CN103597592A - 液冷led照明灯 - Google Patents
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Abstract
一种液冷LED照明灯，包括灯头（1）,灯芯（2）和照明灯壳（3）;所述照明灯壳（3）罩在灯芯（2）的外围且照明灯壳（3）的空腔内填充有导热用硅油（4）,所述灯芯（2）的一端浸没在导热用硅油（4）内。所述灯芯（2）的另一端，所述照明灯壳（3）与灯头（2）密封连接。该液冷LED照明灯结构简单，散热性能好。
Description
液冷 LED照明灯
技术领域
本发明涉及 LED照明领域， 特别是涉及一种液冷 LED照明灯。 背景技术
在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下， 节约能源是我们未来面临的重要的问 题。 LED被称为第四代照明光源或绿色光源， 具有节能、 环保、 寿命长、 体积小等特点， 可以广泛应用于各种指示、 显示、 装饰、 背光源、 普通照明和城市夜景等领域。 在照明领 域， LED发光产品的应用正吸引着世人的目光， LED作为一种新型的绿色光源产品， 必然 是未来发展的趋势， 二十一世纪将进入以 LED为代表的新型照明光源时代。
LED发光芯片通过电子复合而发光， 当在小电流的情况下， 产生热量很小， 但在大功 率的 LED照明灯中， 特别是照明领域的应用， 需要较大的电流， 会产生大量的热量， 使工 作温度升高。 而影响 LED发光芯片的主要因素就是温度（ P-N结的工作温度）， P-N结工作 温度一般不要高于 120度， 最好在 100度左右， P-N结的温度每上升 10度， 光通量就会衰 减 W , 发光的主波长就会漂移 lnm, 寿命也随着降低。 因此， 散热是 LED照明灯所必须考 虑的问题。
另外， LED发光芯片的体积非常的小， 是点发光， 具有指向性高 （LED发光芯片发出 的光是直线， 发散性不好）， 这样就直接导致照射角度比较小， 偏离该角度后光线迅速减 弱， 无法适应大面积照明的需要。 为解决照射角度比较小的问题， 现有技术中釆用灯管型 LED照明， 其灯具排列过密， 设计成本过高及散热效果欠佳， 失去节能效果。 发明内容
本发明的目的在于提供一种液冷 LED照明灯， 其具有散热性能好和结构简单的特点。 为实现本发明目的而提供的液冷 LED照明灯， 其特征在于： 包括灯头， 灯芯和照明灯 壳； 所述照明灯壳罩在灯芯的外围且照明灯壳的空腔内填充有导热用硅油， 所述灯芯的一 端浸没在导热用硅油内； 所述灯芯的另一端， 所述照明灯壳与灯头密封连接。
上述目的还可以通过下述技术方案进一步完善。
所述硅油的粘度系数为 5 -800万厘帕斯卡 .秒。
所述硅油的粘度系数为 5 -5000厘帕斯卡 .秒。
所述硅油包括曱基硅油、 乙基硅油、 苯基硅油、 曱基含氢硅油、 曱基苯基硅油、 曱基 氯苯基硅油、 曱基乙氧基硅油、 曱基三氟丙基硅油、 曱基乙烯基硅油、 曱基羟基硅油、 乙 基含氢硅油、 羟基含氢硅油和含氰硅油。
本发明的有益效果是： 本发明的液冷 LED照明灯， 具有：
1、 结构简单， 易于生产制造；
2、 散热性能好， 节能的特点。 附图说明
图 1是本发明实施例一的液冷 LED照明灯的结构示意图；
图 2是本发明实施例一的液冷 LED照明灯的灯芯的示意图；
图 3是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的剖视图；
图 4是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的大角度 LED光源的结构示意图； 图 5是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的导电支架的示意图；
图 6是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的导电支架的剖视图；
