CN101825242A

CN101825242A - 一种液冷真空led灯

Info

Publication number: CN101825242A
Application number: CN201010186164A
Authority: CN
Inventors: 温辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2010-09-08

Abstract

本发明涉及一种液冷真空LED灯，包括灯体、LED芯片、灯头，灯体与灯头固装，在灯体内的灯头上固装一散热式支撑架，该散热支撑架上均布固装有散热翅片，在散热支撑架的上端固装有一安装基板，LED芯片安装在安装基板上，在灯体内灌注有导热液体，LED芯片浸在导热液体内。本发明与传统的LED灯相比，解决了LED灯散热、导热不畅、传导不迅速等造成LED灯寿命短的问题，体积小，重量轻，结构布置灵活，传热效率高，无需动力，不用维护，运行可靠，效果显著，成本低，是一种设计科学、创新度较高的新型LED灯。

Description

一种液冷真空LED灯

技术领域

本发明属于照明设备技术领域，尤其涉及一种液冷真空LED灯。

背景技术

LED技术发展较快，已被大量运用于照明。LED的性能和寿命与工作环境的温度成反比关系，又加上LED不通过红外辐射进行散热，一股而言，用于驱动LED的功耗有75％～85％最终转换为热能，过多的热量会减少LED的光输出并产生偏色，加速了LED老化，所以必须将LED发光管工作时产生的热量有效地散发到空气中，才能保证LED芯片工作在安全的温度环境下，LED灯才能真正体现出长寿命的优势。

目前LED的最大允许结温大约120-135度(最近的记录最高可达185度)，而白炽灯灯丝的工作温度为1500-3000度，相比之下，结温是发光二极管应用发展的主要障碍。同时，为提高LED的功率，即提高电输入能量以获得尽可能大的光功率输出，这也会导致LED在工作过程中放出大量的热，使管芯结温迅速上升；输入功率越高，发热效应越大。温度的升高将导致器件性能的变化与衰减，甚至失效。LED的输入功率是器件热效应的唯一来源，能量的一部分变成了辐射光能，其余部分最终均变成了热，从而抬升了器件的温度。显然，减小LED温升效应的主要方法，一是设法提高器件的电光转换效率(又称外量子效率)，使尽可能多的输入功率转变成光能；另一个重要的途径是设法提高器件的散热能力，使结温产生的热通过各种途径散发到周围环境中去。为使器件能维持一个合适的温度正常工作，这些热量必须通过管壳基板等媒介散发到周围环境中去。当电功率施加到LED上后，在器件的P-N结处将产生大量的热，致使芯片温度迅速升高，由于器件良好的散热特性，大部分热量将通过银浆、管壳、散热基板，PCB散发到周围环境中去，从而抑制了器件芯片的升温。显然，LED的热阻将严重影响器件的使用条件与性能，当热阻较小时，光通量几乎与正向电流成正比例增加；当热阻较大时，由于P-N结温的上升，当正向电流加大到某值时，光通量将趋于饱和，并随之逐渐下降。对于一个LED，设法降低P-N结与采用环境之间的热阻是提高器件散热能力的根本途径。由于环氧胶是低热导材料，因此P-N结处产生的热量很难通过透明环氧向上散失到环境中去，大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层、PCB与热沉向下发散。显然，相关材料的导热能力将直接影响器件的热散失效率。有效地散热，能减少LED灯的体积。也就是说，灯体要有合理的散热结构。如何合理和快速的将LED芯片产生的热量传导到热影响区以外散发出去，是灯体热结构设计要解决的问题。

通过检索，发现与本专利申请相关的如下一篇专利文献：

一种液冷LED灯(CN101457918)，包括电连接器、电源、灯座、上部的散热灯罩、LED安装基板、LED和下部的散光灯罩，所述的散光灯罩采用基本透明的材料，其特征在于至少在所述的散热灯罩内充有导热液体。本发明的液冷LED 灯灯具，由于装有高性能导热液体(例如，水、导热油、盐水、乙二醇溶液、二甲烷饱和溶液等)，通过传导和对流以实现热传导，从而达到良好的散热效果。同时，装有高性能导热液体的散热灯罩可以由轻质材料制作而成，这样散热体重量轻、环保耐用、制造简单、成本低。

