CN113375080A - 一种串联式外置散热的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串联式外置散热的灯具，包括：灯体部和外置散热部；灯体部置于一围蔽空间内，外置散热部置于围蔽空间外；灯体部包括至少两个的灯具，外置散热部、各个灯具依次通过液冷管串联连接；灯具内部布置有液冷管道，外置散热部包括储液箱、流体泵和散热部件；流体泵用于驱动冷却液在外置散热部和灯具之间流动，形成串联的循环冷却水路。灯体部分和散热部分实现了完全分离，使散热部的安装位置可以灵活切换。对于某些噪音要求严格的场所如音乐厅、演播厅、录音室等，可以将散热产生的噪音完全转移到工作区域外，保证了演出、录音、收音等效果；串联连接方式具有水路简单、管道数量少、制造成本低、管道连接位置少的优点。

Description

一种串联式外置散热的灯具

技术领域

本发明涉及灯具散热领域，具体涉及一种串联式外置散热的灯具。

背景技术

散热技术一直是灯具领域内持续研究和改进的问题。目前，灯具主要都是通过内部自带散热器来解决散热问题，散热器的形式有以下两种：(1)无风扇式散热：也就是在灯体内部安装散热器或散热片，其优点是噪音小，缺点是散热器体积大，受到灯具内部空间制约较大，导致灯具尺寸需相应增大；另外，对于大功率的光源、驱动和电源而言，所需散热器的重量也会相当大，会给灯具的安装使用带来较大的负荷。这种散热形式目前的散热能力有限，依据能量转换效率，不适合应用在500W以上的灯具内，而且光源、驱动、电源长期处于高温状态下，使用寿命会大幅缩短。(2)风扇式散热：在灯具内安装风扇以进行散热，相比于上述第一种散热方式，风扇式散热的散热能力更强，占用体积和重量也会更小，其缺点是会带来较大的噪音，且噪音难以被消除避免。

目前灯具的散热部分和灯体部分还无法实现完全分离，当实际使用中，灯具需要安装在室内，相应地，散热部分也就需要安装到室内。但是，在某些特定应用场所，如音乐厅、演播厅、录音室等，对噪音要求非常严格，灯具散热带来的噪音或者杂音会严重影响到演出、收音的效果，从而影响到观众的体验，这个问题是亟待解决的。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种串联式外置散热的灯具，其可以解决目前的照明灯具无法将灯体部分和散热部分实现分离从而导致无法同时满足照明需求和静音需求的问题。

本发明采用以下的技术方案来实现：

一种串联式外置散热的灯具，包括：灯体部和外置散热部；所述灯体部置于一围蔽空间内，所述外置散热部置于所述围蔽空间外；所述灯体部包括单个灯具，所述外置散热部与单个所述灯具通过液冷管串联连接；或，所述灯体部包括至少两个的灯具，所述外置散热部、各个所述灯具依次通过液冷管串联连接；所述灯具内部布置有液冷管道，所述外置散热部至少包括储液箱、流体泵和散热部件，所述储液箱内贮存有冷却液，所述散热部件包括散热器或制冷器，所述储液箱、所述流体泵、所述散热部件以及所述灯具的内部管道通过液冷管串联连接；所述流体泵用于驱动所述冷却液在所述外置散热部和所述灯具之间流动，以形成串联的循环冷却水路。

进一步地，所述散热部件包括散热片和散热风扇；所述散热片通过液冷管同时连接至所述储液箱和所述灯具的出液端，所述散热风扇固定于所述散热片的侧面上。

进一步地，所述散热部件还包括制冷机；所述制冷机通过液冷管连接至所述储液箱。

进一步地，所述冷却液为液体或冷媒。

进一步地，所述灯具还包括：光源冷头；所述光源冷头固定于所述灯具的光源底部，所述光源冷头内开有供冷却液流动的通道；所述光源冷头的进液端和出液端均通过液冷管与所述外置散热部连通。

