CN109538964A - 导热液冷led - Google Patents

Abstract

本发明公开了导热液冷LED，包括电连接器、电源、灯座、上部的散热外壳、LED安装基板、LED和下部的散光灯壳，所述的散光灯壳采用基本透明的材料，其特征在于至少在所述的散热外壳内充有导热液。本发明的液冷LED灯灯具，由于装有高性能导热液(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，装有高性能导热液的散热外壳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。

Description

导热液冷LED

技术领域

本发明涉及一种LED，特别是导热液冷LED。

背景技术

随着大功率LED技术的发展与成熟，照明用LED的性能指标日益大幅度提高。目前产业化的白光LED的光效已经达到(70-90)lm/W，远远超过普通白炽灯的光效水平，大功率LED将在照明领域得到越来越广泛的应用，人们把它誉为21世纪代替荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。

但是由于LED要在80摄氏度以下，才能获得很高的光效和很长的寿命，因此对LED灯的热设计要求很高。散热不畅会引起LED光衰，降低发光效率和使用寿命。为了获得很好的散热效果，同时又能替代现行的商业标准灯泡。

此照明装置的构造包括提供所需输出电压的电源变换器和具有高导热性基底的光学引擎，机械地连接到该基底上的多个LED半导体装置，固定在该基底上并且环绕该LED装置的至少一部分的外围堤，以及设置在多个LED装置上并由外围堤限制的基本上透明的聚合体密封剂。

此照明器具散热体为具有适当高导热性和适当刚度的固体材料，来消散来自LED照明装置的其他元件的热量。例如，铝合金、铜合金黄铜、镁合金、碳聚合体、碳合成物的各种金属和/或陶瓷。散热体构造为多个鳍状物，由此增加散热体表面积消散大量的热。这样的散热体重量重、金属用量多、制造复杂、成本高。

为了解决上述问题，本发明公开了导热液冷LED，它包含壳体基座、散热箱、电路基板以及至少一高功率LED，所述的散热箱内封存有散热液体。由于散热箱内封的导热液具有良好的导热性能，比固态的金属的热阻更小，目的是为了减小发热体与散热面之间的热阻。因此可以采用更小的散热面积，获得大面积的散热效果。因而，该技术方案可以在很大程度上解决了这一问题。但是，由于LED灯本身的空间非常有限，散热箱在用于封存散热液体的同时也占用了较多的内部空间，同时也增加了产品的设计和安装难度。

发明内容

为了克服现有产品的不足，本发明提供导热液冷LED。

本发明解决现有发明的技术问题所采用的技术方案是:

液冷LED灯，包括电连接器、电源、灯座、上部的散热外壳、LED安装基板、LED和下部的散光灯壳，所述的散光灯壳采用基本透明的材料，其特征在于至少在所述的散热外壳内充有导热液。

本发明的液冷LED灯灯具，由于装有高性能导热液(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，装有高性能导热液的散热外壳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。更为重要的是，由于本发明的导热液直接充注在散热外壳内，因而在提高散热效果的同时又不会增加产品的体积，并且设计和安装简单，结构紧凑。

根据本发明，一个优选的实施方式为仅在所述的散热外壳内充有导热液。所述的散热外壳可以是底端开口的形状，并与所述的LED安装基板的周边形成密封连接，LED安装基板的上表面与所述的导热液接触，从而将LED发出的热量通过导热液传导出去。

所述的散热外壳也可以是具有底面的杯状结构，内充有导热液，底面与LED安装基板接触，也可是起到导热效果。

所述的散热外壳可以具有顶部，也可以顶部开启，通过密封垫圈与灯座底部连接。

根据本发明，另一个优选的实施方式为散热外壳呈底端开口的形状，而散光灯壳则呈上端开口的形状，两者周边密封连接，形成一个整体结构的散热体，内充有导热液，所述的LED安装基板置于所述的导热液内。这种结构的散热效果更为优异，但整体质量略大。

