專利名稱：自致冷散熱led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明裝置，具體涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大功率LED照明燈多采用常規(guī)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即一般 是通過金屬的導(dǎo)熱性能將LED芯片產(chǎn)生的熱量傳遞到燈殼的外表 面，然后散發(fā)到空氣中去，但這種設(shè)計(jì)的導(dǎo)熱性能有限，當(dāng)LED的 功率增大后，熱量不能及時(shí)快速地傳遞出去，將導(dǎo)致芯片溫度超過 允許的工作溫度，使芯片的光衰進(jìn)程加快，有效工作壽命縮短。因 此LED燈具的散熱不良是影響LED燈向更大功率發(fā)展的因素。 發(fā)明目的
本實(shí)用新型提供了一種新的自致冷散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目的是改善 大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱性能，推動(dòng)燈具向更大功率方向發(fā)展， 并可提高LED的有效工作壽命。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是燈具中有自致冷散熱器，由至少一 根致冷管和連接在致冷管管徑上的散熱翅片或散熱板片組成，致冷 管內(nèi)注入適量的致冷劑液體工質(zhì)，兩端密封，大功率LED發(fā)光元件貼裝在致冷管的封閉底部位置，其工作原理是，當(dāng)芯片部位的溫度 上升到致冷劑液體的沸點(diǎn)溫度時(shí)，致冷劑將汽化并帶走汽化熱上升 到管道的頂部，同時(shí)將熱量傳遞給致冷管管壁，致冷劑冷卻后，凝 結(jié)成液體回流到底部，吸熱后再循環(huán)以上放熱過程，如此下去芯片 部位得到降溫，讓溫度維持在允許的工作溫度范圍內(nèi)。如果沒有致 冷劑的作用，芯片產(chǎn)生的熱量只能沿著散熱裝置的導(dǎo)熱路徑緩慢逐 漸地傳遞到遠(yuǎn)離芯片的外殼，熱量將不能及時(shí)快速地導(dǎo)走，芯片的
溫度就很快升髙。燈具的散熱問題其實(shí)就是LED芯片的散熱問題， 正是致冷劑的致冷作用保證了芯片處的溫度不會(huì)上升太高，使LED 燈具有了自致冷散熱性能。 技術(shù)效果
顯而易見，大功率LED燈采用本實(shí)用新型技術(shù)方案后，燈具的 導(dǎo)熱散熱性能大為提高，可以相對(duì)提髙LED的功率，可以延緩LED 芯片的光衰進(jìn)程，提高LED燈的使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型技術(shù)方案之一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的剖面視圖3、圖4是方案之一擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的橫截面俯視示意圖； 圖5是本實(shí)用新型技術(shù)方案之二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5的橫截面俯視圖；圖7是方案二擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的橫截面俯視圖；具體實(shí)施方式
圖1、圖2是具體實(shí)施技術(shù)方案之一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示意出 燈頭l、電源模塊2、殼體3，這些為普通燈具上所共有或相似，本 實(shí)用新型的特征結(jié)構(gòu)是自致冷散熱器，它由致冷管5和連接其四周 的若干散熱翅片4組成，管內(nèi)封裝有適量的致冷劑液體6，大功率 LED發(fā)光元件7貼裝在致冷管的封閉底部位置，與現(xiàn)有技術(shù)相同， 電源模塊2的電源輸入線接燈頭1， 2條電源輸出線接LED的正、 負(fù)極，燈的端頭部位有透鏡或玻蓋8封閉。致冷管和散熱翅片通常 可用鋁質(zhì)材料由擠壓工藝或壓鑄工藝制成，所說致冷劑是沸點(diǎn)在-10 。C致IO(TC之間的某種單質(zhì)液體或多種液體物質(zhì)的混合液體，具體配 制需根據(jù)燈具的設(shè)計(jì)要素靈活控制。工作原理是大功率LED發(fā)光 元件芯片產(chǎn)生的熱量使致冷管底部的溫度超過致冷劑的沸點(diǎn)時(shí)，部 分致冷劑液體開始汽化，汽化后的蒸汽帶走熱量快速上升到管道的 上端，將熱量傳遞給管壁后凝結(jié)成液滴回流管底，吸熱后再循環(huán)上 述吸熱放熱過程，這樣就起到對(duì)管底部即芯片所在區(qū)域的致冷作用， 可避免芯片的溫度上升太高。
