专利名称：大功率led阵列的散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热降温系统，尤其是一种大功率LED阵列的散热装置。
背景技术：
大功率LED是指拥有大额定工作电流的发光二极管。普通LED功率一般为0. 05W、 工作电流为20mA，而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦，工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。大功率LED作为第四代电光源，赋有“绿色照明光源”之称，具有体积小、安全低电压、寿命长、电光转换效率高、响应速度快、节能、环保等优良特性，同时具有无频闪、 色彩纯厚、亮度高的优点，必将取代传统的白炽灯、卤钨灯和荧光灯而成为21世纪的新一代光源。目前城市照明、户外广告、霓虹灯、灯箱等，采用大功率LED阵列作为发光体，功率达到一定量时，LED的散热问题一直是LED产品使用中遇到非常重要的问题。为了达到一定的亮度要求，如户外广告在夜间的炫丽效果，要将很多大功率LED灯珠密集排列形成阵列， 产生非常大的热量，严重影响LED灯珠的寿命和稳定性。大功率LED灯珠包括灯泡、灯座、正负极，其正面用于发光，背面(为平面)用于散热，其工作温度不能超过70度，目前LED阵列的散热方式一般为将灯珠的背面紧贴铝基板，灯珠的正负极也接入铝基板中的电极，铝基板再与金属散热器相连(散热器可做成多种形状，原则是散热面要大)，灯珠产生的热量通过背面传递到铝基板，再由铝基板扩散传递到散热器，散热器将热量发散至大气中。但散热效果好的散热器通常价格昂贵，并且由于增加散热面的要求，所以散热器的体积和重量都很大。有些地方采用了恒温器，当工作温度超过70度时自动断电，以保护LED灯珠，还有些地方甚至对大面积阵列的LED使用空调直接对着散热器吹，以加速热量的散发，成本相当高。即使这样，散热器也仍然满足不了密集大功率LED阵列的散热要求，因此，付出的代价是减少灯珠排列密度，导致亮度不够；或者大量换用发热量低的普通日光灯管，大大增加了用电量。尤其当普通日光灯或大功率LED阵列用于灯箱内时，由于灯箱本身是封闭的， 因此散热效果更不理想，直接影响了产品寿命，对过热损坏的灯具因灯箱的密封性，更换的成本会更高。
发明内容本实用新型的目的是要提供一种成本低，安装方便，寿命长，散热效果好的大功率 LED阵列的散热装置。适用于大型营业商场、学校、生产车间、户外广告、桥梁、隧道等需高亮度环境，其优点是环保节能，亮度高，不向空气中直接散热，不影响室内外温度。本实用新型是这样实现的大功率LED阵列的散热装置，包括散热体，其特征在于所述散热体由散热管和散热管内的吸热介质组成，所述散热管包括进口、出口和接触平面。散热管可以是塑料管或金属管，详述如下采用塑料管时，由于塑料管本身导热性差，所以需要在塑料管上对应LED灯珠的地方钻孔，孔的密度视LED灯珠的排列密度而定，然后插入金属螺钉(最好是一字的平头螺钉)，螺钉的尖头不穿过塑料管的另一侧(即螺钉的长度小于塑料管的直径)，孔的直径小于螺钉杆的直径以达到密封效果，此时，螺钉的头部可以作为接触平面，将LED灯珠紧贴固定在此接触平面上，灯珠产生的热量就可以通过金属螺钉传递到塑料管内的吸热介质中。采用金属管时，要保证金属管至少有一面为平面作为接触平面，以安置LED灯珠， 其横截面也可以为三角形或多边形。将LED灯珠的背面直接紧贴固定在金属管的接触平面上，灯珠产生的热量就可以通过金属管传递到金属管内的吸热介质中。LED灯珠与散热管接触平面一般采取粘合或焊接的方式，使灯珠背面与接触平面紧贴，以保证传热效果。所述吸热介质一般为水，也可以是油或其它吸热液体，原则上是吸热介质吸收LED 发光时所产生的热量以流动的方法直接有效的把热量带走，从而达到降温散热目的。吸热介质从散热管的进口进入，从出口出来，可以不断补充，也可以循环使用。不断补充的情况是将散热管的进口与自来水管相连，出口与水龙头相连，进口与出口不相连，水龙头出来的热水可以用于日常生活中。循环使用的情况是散热管的进口与出口形成封闭循环系统， 吸热介质带走灯珠热量后，经过循环路径冷却散热后，再回到灯珠所在位置，不断循环不断带走热量；其循环动力可由电泵提供。循环使用更节约资源成本和对外界的依赖性，适用于高度密集大功率LED阵列的工况环境。LED灯珠可以串联或并联在散热管上，吸热介质源源不断地将LED灯珠产生的热量带走，经测试，LED阵列发光体在本实用新型中的温度根据当地天气气温而定一般情况下不会超过当地的正常气温(一般在1046度之间，冬天更低)。特殊情况下，大面积的LED 阵列发光体的散热管可以直接用自来水喷洒降温，冷却回收再循环使用。另外，还可以在散热管的出口靠近发光体的位置设置感温元件，通过控制吸热介质的流量大小来达到恒温和更节能的目的。由于塑料和金属的可塑性，可以将散热管制成任意形状的互通容器，使LED阵列产生各种花样造型，如直接形成文字(企业名称)或图案(商标)，使本实用新型有了更为广阔的市场前景。综上所述，本实用新型由于节省了铝基板、散热器、恒温器和空调，大大节约了成本(和市场上单体LED灯具同等条件相比节约70%成本)，并且大大减少了发光体的体积和重量，更利于安装和修护，因是向管内散热而不是向空气中散热，即使在封闭的灯箱中使用，降温效果也不受影响，同时，也使更高密集更大型的LED阵列发光体的使用成为现实， 所以，本实用新型是一种成本低，安装方便，寿命长(可以达到LED灯珠发光寿命的理论值)，无污染，散热效果好的大功率LED阵列的散热装置。