根据本发明，所述的导热液可以是具有绝缘性能、不结冻、无腐蚀性、无可燃性、无毒性的任何溶液，如水、导热油、盐水、乙二醇溶液或二甲烷饱和溶液其中的任何一不中。

根据本发明，散热外壳采用塑料、玻璃或金属材料。

根据本发明，所述的散热外壳外表面呈连续的光滑过渡的表面，如平滑的表面、波纹面等。

根据本发明，所述的散热外壳外呈还可以呈断续的表面，如鳍状物。

根据本发明，所述的散光灯壳采用玻璃或PMMA材料。

附图说明

图1为本发明提出的导热液冷LED的结构示意图。

图2为本发明提出的导热液冷LED的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图2所示，其为本发明的第一实施例，本发明实施例提供一种液冷LED照明灯，包括插接式电连接器1、电源2、隔板3、灯座4、散热外壳6、铝基板7, LED 8、散光灯壳9。所述的电连接器1设置于LED灯灯头的下部连接市电，其与电源2的输入连接，所述的散热外壳6装有高性能导热液，所述的电源2设置于散热外壳6的隔板3上部灯座4形成空间内，所述的LED8设置于LED金属座7之上，所述的LED金属座7的周边与散热外壳6下端紧密连接，所述的LED8置于散光灯壳9内，散光灯壳9与散热外壳6连接。

本发明实施例所述的电连接器1为插针式，其规格还可以为螺旋式等。本发明所述的散热外壳6与LED金属座7构成封闭体，内装有高性能导热液5。散热外壳6由塑料或玻璃或其他轻型环保材料制作而成。在不同的实施例中，散热外壳6基本上可制造成任何形状，并有从连续的、基本“平滑”的表面到中断的不连续的表面(如，鳍状物)的任何地方。此外，在各种应用和如下所述中，散热外壳6可具有与商业标准灯泡相似的形状。应当理解，在本发明范围中，儿乎可模拟或基本上模拟任何灯泡的形状，并且散热外壳6可构造为任何形状并仍落在本发明的范围之内。

本发明的散热外壳6可构造成便于热能消散的各种形状和尺寸，例如，通过增大散热外壳6的面积。例如，如图2中所示，散热外壳6外表面可构造为多个鳍状物10,鳍状物10里也装有高性能导热液5，由此增加散热外壳6的表面积，散热外壳6因此可消散大量的热。各个鳍状物10被这样构造以使外边缘呈现商业标准灯泡的横截面的一段，该轮廓顺次基本上与商业标准灯泡相似。

本发明所述的导热液5为具有适当高导热性、低导电率、强流动性、发挥缓慢和适当稳定性的液体材料，来消散来自LED照明装置的其他元件的热量。例如，水、导热油、盐水、乙二醇溶液、二甲烷饱和溶液等。选择导热液时，下列因素必须加以考虑:导热液的热传递能力;导热液的冰点和粘度;导热液沸点和分解温度;导热液的绝缘性能;导热液腐蚀性;导热液的可燃性、毒性、费用等。

本发明实施例所述的LED通过导热绝缘胶片与导热绝缘胶布与LED金属座7紧密连接，LED金属座7周边与散热外壳6下端紧密连接，LED金属座7的上表面与导热液5接触，通过传导和对流实现传导热量。

本发明实施例所述的发光二极管LED7置于散光灯壳9内，所述的散光灯壳9可以是一端开口的中空半球状体或其他形状，其与散热外壳6连接，其尺寸与散热外壳6尺寸及液冷LED灯灯头所设计的尺寸相适应即可。散光灯壳9采用透明的材质制作而成，如玻璃或PMMA等，表面再加以喷沙、喷粉等处理，根据需要达到不同的发光效果。还可以通过调整灯罩的表面曲率来实现不同的光线强度和光照面积的需求。

本发明实施例所述的LED灯电源2置于散热外壳6上部，灯座形成空间内，其与高性能散热液5间有密封隔板3隔开。电源2经中空连接支撑柱11内的电源线12给LED供电，LED灯电源2为开关电源，其可接市电使用。

本发明实施例所述的电连接器1为螺旋式，其规格还可以为插针式等。

本发明实施例所述的散热外壳6基本上可制造成任何形状，并有从连续的、基本“平滑”的表面到中断的不连续的表面(如，鳍状物)的任何地方。此外，在各种应用和如下所述中，散热外壳6可具有与商业标准灯泡相似的形状。应当理解，在本发明范围中，几乎可模拟或基本上模拟任何灯泡的形状，并且散热外壳6可构造为任何形状并仍落在本发明的范围之内。

本发明实施例所述的导热液5为具有适当高导热性、低导电率、强流动性、发挥缓慢和适当稳定性的液体材料，来消散来自LED照明装置的其他元件的热量。例如，水、导热油、盐水、乙二醇溶液、二甲烷饱和溶液等。选择导热液时，下列因素必须加以考

