插针连接玻璃热管led灯具的制作方法
【专利摘要】插针连接玻璃热管LED灯具，包括玻璃热管、LED、驱动电源、与外界的电气连接界面和控制系统，其特征是玻璃热管管壳各部分无缝融封密封连接为一体；玻璃热管的热端表面与LED的表面相吻合并且LED与玻璃热管热端传热连接；LED两端各含有一个玻璃热管管壳卡簧件，卡簧件包括两个簧片，各簧片的自由端各含有一根以上插针；卡簧件与玻璃热管热端传热连接；插针插入一个带锁柄插针座实现两者之间的电气连接。本实用新型插针连接玻璃热管LED灯具其玻璃热管热端绝缘可以直接与LED传热连接，散热能力强、LED灯具的使用年限长、玻璃性能稳定耐候性极强气密性好。插针插入带锁柄插针座实现两者之间的电气连接既牢固，又方便维修和升级。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及插针连接玻璃热管LED灯具。LED是激光发光两极管的英语简 称，可以看作是本【技术领域】公认的专业术语。 插针连接玻璃热管LED灯具
【背景技术】
[0002] 采用重力热管的LED灯具，其大致结构应该为热管下面的热端传热连接若干个 LED。热管在这里起的主要作用应该是实现热流密度变换和散热。有关的热流密度变换为 大致从约〇. 5瓦/平方厘米变换为约0. 06瓦/平方厘米。
[0003] 考察现有的LED灯具，对于其中的一个长*宽为5*7毫米、总功率0. 6瓦、光效 21%的LED并且除发光以外的能量全部通过表面传导进入环境、LED全部表面积取1厘米2 (0.5*0. 7*2+0. L 25* (7+5+7+5)),其散热负荷的热流密度为 0.6* (1-0.21)/1=0. 474 瓦 /厘米2。如果不采用散热器，LED的表面温度会超过100°C。
[0004] 又，对于一个散热负荷为10瓦的带散热器的LED,以其散热器表面的散热面积200 平立方厘米计，则其散热功率密度为〇. 05瓦/厘米2。作为对照参考：太阳光曝射的峰值 强度约为1千瓦/ m2合0. 1瓦/厘米2。一个表面积170厘米2的25瓦白炽灯灯泡，由于 玻璃泡壳对红外线的阻挡和吸收作用，使得玻璃泡壳表面的温度明显上升。这里，取通过玻 璃泡壳的散热功率10瓦，则其通过玻璃泡壳传导的散热功率密度为10/170?0. 0588瓦/ 厘米2。
[0005] 物体散热功率与散热表面温升的计算公式为：
[0006] Q=K*AT*S............S
[0007] 式1中Q为散热功率，量纲为瓦；K为从玻璃热管冷端表面到空气的传热系数，量 纲为瓦/ (°C * m2) ; ΛT为空气受热的升温，量纲为K或者°C ;S为与空气接触的玻璃热管 冷端的面积，量纲为平方米。
[0008] 将Q=10, K=23瓦/ ( °C * m2)，S=0. 02 m2代入；得所述散热模型的温升 Λ T ~ 21. 74°C。当S=0. 017 m2时得到温升Λ T ~ 25. 58°C。这里所有的散热负荷都以几乎 平均的温度通过与空气换热进入环境。实际上，传热系数K的数值还与表面状态包括清洁 状态和发射率有关。
[0009] 对于LED灯具，其从LED到空气的散热途径远比白炽灯复杂。将LED灯具散热器 表面相对环境温度30°C的温升值取21. 74°C，并取LED与热管热端之间导热材料的温度降 2°C、热管热端管壁的温度降2°C、从热管热端到冷端两相流换热的温度降忽略不计、热管冷 端管壁的温度降1°C，则可知所述LED的表面温度将达到30+21. 74+1+2+2=56. 74°C。鉴于 LED的表面温度随环境温度和其本身热流密度变化而变化。当设定环境温度的最高值为 30°C、传热系数设定为23以及LED的最高温度为64°C时，每瓦散热功率需要的玻璃热管冷 端面积至少为15平方厘米；相应的热流密度为0. 0667瓦/厘米2。在此工况下，LED10万 小时的光衰可望低于20% ;而现有少数劣质LED灯具仅仅一个夏季光衰就会达到50%以上。
