CN106870968A - 一种用水冷却的led灯 - Google Patents
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Abstract
一种用水冷却的LED灯产品涉及家电领域,一种照明用LED灯。一种用水冷却的LED灯,是在LED灯里加入水,用水来冷却LED的方法来实现降温。由于LED灯发光部位温度低,可以用透明的塑料来包裹起来。这种把发光部位包裹起来的灯就可以加水作为冷却剂,用水来冷却它,详见附图。在灯里加入水后,水即可以吸收热量,又可以把热量传导给外罩,从而加速外罩向外传热。
Description
产品涉及家电领域,一种用水冷却的LED灯
背景技术:
目前网上有很多LED灯的图片,各个市场里也有很多LED灯的产品在卖,但这些照明用的LED灯存在散热不好的问题,各个厂家都想了很多方法来处理散热的问题,在结构上花了很多心思,有的用了很多的五金件,还把五金件做成各种形状,以求能够散热。但是效果一直都不太好,LED灯到目前为止也没有大规模地使用。
发明内容:
一种用水冷却的LED灯,在制作LED灯里加入水,用水来冷却LED的方法来实现降温。
LED灯有个特点,它的发光地方LED要求温度不要超过60摄氏度,温度高了会影响LED发光的效率,不象白炽灯,它的发光部位温度很高,达到2000摄氏度,它的灯丝只能用惰性气体或真空来隔离,不能用其它材料包裹,但LED灯就不一样了,由于发光部位温度低可以用透明的塑料来包裹起来。这种把发光部位包裹起来的灯就可以加水作为冷却剂,用水来冷却它,见图1,见图2。
自然界里,水的比热几乎是最大的,水也是最通用的冷却材料。在灯里加入水后,水即可以吸收热量,又可以把热量传导给外罩,从而加速外罩向外传热。利用外罩来散热,那么散热的面积就大很多。还有有的灯在一天的时间里只使用不到八个小时,当灯在使用时,灯在向外散热的同时,水也吸收热量,等到不用的时候,这时水的温度还是高于环境的温度,灯还是会向外面散热的,直到温度和环境一样了。所以这个散热的时间就长了,比如家庭里使用的灯,当下班回来六点钟开灯,等到十二点时关灯时,这时水的温度可能有55摄氏度,关灯后这个水还是会散热,等你第二天晚六点用时水的温度就降的和环境差不多了。第二天你用灯时,一切都是从开始了,在这种情况来说,这个灯的散热时间是24小时。
在灯里加入的水多少,是根据灯的使用情况,时间长短,使用环境,功率瓦数,来计算的。加多了体积就会太大,加少了水的温度就会超过60摄氏度。如果灯是24小时使用的,那么就是完全靠外罩来散热了,这就会要求散热面积要大,空气的流速要大,产品设计就很夸张。为了更好地显示本产品的优点,建议在24小时照明的场合,用两部分灯,一部分开12小时,另一部分关12小时,等12小时到了,换过来,把没使用的开12小时,使用过12小时的关掉,等12小时后再开。
本产品主要分为灯头,外罩,芯柱(导线和LED灯),软胶塞子,见图3,很象白炽灯。这个白炽灯不同的就是LED灯及连接的导线(直至到灯头那里)都要用透明的材料包裹起来,不能与外面接触到,见图4,见图5。不然在外罩里加水就会导通短路了。这个包裹的材料,要透明,要能很好地导热,还要能长时间保持这个绝缘性能。灯头部分可以做成和白炽灯一样的。芯柱(LED灯和导线)可以浸入PMMA熔液中制作,也可以用特殊材料和其它方法制作。考虑到产品会用在冬季很冷的地方,外罩要求在耐低温,就算水结冰也不能破,并且水里要加抗冻剂。在灯头那里,要加一个软胶塞子,这个塞子可以用注射器穿过去加水,同时也能透气,能够调节内部和外部的气压。
产品优点:
1;散热时间长,固定的,是24小时,对于使用时间小于八小时的特别好。
2;产品散热面积大,整个外面都可以散热。
3;对没有及时散出去的热量,水可以吸收,待不使用时散出去。
4;LED灯做珍珠链式的,便于散热。
5;在外罩和芯柱之间加的水比空气传热的速率大很多。
6;灯丝在下部,下部水受热后变轻,上面的水就沉下来,形成对流。
7;灯丝在下部,发出的光照射出去路径短,吸热量最小。
8;冷却水便于取材,空调流出来的冷凝水最好。
取得这些优点的关键就是要把LED及其导线包裹起来,从而与外界隔离,见图6。只有这样才能加水来冷却,这是本产品设计的关键。
产品销售时不用装上水卖,客户买到产品后自行加水,空调冷凝水,蒸馏水等都可以。
LED灯里的芯柱也可以和外罩连接起来,就是把LED灯放在外罩里包裹起来,外罩外面有散光的纹路,这样,LED灯的热量直接传给外罩,比空间隔着空气传的速率大的多。功率小就用外罩散热就可以了,功率大的再加水来冷却,上面的水结冰了也不会影响照明,如图7,见图8,外罩也可以做成非圆形的,因为这样水结冰时有膨胀的空间。
LED灯的尺寸图如图9.
使用说明:
在使用产品前,要先向外罩里加水,加水要加到指定的刻度(外罩上标有上限和下限)。这种水可以从空调冷凝水取,那水是空气中的水遇到冷的物体凝结成的,很干净;也可以用蒸馏水,矿泉水等。加完水后,除热带地区,其它地方都要加抗冻剂,防止水结冰。
附图说明:
图1:LED灯外观图。
图2:加水示意图。
图3:灯结构图
图4:LED灯及导线包裹示意图
图5:LED灯及导线包裹放大图
图6:LED灯及导线包裹要求图
图7:外罩和LED灯及导线包裹状态外观图。
图8:外罩和LED灯及导线包裹状态剖面图。。
图9:LED灯结构2D图。
Claims (5)
1.一种用水冷却的LED灯,其特征在于把LED灯及导线或者把外罩,LED灯及导线包裹起来不透水,加水来冷却LED来控制LED温度的,在灯头有软胶,可以通过软胶加水,可以透气保持内外气压平衡。
2.如权利要求1所述,一种用水冷却的LED灯其特征在于把把LED灯及导线这两部分包裹起来做成一个整体,电路与外界隔离。
3.如权利要求1所述,一种用水冷却的LED灯其特征在于把把LED灯及导线和外罩这三部分一起包裹起来做成一个整体,电路与外界隔离。
4.如权利要求1所述,一种用水冷却的LED灯其特征在于灯头部位有软胶,可以通过它加水,可以通过它透气。
5.一种用水冷却的LED灯,其特征在于加水来冷却LED,加满水后电路不会短路,加满水后仍能正常照明。
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