基于热管原理的直冷式LED光源制造技术

本发明专利技术属于LED照明领域，具体提供一种基于热管原理的直冷式LED光源。本发明专利技术旨在解决现有LED芯片的导热、散热效果不佳的问题。为此目的，本发明专利技术的基于热管原理的直冷式LED光源包括外壳以及设置在外壳中的LED芯片和条状毛细结构吸液芯，所述外壳包括发光部和储液部，条状毛细结构吸液芯的主体设置在发光部中，LED芯片设置在所述条状毛细结构吸液芯的主体附近，或者嵌设在所述条状毛细结构吸液芯上的凹槽或孔中，储液部中储存有液态绝缘工质。条状毛细结构吸液芯能够吸收液态绝缘工质，使得设置在条状毛细结构吸液芯附近的LED芯片能够通过汽化条状毛细结构吸液芯吸收的液态绝缘工质来实现LED芯片的直接冷却，大幅提高了LED光源的寿命和发光效率。

Direct cooling LED light source based on the principle of heat pipe

The invention belongs to the field of LED lighting, and in particular provides a direct cooling LED light source based on the principle of a heat pipe. The invention aims to solve the problem that the prior LED chip has poor heat conduction and heat radiation effect. For this purpose, direct cooling type LED light source heat pipe principle comprises a casing and is arranged in a casing of LED chip and capillary wick strip structure based on the present invention, the housing includes a light emitting portion and a reservoir portion, the main strip capillary wick is arranged in the light emitting part, arranged in the vicinity of the main chip LED the strip of capillary wick, or embedded in the capillary wick on the strip grooves or holes in the reservoir portion is stored in liquid insulation medium. The capillary wick strip can absorb liquid insulating refrigerant, in which the LED chip set near the capillary wick strip can be directly absorbed through the cooling liquid vaporization capillary wick strip insulation medium to achieve the LED chip, greatly improve the life of the light source and the luminous efficiency of LED.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED照明领域，具体提供一种特别是用于大功率LED芯片的基于热管原理的直冷式LED光源。
技术介绍
自LED成为第四代光源以来，LED行业迅速发展并逐渐占领了整个照明领域，随着应用的不断推广，使用者对其性能也提出了更高的要求。实验研究证明，LED的结温对LED的光衰和寿命都有直接影响，其具体表现为，LED的结温越高，其光效越低、光衰越大、寿命也越短。依据阿雷纽斯法则，在一定的温度范围内，LED的结温每降低10℃，其寿命就可以延长2倍，故为了提高LED的性能，越来越多的技术人员开始关注LED芯片的导热与散热问题。目前，几乎所有的LED灯具均采用铝基电路板，为了达到良好的导电导热效果，铝基电路板的电路层(即铜箔)通常都具有一定的厚度和宽度，电路层下方设置有绝缘层。当电路板工作时，LED芯片产生大量的热量，需要通过绝缘层传递到散热器，属于间接冷却LED芯片方式，由于就现有技术而言，材料的绝缘性和导热性通常成反比例相关，绝缘层具有很好的绝缘性，故其对LED芯片的导热性必定较低。为了进一步提升LED的性能，LED芯片的导热和散热问题已经成为LED发展道路上亟待解决的问题。由于LED光源自身没有辐射散热的功能，LED芯片产生的热量传递到散热器过程中，热量传递受到铝基板内绝缘层导热能力的限制，LED灯具只能通过增加散热器导出热量的方式来加速散热，目前市面上具有很多种类的散热器，但是综合散热性能并不理想。例如，铝合金散热器主要通过散热翼导热来达到快速散热的效果，但是由于现有技术无法将散热翼制作到足够薄的厚度，散热面积因而无法最大化，散热效果不佳。针对上述问题，本申请人在中国专利申请CN105633259A中提出了一种基于热管原理的大功率LED光源。该大功率LED光源包括发光部、存储有液态绝缘工质的储液部和散热部。发光部用于通过毛细吸力原理将液态绝缘工质吸入，使液态绝缘工质充满在LED芯片周围，直接冷却LED芯片。然而，申请人发现，该结构发光部毛细现象不够明显，影响汽液循环，该LED光源在实际应用中效果依然不是特别理想。相应地，本领域还是需要一种新的直冷式LED光源来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有LED芯片的导热、散热效果不佳的问题，本专利技术提供了一种基于热管原理的直冷式LED光源，该直冷式LED光源包括外壳和设置在所述外壳中的至少一个LED芯片，所述外壳包括发光部和储液部，所述LED芯片设置在所述发光部中，所述储液部中储存有液态绝缘工质，其特征在于，所述外壳中设置有至少一个条状毛细结构吸液芯，所述条状毛细结构吸液芯在所述发光部中分隔出至少一个空腔，所述条状毛细结构吸液芯能够吸收所述储液部中的液态绝缘工质，使得设置在所述发光部中的所述LED芯片能够通过汽化所述条状毛细结构吸液芯吸收的所述液态绝缘工质来实现冷却。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的一端设置在所述液态绝缘工质中，所述条状毛细结构吸液芯的另一端和主体设置在所述发光部中。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的主体上设置有至少一个凹槽或孔，所述LED芯片设置在所述凹槽或孔中。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯的至少一侧设置有多个突起，每个所述LED芯片设置在两个相邻的突起之间。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，每个所述LED芯片在两个相邻的突起之间的位置设置成，使得所述LED芯片更靠近所述储液部一侧的突起。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述发光部的至少一部分由透明材料制成，所述透明材料为透明玻璃或透明陶瓷或荧光玻璃或荧光薄膜玻璃或由透明但不溶于液态绝缘工质的无机、有机、高分子等材料制成。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述条状毛细结构吸液芯由玻璃微珠制成，或者是玻璃纤维高温烧结而成的具有毛细结构的泡沫体；或者是由其它透明但不溶于液态绝缘工质的无机、有机、高分子材料等制成的具有毛细结构的泡沫体。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述发光部中还设置有内部电路，所述LED芯片连接到所述内部电路，所述内部电路与设置在所述外壳上的引脚相连接以便连接到外部电源。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述直冷式LED光源还包括散热部热管的冷端，所述散热部与所述储液部接触，用于快速降低所述储液部中的液态绝缘工质的温度。在上述直冷式LED光源的优选技术方案中，所述发光部与所述储液部以及所述储液部与所述散热部的连接方式是一体化密封连接或可分离式连接。本领域技术人员能够理解的是，在本专利技术的技术方案中，所述直冷式LED光源包括外壳以及设置在外壳内的LED芯片和条状毛细结构吸液芯，其中，所述外壳包括发光部和储液部，储液部中储存有液态绝缘工质，所述条状毛细结构吸液芯的主体设置在发光部中，并且在发光部中分隔出至少一个空腔，所述LED芯片设置在所述条状毛细结构吸液芯的主体附近，或者嵌设在所述条状毛细结构吸液芯上的凹槽或孔中。由于条状毛细结构吸液芯在发光部中分隔出了若干空腔，当设置在条状毛细结构吸液芯上或附近的LED芯片发热时，条状毛细结构吸液芯中吸收的液态绝缘工质能够被最大程度地汽化并排放到所述空腔中，在冷端凝结成液体，冷却的液体被吸液芯吸附，实现热管的汽液循环，从而大幅度提高了所述LED光源的冷却效果，延长了其使用寿命附图说明图1是本专利技术的基于热管原理的直冷式LED光源的第一实施方式的剖视图。图2是本专利技术的基于热管原理的直冷式LED光源的第二实施方式的剖视图。具体实施方式下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中的直冷式LED光源是结合冷却LED芯片来描述的，但是，本专利技术显然还可以用于冷却其他光源，这种应用对象的改变并不偏离本专利技术的基本原理，因此都落入本专利技术的保护范围之内。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“靠近”、“附近”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，该图为本专利技术的基于热管原理的直冷式LED光源的第一实施方式的剖视图，本专利技术的直冷式LED光源的第一实施方案包括外壳1和设置在外壳1中的至少一个LED芯片2，外壳1包括发光部8和储液部9。需要说明的是，发光部8与储液部9的连接方式可以是一体化密封连接或可分离式连接，发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于热管原理的直冷式LED光源，所述直冷式LED光源包括外壳和设置在所述外壳内的至少一个LED芯片，所述外壳包括发光部和储液部，所述LED芯片设置在所述发光部中，所述储液部中储存有液态绝缘工质，其特征在于，所述外壳中设置有至少一个条状毛细结构吸液芯，所述条状毛细结构吸液芯在所述发光部中分隔出至少一个空腔，所述条状毛细结构吸液芯能够吸收所述储液部中的液态绝缘工质，使得设置在所述发光部中的所述LED芯片能够通过汽化所述条状毛细结构吸液芯吸收的所述液态绝缘工质来实现冷却。

