CN105276417A - 液体回流散热led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体回流散热LED灯具，其特点是，散热装置由密封散热腔体、冷却液以及体积可压缩材料颗粒构成，在密封散热腔体内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，密封散热腔体的吸热面紧贴于LED光源板背面，密封散热腔体的散热面或暴露于空气中，或连接其它散热体。本发明散热装置通过密封散热腔体内冷却液的回流作用，将LED光源板热量传输到密封散热腔体的其它散热面，再通过对流、辐射、传导等散热方式，将热量散至空气中。本发明冷却液中设置的体积可压缩材料颗粒有效平衡了冷却液升温后所形成的压力。本发明结构简单、生产成本低、使用寿命长、免维护，为LED光源散热问题的解决和降低制作成本，提供了一个可行方案。

Description

液体回流散热LED灯具

技术领域

本发明涉及一种具有散热装置的LED灯具，尤其是利用液体回流散热装置的LED灯具。

背景技术

LED光源使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、可实现多色发光，LED光源已在照明领域得到越来越广泛的应用，成为21世纪代替荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。但目前集成封装的LED光源由于是将芯片封装于面积较小的支架上，瞬间集聚的热量无法及时导出，长时间工作导致光源的荧光粉和银胶出现老化，从而影响光的输出效率。LED要在摄氏80度以下，才能有高光效和长寿命，因此对LED光源的热管理设计要求亦很高。

传统散热降温手段有自然对流、风扇强制对流、回路热管、循环液冷、蓄热材料吸热等，但对于特定结构的LED光源，如何寻找到性能价格比高的散热降温措施，一直是业界不断地探索追求的目标。

发明内容

本发明目的是为LED灯提供一种性能价格比高的冷却装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：此种液体回流散热LED灯，其构成包括有LED光源板、电源板、透光罩、外壳体及散热装置，其特征在于：所述散热装置由密封散热腔体、冷却液以及体积可压缩材料颗粒构成，在密闭散热腔体内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，密闭散热腔体的吸热面紧贴于LED光源板背面，密闭散热腔体的散热面或暴露于空气中，或连接其它散热体。

以上述技术方案为基础，本发明还给出了几种LED灯的具体结构方案。

其一是LED射灯，该LED射灯外壳体由圆筒形灯体和护壳构成，护壳固定于圆筒形灯体一端口处，聚光镜和弧形透光罩则固定在圆筒形灯体的另一个端口处，LED光源板固定于圆筒形灯体内，LED光源板将圆筒形灯体内部划分为散热空间和发光空间，护壳设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面紧贴圆筒形灯体的内壁，圆柱形上盖体的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，在圆筒形灯体外部固定有转向轴，转向轴通过连接杆与电源盒连接成一体，电源盒中电源板的电源引线经连接杆穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

其二是LED装饰灯，该LED装饰灯外壳体由圆筒形灯体和上护壳构成，上护壳固定于圆筒形灯体上端口处，弧形透光罩则固定在圆筒形灯体下端口处，LED光源板固定于圆筒形灯体内，且靠近下端口处，LED光源板将圆筒形灯体内部划分为散热空间和发光空间，上护壳设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面紧贴圆筒形灯体的内壁，圆柱形上盖体的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，圆筒形灯体外侧固定有若干扣件，扣件将上护壳与圆筒形灯体连接成一个整体，电源盒中电源板的电源引线穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

其三是LED路灯，该LED路灯外壳体由上护壳和下壳体构成，上护壳开有通气孔，下壳体开有LED光源板安装孔，LED光源板固定于下壳体，弧形透光罩与下壳体固定连接，上护壳与下壳体相合且固定，圆柱状散热装置设置在由上护壳与下壳体相合形成的散热空腔内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面和圆柱形上盖体的顶面则暴露于散热空间中，电源板的电源引线与LED光源板呈电连接。

