专利名称：发光二极管灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(LED)灯具，特别是一种以平板式热管均热的LED灯具。
背景技术：
由于高功率发光二极管(LED)发光时容易产生相当大的热量，若LED灯具没有良 好的散热机制，会大幅降低LED的性能与寿命，如采用风扇做主动式散热，虽然散热能力较 强，但牵涉到噪音与风扇寿命的问题，尤其当风扇故障时，LED即会过热而迅速烧坏。相对 而言，另外采用自然对流散热的被动式散热机制，则是安静且无寿命限制。在目前的被动式散热机制中，多采用高热传导物质，如铜或铝等，作为散热的介 质，但由于这些物质的热传导系数仍有限，导致高功率LED在运作时，其温度仍不易有效地 降低，因此有采用高导热的长柱型热管或平板式热管来加强均热，使热能均勻散开至较大 面积，进而能使大面积的散热鳍片充分发挥被动散热的功能。然而，目前效果最佳、最广泛 应用的热管多采用铜质容器，若在LED灯具的组装中未能充分与环境隔绝，铜质容器壁容 易接触雨水和污染物质而发生锈蚀，缩短热管寿命，而影响到LED灯具的性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的之一是提出一种发光二极管灯具，其中平板式热 管设置于密封容器中，并且密封容器的内壁和外壁在与平板式热管连接的热流通路径区域 均设有导热界面物质，使得高功率的LED模块所释放出的热量可通过平板式热管扩散至密 封容器的较大的面积，进而经较大面积的散热鳍片结构散至外界的大气中，具有散热效率 高的优点。本发明的另一目的是提供一种发光二极管灯具，其中平板式热管受到密封容器的 充分保护，与环境中的水或污染物隔绝，具有免于锈蚀的优点，同时密封容器也提供LED灯 具模块的结构强度。本发明尤其适合用来提高光型较易调控的集中型LED模块的发光二极管灯具的 散热性能。为了达到上述目的，本发明一实施例的发光二极管灯具包含扁形的密封容器，其 底板的内壁、顶板的内壁及各侧壁建构一密封空间，底板定义有至少一个发光二极管模块 安装区；至少一个平板式热管设置于密封空间内，其上表面和下表面分别贴抵于密封空间 顶板的内壁和底板的内壁；以及至少一个发光二极管模块，该发光二极管模块包含基板和 至少一个电性连接于基板的发光二极管组件，基板贴抵于底板的发光二极管模块安装区的 外壁。
图1所示为本发明一实施例的发光二极管灯具的结构的示意图。
图2所示为本发明一实施例的发光二极管灯具的部分结构的示意图。图3所示为本发明一实施例的发光二极管灯具的部分结构的示意图。图4所示为本发明另一实施例的发光二极管灯具的部分结构的俯视示意图。图5所示为本发 明另一实施例的发光二极管灯具的结构的示意图。主要组件符号说明10LED 灯具14架体16密封容器18底板181内壁182LED模块安装区183夕卜壁184凸出部20顶板201内壁202夕卜壁22侧板221内壁24密封空间26平板式热管261上表面262下表面263蒸发区28LED 模块30基板32LED 组件34密封物质36散热鳍片结构361延伸部38第一界面物质40第二界面物质42第三界面物质44螺丝46导热板48隔板50贯穿孔60灯罩61灯罩通气开口
具体实施例方式图1所 示为本发明一实施例的发光二极管灯具的结构示意图，如图所示，LED灯具 10包含固设于架体14的一端的密封容器16，该密封容器16包含底板18、顶板20及侧板 22，三者之间以部分一体成型(例如，底板18与侧板22为一体成型)、黏接、焊接或螺丝锁 固的方式封合，并且底板18的内壁181、顶板20的内壁201及侧板22的内壁221建构一 密封空间24，其中底板18定义有LED模块安装区182 ；设置于密封空间24内的多个平板式 热管26，该平板式热管26具有上表面261及下表面262，且上表面261及下表面262分别 贴抵于密封容器16的顶板20的内壁201及底板18的内壁181 ；以及多组LED模块28，每 一组LED模块28包含基板30及电性连接于基板30的LED组件32，基板30贴抵在底板18 的LED模块安装区182的外壁183上，且LED模块28与底板18的接合面四周设置有密封 物质34或封套，以对基板30做密封性保护；此外在顶板20的外壁202设置有散热鳍片结 构36。