CN102313161B - 一种中空液冷的发光二极管灯具 - Google Patents

一种中空液冷的发光二极管灯具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中空液冷的发光二极管灯具，包括：由LED光源和LED基板构成的LED基板光源、基板座、外配光罩、内密封罩；所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板光源密封于所述第一密封空腔内；所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液。采用本发明实施例，能够解决散热液对LED基板腐蚀的问题。

Description

一种中空液冷的发光二极管灯具
技术领域
本发明涉及一种发光二极管灯具，更具体的说是涉及一种中空液冷的发光二极管灯具
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种可以直接把电转化为可见光的半导体器件。LED具有节能、环保的优势，在灯具产业的发展已成为主要趋势。但LED工作温度的高低直接影响到LED的寿命，温度越低，寿命越长。这就使得LED灯具的散热设计十分重要。
现有技术的中空式液冷LED条形灯具结构图如图1所示，该灯具主要包括电连接器(图中未示出)、LED光源1、LED基板2、配光罩3、驱动器4、中空内胆5、空腔6和灯座(图中未示出)。
所述电连接器设置于LED条形灯具的两端，外部与市电进行连接，内部与驱动器4的输入端相连；所述中空内胆5的外侧和配光罩3的内侧形成的空腔6内充满具有高散热的散热液，所述驱动器4设置于中空内胆5的内空腔内，所述LED光源1设置于LED基板2上；所述LED光源1设置于所述配光罩3内；所述LED基板2浸置在所述的散热液中。
现有技术中，空腔6内的高散热性能的散热液(例如，水、传热油、去离子水或乙二醇溶液等)，通过传导和对流的方式进行热传导，从而可以达到良好的散热效果。
现有技术的LED条形灯具中，所述LED基板直接浸泡在散热液体中。由于散热液一般均具有一定的腐蚀性，使得浸泡在散热液中的LED基板很容易受到腐蚀。因此，现有技术中采用的散热液，需要在满足散热性的同时，尽可能具有较低的腐蚀性，使得对散热液的要求较高。同时，由于LED基板直接浸泡在散热液中，散热液会渗入到LED基板的芯片内部，腐蚀芯片，影响LED灯具的寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种中空液冷的发光二极管灯具，能够解决散热液对LED基板腐蚀的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种中空液冷的发光二极管灯具，包括：由LED光源和LED基板构成的LED基板光源、基板座、外配光罩、内密封罩；
所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板光源密封于所述第一密封空腔内；
所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液。
优选地，所述内密封罩为一配光透镜。
优选地，在所述LED基板与所述基板座之间设置导热介质。
优选地，所述导热介质为导热板或导热涂层。
优选地，在所述第二密封空腔内、所述基板座的下方增设挡板；所述挡板与所述基板座构成不密封的狭小区域。
优选地，所述内密封罩与所述基板座之间采用螺纹连接或密封胶密封连接。
优选地，所述散热液为高散热性液体。
优选地，所述基板座采用导热性好的材料制成。
优选地，所述LED基板采用铆接、焊接或粘贴的方式紧贴所述基板座设置
本发明实施例中，所述LED基板密封于所述内密封罩内表面与基板座顶部构成的第一密封空腔内，而所述散热液填充在由外配光罩的内表面、基板座的外表面和内密封罩的外表面形成第二密封空腔内，这样LED基板和所述散热液就位于不同的密封空腔内，达到隔离的效果，使得LED基板不再浸泡在所述散热液中，由此防止了散热液对LED基板的腐蚀，同时防止了散热液渗透进LED基板上的芯片中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术的中空式液冷LED条形灯具的结构图；
图2为本发明实施例一的球泡形LED灯具的爆炸视图；
图3为本发明实施例一的球泡形LED灯具的剖视图；
图4为本发明实施例一的球泡形LED灯具存在气泡时的剖视图；
图5为本发明实施例二的球泡形LED灯具的剖视图；
图6为本发明实施例三的条形LED灯具截面视图；
图7为本发明实施例四的条形LED灯具截面视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种中空液冷的发光二极管灯具，能够解决LED基板被散热液腐蚀的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例所述的中空液冷的发光二极管灯具，包括：由LED光源和LED基板构成的LED基板光源、基板座、外配光罩、内密封罩。
所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板光源密封于所述第一密封空腔内；所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液。
本发明实施例中，所述LED基板密封于所述内密封罩内表面与基板座顶部构成的第一密封空腔内，而所述散热液填充在由外配光罩的内表面、基板座的外表面和内密封罩的外表面形成第二密封空腔内，这样LED基板和所述散热液就位于不同的密封空腔内，达到隔离的效果，使得LED基板不再浸泡在所述散热液中，由此防止了散热液对LED基板的腐蚀，同时防止了散热液渗透进LED基板上的芯片中。