其四是大功率工程LED灯，该大功率工程LED灯外壳体由矩形上护壳与透光灯罩构成，矩形上护壳上表面开有散热孔，光源板和透光灯罩固定于上护壳侧壁，散热装置设置在上护壳与光源板之间的空间内，散热装置的底面紧贴光源板，所述散热装置由两个腔体以及连通这两个腔体的若干管道构成，上、下平行设置的两个腔体之间用若干散热对流管道相连通，在由上、下腔体和管道构成的密封散热腔体中充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒。

在上述各种回流散热LED灯具中，所述密封散热腔体材料为耐温散热材料，如金属、或玻璃、或陶瓷；所述冷却液为水、盐水、导热油、乙二醇溶液、二甲烷饱和溶液其中的一种；所述体积可压缩材料颗粒为发泡塑料、发泡海绵球、空心软胶囊其中的一种。

本发明的优点是：

1、本发明液体回流式散热装置结构简单、生产成本低、使用寿命长、免维护，本发明散热装置为LED光源散热问题的解决和降低制作成本，提供了一个可行方案；

2、本发明提供的LED射灯、LED装饰灯及LED路灯，巧妙地将液体回流式散热装置设置于LED灯体内，通过散热装置密封散热腔体中冷却液的回流作用，将从LED光源板吸收到的热量传输到密封散热腔体的其它散热面，再通过对流、辐射、传导等散热形式，将热量与外界空气进行热交换。由于液体回流散热装置结构简单，制作成本低，且散热效果明显，具有较高的性价比。

附图说明

图1是本发明实施例之一，液体回流散热LED射灯结构剖视图。

图2是本发明实施例之二，液体回流散热LED装饰灯结构剖视图。

图3是本发明实施例之三，液体回流散热LED路灯结构剖视图。

图4是本发明实施例之四，液体回流散热大功率工程LED灯结构剖视图。

图5是本发明实施例之四，大功率工程LED灯液体回流散热装置及光源板结构局部剖视图。

以上附图中，201是电源盒，202是转向轴，203是护壳，204是圆柱形上盖体，205是冷却液，206是发泡海绵球，207是聚光罩，208是光源板，209是弧形透光镜片，210是圆筒形灯体，211是圆柱形底壳体，212是转向轴，301是上护壳，302是圆柱形上盖体，303是固定扣板，304是发泡海绵球，305是弧形透光灯罩，306是光源板，307是冷却水，308是圆柱形底壳体，309是圆筒形灯体，401是上护壳，402是下护壳，403是铝散热器，404是冷却水，405是光源板，406是弧形透光灯罩，407是发泡海绵球，408是圆柱形底壳体，409是圆柱形上盖体，501是安装支架，502是护壳，503是发泡海绵球，504是冷却液，505是散热装置，506是光源板，507是透光灯罩，508是散热装置上层腔体，509散热对流管道，510是散热装置下层腔体。

具体实施方式

实施例一：

本实施例为一种液体回流散热LED射灯，其结构如附图1所示。

本实施例外壳体由圆筒形灯体210和护壳201构成，护壳201固定于圆筒形灯体一端口处，聚光镜207和弧形透光罩209则固定在圆筒形灯体的另一个端口处，LED光源板208固定于圆筒形灯体210内，LED光源板208将圆筒形灯体210内部划分为散热空间和发光空间，护壳201设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体211和圆柱形上盖体204构成，圆柱形上盖体204插入至圆柱形底壳体211内，圆柱形上盖体204外侧面紧贴圆柱形底壳体211内侧面，在由圆柱形上盖体204与圆柱形底壳体211形成的密封散热腔体内充斥有冷却液205以及体积可压缩材料颗粒206，圆柱形底壳体211的底面紧贴于LED光源板208背面，圆柱形底壳体211侧面紧贴圆筒形灯体210的内壁，圆柱形上盖体204的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，在圆筒形灯体210外部固定有转向轴212，转向轴212通过连接杆202与电源盒201连接成一体，电源盒中电源板的电源引线经连接杆穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