在一实施例中，请参阅图1，还有第一界面物质38设置于LED模块28的基板30与 密封容器16的底板18的外壁183之间，第二界面物质40至少设置于底板18的LED模块安 装区182的内壁181与平板式热管26的蒸发区下表面262之间，第三界面物质42设置于 平板式热管26的上表面261与密封容器24的顶板20内壁201之间，第一界面物质38、第 二界面物质40及第三界面物质42可为焊料、导热贴片、导热膏或导热胶等导热界面物质， 以降低基板30与底板18外壁183之间、底板18内壁181与平板式热管26的下表面262 之间、及平板式热管26的上表面261与顶板20的内壁201之间的接触热组，以增加导热效 率。其中，平板式热管26本身为内含少量工作流体(图中未示)的密封腔体，腔体内 壁贴附一层毛细结构物(图中未示)，且定义有作为蒸发器的区域，即蒸发区263，该蒸发区 263通常指平板式热管26接触LED模块安装区182的区域，而不是属蒸发区263的其它区 域即为冷凝区；LED组件32发光所产生的废热经基板30与密封容器16的底板18传至平 板式热管26的蒸发区263，使蒸发区263中的工作流体吸收热源的热量而成为蒸汽，蒸汽在 管体内部均勻扩散并进而在大面积的冷凝区凝结，凝结所释放出的热量传至大面积的散热 鳍片结构36与密封容器16的外壁，热量再通过自然对流作用从散热鳍片结构36与密封容 器16的外壁散至外界的大气中。接续上述说明，密封容器16为可具有各种外型的板状，例如平板状或弧形板状， 而且密封容器16的顶板20与散热鳍片结构36之间可为一体成型或组装的设计，而LED模 块28的基板30则可以通过焊接方式或螺丝锁固方式固定于密封容器16的底板18上；在 一实施例中，如图2所示，使底板18的LED模块安装区182的厚度大于底板18其它区域的 厚度，而具有凸出部184，以当利用螺丝44锁固LED模块28到底板18的凸出部184时，增 加螺丝44的锁紧强度，而底板18的其它区域的厚度则可大幅降低，以达到轻薄的要求，其 中凸出部184与LED模块28的基板30之间也设置有第一界面物质38。在另一实施例中，当密封容器16的底板18为铝板时，由于铝板面不易进行软焊， 如图3所示，在底板18的LED模块安装区182嵌设多个导热板46，优选为高导热金属板， 例如铜板，该导热板46具有可软焊的表面，得以与LED模块28的基板30作焊接接合，其中 该多个导热板46与LED模块28的基板30之间也设置有第一界面物质38 ；此外，在密封容器16的底板18的内壁181与平板式热管26的下表面262之间也可以通过软焊方式进行 连接，以有效降低各界面之间的接触热阻。图4所示为本发明另一实施例的发光二极管灯具的部分结构的俯视示意图，如图 所示，密封容器16的底板18 (示于图1)中央集中设置有四组LED模块28，并且在密封空间 24(示于图1)中设置隔板48，隔板48的相对两端分别固设于顶板20的内壁201 (示于图 1)和底板18的内壁181 (示于图1)，以将密封空间24区隔为两个空间，并分别在每一空间 设置一组平板式热管26，使平板式热管26的上表面261及下表面262 (示于图1)分别贴抵 于密封容器16的顶板20的内壁201和底板18的内壁181，而且密封容器16的顶板20的 外壁202设置有散热鳍片结构36，其中优选为，在隔板48上且散热鳍片结构36之间设置多 个贯穿孔50，以贯穿顶板20、隔板48与底板18，以利于冷空气经由贯穿孔50向上流入散热 鳍片结构36的鳍片间隙中，以加强散热能力。图5所示为本发明另一实施例的发光二极管灯具的结构示意图，相对于图1所示 的结构，本实施例增加了灯罩60，其上设置多个灯罩通气开口 61，便于上浮的对流气体的 流通。图5还公开散热鳍片结构36可增加延伸部361，延伸超过密封容器16所涵盖的面 积，以增大散热面积。在本发明中，由于平板式热管设置于密封容器中，并且密封容器的内壁和外壁在 热流通路径区域均设有导热界面物质，使得高功率的LED模块所释放出的热量可通过平板 式热管扩散至密封容器的较大的面积，进而经较大面积的散热鳍片结构和密封容器外壁散 至外界的大气中；此外，密封容器也可提供LED模块组装的结构强度，而且平板式热管还受 到密封容器的充分保护，与环境中的水或污染物隔绝，具有免于锈蚀的优点；另一方面，由 于本发明的LED灯具具有散热效率高的优点，还可适用于使用集中型LED模块的LED灯具 上，使LED灯具具备有光型较好的优点。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人 员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即凡是依本发明所公开的 精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求内。
