專利名稱：Led路燈熱驅(qū)動自然循環(huán)燈桿散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種照明設備散熱系統(tǒng)領域，特別是大功率的LED路燈的熱驅(qū)動自然循環(huán)燈桿散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在日益重視節(jié)能減排當今社會，LED燈具以其高效低耗、節(jié)能環(huán)保、壽命長的優(yōu)點， 正越來越多的用在照明中。但是通常的大功率LED燈具的光電轉(zhuǎn)換效率大概在15% -20% 之間，約80%左右的電能轉(zhuǎn)化為熱能。LED發(fā)光機理是靠電子在能帶間躍遷產(chǎn)生光，其光譜中不包含紅外部分，所以其熱量不能靠輻射散出。若沒有良好的散熱系統(tǒng)，長時間工作將導致LED芯片的結(jié)溫過高使光衰速度加快，使用壽命減短。LED路燈功率大，工作時間長，工作環(huán)境差，對散熱的要求更高。目前的散熱方案多為加大散熱翅片增大散熱面積，但是這種方案結(jié)構(gòu)復雜，成本較高，只依靠燈殼向空間散熱，散熱面還是難以達到要求，而且平鋪的散熱翅片在長時間工作容易積灰，影響散熱效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足大功率LED路燈散熱要求的熱驅(qū)動自然循環(huán)的燈桿散熱系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)大功率LED路燈散熱效果較差或散熱面不足等問題。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案LED路燈熱驅(qū)動自然循環(huán)燈桿散熱系統(tǒng)，包括有LED路燈燈體，豎直設置的燈桿，與燈桿上下兩端分別連通的回流管和蒸汽管，回流管和蒸汽管另一端分別與LED路燈燈體連通；LED路燈燈體內(nèi)設有隔板，隔板下方為蒸發(fā)室，蒸發(fā)室內(nèi)灌注有液態(tài)流體工質(zhì)，蒸發(fā)室底部設有LED芯片基板，LED芯片基板底端設有LED芯片，回流管與蒸發(fā)室底部連通；蒸汽管連接在LED路燈燈體上端，在隔板上方的LED路燈燈體內(nèi)還連接有排液管，排液管另一端與燈桿下端連通。LED路燈燈體、LED 芯片基板和LED芯片形成大功率LED發(fā)光模組(發(fā)光模組可為集成封裝形式，也可為點陣式結(jié)構(gòu)形式)；LED發(fā)光模組底板與蒸發(fā)室底部密封連接，蒸發(fā)室、回流管、蒸汽管、排液管和燈桿形成一個密封回路。密封回路經(jīng)抽真空后充入流體工質(zhì)，但不能全部充滿液體，流體工質(zhì)在回路內(nèi)處于汽液兩相狀態(tài)，液位以剛好浸沒蒸發(fā)室底部為宜。當路燈工作時，LED產(chǎn)生的熱量使得蒸發(fā)室內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)沸騰形成蒸汽，蒸汽由于密度差自然上升至回路其它部分，在管道內(nèi)壁冷凝，熱量通過管道和燈桿外表面與空氣對流換熱而散發(fā)到空氣當中，而冷凝液態(tài)工質(zhì)又通過回路底部的連通器流回蒸發(fā)器，如此形成了一個工質(zhì)的流動循環(huán)和熱量傳遞過程。該循環(huán)不需要電動泵驅(qū)動，其流動動力來自LED發(fā)出的熱量。為防止在蒸汽管冷凝的高溫液體工質(zhì)回流，在蒸發(fā)室設有隔板和排液管將高溫液體導至燈桿散熱。燈桿上留有注液口，方便進行抽真空和注液操作。這樣，LED產(chǎn)生的熱量被該熱驅(qū)動自然循環(huán)高效傳送至連接管道和燈桿，而管道和燈桿具有很大的表面積，足以使得LED發(fā)光模組維持在較低的溫度下工作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理緊湊，導熱效率高，散熱速度快，能有效降低LED模組溫度，解決大功率LED散熱問題，降低LED的光衰速度，延長 LED燈具的使用壽命。具體的優(yōu)點是將散熱面轉(zhuǎn)移到燈桿上，有效的利用燈桿的金屬材料的散熱功能，極大的拓展了大功率LED燈的散熱面積，大大降低了燈具成本。同時，大大減輕了 LED燈體的體積和重量， 提聞了安全性。