优选地，本发明实施例所述内密封罩与所述LED光源配合设置，为一透明体。此时，所述LED光源发出的光束能够通过所述内密封罩透射到散热液中，再通过所述外配光罩射出去。优选地，所述内密封罩可以为一配光透镜，所述LED光源发出的光束在进入散热液之前先进行一次配光，使得进入散热液之前的光线更加均匀；然后，所述光线再经过所述散热液的二次配光，透射到空气中的光线效果将更加理想。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以球泡形LED灯具和条形LED灯具为例，结合附图和具体实施方式对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，LED灯具的形状不局限于球泡形和条形。在不脱离本发明技术方案的前提下，其他任何形状的LED灯具都在本发明的保护范围内。
下面以球泡形LED灯具为例对本发明技术方案进行详细说明。
参照图2和图3，分别为本发明实施例一提供的球泡形LED灯具的爆炸视图和剖视图。
结合图2和图3所示，本发明实施例一的球泡形LED灯具包括：LED光源20、LED基板21、基板座22、外配光罩23、内密封罩24、灯头连接件25、灯头26和驱动器27。
所述LED光源20固定在所述LED基板21上，构成LED基板光源。
内密封罩24设置在基板座22的顶部，所述内密封罩24的内表面与基板座22的顶部构成第一密封空腔201，所述LED基板21密封于所述的第一密封空腔201内，紧贴于基板座22的顶部。
外配光罩23设置在基板座22的外侧，所述外配光罩23的内表面、基板座22的外表面和内密封罩24的外表面形成第二密封空腔202，所述第二密封空腔202内充满具有高散热性的散热液。
所述灯头连接件25和灯座26相连，所述基板座22与所述灯头连接件25螺纹连接；所述基板座22内表面、灯头连接件25、灯座26构成第三密封空腔203，所述驱动器27置于所述第三密封空腔203内。
本发明实施例中，所述球泡形LED灯具的LED基板21密封于所述内密封罩24内表面与基板座22顶部构成的第一密封空腔201内，而所述散热液填充在由外配光罩23的内表面、基板座22的外表面和内密封罩24的外表面形成第二密封空腔202内，这样LED基板21和所述散热液就位于不同的密封空腔内，达到隔离的效果，使得LED基板21不再浸泡在所述散热液中，由此防止了散热液对LED基板21的腐蚀，同时防止了散热液渗透进LED基板21上的芯片中。
本发明实施例中，由于所述LED基板21不再浸泡在所述散热液中，因此在对散热液进行选择时，不必再考虑散热液会对LED基板21构成腐蚀的问题。此时，只需选择散热性能较好的液体作为散热液，不用再考虑该液体的腐蚀性的高低，由此，所述散热液的选择度较高。例如，可以选择散热性能好且价格比较低廉的水作为散热液，既易于实现又能很好的实现散热效果。
本发明实施例中，基板座22有良好的导热性。当LED基板21上的LED光源20进行发光产生热量时，由于LED基板21与基板座22紧贴，基板座22直接与所述散热液接触，基板座22能够将LED光源20产生的热量迅速传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩23，达到散热效果。
本发明实施例中，所述LED基板21紧贴在基板座22顶部，具体可采用铆接、焊接、粘贴方式。
优选地，LED基板21与基板座22之间可加入导热介质，增强LED基板21与基板座22之间的热传导。
具体的，所述导热介质可以为导热板，所述导热板位于LED基板21的底部和基板座22的顶部之间。
具体的，所述导热介质可以为导热涂层，所述导热涂层涂抹在LED基板21的底部和基板座22的顶部之间。
本发明实施例中，所述的内密封罩24与基板座22采用螺纹连接。为了达到更好的密封效果，防止所述散热液渗入进第一密封空腔201内，优选地，所述的内密封罩24与基板座22的连接处采用密封胶进行密封。
本发明实施例中，内密封罩24为一透明体。当LED光源20发光时，光线可以穿过透明的内密封罩24，进入所述散热液，通过所述散热液的液体配光，使LED基板光源20发出的光线穿过外配光罩23时更加均匀，提高光效。
优选地，所述内密封罩24可以采用与LED基板21光学上相配合的配光透镜，所述配光透镜可以对光线进行一次配光。光线经过所述配光透镜的一次配光后，再进入所述散热液进行二次配光，这样使穿出外配光罩的光线更加均匀。
参照图4，为本发明实施例一球泡形LED灯具存在气泡时的剖视图。由于液体一定的膨胀系数，所以散热液受热后会发生膨胀。对于所述第二密封空腔202，其内填充满散热液，当所述散热液受热膨胀后可能会导致外配光罩23的破裂。因此，实际应用中，在向第二密封空腔202内填充所述散热液的过程中，会在所述第二密封空腔202内保留一定大小的气泡28。所述气泡28的存在能够使得当所述散热液受热膨胀时，有一定的空间容纳膨胀的液体，有效地防止了外配光罩23的破裂。
但所述气泡28的位置很难固定，如图4所示，气泡28位于第二密封空腔202的顶部。当LED基板21上的LED光源20发光时，光线经过气泡28后射出外配光罩23，会在照射范围内出现光斑。本发明实施例二提供的球泡形LED灯具有效的解决了这一问题。
参照图5，为本发明的实施例二的球泡形LED灯具的剖视图。图5中，在所述第二密封空腔202内、所述基板座22与所述外配光罩23连接处的下方增加挡板29，将所述气泡28的位置固定在第二密封空腔202的下部。由于所述基板座22与所述外配光罩23连接处的下方不是LED灯具的出光部，没有光线从该处发出，使得气泡28的存在不会产生光斑。