[0010] 中国专利2008200495178公开了一种大功率热管LED照明装置，包括有LED、基座、 热管，以及设置有散热装置，基座的一侧设置有一个或者一个以上的LED，热管的一端即热 端与所述的基座相连接、另一端即冷端与所述的散热装置相连接。热管与基座之间直接焊 接或者填充导热硅脂而不用其他中间传热介质，热阻相对较小，热量传递效率高。具有结构 简单，散热效果好，工作可靠的特点。但其采用基座传热连接LED需要设置电气绝缘层实现 电气隔离；其在金属热管冷端配置散热翅板作为与空气的换热界面，由于热管冷端与散热 翅板之间也有温度降，并且散热翅板的表面温度不均匀，因而增加了散热环节和与空气的 换热热阻；散热片产生成本并且不容易清洁；金属热管热端与LED之间需要耐压较高的绝 缘层，绝缘层本身存在热阻。LED表面因为热流密度大，同样的热阻，温度降会大许多。由于 LED对温度敏感，温度超过65°C LED会较快衰退。因此，削减传热环节和减小传热环节的热 阻就具有重要意义。
【发明内容】
[0011] 现有的一种计算机多针CPU，采用一种带锁柄的多针CPU插座进行连接。这种带锁 柄的多针CPU插座有一个锁柄，当带锁柄的多针CPU插座插入多针CPU后，按下锁柄就可以 锁住多针CPU。
[0012] 本实用新型的目的是要提供插针连接玻璃热管LED灯具。
[0013] 本实用新型实现其目的的技术方案：制造一个插针连接玻璃热管LED灯具，包括 玻璃热管、LED、驱动电源、与外界的电气连接界面和控制系统。玻璃热管包括玻璃管壳、排 气管、工质和吸液芯网。玻璃管壳包括高透明玻璃管壳和彩色玻璃管壳。与外界的电气连 接界面包括两芯电线或者灯泡螺口连接件。当所述LED色彩或者色温为恒定时，组成所述 色彩或者色温的多个LED包括三基色LED与外界可以只用一组两根导线实现与外界的电气 连接；当所述LED色彩或者色温为可调节时，组成所述色彩或者色温的多个LED包括三基色 LED与外界各自分别采用一组两根导线实现与外界的电气连接。玻璃热管管壳各部分无缝 融封密封连接为一体；玻璃热管的热端表面与LED的表面相吻合并且LED与玻璃热管热端 传热连接。LED两端各含有一个玻璃热管管壳卡簧件，卡簧件包括两个簧片，各簧片的自由 端各含有一根以上插针。卡簧件与玻璃热管热端传热连接；插针插入一个带锁柄插针座实 现两者之间的电气连接。
[0014] 还可以令所述控制系统包括主控电路、存储器、人机界面及其接口电路、三基色 LED的三个驱动电源控制器及其接口电路和软件包括应用程序；所述主控电路、存储器、人 机界面接口电路和三基色LED的三个驱动电源控制器接口电路通过总线信号连接。所述人 机界面包括一个触摸器件，所述触摸器件包括带有各种底色的触摸屏。
[0015] 本实用新型的有益效果：本实用新型插针连接玻璃热管LED灯具其玻璃热管热端 绝缘可以直接与LED传热连接，在以玻璃热管冷端直接散热的情况下，其从LED到环境的传 热途径最短仅仅包括LED与玻璃热管之间的传热胶或者弹性导热膜和玻璃热管。实际效果 为：在热管散热器甚至是散热器造价平均降低50至70%前提下，光衰20%的使用年限从现 有热管散热器或者铸铝散热器产品的平均2至3年延长至7年以上。铸铝散热器涉及的有 色金属浇铸为重大污染源；而玻璃热管的加工可以只涉及燃气火头，其环境负荷微不足道。 并且由于玻璃热管LED灯具的使用年限长3倍、玻璃热管散热器生产过程中碳排放少，环境 效益明显。具有大比表面积的玻璃热管冷端包括在玻璃热管冷端制作折褶可以大幅度增加 散热面积进一步降低LED的温度并且造价增加极少。玻璃性能稳定耐候性极强气密性好， 与金属热管相比使用寿命成倍提高。采用高透明玻璃制造热管可以带来或者保持一些全新 的视觉体验。采用高透明玻璃制造热管还可以令LED发出的光线中经过若干次反射透射的 漫射光部分通过玻璃热管管壁向上向外照亮克服LED灯具不能360度照明的局限。
