三色一体玻璃热管交通信号灯，包括玻璃热管、LED、驱动电源和与外界的电气连接界面，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与玻璃热管热端直接传热连接；一个玻璃热管的热端可以传热连接多个LED，所述LED发出不同颜色光线。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】
【专利摘要】三色一体玻璃热管交通信号灯，包括玻璃热管、LED、驱动电源和与外界的电气连接界面，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与玻璃热管热端直接传热连接；一个玻璃热管的热端可以传热连接多个LED，所述LED发出不同颜色光线。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。【专利说明】三色一体玻璃热管交通信号灯
本技术涉及三色一体玻璃热管交通信号灯。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 大致从约〇. 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。 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。 物体散热功率与散热表面温升的计算公式为： Q=K*AT*S............S 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。 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。 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。 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
本技术的目的是要提供三色一体玻璃热管交通信号灯。 本技术实现其目的的技术方案：制造一个三色一体玻璃热管交通信号灯，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。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与玻璃热管热端直接传热 连接；一个玻璃热管的热端可以传热连接多个LED，所述LED发出不同颜色光线。 还可以采用导轨基础和玻璃热管滑槽式安装界面；玻璃热管包括平面热端和一个 带水平倾角的杆状冷端，各平面热端拼接组成一个大的坚直平面，各平面热端的前面即正 面粘结LED组成一个显示界面。滑槽式安装界面为铝型材构件，包括一个可与玻璃热管平 面热端背面粘结连接的连接面和两侧两条可与两边两个导轨基础配合滑动连接的滑槽。 本技术的有益效果：本技术三色一体玻璃热管交通信号灯其玻璃热管热 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。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。 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。 LED电路板为LED与玻璃热管的传热连接和LED与外界的电气连接提供一个集成 平台。 在LED电路板上设置LED孔使得LED能够直接与玻璃热管传热连接，有助于实现 传热热阻最小化。采用激光焊接LED焊接牢固，可以在常温下实现，焊接过程对玻璃热管管 壁的热冲击小。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 图1是一个采用单支玻璃热管的玻璃热管LED灯具结构示意图。 图2是一个玻璃热管LED灯具的LED电路板结构示意图，是对图1LED电路板的正 面描述。 图3是一个具有圆台状冷端的玻璃热管结构示意图，是对图1玻璃热管的专门描 述。 图4是一个玻璃热管LED灯具采用激光叠焊LED叠焊平片的正视结构示意图。 图5是一个玻璃热管LED灯具采用激光叠焊LED叠焊平片的上视结构示意图。 图6是一个热管LED交通信号灯的侧视结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
三色一体玻璃热管交通信号灯，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，其特征是玻璃热管管壳各部分无缝融封密封连接为一体；一个玻璃热管的热端可以传热连接多个LED，所述LED发出不同颜色光线。2.根据权利要求1所述的三色一体玻璃热管交通信号灯，其特征是还包括导轨基础和玻璃热管滑槽式安装界面；玻璃热管包括平面热端和一个带水平倾角的杆状冷端，各平面热端拼接组成一个大的竖直平面，各平面热端的前面即正面粘结LED组成一个显示界面；滑槽式安装界面为铝型材构件，包括一个可与玻璃热管平面热端背面粘结连接的连接面和两侧两条可与两边两个导轨基础配合滑动连接的滑槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林建平，
申请(专利权)人：林建平，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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