图 7是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的大角度 LED光源的 LED发光芯片的安装示 图 8是本发明实施例.二的液冷 LED照明灯的大角度 LED光源的 LED发光芯片的安装俯 视图；
图 9-12是本发明实施例二的液冷 LED照明灯的灯芯组装示意图；
图 13-17是本发明实施例二的液冷 LED照明灯的组装示意图。
其巾，
1灯头：
2灯芯：
21多棱灯柱， 11连接件；
6大角度 LED光源：
61导电支架：
611正极支撑体： 6111支撑圆柱， 6112直棱柱形头部；
612负极支撑座： 6121直棱柱形安装柱： 61221透镜安装槽；
6122定位圆柱， 6123螺纹柱， 6124圆柱形中空通道; 62透镜， 63焊线；
7金属管； 8灯芯柱；
3照明灯壳； 4硅油； 5驱动电源容纳体。 具体实施方式
为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对本 发明的液冷 LED照明灯进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
实施例一
如图 1所示， 一种液冷 LED照明灯， 包括灯头 1 , 灯芯 1和照明灯壳 3 ; 所述照明灯 壳 3罩在灯芯 1的外围且照明灯壳 3的空腔内填充有导热用硅油 4 , 所述灯芯 1的一端浸 没在导热用硅油 4内。 所述灯芯 1的另一端， 所述照明灯壳 3与灯头 1密封连接。
优选的， 所述硅油的粘度系数为 5 -800万厘帕斯卡 ·秒。
优选的， 所述硅油的粘度系数为 5 -5000厘帕斯卡 ·秒。
优选的， 所述硅油包括曱基硅油， 乙基硅油， 苯基硅油， 曱基含氢硅油， 曱基苯基硅 油， 曱基氯苯基硅油， 曱基乙氧基硅油， 曱基三氟丙基硅油， 曱基乙婦基硅油， 曱基羟基 硅油， 乙基含氢硅油， 羟基含氢硅油和含氰硅油。
优选的， 如图 1所示， 所述灯芯 1包括多棱灯柱 21和连接件 22 ; 所述多棱灯柱 21是 铝基电路板围成的多棱灯柱； 在所述多棱灯柱 21—端的顶面和每个侧面阵列有多颗 LED 发光芯片； 所述多棱灯柱另一端与连接件 22连接； 所述连接件 22与灯头 1密封连接。 铝 基电路板具有卓越的导热性， 那么多棱灯柱导热性很好。 多颗 LED发光芯片产生的热量传 导至的多棱灯柱， 因为硅油距离多棱灯柱的远近不同， 导致温度不同形成对流， 对流将多 棱灯柱的热量带走； 同时照明灯壳与外界空气的接触面很大， 也有利于散热。
优选的， 所述多棱灯柱 21是空心的多棱灯柱， 在所述多棱灯柱每个侧面上设置有多 个孔。 多颗 LED发光芯片产生的热量传导至的多棱灯柱， 导致多棱灯柱的外侧和空心部分 的硅油的温度不同， 通过多个孔实现多棱灯柱的外侧和空心部分的硅油的对流， 加快散热 的速度。
优选的， 所述多棱灯柱 21部分或全部浸没在所述硅油 4内。 实施例二
如图 3所示， 作为一种可实施方式， 本发明实施例的液冷 LED照明灯， 包括灯头 1 , 灯芯 2 , 照明灯壳 3 , 导热用硅油 4和驱动电源容纳体 5 ; 其中， 所述照明灯壳 3罩在灯芯
2的外围且照明灯壳 3的空腔内填充有导热用硅油 4;所述灯芯 1的一端浸没在导热用硅油 4内， 灯芯 1的另一端通过驱动电源容纳体 5与灯头 1相连； 所述照明灯壳 3与驱动电源 容纳体 5固定连接。
优选的， 所述硅油的粘度系数为 5 -800万厘帕斯卡 ·秒。
优选的， 所述硅油的粘度系数为 5 -5000厘帕斯卡 ·秒。
优选的， 所述硅油包括曱基硅油、 乙基硅油、 苯基硅油、 曱基含氢硅油、 曱基苯基硅 油、 曱基氯苯基硅油、 曱基乙氧基硅油、 曱基三氟丙基硅油、 曱基乙婦基硅油、 曱基羟基 硅油、 乙基含氢硅油、 羟基含氢硅油和含氰硅油。
所述灯芯 1包括一大角度 LED光源 6， 如图 4所示， 包括在导电支架 61、透镜 62、 LED 发光芯片和焊线 63。
