一种利用流体相变循环强化散热的led工矿灯的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，包括顶盖，顶盖内置有电源，顶盖下部连接有散热翅片，散热翅片下端安装有灯罩，散热翅片内部设有中空腔体，中空腔体的底端面下固定有LED发光模块，中空腔体接近底部处相对两侧的一侧引出一个排出管口，另一侧引出一个进入管口，排出管口和进入管口通过回路管连通，中空腔体的顶部设置有充液管口，所述中空腔体的底部设置有隔环。在中空腔体、LED发光模块、排出管口、进入管口、回路管及充液管口组成的密闭空间中注入流体工质，采用流体的相变传热，导热效率高，散热效率快，整个灯体上的散热翅片温度均匀；同时利用了灯罩充当散热表面，减小了散热器金属需求量，降低散热成本。
【专利说明】一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED散热技术，特别是一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯。【背景技术】
[0002]大功率LED灯是将电能转化为光能的最有效方式，其本身同时兼具低电压、低能耗、长寿命、高可靠性、易维护、响应速度快等优点，也符合绿色照明工程节能与环保的要求，被认为必将成为第四代照明光源，市场前景十分广阔。LED是冷光源，产生的热量不能靠辐射发出。而目前LED芯片的最终发光效率只有约15%-30%，大部分电能转化成了热量，若不能及时排出将造成芯片温度升高。由于温度升高而产生的各种热效应会严重影响到LED器件的使用寿命和可靠性。对于大功率LED芯片组成的光源，其发热问题是不容忽视的，未及时散热不仅导致LED芯片的发光效率急剧下降，同时有可能使芯片烧毁，造成严重损失，因此必须考虑合适的散热方案。大功率LED工矿灯，通常需要很大的散热面积，目前市场上的LED工矿灯仅仅依靠太阳花散热器导热散热，但散热器过长、过大会出现远离光源处的翅片表面温度低，近离光源处的翅片温度较高的现象，无法起到良好的散热效果。
[0003]大功率的LED工矿灯一般都有较大的灯罩，如果能利用灯罩表面作为LED的散热面将一举两得，降低成本。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，利用灯罩表面作为LED的散热面，快速散热。
[0005]本发明解决其问题所采用的技术方案是:
一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，包括顶盖，所述顶盖内置有电源，所述顶盖下部连接有散热翅片，所述散热翅片下端安装有灯罩，所述散热翅片内部设有中空腔体，所述中空腔体的底端面下固定有LED发光模块，所述中空腔体接近底部处相对两侧的一侧引出一个排出管口，另一侧引出一个进入管口，所述排出管口和进入管口通过回路管连通，所述中空腔体的顶部设置有充液管口，所述中空腔体的底部设置有隔环。
[0006]进一步，所述LED发光模块的基板直接与中空腔体底端面密封固定连接。
[0007]进一步,所述排出管口的位置略高于进入管口。
[0008]进一步，所述回路管紧密盘绕在所述LED工矿灯的灯罩上。
[0009]进一步，所述中空腔体的底端面设置有用于强化沸腾散热的细微结构。
[0010]进一步，所述回路管上涂有导热膏或胶。
[0011 ] 进一步，所述顶盖上设置有吊钩。
[0012]进一步，所述中空腔体、LED发光模块、排出管口、进入管口、回路管及充液管口共同组成一个密闭空间。
[0013]进一步，将所述密闭空间抽真空后，通过充液管口向中空腔体底部注入一定容量的流体工质。[0014]进一步，所述流体工质包括水、甲醇、乙醇及各类制冷剂。
[0015]本发明的有益效果是:
本发明采用一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，在中空腔体、LED发光模块、排出管口、进入管口、回路管及充液管口组成的密闭空间中注入流体工质,采用流体的相变传热，导热效率高，散热效率快，整个灯体上的散热翅片温度均匀；同时利用了灯罩充当散热表面，减小了散热器金属需求量，降低散热成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0017]图1是本发明所述LED工矿灯的整体结构示意图；
图2是本发明所述LED工矿灯的剖示图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1与图2所示，本发明提供了一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，包括顶盖1，所述顶盖I内置有电源2，所述顶盖I下部连接有散热翅片3，所述散热翅片3下端安装有灯罩4，所述散热翅片3内部设有中空腔体5，所述中空腔体5的底端面下固定有LED发光模块6，所述中空腔体5接近底部处相对两侧的一侧引出一个排出管口 7，另一侧引出一个进入管口 8，所述排出管口 7和进入管口 8通过回路管9连通，所述中空腔体5的顶部设置有充液管口 10,所述中空腔体5的底部设置有隔环11。