进一步地，所述灯具还包括：电源冷头；所述电源冷头固定于所述灯具的电源底部，所述电源冷头内开有供冷却液流动的通道；所述电源冷头的进液端通过液冷管连接于所述光源冷头的出液端，所述电源冷头的出液端通过液冷管连通于所述外置散热部。

进一步地，所述灯具还包括：驱动冷头；所述驱动冷头固定于所述灯具的驱动的底部，所述驱动冷头内开有供冷却液流动的通道；所述驱动冷头的进液端通过液冷管连接于所述电源冷头的出液端，所述驱动冷头的出液端通过液冷管连接于所述外置散热部。

进一步地，所述灯具还包括恒温器；所述恒温器的进液端和出液端均通过液冷管连接至所述光源冷头。

进一步地，所述围蔽空间通过隔离物围蔽而成，所述隔离物为墙体或空间隔离材料。

进一步地，所述灯具为固定式灯具或摇头式灯具。

相比于现有技术，本发明能达到的有益效果为：

(1)灯具整体采用了液冷散热方式，摒弃了以往在灯具内安装风扇和大体积散热器的散热方式，降低了灯具运行状态产生的噪音以及减轻了灯体整体重量。

(2)灯体部分和散热部分实现了完全分离，从而使散热部的安装位置可以灵活切换。例如，将灯体部安装在室内时，外置散热部可以安装在室外，灯体部和外置散热部通过墙体完全分隔开，对于某些噪音要求严格的特定应用场所如音乐厅、演播厅、录音室等，可以将散热产生的噪音完全转移到工作区域外(室外)，保证了演出、录音、收音等效果，极大提高了观众的体验，对灯具于此类场所的应用有极大意义。

(3)当采用多个灯具组成的灯组时，灯具间采用的串联连接方式具有水路简单、管道数量少的特点，有制造成本低的优点，便于推广；同时，其管道连接位置少，便于施工时安装连接，应用方便。

附图说明

图1所示为本发明的立体示意图；

图2所示为本发明的俯视图；

图3所示为外置散热部的外观示意图；

图4所示为外置散热部的内部结构图；

图5所示为外置散热部的另一内部结构图；

图6所示为外置散热部的俯视图；

图7所示为灯具的外观示意图；

图8所示为灯具的内部结构图；

图9所示为灯具的另一内部结构图；

图10所示为灯具内部结构的右视图；

图11所示为灯具内部结构的俯视图；

图12为灯具采用摇头式灯具的连接示意图。

图中：10、灯体部；11、灯具；111、光源；112、电源；113、驱动；114、灯具外壳；115、液体接入口；116、液体输出口；12、摇头式灯具；20、外置散热部；21、储液箱；22、流体泵；23、散热部件；231、散热片；232、散热风扇；233、制冷机；24、光源冷头；25、电源冷头；26、驱动冷头；27、恒温器；30、围蔽空间；31、隔离物。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种串联式外置散热的灯具，其通过液冷方式将灯具11运行时产生的热量转移到散热部以进行散热。参阅图1-图2，本发明包括：灯体部10和外置散热部20；其中，灯体部10置于一围蔽空间30内，外置散热部20则置于所述围蔽空间30外，围蔽空间30可以是音乐厅、演播厅、录音室或其他室内场所；当然，也可以将外置散热部20置于室内，同时灯体部10置于室外以进行室外照明。

灯体部10可以包括单个灯具11，即只采用数量为一个的灯具11，外置散热部20和单个灯具11间通过液冷管串联连接，即冷却液在单个灯具11与外置散热部20之间循环，以实现单个灯具11的水路循环和散热。又或者，灯体部10包括至少两个的灯具11，外置散热部20、各个灯具11依次通过液冷管串联连接，例如，参阅图1，灯体部10共设四个灯具11，外置散热部20、灯一、灯二、灯三、灯四依次串联连接，构成循环水路。