如图 5和图 6所示， 导电支架 61包括正极支撑体 611和负极支撑座 612 , 正极支撑体 611和负极支撑座 612之间填充有绝缘导热塑料， 即正极支撑体 611和负极支撑座 612分 别是导电的， 且正极支撑体 611与负极支撑座 612之间是绝缘导热的。 正极支撑体 611与 电路的正极相连， 负极支撑座 612与电路的负极相连。
其中，正极支撑体 611包括支撑圆柱 6111和设在支撑圆柱一端的直棱柱形头部 6112, 其中，头部 6112的直棱柱的底面是正八边形。直棱柱形头部 6112的半径大于支撑圆柱 6111 的半径， 支撑圆柱 6111的长度大于负极支撑座 612的长度。
负极支撑座 612的从上到下依次设有直棱柱形安装柱 6121 , 定位圆柱 6122 (其作用在 下文描述）和螺纹柱 6123 (其作用在下文描述）。 其中， 安装柱 6121的直棱柱的底面是正八 边形； 螺纹柱 6123的半径最小， 直棱柱形安装柱 6121的半径居中， 定位圆柱 6122的半 径最大。 负极支撑座 612设有一个圆柱形中空通道 6124 , 该中空通道 6124纵向贯穿负极 支撑座 612的中心处， 且中空通道 6124的半径比支撑圆柱 6111的半径略大， 且比直棱柱 形头部 6112的半径小。 其中， 在定位圆柱 6122的上表面设有环形的透镜安装槽 61221 , 透镜 62固定在透镜安装槽 61221内。
正极支撑体 611的支撑圆柱 6111穿过中空通道 6124 ,通过直棱柱形头部 6112卡在直 棱柱形安装柱 6121的上方， 支撑圆柱 6111从负极支撑座 612下端伸出。
如图 7和图 8所示， 在直棱柱形头部 6112的上表面和直棱柱形安装柱 6121的各个侧 面上固定有 LED发光芯片。 LED发光芯片的正（负）极通过焊线 63分别与正极支撑体 611 (负极支撑座 612 )相连。 在固定 LED发光芯片和使用大角度 LED光源时， 定位圆柱 6122 提供一个可以施加扭力的区域， 方便装夹和安装。
本实施例的大角度 LED光源封装出大于 270度照射角度球形发光的 LED光源， 其发光 效果与传统的白炽灯泡近似， 可以替代传统白炽灯； 但比传统白炽灯节能百分之九十。 现 有的包括位于多棱面的发光芯片的 LED光源， 由于只有侧面的发光芯片，形成蝴蝶状光斑。 本实施例的大角度 LED光源具有位于直棱柱形头部 6112的上表面的 LED发光芯片和多棱 面的 LED发光芯片， 使得其球形发光。
作为一种优选的实施方式， 在透镜安装槽 61221内增加密封胶， 釆用机械压合的方式 安装透镜， 从而实现大角度 LED光源的高度密封性。 将机械压合应用到 LED领域的密封， 大大提高了密封的效果。
作为一种优选的实施方式， LED发光芯片釆用蓝光芯片， 且在透镜 62中加入激发白光 用的荧光粉， 荧光粉所占比例不超过 10%。 当蓝光穿过透镜时， 被激发出白光。 将荧光粉 加入到透镜 62中以用来激发白光， 减少了在蓝光 LED发光芯片表面点荧光胶的步骤， 从 而大幅提高了生产效率和降低了次品率， 使得批次的色坐标误差极小， 且避免了因荧光粉 的光衰， 蓝光 LED发光芯片的蓝光无法被有效激发成白光的弊端。
作为一种优选的实施方式， 通过带件注塑组装正极支撑体 611和负极支撑座 612。 带 件注塑是一种塑料注塑的工艺， 是指在两个以上零件之间注塑塑料， 是多个零件形成一个 整体的注塑加工手段。
作为一种优选的实施方式， 正极支撑体 611和负极支撑座 612釆用金属铜作为原料加 工而成， 其表面镀纯艮或纯金， 用来增加其导电性能。
作为一种可实施方式， 直棱柱形头部 6112的直棱柱可以是 3-10棱中的任意一种。 所述灯芯 1包括上述大角度 LED光源 6 , 还包括金属管 7和灯芯柱 8 ; 所述金属管 7 和灯芯柱 8之间是绝缘的； 所述金属管 7和所述正极支撑体 611相连， 所述灯芯柱 8和所 述负极支撑座 612相连。