[0019]所述中空腔体5、LED发光模块6、排出管口 7、进入管口 8、回路管9及充液管口 10共同组成一个密闭空间。该密闭空间经过抽真空后充入适量流体工质，充入工质的量以液位高于中空腔体5底面少许，约I?3cm即可，充入的流体工质始终处于气液两相的状态。流体可为水、甲醇、乙醇、各类制冷剂等相态容易变化的工质。
[0020]所述LED工矿灯在工作时，LED发光模块6工作时产生的热传递给中空腔体5的底面，促使其底面上的液态工质沸腾换热，为了加快沸腾换热，在所述中空腔体5的底面设置有用于强化沸腾散热的细微结构12。汽化的后的气态工质上升至中空腔体5内壁上冷凝，将热量传递给中空腔体5，中空腔体5通过导热将热量导至散热翅片3，最终将热量散发到空气中。与此同时，冷凝后的工质变成液态沿着中空腔体5的壁面流至底面，由于底面设置有隔环11，使得冷凝后的液态工质只能从排出管口 7排出，进入回路管9。为了充分利用工矿灯中灯罩4的截面散热，将回路管9紧密盘绕在所述LED工矿灯的灯罩4上，回路管9上也可以涂有导热膏或胶，以加速散热。这样，流过回路管9的热流体将热量通过其本身传递给灯罩4，灯罩4和回路管9共同将热量散入至空气中，提升散热速度。最终，流体工质通过进入管口 8流回中空腔体5底面隔环11以内继续吸收热量并沸腾，以完成下一次循环。如此，LED发光模块6工作时产生的热量将随着流体工质的循环，源源不断的传递给散热翅片3和灯罩4，最终向空气散热。
[0021]从以上LED工矿灯的工作过程中可知，LED工矿灯由于使用相变(工质的气流变化)传热，有效地提升了导热效率及散热速度，整个灯体上的散热翅片温度均匀；利用了灯罩4作为散热表面，减小了散热器金属需求量，降低散热成本的同时提升了散热效率；由于灯罩4具有很大的表面积，足以使得LED发光模块6维持在较低的温度下工作。[0022]为了保证LED发光模块6所产生的绝大部分热量散热出去,将LED发光模块6的基板直接与中空腔体5的底端面密封固定连接，且中空腔体5的底端面采用导热性好的材料制成，包括金属等材料。这样，LED发光模块6工作时便可进一步快速散发热量，降低LED发光模块6本身的温度。除此之外，也可以直接将发光模块6的基板直接作为中空腔体5的底面，以便进一步提升散热效率。
[0023]在具体设置时，所述排出管口 7的位置略高于进入管口 8，这样，在隔环11的作用下，冷凝后的液态工质只能从排出管口 7排出，进入回路管9，并最终流至进入管口 8。
[0024]为了充分利用灯罩4进行散热，回路管9除了紧密盘绕在灯罩4表面之外，其在灯罩4上循环的匝数可以设置为三匝或多数，当然，不同的大小的灯具需要根据实际需要进行设置。
[0025]为了使用方便，所述顶盖I上设置有吊钩13.以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种利用流体相变循环强化散热的LED工矿灯，其特征在于，包括顶盖(I)，所述顶盖(I)内置有电源(2 )，所述顶盖(I)下部连接有散热翅片(3 )，所述散热翅片(3 )下端安装有灯罩(4)，所述散热翅片(3)内部设有中空腔体(5)，所述中空腔体(5)的底端面下固定有LED发光模块(6 )，所述中空腔体(5 )接近底部处相对两侧的一侧引出一个排出管口( 7 )，另一侧引出一个进入管口(8)，所述排出管口(7)和进入管口(8)通过回路管(9)连通，所述中空腔体(5)的顶部设置有充液管口(10)，所述中空腔体(5)的底部设置有隔环(11)。
2.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述LED发光模块(6)的基板直接与中空腔体(5)底端面密封固定连接。
3.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述排出管口(7)的位置略高于进入管口(8)。
4.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述回路管(9)紧密盘绕在所述LED工矿灯的灯罩(4)上。
5.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述中空腔体(5)的底端面设置有用于强化沸腾散热的细微结构(12)。
6.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述回路管(9)上涂有导热膏或胶。
7.根据权利要求1所述的LED工矿灯，其特征在于，所述顶盖(I)上设置有吊钩(13)。
8.根据权利要求1至7任一所述的LED工矿灯，其特征在于，所述中空腔体(5)、LED发光模块(6)、排出管口(7)、进入管口(8)、回路管(9)及充液管口(10)共同组成一个密闭空间。
9.根据权利要求8所述的LED工矿灯，其特征在于，将所述密闭空间抽真空后，通过充液管口( 10 )向中空腔体(5 )底部注入一定容量的流体工质。
10.根据权利要求9所述的LED工矿灯，其特征在于，所述流体工质包括水、甲醇、乙醇及各类制冷剂。
【文档编号】F21Y101/02GK103994368SQ201410198579
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】岑继文, 刘少群, 王亦伟, 范世练, 蒋方明 申请人:珠海市珈玛灯具制造有限公司, 中国科学院广州能源研究所