灯具11内部布置有液冷管道，冷却液在其内流动时对灯具11内部实现热量转移。参阅图3-图6，外置散热部20至少包括储液箱21、流体泵22和散热部件23；储液箱21内贮存有冷却液，冷却液可以为液体、冷媒、或其他已知的具有冷却作用的流体；散热部件23包括散热器或者制冷器，储液箱21、流体泵22、散热部件23以及灯具11内部管道通过液冷管串联连接；流体泵22驱动冷却液从储液箱21内流出后，冷却液经液冷管进入到灯具11内部，将灯具11内部的热量带走，流出至灯具11外之后通过散热部件23进行降温，再重新回流到储液箱21内，形成串联的循环冷却水路。

本发明至少具备以下的技术效果：

(1)灯具11整体采用了液冷散热方式，摒弃了以往在灯具11内安装风扇和大体积散热器的散热方式，降低了灯具11运行状态产生的噪音以及减轻了灯体整体重量。

(2)灯体部分和散热部分实现了完全分离，从而使散热部的安装位置可以灵活切换。例如，将灯体部10安装在室内时，外置散热部20可以安装在室外，灯体部10和外置散热部20通过墙体完全分隔开，对于某些噪音要求严格的特定应用场所如音乐厅、演播厅、录音室等，可以将散热产生的噪音完全转移到工作区域外(室外)，保证了演出、录音、收音等效果，极大提高了观众的体验，对灯具11于此类场所的应用有极大意义。

(3)当采用多个灯具11组成的灯组时，灯具11间采用的串联连接方式具有水路简单、管道数量少的特点，有制造成本低的优点，便于推广；同时，其管道连接位置少，便于施工时安装连接，应用方便。

优选地，参阅图3-图4，散热部件23包括散热片231和散热风扇232。散热片231通过液冷管同时连接至储液箱21和灯具11的出液端，散热风扇232固定于散热片231的侧面上。灯具11输出的高温液体进入到散热片231内进行散热，同时由散热风扇232将热量吹散至外界空气中，冷却液最终回流到储液箱21内。

更优选地，散热部件23还可以进一步设置制冷机233，制冷机233通过液冷管连接至储液箱21，以对储液箱21内的冷却液实现冷却降温，以维持冷却液的温度恒定。在高要求的散热应用时可以设置制冷机233，当储液箱21中的液体温度高于45℃时，外机配备的制冷机233开始工作，为储液箱21中的液体进行降温。

优选地，参阅图8-图11，灯具11还包括光源冷头24。光源冷头24固定在灯具11的光源111底部，用于对灯具11的光源111部分进行散热；光源冷头24内开设有供冷却液流动的通道，光源冷头24的进液端和出液端均通过液冷管和外置散热部20连通。

更优选地，灯具11还包括电源冷头25。电源冷头25固定在灯具11的电源112底部，用于对灯具11的电源112部分进行散热；电源冷头25固定于灯具11的电源112底部，电源冷头25内开有供冷却液流动的通道，电源冷头25的进液端通过液冷管连接于光源冷头24的出液端，电源冷头25的出液端通过液冷管连通于外置散热部20。

更优选地，灯具11还包括驱动冷头26。驱动冷头26固定在灯具11的驱动113的底部，用于灯具11的驱动113部分的散热；驱动冷头26内同样开有供冷却液流动的通道，驱动冷头26的进液端通过液冷管连接于电源冷头25的出液端，驱动冷头26的出液端通过液冷管连接于外置散热部20。

更优选地，灯具11还包括恒温器27，恒温器27的进液端和出液端均通过液冷管连接至光源冷头24，恒温器27用于均衡灯具11内腔体温度。

冷却液进入灯具11后，对光源111、电源112、驱动113分别进行了热量转移，相当于对灯具11内主要的发热部件都充分地实现了散热作用，使灯具11能达到良好充分的散热效果，有效地降低灯具11的温度。

参阅图7，灯具外壳114上还设有液体接入口115和液体输出口116，用于使液冷管接入灯具11内部。液体接入口115和液体输出口116的位置可以设置在灯具外壳114的前部、后部、左部、右部、上部、后部，或与灯具11其他功能接口共用接口。

