CN101418948A - 一种发光二极管模块的散热方法 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管模块的散热方法，其特征在于：LED发光组件与充液密封容器的外壁紧密接触；充液密封容器由导热材料围成的主容器、短节、盖子构成，在主容器外壁设有接口，主容器通过接口与短节相连通，短节顶部盖有盖子；主容器内部灌入水；另，包括以下步骤：A.LED发光组件的热量传到充液密封容器的水内，由水进行蓄热；B.利用充液密封容器的外壁散热来移走热量。本发明设计合理，利用水箱散热可以充分利用水的比热大及蓄热功能，完全可以把LED发光组件的温度控制在要求温度范围内，弥补翅片散热不足，延长了LED发光组件的使用寿命。

Description

一种发光二极管模块的散热方法

技术领域

本发明涉及一种散热方法，特别是一种发光二极管模块的散热方法。

背景技术

近年来，发光二极管(LED)发展迅速，尤其大功率灯及LED路灯，有一个问题始终困扰着业界，就是光衰，暨散热问题。国内主要的散热方式是在LED灯装置中的导热板上连接导热棒，其上加散热翘片，主要缺点是散热达不到要求，影响LED灯推广。另外，热管技术不断采用，其缺点是，虽然换热改善，但因换热设备周围环镜无法大规模实施热管技术，不能充分利用其功能；另外热管压力高，有风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计合理，利用水箱散热，完全可以把LED发光组件的表面温度控制在要求范围内的一种发光二极管的散热方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：一种发光二极管模块的散热方法，其特征在于：

LED发光组件与充液密封容器的外壁紧密接触；

充液密封容器由导热材料围成的主容器、短节、盖子构成，在主容器外壁设有接口，主容器通过接口与短节相连通，短节顶部盖有盖子；

主容器内部灌入水；

另，包括以下步骤：

A、LED发光组件的热量传到充液密封容器的水内，由水进行蓄热；

B、利用充液密封容器的外壁散热来移走热量。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：利用导热垫或导热胶实现充液密封容器外壁与LED发光组件紧密接触。主容器中LED发光组件出光方向的容器壁根据相应的出光角度、面积制成透明容器壁，并与主容器密封连接。在主容器上可安装内翅或外翅或散热管。盖子由弹性材料或金属材料制成，其面积大于接口的截面积。还可增加一个副容器，副容器由副容器主体、副容器盖构成，副容器盖盖于副容器主体上，并通过两个接口与主容器连通，盖子更换成金属板，用于密封主容器。主容器内充满水，在主容器侧壁的底部设有一个接口，在主容器的顶部设有另一个接口，并通过两条管线与副容器主体的两个接口连通，副容器主体的上接口高于主容器的上接口，副容器主体的下接口高于主容器的下接口，副容器主体内液面的高度高于主容器。增加动力装置，把副容器主体内的水压入主容器，形成强制水循环。主容器的底可以去掉，直接连接在导热板上。在主容器上可增加通孔，通孔的孔壁与主容器两端的外壁是连接的。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.设计合理，利用水箱散热可以充分利用水的比热大及蓄热功能，完全可以把LED发光组件的温度控制在要求温度范围内，弥补翅片散热不足，延长了LED发光组件的使用寿命。

2.水箱装置设有盖子，使其处于密封状态，阻止水蒸汽蒸发，保证了水不会消耗，免除了加水的烦恼，又可以利用水冷却的功能；同时又能缓冲密封水箱内的压力，减缓容器损坏。

3.根据施工条件及LED发光组件发热量的多少，可以设置副水箱，通过上下两组金属管线与主水箱连通，使、主副水箱内的水可进行热对流，形成水循环，更利于散热。主、副水箱采用导热材料制成，外表面与大气接触，通过大气对流散热。

