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一种玻璃热管LED灯具制造技术

技术编号:12032984 阅读:65 留言:0更新日期:2015-09-10 20:54
本发明专利技术是一种玻璃热管LED灯具,包括玻璃热管和LED,玻璃热管包括玻璃管壳、排气管和工质,玻璃热管的热端与LED传热连接,所述的玻璃热管内含有内置LED,所述内置LED表面、引脚及其发光面设有防水层或者透明防水层,所述内置LED浸入工质,所述内置LED的引脚通过电极引出结构引出。本发明专利技术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,通过在玻璃热管冷端制作折褶可以大幅度增加散热面积满足对散热器散热面积的要求,玻璃性能稳定耐候性强气密性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面含有二氧化钛涂层的一种玻璃热管LED灯具。LED是激光发光两极管的英语简称,可以看作是本
公认的专业术语。
技术介绍
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0.5瓦/平方厘米变换为约0.06瓦/平方厘米。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I平方厘米(0.5*0.7*2+0.1.25* (7+5+7+5)),其散热负荷的热流密度为 0.6* (1-0.21)/1=0.474瓦/平方厘米。如果不采用散热器,LED的表面温度会超过100°C。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0.05瓦/平方厘米。作为对照参考:太阳光曝射的峰值强度约为I千瓦/ m2合0.1瓦/平方厘米。一个表面积170平方厘米的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/平方厘米。物体散热功率与散热表面温升的计算公式为: Q=K*AT*S............(式 I) 式I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); Δ T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。将Q=10,K=23瓦/ ( °C * m2),S=0.02 m2代入;得所述散热模型的温升ΔΤ ~21.74°C。当S=0.017 m2时得到温升ΛΤ ^ 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。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/平方厘米。在此工况下,LEDlO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。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。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供表面含有二氧化钛涂层的玻璃热管LED灯具。为了实现上述目的,设计一种玻璃热管LED灯具,包括玻璃热管和LED,玻璃热管包括玻璃管壳、排气管和工质,玻璃热管的热端与LED传热连接。所述的玻璃热管内含有内置LED,所述内置LED表面、引脚及其发光面设有防水层或者透明防水层,所述内置LED浸入工质,所述内置LED的引脚通过电极引出结构引出。所述的玻璃热管热端外侧含有LED电路板,LED电路板的内侧表面与玻璃热管热端的外表面相吻合。所述的玻璃热管内设有吸液芯网。所述的玻璃热管内热端与冷端之间设有一个涡轮,涡轮用转动副机构约束,通过卡簧与玻璃热管内壁连接,热管工作时,热端与冷端的蒸汽压差驱动涡轮并通过涡轮带动负荷旋转。所述的工质包括水和乙醇,玻璃热管管壳各部分无缝融封密封连接为一体;传热连接的玻璃热管的热端表面与LED的表面相吻合,玻璃热管热端吸收热能,玻璃热管冷端释放热能。玻璃管壳包括高透明玻璃管壳和彩色玻璃管壳。所述的LED电路板包括绝缘基板以及制作于绝缘基板上的导电线路、LED连接界面、电路板加强层和网孔,LED电路板和驱动电源之间通过若干根线缆连接,所述LED电路板和驱动电源的连接包括机械连接、电气连接、同时对玻璃热管的捆绑连接、以及通过LED电路板或者驱动电源周边的线缆连接界面实现;线缆连接界面包括线缆缠绕短粧。通常,线缆用粘结材料粘结固定于玻璃热管上,有时线缆还可以采用窄条金属箔以减少相对玻璃热管表面的突起。LED连接界面包括钎焊界面。LED连接界面用于连接LED ;LED连接界面与玻璃热管之间采用隔热设计。加强层包括埋置于绝缘基板内部的多孔钢板或者弹性网板。采用加强层可显著增强LED电路板的刚度和稳定性。适当的网孔可减少对于玻璃热管的包裹有利于散热。所述的驱动电源采用驱动电源主体与一个驱动电源底座连接的结构,驱动电源主体配置接触片,驱动电源底座配置线缆卡接槽,驱动电源主体和驱动电源底座配合连接后所述接触片与所述线缆卡接槽两者实现电气连接,并采用带线缆卡接端和串接或并接有弹性件的快接线缆,所述的线缆卡接端与所述的线缆卡接槽卡接连接。所述的串接是指所述弹性件与线缆串联连接并且所述弹性件流过与所述线缆相同的电流;所述的并接是指所述弹性件的两端与一段长度富裕的线缆连接并且所述连接件可以不流过电流或者流过较少的电流。快接线缆具有足够高的抗拉强度;弹性件包括一段弹簧。所述LED电路板上的连接界面为一块设置于线路板上的不锈钢薄板,LED两端分别含有带波纹状过渡段的不锈钢薄板叠焊平片作为电极,玻璃热管热端处为提高与LED的传热效率加工成矩形横截面,LED电路板上的不锈钢薄板和不锈钢薄板叠焊平片相互叠合并含有激光叠焊的焊接连接部位。所述的LED电路板含有若干LED孔,LED孔内放置LED,每个LED孔的边缘含有两处LED连接界面,LED连接界面与玻璃热管之间采用隔热结构,LED布置于LED孔内并通过弹性导热膜或者导热粘结材料与玻璃热管热端传热连接。所述的LED电路板包括柔性电路板,LED表面含有与玻璃热管热端表面形状吻合的弹性导热膜,玻璃热管含有与LED电路板和驱动电源或者驱动电源底座的连接界面,连接界面包括与LED电路板和驱动电源或者驱动电源底本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种玻璃热管LED灯具,包括玻璃热管和LED,玻璃热管包括玻璃管壳、排气管和工质,其特征在于玻璃热管的热端与LED传热连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:施国樑
申请(专利权)人:施国樑
类型:发明
国别省市:上海;31

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