【技术特征摘要】
1.一种基于热管原理的直冷式LED光源，所述直冷式LED光源包括外壳和设置在所述外壳内的至少一个LED芯片，所述外壳包括发光部和储液部，所述LED芯片设置在所述发光部中，所述储液部中储存有液态绝缘工质，其特征在于，所述外壳中设置有至少一个条状毛细结构吸液芯，所述条状毛细结构吸液芯在所述发光部中分隔出至少一个空腔，所述条状毛细结构吸液芯能够吸收所述储液部中的液态绝缘工质，使得设置在所述发光部中的所述LED芯片能够通过汽化所述条状毛细结构吸液芯吸收的所述液态绝缘工质来实现冷却。2.根据权利要求1所述的直冷式LED光源，其特征在于，所述条状毛细结构吸液芯的一端设置在所述液态绝缘工质中，所述条状毛细结构吸液芯的另一端和主体设置在所述发光部中。3.根据权利要求2所述的直冷式LED光源，其特征在于，所述条状毛细结构吸液芯的主体上设置有至少一个凹槽或孔，所述LED芯片设置在所述凹槽或孔中。4.根据权利要求2所述的直冷式LED光源，其特征在于，所述条状毛细结构吸液芯的至少一侧设置有多个突起，每个所述LED芯片设置在两个相邻的突起之间。5.根据权利要求4所述的直冷式LED光源，其特征在于，每个所述LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国生，
申请(专利权)人：张国生，
类型：发明
国别省市：北京;11