本发明实施例中所述挡板29安装在所述基板座22的下方，具体为所述外配光罩23与基板座22的连接处，所述挡板29的边缘与基板座22的外表面具有一定距离，该距离使得所述基板座22与所述挡板29构成不密封的狭小区域，所述气泡28被约束在所述狭小区域内。由于光线不从外配光罩23与基板座22的连接处射出，所以气泡28的存在不会在照射范围内产生光斑。
下面以条形LED灯具为例对本发明技术方案进行详细说明。
参照图6，为本发明实施例三的条形LED灯具截面视图。该条形LED灯具主要包括：LED光源60、LED基板61、基板座62、外配光罩63、内密封罩64和驱动器65。
所述LED光源60焊接在所述LED基板61上，构成LED基板光源。
内密封罩64设置在基板座62的顶部，所述内密封罩64的内表面与基板座62的顶部构成第一密封空腔601，所述LED基板61密封于所述的第一密封空腔601内，紧贴于基板座62的顶部。
外配光罩63设置在基板座62的外侧，所述外配光罩63的内表面、基板座62的外表面和内密封罩64外表面形成第二密封空腔602，所述第二密封空腔602内充满具有高散热性的散热液；所述驱动器65位于所述基板座62内表面构成的第三密封空腔603内。
本发明实施例中，所述条形LED灯具的LED基板61密封于所述第一密封空腔601内，所述散热液填充在所述第二密封空腔602内，这样LED基板61和所述散热液达到隔离的效果，使得LED基板61不再浸泡在所述散热液中，由此防止了散热液对LED基板61的腐蚀，同时防止了散热液渗透进LED基板61上的芯片中。
本发明实施例中，由于所述LED基板61不再浸泡在所述散热液中，因此在对散热液进行选择时，只需选择散热性能较好的液体作为散热液，不用再考虑该液体的腐蚀性的高低，由此，所述散热液的选择度较高。
本发明实施例中，基板座62有良好的导热性。LED光源60发光产生的热量通过基板座62的传导能够迅速的传至所述散热液中，进而能够将热量迅速的传至外配光罩外，达到散热效果。
本发明实施例中，所述LED基板61紧贴在基板座62顶部，具体可采用铆接、焊接、粘贴方式。
优选地，LED基板61与基板座62之间可加入导热介质，增强LED基板61与基板座62之间的热传导。具体的，导热介质可为导热板或导热涂层。
本发明实施例中，所述的内密封罩64与基板座62采用螺纹连接。优选地，所述的内密封罩64与基板座62的连接处采用密封胶进行密封。
本发明实施例中，内密封罩64为一透明体。光线透过所述的透明体后，进入散热液，所述散热液可对光线进行配光，使得穿过外配光罩63的光线均匀。
优选地，所述内密封罩64可以采用与LED基板61光学上相配合的配光透镜，所述配光透镜可以对光线进行配光。经过两次配光后的光线穿出外配光罩63后更加均匀。
为了防止所述散热液受热膨胀导致外配光罩破裂，在本发明实施例所述条形LED灯具的第二密封空腔602内也会保留一定大小的气泡。但是当所述气泡的位置不受限定时，可能会在照射范围内产生光斑。本发明实施例四有效的解决了这一问题。
参照图7，为本发明实施例四的条形LED灯具截面视图。
图7中，在所述第二密封空腔602内、所述基板座62与所述内密封罩64连接处的下方增加挡板67，将气泡66的位置固定在第二密封空腔602的下部。由于所述基板座62与所述内密封罩64连接处的下方不是LED灯具的出光部，没有光线从该处发出，使得所述气泡66的存在不会产生光斑。
本发明实施例中所述挡板67安装在基板座62的下方，所述挡板67与所述基板座62构成不密封的狭小区域，使得所述气泡66被约束在所述狭小区域内。由于光线不从内密封罩64下方射出，所以气泡66的存在不会在照射范围内产生光斑。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种中空液冷的发光二极管灯具，包括：由LED光源和LED基板构成的LED基板光源、基板座、外配光罩、内密封罩；
所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板光源密封于所述第一密封空腔内；
所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液；
其特征在于，在所述第二密封空腔内、所述基板座的下方增设挡板；所述挡板与所述基板座构成不密封的狭小区域。
2.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述内密封罩为一配光透镜。
3.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，在所述LED基板与所述基板座之间设置导热介质。
4.根据权利要求3所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述导热介质为导热板或导热涂层。
5.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述内密封罩与所述基板座之间采用螺纹连接或密封胶密封连接。
6.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述散热液为高散热性液体。
7.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述基板座采用导热性好的材料制成。
8.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述LED基板采用铆接、焊接或粘贴的方式紧贴所述基板座设置。
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