本实施例中的散热装置204密封散热腔体内充斥冷却液205和体积可压缩材料颗粒206，如发泡海绵球。散热装置204的右侧面紧贴光源板208，产生于光源板208的热量能被散热装置中的冷却液205吸收，并经回流和传导方式将热量传递到散热装置的其它面，散热装置的左侧面能将热量直接辐射到护壳203与散热装置之间的空间内，经护壳的翅片吸热后将热量传输到灯外，散热装置的上下侧面则可以将热量直接传导给耐高温材料制成的灯体，灯体将热量辐射到空气中。

本实施例中，冷却液205选用导热油，而体积可压缩材料颗粒206则选用空心软胶囊，本实施例散热装置是全密封金属容器，当导热油吸热升温，体积会有所膨胀，而位于导热油中的空心软胶囊则受压变形，缩小其体积，以平衡密封散热腔体内部的压力。

实施例二：

本实施例为一种液体回流散热LED装饰灯，其结构如附图2所示。

本实施例外壳体由圆筒形灯体309和上护壳301构成，上护壳301固定于圆筒形灯体309上端口处，弧形透光罩305则固定在圆筒形灯体309下端口处，LED光源板306固定于圆筒形灯体309内，且靠近下端口处，LED光源板306将圆筒形灯体内部划分为散热空间和发光空间，上护壳301设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体308和圆柱形上盖体302构成，圆柱形上盖体302插入至圆柱形底壳体308内，圆柱形上盖体302外侧面紧贴圆柱形底壳体308内侧面，在由圆柱形上盖体302与圆柱形底壳体308形成的密闭空间内充斥有冷却液307以及体积可压缩材料颗粒304，圆柱形底壳体308的底面紧贴于LED光源板306背面，圆柱形底壳体308侧面紧贴圆筒形灯体309的内壁，圆柱形上盖体302的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，圆筒形灯体外侧固定有若干扣件303，扣件303将上护壳301与圆筒形灯体309连接成一个整体，电源盒中电源板的电源引线穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

本实施例除灯具结构与实施例一有所区别外，其散热装置的结构形式，散热机理同实施例一，在此不重复描述。

实施例三：

本实施例为一种液体回流散热LED路灯，其结构如附图3所示。

本实施例外壳体由上护壳401和下壳体402构成，上护壳401开有通气孔，下壳体402开有LED光源板405安装孔，LED光源板405固定于下壳体402，弧形透光罩406与下壳体402固定连接，上护壳401与下壳体402相合且固定，圆柱状散热装置设置在由上护壳与下壳体相合形成的散热空腔内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体409和圆柱形上盖体409构成，圆柱形上盖体409插入至圆柱形底壳体408内，圆柱形上盖体409外侧面紧贴圆柱形底壳体408内侧面，在由圆柱形上盖体409与圆柱形底壳体408形成的密闭散热腔体内充斥有冷却液404以及体积可压缩材料颗粒407，圆柱形底壳体408的底面紧贴于LED光源板405背面，圆柱形底壳体408侧面和圆柱形上盖体409的顶面则暴露于散热空间中，电源板的电源引线与LED光源板呈电连接。

本实施例除灯具结构与实施例一有所区别外，其散热装置的结构形式、材料选择、散热机理同实施例一，在此不重复描述。

实施例四：

本实施例为一种大功率工程LED灯，其结构如附图4、5所示。

本实施例外壳体由矩形上护壳502与透光灯罩507构成，矩形上护壳502上表面开有散热孔，光源板506和透光灯罩507固定于上护壳502侧壁，散热装置设置在上护壳与光源板之间的空间内，散热装置的底面紧贴光源板，所述散热装置由两个腔体508、510以及连通这两个腔体的若干管道509构成，上、下平行设置的两个腔体之间用若干散热对流管道相连通，在上腔体508、下腔体510和管道509中充斥有冷却液504以及体积可压缩材料颗粒503。