上述专利文献虽然也采用如本申请的液冷方式，但其灯罩内的液体只是直接冷却电路散热部分，灯罩内的压力为常压，LED芯片与导热液体不接触，与本申请有较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液冷真空LED灯，导热液体能够迅速传导LED芯片产生的热量导出热影响区传导到灯体上，通过灯体这一散热体将芯片的温度降低至合理范围。

本发明实现上述目的的技术方案是：

一种液冷真空LED灯，包括灯体、LED芯片、灯头，灯体与灯头固装，其特征在于：在灯体内的灯头上固装一散热式支撑架，该散热支撑架均布固装有散热翅片，在散热支撑架的上端固装有一安装基板，LED芯片安装在安装基板上，在灯体内灌注有导热液体，LED芯片浸在导热液体内。

而且，所述在安装基板下部的散热式支撑架上安装一反光板。

而且，所述灯体内为真空状态。

本发明的优点和积极效果是：

1、本LED灯在灯体内灌注导热液体，使灯体内包括LED芯片在内的发热元件均被导热液体所包围，LED发热所产生的热量能够迅速被导热液体导出到热影响区以外，冷却效果好，冷却迅速。

2、本LED灯灯体内的LED灯采用散热式支撑架结构，且在散热支撑架固装有散热翅片，增加了散热面积，提高了散热效果。

3、本LED灯将灯体内抽真空，可有力缓冲导热液体的受热膨胀，使灯体永远不会出现正压，保护灯体内的元件不易开裂和破碎，使LED灯更耐用、寿命更长。

4、本发明与传统的LED灯相比，解决了LED灯散热、导热不畅、传导不迅速等造成LED灯寿命短的问题，体积小，重量轻，结构布置灵活，传热效率高，无需动力，不用维护，运行可靠，效果显著，成本低廉，是一种设计科学、创新度较高的新型LED灯。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的纵向截面剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本实施例是以带螺扣的灯泡式LED灯为例进行描述，本发明同样适用于灯管形式的LED灯。

一种液冷真空LED灯，如图1-3所示，包括灯体1、LED芯片3、灯头8，灯体与灯头为同轴固装，本实施例所显示的灯头为螺扣形式的灯头，也可以是插头式灯头，LED芯片安装在灯体内并与灯头电连接，灯体的形状可以各种各样。

本发明的创新点是：

在灯体内的灯头上同轴固装一散热式支撑架6，该散热支撑架在轴向上均布固装有散热翅片7，以提高散热面积，在散热支撑架的上端固装有一安装基板4，LED芯片均布径向安装在安装基板上，本实施例附图中的LED芯片为三个。为了提高LED芯片的发光及反光效果，还可在安装基板下部的散热式支撑架上同轴安装一反光板5。

在灯体内灌注有导热液体2，并使灯体内包括LED芯片在内的发热元件均被导热液体所包围。本LED灯的灯体内为真空状态，以缓冲导热液体在灯体内的受热膨胀系数，并使灯体内保持负压状态。

本发明的工作原理是：

导热液体包容着LED芯片，LED芯片产生的热量通过导热液体导出热影响区传导到灯体，通过空气将热量带走。采用导热液体将散热式支撑架上的LED安装基板及LED芯片无论何种方向均予以包容，能迅速完成导热功能；真空状态下的灯体内可缓冲导热绝缘液体受热膨胀，使灯体永远不会出现正压，使灯体得到有力的保护使灯体内的元件不易开裂和破碎，使LED灯更耐用；散热式支撑架既起到对LED安装基板及LED芯片的支撑作用，又可以进一步加快LED芯片产生热量的迅速传导，增大与导热绝缘液体的接触，有力地将热量导出。

Claims

1.一种液冷真空LED灯，包括灯体、LED芯片、灯头，灯体与灯头固装，其特征在于：在灯体内的灯头上固装一散热式支撑架，该散热支撑架均布固装有散热翅片，在散热支撑架的上端固装有一安装基板，LED芯片安装在安装基板上，在灯体内灌注有导热液体，LED芯片浸在导热液体内。

2.根据权利要求1所述的一种液冷真空LED灯，其特征在于：所述在安装基板下部的散热式支撑架上安装一反光板。

3.根据权利要求1所述的一种液冷真空LED灯，其特征在于：所述灯体内为真空状态。