各图中箭头所示方向为冷却液流动方向。

下面对本发明的工作过程进行详细阐述：

流体泵22启动，驱动储液箱21内的冷却液流出(上水)，经外置散热部20和灯体部10之间连接的液冷管，通过液体接入口115进入到灯具11内部。冷却液首先进入到光源冷头24内，吸收光源111部分的热量；冷却液流出光源冷头24后，进入到恒温器27内，均衡灯具11内腔体温度；冷却液再流入到电源冷头25，吸收电源112部分的热量；流出电源冷头25后，流入驱动冷头26，吸收驱动113部分的热量，最终通过液体输出口116退出灯具11内部。从灯具11内流出的高温液体通过液冷管重新输入到外置散热部20内(回流)：流出灯具11后的高温液体输入到散热片231内，由两个散热风扇232将热量吹散至外界空气中，冷却液再通过液冷管重新进入到储液箱21内，若冷却液温度高于45℃或其他具体阈值时，制冷机233工作，对储液箱21内液体进行制冷。至此，完成一次完整的水路循环。

优选地，围蔽空间30通过隔离物31围蔽而成，隔离物31为墙体或空间隔离材料，也可以为其他所有已知的隔离材料。

参阅图12，对于本发明，灯具11的具体形式和数量不限，灯具11可以为固定式照射的灯具11，也可以为摇头式灯具12(例如可旋转摇头运动的舞台灯)，也可以为灯具11领域内已知的其他照明灯具11。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种串联式外置散热的灯具，其特征在于，包括：灯体部和外置散热部；

所述灯体部置于一围蔽空间内，所述外置散热部置于所述围蔽空间外；

所述灯体部包括单个灯具，所述外置散热部与单个所述灯具通过液冷管串联连接；或，所述灯体部包括至少两个的灯具，所述外置散热部、各个所述灯具依次通过液冷管串联连接；

所述灯具内部布置有液冷管道，所述外置散热部至少包括储液箱、流体泵和散热部件，所述储液箱内贮存有冷却液，所述散热部件包括散热器或制冷器，所述储液箱、所述流体泵、所述散热部件以及所述灯具的内部管道通过液冷管串联连接；所述流体泵用于驱动所述冷却液在所述外置散热部和所述灯具之间流动，以形成串联的循环冷却水路。

2.如权利要求1所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述散热部件包括散热片和散热风扇；所述散热片通过液冷管同时连接至所述储液箱和所述灯具的出液端，所述散热风扇固定于所述散热片的侧面上。

3.如权利要求2所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述散热部件还包括制冷机；所述制冷机通过液冷管连接至所述储液箱。

4.如权利要求1所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述冷却液为液体或冷媒。

5.如权利要求1所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述灯具还包括：光源冷头；所述光源冷头固定于所述灯具的光源底部，所述光源冷头内开有供冷却液流动的通道；所述光源冷头的进液端和出液端均通过液冷管与所述外置散热部连通。

6.如权利要求5所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述灯具还包括：电源冷头；所述电源冷头固定于所述灯具的电源底部，所述电源冷头内开有供冷却液流动的通道；所述电源冷头的进液端通过液冷管连接于所述光源冷头的出液端，所述电源冷头的出液端通过液冷管连通于所述外置散热部。

7.如权利要求6所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述灯具还包括：驱动冷头；所述驱动冷头固定于所述灯具的驱动的底部，所述驱动冷头内开有供冷却液流动的通道；所述驱动冷头的进液端通过液冷管连接于所述电源冷头的出液端，所述驱动冷头的出液端通过液冷管连接于所述外置散热部。

8.如权利要求6所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述灯具还包括恒温器；所述恒温器的进液端和出液端均通过液冷管连接至所述光源冷头。

9.如权利要求1所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述围蔽空间通过隔离物围蔽而成，所述隔离物为墙体或空间隔离材料。

10.如权利要求1所述的串联式外置散热的灯具，其特征在于，所述灯具为固定式灯具或摇头式灯具。

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