本实施例针对大功率工程LED灯需要较好的散热性能而专门设计的散热装置，既能满足散热要求，又使散热装置的体积和重量尽可能减小，其散热机理同实施例一，在此不重复描述。

Claims (6)

1.液体回流散热LED灯具，其构成包括有LED光源板、电源板、透光罩、外壳体及散热装置，所述散热装置由密封散热腔体、冷却液以及体积可压缩材料颗粒构成，在密闭散热腔体内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，密闭散热腔体的吸热面紧贴于LED光源板背面，密闭散热腔体的散热面或暴露于空气中，或连接其它散热体，其特征在于：所述外壳体由圆筒形灯体和护壳构成，护壳固定于圆筒形灯体一端口处，聚光镜和弧形透光罩则固定在圆筒形灯体的另一个端口处，LED光源板固定于圆筒形灯体内，LED光源板将圆筒形灯体内部划分为散热空间和发光空间，护壳设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面紧贴圆筒形灯体的内壁，圆柱形上盖体的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，在圆筒形灯体外部固定有转向轴，转向轴通过连接杆与电源盒连接成一体，电源盒中电源板的电源引线经连接杆穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

2.根据权利要求1所述的液体回流散热LED灯具，其特征在于：所述外壳体由圆筒形灯体和上护壳构成，上护壳固定于圆筒形灯体上端口处，弧形透光罩则固定在圆筒形灯体下端口处，LED光源板固定于圆筒形灯体内，且靠近下端口处，LED光源板将圆筒形灯体内部划分为散热空间和发光空间，上护壳设置有通孔，使散热空间与外界空气相通，圆柱状散热装置设置在圆筒形灯体的散热空间内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面紧贴圆筒形灯体的内壁，圆柱形上盖体的顶面则暴露于圆筒形灯体的散热空间中，圆筒形灯体外侧固定有若干扣件，扣件将上护壳与圆筒形灯体连接成一个整体，电源盒中电源板的电源引线穿过圆筒形灯体侧壁通孔，与LED光源板呈电连接。

3.根据权利要求1所述的液体回流散热LED灯具，其特征在于：所述外壳体由上护壳和下壳体构成，上护壳开有通气孔，下壳体开有LED光源板安装孔，LED光源板固定于下壳体，弧形透光罩与下壳体固定连接，上护壳与下壳体相合且固定，圆柱状散热装置设置在由上护壳与下壳体相合形成的散热空腔内，该圆柱状散热装置构造为，密封散热腔体由圆柱形底壳体和圆柱形上盖体构成，圆柱形上盖体插入至圆柱形底壳体内，圆柱形上盖体外侧面紧贴圆柱形底壳体内侧面，在由圆柱形上盖体与圆柱形底壳体形成的密闭空间内充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒，圆柱形底壳体的底面紧贴于LED光源板背面，圆柱形底壳体侧面和圆柱形上盖体的顶面则暴露于散热空间中，电源板的电源引线与LED光源板呈电连接。

4.根据权利要求1所述的液体回流散热LED灯具，其特征在于：所述外壳体由矩形上护壳与透光灯罩构成，矩形上护壳上表面开有散热孔，光源板和透光灯罩固定于上护壳侧壁，散热装置设置在上护壳与光源板之间的空间内，散热装置的底面紧贴光源板，所述散热装置由两个腔体以及连通这两个腔体的若干管道构成，上、下平行设置的两个腔体之间用若干散热对流管道相连通，在由上、下腔体和管道构成的密封散热腔体中充斥有冷却液以及体积可压缩材料颗粒。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的液体回流散热LED灯具，其特征在于：所述密封散热腔体材料为耐温散热材料；所述冷却液为水、盐水、导热油、乙二醇溶液、二甲烷饱和溶液其中的一种；所述体积可压缩材料颗粒为发泡塑料、发泡海绵球、空心软胶囊其中的一种。

6.根据权利要求5所述的液体回流散热LED灯具，其特征在于：所述密封散热腔体材料为金属、或玻璃、或陶瓷。