权利要求
1.一种发光二极管灯具，其特征在于，包含一密封容器，该密封容器包含一底板、一顶板及一侧板，并且所述底板的一内壁、所述 顶板的一内壁及所述侧板的一内壁建构一密封空间，所述底板定义有至少一个发光二极管 模块安装区；至少一个平板式热管，该平板式热管具有一上表面和一下表面，所述平板式热管设置 于所述密封空间内，并且所述上表面和所述下表面分别贴抵于所述顶板的所述内壁和所述 底板的所述内壁；以及至少一个发光二极管模块，该发光二极管包含一基板和至少一个电性连接于所述基板 的发光二极管组件，所述基板贴抵于所述底板的所述发光二极管模块安装区的一外壁。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，还包含一散热鳍片结构设置于 所述顶板的一外壁。
3.如权利要求2所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述散热鳍片结构包含一延伸 部，延伸超过所述密封容器所涵盖的面积。
4.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，还包含一封套或一封装物质包 覆所述基板。
5.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，还包含一第一界面物质设置于 所述基板与所述底板的所述外壁之间，一第二界面物质设置于所述底板的部分所述内壁与 所述平板式热管的部分所述下表面之间，一第三界面物质设置于所述顶板的所述内壁与所 述平板式热管的所述上表面之间。
6.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述第一界面物质、所述第二界 面物质及所述第三界面物质为焊料、导热贴片、导热膏或导热胶。
7.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述底板的所述发光二极管模 块安装区的厚度大于所述底板其它区域的厚度。
8.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述基板以焊接方式或螺丝锁 固方式固定于所述底板。
9.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，还包含一隔板设置于所述密封 空间，所述隔板的相对两端分别固设于所述顶板的所述内壁及所述底板的所述内壁，其中 在所述顶板对应所述隔板处设置有多个贯穿孔贯穿所述顶板、所述隔板及所述底板。
10.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述底板的所述发光二极管模 块安装区嵌设有至少一个导热板，以供与所述发光二极管模块的所述基板接合。
11.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述密封容器的所述底板、所 述顶板及所述侧板间是以部分一体成型、黏接、焊接或螺丝锁固的方式封合，以构成所述密 封空间。
12.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述密封容器呈平板状或弧形 板状。
13.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，还包含一灯罩置于所述密封容 器的上方，所述灯罩包含多个通气开口。
全文摘要
一种发光二极管灯具，包含至少一个平板式热管设置于密封容器中，并且平板式热管的上表面和下表面分别贴抵于密封容器的顶板内壁与底板内壁，至少一个发光二极管模块设置于密封容器的底板，并且发光二极管模块的基板贴抵于底板外壁，发光二极管模块所释放出的热量经由密封容器的底板传至平板式热管底部的蒸发区，再通过平板式热管中的蒸汽扩散至密封容器的较大的面积而散至大气中，以提高散热效率，而且平板式热管受到密封容器的充分保护，具有较高的灯具坚硬度以及与环境中的水或污染物隔绝的优点。
文档编号F21V29/00GK102032457SQ200910176669
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者王训忠 申请人:王训忠