熱驅(qū)動循環(huán)散熱系統(tǒng)采用相變傳熱技術(shù)達到了顯著的傳熱強化效果，有效地降低了傳熱溫差，大幅度提高了傳熱系數(shù)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意2是本發(fā)明燈體部分的結(jié)構(gòu)原理剖視圖附圖標記說明I-LED路燈燈體，2-蒸汽管，3_燈桿，4_排液管，5_回流管，6_液態(tài)流體工質(zhì)，7-LED芯片基板，8-LED芯片，9-蒸發(fā)室，10-隔板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例如圖1，圖2所示，一種基于熱驅(qū)動自然循環(huán)的大功率LED路燈燈桿散熱系統(tǒng)，由 LED路燈燈體1，豎直設置的燈桿3，與燈桿3上下兩端分別連通的回流管5和蒸汽管2，回流管5和蒸汽管2另一端分別與LED路燈燈體I連通，LED路燈燈體I內(nèi)設有隔板10，隔板 10下方為蒸發(fā)室9，蒸發(fā)室9內(nèi)灌注有液態(tài)流體工質(zhì)6，LED路燈燈體I包括由LED芯片基板7和LED芯片8組成的大功率LED光源，LED芯片基板7設置在蒸發(fā)室9底部，LED芯片 8設置在LED芯片基板7底端，回流管5與蒸發(fā)室9底部連通；蒸汽管2連接在LED路燈燈體I上端，在隔板10上方的LED路燈燈體I內(nèi)還連接有排液管4，排液管4另一端與燈桿3 下端連通。系統(tǒng)內(nèi)部抽真空,并充入適量流體工質(zhì)。流體工質(zhì)可為水、甲醇、乙醇、各類制冷劑等等。LED路燈燈體I與燈桿3通過蒸汽管2、排液管4及回流管5焊接連接。本散熱系統(tǒng)的工作過程是LED芯片8工作時產(chǎn)生的熱傳遞給LED芯片基板7，同時蒸發(fā)室9內(nèi)部液態(tài)流體工質(zhì)6受熱蒸發(fā)汽化成氣態(tài)流體，氣體沿著蒸汽管2到達燈桿3， 在燈桿3的管道內(nèi)壁散熱凝結(jié)成液體，因為重力作用流到燈桿3下部的液池中與液態(tài)流體工質(zhì)6混合，液池中的液態(tài)流體工質(zhì)6根據(jù)虹吸原理的作用源源不斷的通過回流管5注入到蒸發(fā)室9中。如此，LED芯片8工作時產(chǎn)生的熱量將隨著液態(tài)流體工質(zhì)6的循環(huán)在燈桿 3完全散發(fā)到空氣中。為防止在蒸汽管2散熱凝結(jié)的高溫液態(tài)流體工質(zhì)6回流到蒸發(fā)室9 中，在蒸發(fā)室9設有隔板10和排液管4將高溫液態(tài)流體工質(zhì)6導至燈桿3散熱。燈桿3裝流體工質(zhì)的部分可為整個燈桿，也可為只有靠近頂部的一截燈桿盛裝流體工質(zhì)，是根據(jù)燈具的功率大小而定。為減少燈桿3內(nèi)部的充液量，也可以作為環(huán)狀體，而使得燈桿3內(nèi)部為空心減輕重量。對于較大功率的LED路燈，需要加大散熱面積，可適當增加并聯(lián)管道或增大這些管道面積，或者在燈桿3的頂部加裝球形或其它任意形狀的空心散熱器，以增大散熱面，只要所加的空心散熱器與原先回路系統(tǒng)保持密封連接即可。這樣，即使是很大功率的LED路燈，燈頭的重量能夠做的很輕，這樣的燈具具有很強的抗風能力。上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.LED路燈熱驅(qū)動自然循環(huán)燈桿散熱系統(tǒng)，其特征在于包括有LED路燈燈體(I)，豎直設置的燈桿(3)，與燈桿(3)上下兩端分別連通的回流管(5)和蒸汽管(2)，回流管(5)和蒸汽管(2)另一端分別與LED路燈燈體(I)連通；LED路燈燈體(I)內(nèi)設有隔板(10)，隔板(10)下方為蒸發(fā)室(9)，蒸發(fā)室(9)內(nèi)灌注有液態(tài)流體工質(zhì)￠)，蒸發(fā)室(9)底部設有LED 芯片基板(7)，LED芯片基板(7)底端設有LED芯片(8)，所述回流管(5)與蒸發(fā)室(9)連通；所述蒸汽管(2)連接在LED路燈燈體(I)上端，在所述隔板(10)上方的LED路燈燈體(I)內(nèi)還連接有排液管(4)，排液管(4)另一端與所述燈桿(3)下端連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了LED路燈熱驅(qū)動自然循環(huán)燈桿散熱系統(tǒng)，包括有LED路燈燈體，豎直設置的燈桿，與燈桿上下兩端分別連通的回流管和蒸汽管，回流管和蒸汽管另一端分別與LED路燈燈體連通；LED路燈燈體內(nèi)設有隔板，隔板下方為蒸發(fā)室，蒸發(fā)室內(nèi)灌注有液態(tài)流體工質(zhì)，蒸發(fā)室底部設有LED芯片基板，LED芯片基板底端設有LED芯片，回流管與蒸發(fā)室底部連通；蒸汽管連接在LED路燈燈體上端，在隔板上方的LED路燈燈體內(nèi)還連接有排液管，排液管另一端與燈桿下端連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理緊湊，導熱效率高，散熱速度快，能有效降低LED模組溫度，解決大功率LED散熱問題，降低LED的光衰速度，延長LED燈具的使用壽命。
文檔編號F21V29/00GK102606996SQ20121004650
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者史志文, 岑繼文, 王亦偉, 蔣方明 申請人:中國科學院廣州能源研究所