超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法.pdf

本发明公开了超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法，所述的超真空热管散热装置，包括铜质或铝质导热板、超真空热管和散热鳍片；应用了所述的超真空散热装置的模块化大功率LED路灯，包括铝基板、大功率LED、铝外框、橡胶垫圈、玻璃盖、金属压圈和所述的超真空散热装置。应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯克服了现有技术的缺陷，提高了模块化大功率LED路灯的散热效率，延长了模块化大功率LED路灯的使用寿命。

1、  超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法，其特征在于：所述的方法将超真空散热装置与模块化大功率LED路灯融合在一起。

2、  根据权利要求1所述的超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法，其特征在于：所述的模块化大功率LED路灯工作时，大功率LED产生的热量通过铝基板迅速传到所述的超真空散热装置的热管加热端和导热板上，所述的超真空散热装置的超真空热管内的工作介质在真空度较高的条件下，超真空散热装置的加热端吸收外部热量，超真空散热装置的超真空热管内的工作介质由液态变为气态，所述的气态工作介质在蒸汽压力的作用下流向散热端，所述的气态工作介质再通过释放汽化潜热变成液态，所述的液态工作介质依靠重力或毛细抽吸力又回到加热端，完成一个工作循环；如此循环往复，不断地将热量由发热端传到散热端，使整体超真空热管两端的温度趋于平衡。

3、  根据权利要求2所述的超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法，其特征在于所述的超真空散热装置的导热板的材质可以是铜或者铝。

4、  应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯，包括铝基板，大功率LED模块，铝外框，橡胶垫圈，玻璃盖，金属压圈，其中，LED驱动电路连接到大功率LED模块上，大功率LED模块和驱动电路焊接在铝基板上，透明玻璃盖通过橡胶垫圈和金属压圈固定在铝外框上，其特征在于：所述的应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯还包括超真空散热装置，铝基板通过导热硅胶固定在超真空散热装置的导热铜板或铝板上。

5、  根据权利要求4所述的应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯，其特征在于：为了使超真空散热装置更好地散热，所述的应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯的大功率LED模块与模块间隔处开有空气进风口，出风口和导流孔。