4、可节约金属材料，变化出更多散热结构和形状。

图1为本发明中充液密封容器的结构示意图；

图2为本发明应用于发光二极管模块(LED)散热时的结构示意图；

图3为本发明应用于LED路灯散热时结构示意图。

具体实施方式

本发明下面将结构附图(实施例)作进一步详述：

实施例一

参照图1、图2，本发明包括主容器3，短节4、盖子5等。主容器3采用导热材料(如金属铝、铝合金等材料)制成；并可制成各种形状。在主容器3的外壁设有接口6，接口6的位置在容器顶部。短节4通过接口6与主容器3相连通。短节4是柱状中空结构。在短节4顶部盖有盖子5。盖子5有弹性，由可伸缩材料或金属材料制成，其面积大于接口6的截面积。主容器3内部灌入液体7(水)后，主容器3、接口6、短节4、盖子5在正常环境中组成充液密封容器。发光组件1(发热源)可以在主容器3的内部或外部；主容器3的外壁与发光组件1之间通过导热垫8(或导热胶)紧密接触；也可直接与发热组件1紧密接触。主容器3在发光组件1(发热源)的上方。主容器3内可安装内翅9，主容器3外可安装外翅10或散热管11，都可增加散热能力。在主容器3的外壁根据需要可增加通孔17，通孔17两端的孔壁与主容器3顶部及底部(也可以是其它两端)的外壁是连续的；这样可以增加与空气的对流面积及便于安装。发光组件1出光方向的容器壁根据相应的出光角度、面积制成透明容器壁，与原容器密封连接。发光组件1(发热源)可以是一个或多个，其起始工作温度与环境温度基本相同。

实施例二

参照图3，在该实施例中，增加了副充液密封容器。解决因一个充液密封容器过大不便于安装的问题。还可以使水循环，通过两个接口、两条管线与副充液密封容器的两个接口连通，与主充液密封容器组成充液密封容器系统。副液密封容器由副容器主体13、副容器盖14以及与主容器3相连的两个接口构成。副容器盖14盖于副容器主体13上。主容器3的一个接口在容器侧壁的底部，另一个接口在容器顶部，并通过两条管线15与副容器主体13的两个接口连通。此时，主容器3中的盖子5更换成金属板，用于密封主容器3，并在主容器3中充满水。副容器主体13的上接口高于主容器3的上接口，副容器主体13的下接口高于主容器3的下接口。副容器主体13的液面高度高于主容器3。另还可增加动力装置(18)，把副容器主体13(副水箱)的水压入主容器3(主水箱)，形成强制水循环，提高换热效果；此时，主、副容器的接口及液位可以是任意的。另主容器3的底可以去掉，直接连接在导热板16上，组成密封容器。主容器3、副容器主体13的大小可以比导热板16大或小，或相近似。

实际应用时，把一个或多个LED二极管，排布在一条或多条线路板上，组成一个系列LED发光组件1。发光组件1上放置有导热板16，导热板16上放置有导热垫8，在导热垫8上放置有充液密封主容器3，主容器3内充水。LED灯及线路板产生的热量通过导热板16、导热垫8传导到充液密封主容器3内，由水蓄热，并由充液密封容器外壁散热来带走热量。图3中19为灯柱。

Claims (10)

1.一种发光二极管模块的散热方法，其特征在于：

LED发光组件(1)与充液密封容器(2)的外壁紧密接触；

充液密封容器(2)由导热材料围成的主容器(3)、短节(4)、盖子(5)构成，在主容器(3)外壁设有接口(6)，主容器(3)通过接口(6)与短节(4)相连通，短节(4)顶部盖有盖子(5)；

主容器(3)内部灌入水(7)；

另，包括以下步骤：

A、LED发光组件(1)的热量传到充液密封容器(2)的水(7)内，由水(7)进行蓄热；

B、利用充液密封容器(2)的外壁散热来移走热量。

2.根据权利要求1所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：利用导热垫或导热胶(8)实现充液密封容器(2)外壁与LED发光组件(1)紧密接触。

3.根据权利要求1所述的一种发光二极管模块的散热方法，其特征在于：主容器(3)中LED发光组件(1)出光方向的容器壁根据相应的出光角度、面积制成透明容器壁，并与主容器(3)密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种发光二极管模块的散热方法，其特征在于：在主容器(3)上可安装内翅(9)或外翅(10)或散热管(11)。

5、根据权利要求1所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：盖子(5)由弹性材料或金属材料制成，其面积大于接口(6)的截面积。

6.根据权利要求1所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：还可增加一个副容器，副容器由副容器主体(13)、副容器盖(14)构成，副容器盖(14)盖于副容器主体(13)上，并通过两个接口与主容器(3)连通，盖子(5)更换成金属板，用于密封主容器(3)。

7.根据权利要求1或6所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：主容器(3)内充满水(7)，在主容器(3)侧壁的底部设有一个接口，在主容器(3)的顶部设有另一个接口，并通过两条管线(15)与副容器主体(13)的两个接口连通，副容器主体(13)的上接口高于主容器(3)的上接口，副容器主体(13)的下接口高于主容器(3)的下接口，副容器主体(13)内液面的高度高于主容器(3)。

8.根据权利要求1或6所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：增加动力装置(18)，把副容器主体(13)内的水压入主容器(1)，形成强制水循环。

9.根据权利要求1所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：主容器(1)的底可以去掉，直接连接在导热板(16)上。

10.根据权利要求1所述的发光二极管模块的散热方法，其特征在于：在主容器(3)上可增加通孔(17)，通孔(17)的孔壁与主容器(3)两端的外壁是连接的。

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