灯芯柱 8—端的内壁设有螺纹， 另一端的外侧灯芯尾部设有灯芯凹槽。 金属管 7与支 撑圆柱 6111套接， 灯芯柱 8通过螺纹与涂有导热密封胶的螺纹柱 6123紧密连接， 金属管 7与灯芯柱 8之间填充有导热密封胶， 即金属管 7与电路的正极相连， 灯芯柱 8与电路的 负极相连。 灯芯尾部与照明灯壳的瓶口压紧密封， 这样导热用硅油 4被密封在照明灯壳 3 内。
灯芯的正负极与驱动电源的正负极相连， 驱动电源的正负极与灯头 1的正负极相连。 液冷 LED照明灯的制造方法如下：
第一步： 如图 9所示， 釆用压紧缩径的方法 金属管 7套接在支撑圆柱 6111的外侧；
即金属管 Ί和正极支撑体 611形成正极；
第二步： 如图 10和图 11所示， 灯芯柱 8通过螺纹与涂有导热密封胶的螺纹柱 6123 紧密连接， 在金属管 Ί和灯芯柱 8之间填充导热密封胶； 即灯芯柱 8和负极支撑座 612形 成负极， 且正极和负极之间是绝缘导热的；
第三步： 如图 12所示， 在灯芯 2凹槽内用密封胶打底；
至此， 灯芯 1组装完毕；
第四步： 如图 13所示， 从照明灯壳 3的瓶口填充一定量的高导热的硅油；
第五步： 如图 14和 15所示， 将灯芯 2放入照明灯壳 3 , 用封口器将灯芯凹槽与照明 灯壳 3的瓶口压紧密封， 这样导热用硅油被密封在照明灯壳 3内； 此时大角度 LED光源完 全浸没在高导热的硅油内， 由于透镜 62釆用机械压合的方式进行安装， 因此大角度 LED 光源不会有硅油进入；
至此， 完成灯芯 1与照明灯壳 3的组装；
第六步： 如图 16所示， 驱动电源容纳体 5与照明灯壳 3用卡口的方式连接， 灯芯 2 的正负极与驱动电源的正负极相连；
第七步： 如图 17所示， 驱动电源容纳体 5与灯头 1相连， 驱动电源的正负极与灯头 1 的正负极相连。
液冷 LED照明灯组装完毕。
液冷 LED照明灯内包括的 LED发光芯片所产生的热量是通过如下途径散热的： 对于位于直棱柱形安装柱的各个侧面的 LED发光芯片而言， 其产生的热量通过直棱柱 形安装柱传递到定位圆柱， 通过定位圆柱传递到导热用硅油， 从而实现了散热； 对于位于 直棱柱形头部的上表面的 LED发光芯片而言， 其产生的热量一部分通过正极支撑体和长长 的金属管散热； 一部分通过直棱柱形安装柱传递到定位圆柱， 通过定位圆柱传递到导热用 硅油， 从而实现了散热。
本发明的液冷 LED照明灯， 具有结构简单， 易于生产制造； 照射角度大、散热性能好， 节能的特点。
最后应当说明的是， 很显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而 不脱离本发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (13)
- 权利要求1、 一种液冷 LED照明灯， 其特征在于：包括灯头 （ 1 ), 灯芯 （ 2 )和照明灯壳 （ 3 ); 所述照明灯壳 （ 3 )罩在灯芯 （ 1 ) 的外 围且照明灯壳 （3) 的空腔内填充有导热用硅油 （4), 所述灯芯 （2) 的一端浸没在导热用 硅油 （4) 内； 所述灯芯 （2) 的另一端， 所述照明灯壳 （3) 与灯头 （1) 密封连接。1、 根据权利要求 1所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述硅油的粘度系数为 5 -800万厘帕斯卡 '秒。
- 3、 根据权利要求 1所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述硅油的粘度系数为 5 -5000厘帕斯卡 .秒。
- 4、 根据权利要求 1所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述硅油包括曱基硅油， 乙基硅油， 苯基硅油， 曱基含氢硅油， 曱基苯基硅油， 曱基 氯苯基硅油， 曱基乙氧基硅油， 曱基三氟丙基硅油， 曱基乙烯基硅油， 曱基羟基硅油， 乙 基含氢硅油， 羟基含氢硅油和含氰硅油。
