[发明专利]LED灯具

说明书

本公开提供了一种LED灯具，所述LED灯具包括LED光源和散热器。散热器包括微纳复合结构表面热沉取热面和散热面，其中，微纳复合结构表面热沉上有亲水性纳米涂层，取热面和散热面连接围成一个封闭腔体，封闭腔体内含有一定量的液体工质，在腔体内对微纳复合结构表面热沉施加高压电场，可形成EHD效应。本公开的LED灯具，微纳复合结构表面上亲水性的纳米涂层具有的超高表面能强化了液体工质在微槽道内的表面能及粗糙度，改善了表面润湿特性，因而使得热沉发生持续不断的高强度复合相变换热，强化了LED灯具中换热器的换热能力。

技术领域

本公开属于LED灯具技术领域，具体涉及一种LED灯具。

背景技术

LED灯具具有低工作电压、反应时间短、高效节能、工作稳定、寿命长、无污染等优点，随着国民经济项目建设对大功率照明灯具的迫切需求，亟需在民航、港口、广场、大型体育馆等领域的大功率高功率密度的LED灯具。然而目前LED芯片的输入功率只有15-30％转化为光能，其余均转化为热量，高发热量的累积会造成LED芯片结温升高，使得发光谱线漂移、光衰提早、寿命缩短。因此散热是大功率高功率密度LED器件设计和制造中的关键瓶颈问题。当热流密度超过150W/cm2，已经超过常规尺寸表面发生池沸腾相变换热的临界热流密度，可定义为超高热流密度，此时进行的换热过程称为超强换热。

微槽群复合相变换热技术以其换热系数高、工作稳定等特点在大功率电力电子设备中得到广泛应用，它利用在微槽中液体工质通过毛细力形成的扩展弯月面处三相接触线附近蒸发薄液膜区域的高强度蒸发和固有弯月面处厚液膜区域液体工质的核态沸腾的复合相变换热机理，实现高强度的换热能力，是一种新型的的高性能微尺度相变换热技术。但是，在超高热流密度下条件下，微槽群内的液体工质会自上而下受到随着热源热流密度的不断升高而产生的干涸，如果干涸持续发生，液体工质无法及时补充，扩展弯月面上的高强度蒸发将无法发生，高强度的复合相变换热也无法进行，微槽群热沉的换热能力受到极大的恶化。因此，当液体工质沿微槽流动所能达到的在扩展弯月面上的润湿长度成为制约微槽群换热能力的关键所在。

针对现有风冷或液冷换热技术存在的技术缺陷所提出的微槽群复合相变换热技术，以及与之相组合的技术装置进行的许多研究对解决大功率电力电子器件或系统的散热问题具有一定成效，但并没有取得较明显的成果。当器件所受功率越来越大，面临的热流密度也越来越高时，微槽中的液体工质极易发生过早干涸而导致传热恶化的情形。当热源功率越来越大时，其发热功率也越来越大，施加在微槽群受热面上的热流密度也越来越大，微槽内扩展弯月面上液体受热蒸发加剧，液膜逐渐变薄，流动阻力增加，润湿长度降低，散热能力下降。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种LED灯具，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种LED灯具，包括LED光源；灯头罩，其中间开有许多小孔，内置灯头罩固定架；灯头，与LED驱动电源连接，给LED光源供电；以及散热器，其上端面通过灯头罩固定架与灯头罩连接，包括：取热面，其通过导热材料与LED光源连接，包括：微槽群热沉；以及纳米涂层，其生成于微槽群热沉的表面，与微槽群热沉构成微纳复合结构表面热沉；散热面，与取热面围成一个封闭腔体，封闭腔体内含有液体工质；以及电极，其设置于封闭腔体内，通过灯头罩的小孔与高压电源连接，对微纳复合结构表面热沉上的液体工质施加电场。

在本公开的一些实施例中，封闭腔体两端开有电极引出口，其中一端的电极与引出端子连为一体，并于封闭腔体的上端将电线引出与高压电源连接，电极引出端子通过电极垫片和压紧螺母固定于封闭腔体的外部，另一端的线电极通过腔体的下端电极引出端子、电极垫片及压紧螺母连接后引出接地。

在本公开的一些实施例中，电极为线电极、网状电极、平板电极或针状电极。