虑：导热液的热传递能力;导热液的冰点和粘度;导热液沸点和分解温度;导热液的绝缘性能；导热液腐蚀性;导热液的可燃性、毒性、费用等。

本发明实施例所述的LED9通过导热绝缘胶片与导热绝缘胶布与LED金属座7紧密连接，LED金属座7与LED9置于装有高性能导热液5的由散热外壳6和散光灯壳9所构造的密封的散热体内部，通过传导和对流实现传导热量。

本发明实施例所述的发光二极管LED置于散热体内，所述的散热体可以是一端开口的中空半球状体或其他形状，其与灯座4间设有密封垫相连接，其尺寸与灯座4尺寸及液冷LED灯灯头所设计的尺寸相适应即可。密封垫与散热体构成封闭体，其内部装有高性能导热液5。散光灯壳9采用透明的材质或部分透明的材质9，散热外壳6则采用金属10制作而成，因而不会影响LED 8光照范围和强度，这样进一步有利于高性能导热液向空气中散热。所述的透明的材质可选用玻璃或PMMA等，表面再加以喷沙、喷粉等处理，根据需要达到不同的发光效果。还可以通过调整散光灯壳9的表面曲率来实现不同的光线强度和光照面积的需求。金属和透明材质间设有密封垫相连接。

本发明实施例所述的LED灯电源2置于灯座4形成空间内，其与高性能散热液5间有密封隔板3隔开。电源2经中空连接支撑柱11内的电源线12给LED供电，LED灯电源2为开关电源，其可接市电使用。

本发明实施例提供一种液冷LED照明灯，包括螺口插口1, 电源2、灯座4、散热体、连接支撑住11、铝基板7、导热液5, LED8。所述的散热体由上部的散热外壳6和下部的散光灯壳9密封连接构成，内充有导热液5。

本发明实施例所述的发光二极管LED 8置于散热体内，所述的散热体可以是一端开口的中空半球状体或其他形状，其与灯座4间设有密封垫相连接，其尺寸与灯座4尺寸及液冷LED灯灯头所设计的尺寸相适应即可。密封垫与散热体构成封闭体，其内部装有高性能导热液5。散光灯壳9采用透明的材质制作而成，而不影响LED8光照范围和强度的散热外壳6外表面则采用鳍状物14，这样进一步有利于高性能导热液5向空气中散热。所述的透明材质可选用玻璃或PMMA等，表面再加以喷沙、喷粉等处理，根据需要达到不同的发光效果。还可以通过调整散光灯壳的表面曲率来实现不同的光线强度和光照面积的需求。

本发明实施例所述的液冷LED照明灯的其余结构与前述的第二实例相同。

本发明实施例所述的LED灯电源2置于散热外壳6上部，灯座形成空间内，置于高性能散热液5之中。LED灯8和LED灯电源2作为两个热源，通过传导和对流，可以更好的实现传导热量。

本发明实施例所述的液冷LED照明灯的其余结构与前述的第一实例相同。

本发明实施例提供的导热液冷LED头部分的插头、LED照明灯的散热体、LED灯罩,LED灯座的形状根据不同应用情况及要求可以有很多选择。形式和细节上的各种各样变化都落入本专利的保护范围内。

本发明主要用途用于家庭及公共场所的室内或室外LED灯照明，既环保耐用，又整洁大方，给人以舒适和美的感觉，其具有结构紧凑、布局合理、散热性能好、成本低的特点。其造型精美，具有节能、液体散热和环保的功能结构，主体用优质塑料、玻璃制造。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是发明的保护范围。

应该理解到的是:上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.导热液冷LED，包括插接式电连接器、 电源、隔板、灯座、散热外壳、铝基板、LED和散光灯壳，其特征在于：所述LED散热由导热液完成；所述的LED安装基板的周边与散热外壳底部连接；散热外壳和散光灯壳内充有导热液，所述的LED安装基板置于所述的导热液内。

2.根据权利要求1任何一项所述的液冷LED灯，其特征在于所述的导热液为水、导热油、盐水、乙二醇溶液或二甲烷饱和溶液其中的任何一种。

3.根据权利要求1任何一项所述的液冷LED灯，其特征在于所述的散热外壳采用塑料、玻璃或金属材料。

4.根据权利要求1任何一项所述的液冷LED灯，其特征在于所述的散热外壳外表面呈连续的光滑过渡的表面。

5.根据权利要求1所述的液冷LED灯，其特征在于所述的散热外壳外呈平滑的表面。

6.根据权利要求1所述的液冷LED灯，其特征在于所述的散热外壳外呈鳍状物。