[0016] 本实用新型插针连接玻璃热管LED灯具不采用散热片只依靠玻璃热管冷端散热 与采用散热片的热管LED灯具相比具有表面容易清洁的优点。在玻璃热管管壁凃制二氧化 钛光触媒涂层，可以利用灯具的光线持续分解与所述二氧化钛涂层接触的有机物污垢，起 到自动清洁的效果；尤其是采用高透明玻璃制造热管，可以令光线经过反射透射更多地到 达灯具的全部表面进行自动清洁。
[0017] 玻璃热管轻、耐腐蚀、与工质相容性好、管壁放气90%以上为与工质特性一致或者 无害的水蒸汽。
[0018] 插针插入带锁柄插针座实现两者之间的电气连接既牢固，又方便维修和升级。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020] 图1是一个LED的卡簧件与玻璃热管卡接式传热连接和与电气连接的正视结构示 意图。
[0021] 图2是一个LED的卡簧件与玻璃热管卡接式传热连接和与带锁柄插针座电气连接 的侧视结构示意图。
[0022] 图3是一个玻璃热管LED灯具控制系统的总线框图。
[0023] 图中1.玻璃热管；2. LED ;3.驱动电源；4.电气连接界面；5.控制系统；6.人机界 面；7.卡簧件；8.插针；9.带锁柄插针座；11.主控电路；12.存储器；13.人机界面接口电 路；14.三基色LED的三个驱动电源控制器接口电路；17.总线。
【具体实施方式】
[0024] 图1至2共同给出本实用新型第一个实施例。
[0025] 图1和图2中，插针连接玻璃热管LED灯具包括玻璃热管1、LED2、驱动电源3、与 外界的电气连接界4面和控制系统5。控制系统5包括人机界面6。LED2两端各含有一个 玻璃热管管壳卡簧件7,卡簧件7含有两个簧片，各簧片的自由端各含有插针8。卡簧件7 与玻璃热管1热端传热连接。为提高传热效率，LED2上与玻璃热管接触的表面可以凃制导 热粘结材料或者设置弹性导热膜。插针8插入一个与之配合的带锁柄插针座9实现与带锁 柄插针座9的电气连接。
[0026] 卡簧件7的优点包括简化或者省略了 LED电路板。图1和图2实施例还适用于长 条形的LED灯具，这种情况下只要在一支长玻璃热管热端均布带卡簧件7的LED2就行。
[0027] 图3给出本实用新型第二个实施例。
[0028] 图3中，玻璃热管LED灯具控制系统包括主控电路11、存储器12、人机界面及其接 口电路13、三基色LED的三个驱动电源控制器及其接口电路14和软件包括应用程序。所述 主控电路11、存储器12、人机界面接口电路13、三基色LED的三个驱动电源控制器接口电路 14通过总线17信号连接。
[0029] 图3实施例的人机界面包括一个触摸器件。所述触摸器件包括带有各种底色的触 摸屏。
[0030] 可以通过软件包括应用程序使所述LED灯具的状态根据用户触摸触摸屏部位的 变化而变化，譬如用户触摸触摸屏上的红色，LED就发出与之相同的红色光。
【权利要求】
1. 插针连接玻璃热管LED灯具，包括玻璃热管、LED、驱动电源和与外界的电气连接界 面，玻璃热管包括玻璃管壳、排气管、工质和吸液芯网；与外界的电气连接界面包括两芯电 线或者灯泡螺口连接件，其特征是LED两端各含有一个玻璃热管管壳卡簧件，卡簧件包括 两个簧片，各簧片的自由端各含有一根以上插针；卡簧件与玻璃热管热端传热连接；插针 插入一个带锁柄插针座实现两者之间的电气连接。
2. 根据权利要求1所述的插针连接玻璃热管LED灯具，其特征是LED (2)上与玻璃热 管接触的表面凃制有导热粘结材料。
【文档编号】F21Y101/02GK203892909SQ201420056133
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】林建平 申请人:林建平