圖3、圖4是圖1結(jié)構(gòu)的延伸擴(kuò)展，是由多根致冷管5和與之 一體的散熱翅片4組成的復(fù)合散熱器，圖3是由7根致冷管組合成 的散熱器的俯視圖；圖4則是更多致冷管按矩陣排列的示意圖，以此滿足更大功率燈具的設(shè)計(jì)要求。
圖5、圖6是具體實(shí)施技術(shù)方案之二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中燈頭1、 殼體3等同方案一，區(qū)別是下部的散熱器，它由致冷管5和按一定 間距垂直疊裝于其管徑上的若干散熱片9組成，管內(nèi)封裝有適量的 致冷劑液體6，大功率LED發(fā)光元件7貼裝在致冷管的封閉底部位 置。工作原理同前述。
圖7是方案二的延伸擴(kuò)展結(jié)構(gòu)俯視圖，此散熱器由多根(圖中 示意出7根)致冷管5并列安裝于相同的一疊散熱片9中，可對(duì)多 顆大功率LED同時(shí)致冷散熱。
致冷管由金屬材料制成，優(yōu)選銅質(zhì)或鋁質(zhì)管材制作，散熱片9 由金屬薄板沖制而成，優(yōu)選鋁板制作。
上述所說致冷劑是沸點(diǎn)在-l(TC至100。C之間的單質(zhì)液體或多種
液體物質(zhì)的混合液體，具體配制可根據(jù)燈具設(shè)計(jì)的要求要素靈活控 制確定。
權(quán)利要求1、一種自致冷散熱LED燈，包括LED發(fā)光元件、燈頭、殼體，其特征在于還包括有自致冷散熱器，該自致冷散熱器至少有一根致冷管，其內(nèi)封裝有致冷劑液體，致冷管的四周連接有若干散熱翅片，大功率LED發(fā)光元件貼裝在致冷管的封閉底部位置。
2、 一種自致冷散熱LED燈，包括LED發(fā)光元件、燈頭、殼體， 其特征在于還包括有自致冷散熱器，該自致冷散熱器由一根以上 封裝有致冷劑液體的致冷管和垂直層疊間隔安裝于其管徑上的若干 數(shù)量散熱片組成，大功率LED發(fā)光元件貼裝在致冷管的封閉底部位 置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自致冷散熱LED燈，其特征是致冷管和散熱翅片是用鋁質(zhì)材料由擠壓工藝或壓鑄工藝制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自致冷散熱LED燈，其特征是致 冷管由金屬材料制成，優(yōu)選銅質(zhì)或鋁質(zhì)管材制作，所說散熱片由金 屬薄板沖制而成，優(yōu)選鋁質(zhì)板材制作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自致冷散熱LED燈，其特征是: 所說致冷劑是沸點(diǎn)在-10。C至100。C之間的單質(zhì)液體或多種液體物質(zhì) 的混合液體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大功率自致冷散熱LED照明燈，由燈頭、殼體、LED發(fā)光元件和散熱器等組成，散熱器中設(shè)計(jì)有致冷管，其內(nèi)封裝有致冷劑液體，致冷管的四周連接有散熱翅片或散熱片，大功率LED發(fā)光元件貼裝在致冷管的封閉底部位置，當(dāng)芯片所在部位溫度高于致冷劑沸點(diǎn)溫度時(shí)，致冷劑將汽化，將底部端的熱量帶到管道的上端，熱量傳遞給管壁及散熱片后，致冷劑凝結(jié)成液滴回流底端，吸熱后再循環(huán)，如此可使管底溫度降低，確保芯片的溫度不會(huì)上升太高，達(dá)到延緩芯片光衰進(jìn)程提高芯片有效工作壽命的目的，本實(shí)用新型燈具還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，LED的功率可相對(duì)增加，使相同功率的燈具成本下降的優(yōu)點(diǎn)，具有實(shí)用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H01L23/473GK201145244SQ20072006172
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者陳炳武 申請(qǐng)人:陳炳武