图1是LED灯珠的结构示意图；图2是本实用新型实施例一(塑料管)的总体结构示意图；图3是本实用新型实施例二(金属管)的总体结构示意图；图中1，灯珠；2，灯泡；3，灯座；4，正负极；5，塑料管；6，孔；7，螺钉；8，吸热介质；9，进
口 ；10，出口 ；11，金属管；12，接触平面。
具体实施方式
以下结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型是大功率LED阵列的散热装置，如图1所示，LED灯珠1包括灯泡2、灯座3、正负极4，其正面用于发光，背面用于散热；以及由散热管和散热管内的吸热介质8组成的散热装置，所述散热管包括进口 9、出口 10和接触平面12。散热管可以是塑料管或金属管，如图2所示，实施例一采用塑料管5时，在塑料管 5上对应LED灯珠的地方钻孔6，孔6的密度视灯珠1的排列密度而定，然后插入金属螺钉 7,螺钉7的尖头不穿过塑料管5的另一侧，孔6的直径小于螺钉杆的直径以达到密封效果， 此时，螺钉的头部作为接触平面12，将灯珠1紧贴固定在此接触平面12上，灯珠1产生的热量就可以通过螺钉7传递到塑料管5内的吸热介质8中。所图3所示，实施例二采用金属管11时，所述金属管11至少有一面为平面作为接触平面12，以安置灯珠1，其横截面也可以为三角形或多边形。将灯珠1的背面直接紧贴固定在金属管11的接触平面12上，灯珠产生的热量就可以通过金属管11传递到金属管11 内的吸热介质8中。LED灯珠1与散热管接触平面12采取粘合或焊接的方式，使灯珠1背面与接触平面12紧贴，以保证传热效果。吸热介质8 一般为水，也可以是油或其它吸热液体，原则上是可流动的。吸热介质 8从散热管的进口 9进入，从出口 10出来，可以不断补充，也可以循环使用。不断补充的情况是将散热管的进口 9与自来水管相连，出口 10与水龙头相连，进口与出口不相连，水龙头出来的热水可以用于日常生活中。循环使用的情况是散热管的进口 9与出口 10形成封闭循环系统，吸热介质8带走灯珠1热量后，经过循环路径散热，再回到灯珠所在位置，不断循环不断带走热量。
权利要求1.大功率LED阵列的散热装置，包括散热体，其特征在于所述散热体由散热管和散热管内的吸热介质组成，所述散热管包括进口、出口和接触平面。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述的散热管为塑料管，塑料管有孔，金属螺钉插入孔中，所述孔的直径小于金属螺钉的螺杆直径。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述的散热管为金属管，所述金属管至少有一面为平面。
4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于所述的金属管的横截面为三角形或多边形。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于LED灯珠与散热管的接触平面紧贴，采取粘合或焊接的方式。
6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述的吸热介质为水或油。
7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述的散热管的进口和出口不相连。
8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述的散热管的进口和出口连接成封闭循环系统。
专利摘要本实用新型的目的是要提供一种成本低，安装方便，寿命长，散热效果好的大功率LED阵列的散热装置，包括散热体，所述散热体由散热管和散热管内的吸热介质组成，所述散热管包括进口、出口和接触平面。散热管为塑料管或金属管，LED灯珠与散热管接触平面一般采取粘合或焊接的方式，使灯珠背面与接触平面紧贴，以保证传热效果，吸热介质一般为水，也可以是油或其它吸热液体，吸热介质在散热管中流动，不断带走LED灯珠所产生的热量。
文档编号F21V19/00GK202177075SQ20112025625
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者杨胜文 申请人:杨胜文