- 5、 根据权利要求 1所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述灯芯 （ 1 ) 包括多棱灯柱（ 21 )和连接件 ( 22 ); 所述多棱灯柱（ 21 )是铝基电路 板围成的多棱灯柱； 在所述多棱灯柱（ 21 )一端的顶面和每个侧面阵列有多颗 LED发光芯 片； 所述多棱灯柱另一端与连接件 (22)连接； 所述连接件 (22) 与灯头 （1) 密封连接。
- 6、 根据权利要求 5所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述多棱灯柱（21)是空心的多棱灯柱， 在所述多棱灯柱每个侧面上设置有多个孔。
- 7、 根据权利要求 5所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述多棱灯柱（21)部分或全部浸没在所述硅油 （4) 内。
- 8、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述灯芯 （ 1 ) 包括一大角度 LED光源 （ 6 ); 所述大角度 LED光源 （ 6 ) 包括导电支架 (61)、 多个 LED发光芯片和焊线 （63), 所述 LED发光芯片通过所述焊线 （63)与导电支 架（61)相连；所述导电支架 （ 61 ) 包括正极支撑体（ 611 )和负极支撑座（ 612 ), 所述正极支撑体 (611)和所述负极支撑座（ 612 )之间是绝缘的；所述正极支撑体（611) 包括直棱柱形头部 （6112), 在所述直棱柱形头部 （6112) 的 上表面固定有所述 LED发光芯片；所述负极支撑座（612) 包括直棱柱形安装柱（6121), 在所述直棱柱形安装柱（6121) 的各个侧面固定有所述 LED发光芯片。9、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于： 所述大角度 LED光源（ 6 )还包括透镜（ 62 ),所述负极支撑座（ 612 )包括定位柱（ 6122 ), 在所述定位柱（6122) 的上表面设有透镜安装槽 (61221), 釆用机械压合的方式将所述透 镜（62) 固定在所述透镜安装槽（61221)。
- 10、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于： 还包括驱动电源容纳体（5); 所述灯芯 （2) 的一端通过所述驱动电源容纳体（5)与 灯头 （ 1 )相连。
- 11、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述灯芯 （ 1 )还包括金属管 （ 7 )和灯芯柱（ 8 ); 所述金属管 （ 7 )和灯芯柱（ 8 )之 间是绝缘的； 所述金属管 （ 7 )和所述正极支撑体（ 611 )相连， 所述灯芯柱（ 8 )和所述 负极支撑座（612)相连。
- 12、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述正极支撑体（ 611 )和所述负极支撑座（ 612 )之间是釆用带件注塑的方式组装使 其绝缘的。
- 13、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述直棱柱形安装柱（6121) 的直棱柱是 3-10棱中的任意一种直棱柱。
- 14、 根据权利要求 8所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述正极支撑体（ 611 )还包括支撑柱（ 6111 ); 所述负极支撑座（ 612 )设有中空通 道（6124); 所述支撑柱（6111)穿过所述中空通道（6124),通过所述直棱柱形头部（ 6112) 卡在所述直棱柱形安装柱（61 ) 的上方， 所述支撑柱（6111 )从所述负极支撑座（612) 下端伸出。
- 15、 根据权利要求 9所述的液冷 LED照明灯， 其特征在于：所述透镜（62) 为加入至多 10%的激发白光用荧光粉的透镜。
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