環(huán)形等)，從而組合出不同形狀和結(jié) 構(gòu)的LED燈珠單元。
[0030] 如圖2所示，呈網(wǎng)格狀均勻分布的15個(gè)LED燈珠4中，沿著橫向和縱向相鄰的兩 個(gè)LED燈珠4之間的距離可以跟需要設(shè)置為20?30mm，通過上述距離布置，能夠保證不同 LED燈珠4之間保持合適的散熱距離，從而保證散熱效果，延長每一個(gè)LED燈珠4的壽命。 本實(shí)施例中沿著橫向和縱向相鄰的兩個(gè)LED燈珠4之間的距離均為25mm。
[0031] 本實(shí)施例的LED發(fā)光模塊的工作過程如下：LED發(fā)光模塊在工作時(shí)，一般鋁基板1 的正面朝下布置，LED燈珠單元朝下發(fā)光，而位于鋁基板1背面的泡沫銅散熱器2則朝上布 置。LED燈珠單元通電源發(fā)光的同時(shí)會(huì)發(fā)熱，熱量沿著鋁基板1背面的導(dǎo)熱介質(zhì)層3被傳導(dǎo) 給泡沫銅散熱器2，一般LED燈珠單元發(fā)熱會(huì)使得鋁基板1的溫度上升到70攝氏度左右，由 于在工作時(shí)泡沫銅散熱器2空腔內(nèi)部的空氣受熱上升從頂部的表面排出并形成低壓，使得 泡沫銅散熱器2前后左右四個(gè)側(cè)面吸入常溫空氣，補(bǔ)充泡沫銅散熱器2空腔內(nèi)的低壓，從而 形成持續(xù)的空氣循環(huán)流動(dòng)將LED燈珠單元產(chǎn)生的熱量帶走，從而降低整個(gè)LED發(fā)光模塊的 溫度，一般可保持LED發(fā)光模塊的溫度保持在50攝氏度左右。由于LED發(fā)光模塊的溫度被 降低，使得LED燈珠單元的能量轉(zhuǎn)化效率隨之升高，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
[0032] 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于 上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指 出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和 潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，包括正面設(shè)有LED燈珠單元的鋁基板（1 )，其特 征在于：所述鋁基板（1)的背面設(shè)有采用泡沫銅制成的泡沫銅散熱器（2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述泡沫銅散 熱器（2)采用的泡沫銅的孔隙率為95%?99%、平均孔徑為0. 35?1mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述泡沫銅散 熱器（2)的厚度為20?40_。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述泡沫銅散 熱器（2 )與鋁基板（1)之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)層（3 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述導(dǎo)熱介質(zhì) 層（3)為導(dǎo)熱硅膠層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述導(dǎo)熱介質(zhì) 層（3)的厚度為0· 5?2_。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述LED燈珠 單元包括相互并聯(lián)布置的多個(gè)LED燈珠（4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述多個(gè)LED燈 珠 （4)呈網(wǎng)格狀均勻分布在鋁基板（1)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模塊，其特征在于：所述呈網(wǎng)格狀 均勻分布的多個(gè)LED燈珠（4)中，沿著橫向和縱向相鄰的兩個(gè)LED燈珠（4)之間的距離L均 為 20 ?30mm。
10. -種具有散熱功能的LED燈具，包括外殼和裝設(shè)于外殼內(nèi)的LED發(fā)光模塊，其特征 在于：所述LED發(fā)光模塊為權(quán)利要求1?9中任意一項(xiàng)所述的具有散熱功能的LED發(fā)光模 塊。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK203907508SQ201420239402
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】劉剛, 李旻, 談曉輝 申請(qǐng)人:劉剛