超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法
技术领域
本发明涉及超真空散热装置在LED路灯中的应用方法，特别涉及超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法。
背景技术
随着LED技术日新月异的发展，LED路灯、投射灯等装置向大功率、紧凑化、轻量化发展。由于LED单位体积内所产生的热量增加很快，同时，由于温度过高极易产生光衰问题，因此对LED元器件进行热控制是其向前发展的重要问题。与此同时，有效的散热面积却相对减少，由于LED元件的可靠性与温度成反比，设备的故障率随元器件温度升高而成指数关系增长，因此应严格控制元器件温度，从而可靠的散热技术成了研究的重点课题。LED的散热尤为重要，采用传统的散热方法根本无法解决这一难题，只有应用热管高效传热的理论，制作新型的散热装置，不但散热效果远远好于型材散热器，才能改变传统的散热方法，使LED散热可靠性得到提高。公告号为CN1928485的专利文献公开了一种热管散热器，并在其中阐述了热管散热的高效率性，但在现有技术中还没发现把此技术应用到模块化组合式大功率LED路灯中的实例。
现有的大功率LED路灯都是一体散热片式的，大功率LED路灯工作时产生的热量传导到散热片上，然后再辐射出去，这种一体式的大功率LED路灯散热慢，效率不高，而且散热片与空气的对流不好，降低了散热效率，如果采用增大散热面积的方式提高散热效率，路灯的体积和重量都会增加，由此导致成本增加，而且一体式的大功率LED路灯需要开发铝压铸模具，投入很大，产品的成本就更高，不利于推广。公告号为CN101144603A的专利文献公开了一种一体式散热LED路灯，此大功率LED路灯利用散热片与外壳相连来达到散热目的，而且散热片封闭在灯罩里，不能和空气形成回流，降低了散热效率。
发明内容
本发明旨在提供一种将超真空散热装置与模块化大功率LED路灯融合在一起的方法，从而克服现有技术的缺陷，提高LED路灯的散热效率，延长LED路灯的使用寿命。
本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法的技术方案如下：
所述的模块化大功率LED路灯包括：包含超真空散热装置的大功率LED模块，电源控制电路和外壳。
所述的超真空热管散热装置，包括导热板、超真空热管和散热鳍片。其中，超真空热管的一端与导热板连接，超真空热管的另一端与散热鳍片连接。导热板选用高导率的铜板或铝板，所述的高导率铜板或铝板上设有圆形凹槽，所述的超真空热管的加热端嵌在铜板或铝板上的凹槽内，与铜板或铝板彻底连接；导热板直接与铝基板通过快速导热胶固定连接；散热鳍片与超真空热管连接处的有通风孔；超真空热管内以传热流体为工作介质。
进一步地，超真空热管与铜板或铝板是同一种材质，使得热阻有所减小；散热鳍片与超真空热管连接处的通风孔可以加快不同方向的空气流通速率。
所述的包含超真空散热装置的大功率LED模块与电源控制电路连接；包含超真空散热装置的大功率LED模块安装在外壳中；所述的外壳上开有一定数量的不同方向的进风口和出风口，所述的外壳包括上壳和面罩，面罩在与模块光源透光处留有窗口，模块与模块间隔处开有空气进风口、出风口和导流孔。
进一步地，所述的模块与模块间隔处开有的空气进风口、出风口和导流孔，为超真空散热装置创造了更好的散热条件。
单个的包含超真空散热装置的大功率LED模块已具有IP65的防护等级，因此，只需要选用任意一种含超真空散热装置的大功率LED模块进行组合就可以实现功率不同、外形各异的模块化大功率LED路灯。
所述的模块化大功率LED路灯工作时，大功率LED产生的热量通过铝基板迅速传到所述的超真空散热装置的超真空热管的加热端和导热板上，所述的超真空散热装置的超真空热管内的工作介质在真空度较高的条件下，超真空散热装置的加热端吸收外部热量，超真空散热装置的超真空热管内的工作介质由液态变为气态，所述的气态工作介质在蒸汽压力的作用下流向散热端，所述的气态工作介质再通过释放汽化潜热变成液态，所述的液态工作介质依靠重力或毛细抽吸力又回到加热端，完成一个工作循环；如此循环往复，不断地将热量由发热端传到散热端，使整体超真空热管两端的温度趋于平衡。
本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法的有益效果如下：
1、本发明的超真空散热装置采用超真空热管作为热传导器件，它充分利用热传导原理的快速热传递性质，利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热量，热阻很小，可以在较小的温差下传递很大的热量，以独特的传热方式实现超常的传热、散热效果；本发明的超真空散热装置属于静止型机械结构，无相对运动零件，没有噪音、没有磨损、没有污染，属于绿色环保型产品；本发明的超真空散热装置的使用寿命在20年以上，在寿命期间内无意外机械损伤，不会损坏，不用维护，属于免维护产品，因此给用户带来极大方便。
2、本发明的超真空散热装置中的超真空热管直接镶嵌在铜导热板中，并镶嵌在铝制外框中间，直接与装有LED的铝基板连接，有利于减小热阻，大功率LED工作时产生的热量直接传导给超真空热管的导热端，提高超真空散热装置的散热效率。
3、本发明的模块化大功率LED路灯采用大功率LED作为光源，比一般的高压钠灯寿命长，能耗低。
4、本发明的模块化大功率LED路灯采用大功率LED标准化模块，可以任意组合成不同功率的大功率LED路灯，有利于生产工艺的简化和生产效率的提高，从而有利于降低开发成本和产品成本，更适合作为传统路灯的替代品。
附图说明
图1为本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法中超真空散热装置的结构示意图；
图2为本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法中大功率LED路灯的模块结构示意图；
图3为本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法中超真空散热装置的散热与空气回流示意图；
图4为本发明超真空散热装置在模块化大功率LED路灯中的应用方法中不同功率的大功率LED路灯的组合示意图；
1、导热铜板或铝板，2、超真空热管，3、散热鳍片，4、铝基板，5、大功率LED，6、铝外框，7、橡胶垫圈，8、玻璃盖，9、金属压圈，10、超真空散热装置。
具体实施方式
参见附图1，超真空散热装置含有导热铜板或铝板1，超真空热管2，散热鳍片3。其中超真空热管折成“U”型并垂直放置，“U”型超真空热管镶嵌在导热铜板或铝板1上的凹槽里，和导热铜板或铝板1紧密连接，“U”型超真空热管的两端与散热鳍片3通过冲压连接，导热铜板或铝板1被镶嵌在铝制外框中间。
“U”型超真空热管2内为抽真空状态，并密封有导热液体，“U”型超真空热管内壁含有毛细吸液层。
参见附图2，含有所述的超真空散热装置的模块化大功率LED路灯包括：铝基板4，大功率LED 5，铝外框6，橡胶垫圈7，玻璃盖8，金属压圈9，超真空散热装置10。LED驱动电路连接到大功率LED 5上，大功率LED 5和驱动电路焊接在铝基板4上，铝基板4通过导热硅胶固定在超真空散热装置10的导热铜板或铝板1上，透明玻璃盖8通过橡胶垫圈7和金属压圈9固定在铝外框6上。
参见附图3，应用了超真空散热装置的模块化大功率LED路灯工作时，所述的LED产生的热量通过铝基板传导到导热铜板或铝板1上，并迅速传到“U”型超真空热管的导热端，“U”型超真空热管内液态工作介质汽化后迅速传到“U”型超真空热管的冷凝端，存在于“U”型超真空热管内的被汽化的工作介质再通过释放汽化潜热变成液态工作介质，依靠重力或毛细抽吸力又回到“U”型超真空热管的导热端，热量通过散热鳍片3辐射到空气中，与空气自然形成对流，达到快速散热的效果。
参见附图4，所述的模块化大功率LED路灯可以含有不同数量的大功率LED路灯标准模块和路灯外壳。根据不同功率要求和不同的道路情况，可以任意组合成不同外形和功率的大功率LED路灯。