CN203258540U - 循环水制冷式led车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种循环水制冷式LED车灯，属于照明技术领域。包括大功率LED、水冷散热器和热交换器，大功率LED安装在热交换器外侧壁上，对应大功率LED在热交换器外侧壁上设置车灯反光杯，热交换器热水的出口通过热水输送管线与水冷散热器的热水进口连通，水冷散热器的冷水出口与热交换器的冷水进口之间设置有循环水泵，循环水泵的进口通过循环冷水管线与水冷散热器的冷水出口连通，循环水泵的出口通过注入冷水管线与热交换器的冷水进口连通。通过本实用新型，其结构简单，充分发挥LED高光效、长寿命的优点，做出节能减排且终生不需换灯泡的汽车大灯，有效地确保了LED汽车大灯的散热。

Description

循环水制冷式LED车灯

技术领域

本实用新型涉及一种循环水制冷式LED车灯，属于照明技术领域。

背景技术

目前汽车大灯主要使用两种光源：卤素灯，氙气灯。卤素灯使用钨丝发热白炽化发光，并添加碘或溴等卤素气体减缓钨丝蒸发延长其寿命，卤素灯光效为20～30Lm/W，寿命一般不超过1000小时，长寿命型不超过2000小时。氙气灯无灯丝，采用电弧发光，效率和寿命较前者有较大改善，氙气灯光效为100～120Lm/W，一般氙气灯寿命2000小时，较好的可以达到3000小时以上。

相对于目前已进入照明领域的大功率LED来说，卤素灯的光效和寿命都很低，氙气灯的光效还算较高，但其寿命远不如LED的寿命。并且随着LED生产技术的不断提高，其发光效率也在不断提高，目前已有150Lm/W的白光LED上市，未来有望达到200Lm/W以上，这样的光效远高于目前氙气灯的光效。故开发大功率LED汽车大灯是发展的趋势，使用LED汽车大灯不仅能降低汽车能耗，还能为节能减排做贡献。

现有汽车大灯存在的问题及缺陷主要表现在：1、所使用光源光效低，能耗高，如果所使用的电能均来自于自身携带的燃油发电，必将增加燃油消耗，这样不仅会增加整车运行成本，还会更多地污染环境；2、所使用光源寿命短，容易坏，如果夜间在路上行驶时车灯坏了，将会对驾车带来困扰，甚至是安全隐患。

使用时，一般汽车所用氙气灯为35W，较常用的60W卤素灯亮度高两倍，已经很亮了。按照目前白光LED的光效，需使用30W至40W的功率才能达到和35W氙气灯的亮度。由于LED是半导体电子元件，较高的工作温度不仅会降低其光效，还会缩短其光衰寿命，因此LED的散热降温至关重要。如按常规的自然风冷式铝合金鳍片散热器给30W至40W的LED散热，散热器的体积尺寸会较大，很难安装于车灯背后，加之汽车车灯后面的空间为相对封闭的空间，空气不易流动，且距离发热量巨大的发动机很近，空气温度会较高，同样不利于LED的散热。所以常规的自然风冷式鳍片散热器在这里不适用。国内已有专利申请用热管散热的LED汽车大灯，由于热管通常采用铜管、铝管等刚性管传热，并且其冷却端同样需要用散热鳍片通过风冷散热，所以其冷端很有必要安装于车头进风口，这样将导致整个热管散热器尺寸大，不易安装和维护。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种循环水制冷式LED车灯，其结构简单，有效地确保了LED车灯的散热。

本实用新型所述的循环水制冷式LED车灯，包括大功率LED、水冷散热器和热交换器，其特征在于：大功率LED安装在热交换器外侧壁上，对应大功率LED在热交换器外侧壁上设置车灯反光杯，热交换器的热水出口通过热水输送管线与水冷散热器的热水进口连通，在水冷散热器的冷水出口与热交换器的冷水进口之间设置有循环水泵，循环水泵的进口通过循环冷水管线与水冷散热器的冷水出口连通，循环水泵的出口通过注入冷水管线与热交换器的冷水进口连通。

上述从热交换器的热水出口→热水输送管线→水冷散热器的热水进口→水冷散热器的冷水出口→循环冷水管线→循环水泵的进口→循环水泵的出口→热交换器的冷水进口→热交换器的热出口，这样就形成一个循环水路。当大功率LED灯点亮时，循环水泵开启，内部水开始循环流动，大功率LED发出的热量传到热交换器上，热交换器加热内部的循环水同时热量被循环水带走，被加热的水在循环水泵的作用下流到水冷散热器上，热量从水冷散热器传到空气中同时热水被冷却为冷水，冷水再流入热交换器带走热交换器上的热量，以此循环使大功率LED发出的热量被循环水不断地带到水冷散热器上并传到空气中。

为了保证整个散热装置良好工作，水冷散热器仍需安装于通风良好的位置，比如车头前的进风口或车顶等位置。

本实用新型进一步为了方便使用安装，对循环冷水管线、注入冷水管线和热水输送管线优选如下：

一、所述循环冷水管线为柔性软管。

二、所述注入冷水管线为柔性软管。

三、所述热水输送管线为柔性软管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过本实用新型，其结构简单，在不改变传统汽车大灯外观的前提下，将大功率LED应用于汽车大灯里，充分发挥LED高光效、长寿命的优点，做出节能减排，且终生不需换灯泡的汽车大灯。应用大功率LED作为汽车大灯的光源，不仅光效高能降低整车运行成本，做到节能减排，而且因为其超长的寿命，可使整车运行中终生免换光源，同时避免了使用其他光源时，夜间行车灭灯造成安全隐患或行车困扰。

2、使用循环水冷却能可靠、有效地确保了大功率LED较低温度的工作环境，保证了大功率LED的高光效和长寿命；由于整个循环水路管线使用的是软管传输，而不是刚性的铜管或铝管，其安装方便，水冷散热器也可以安装于更多合适的位置，使整个水冷散热器易于安装和维护，有效地确保了LED车灯的散热。

3、通过本实用新型，可以应用在所有车辆用光领域，其循环水冷却方式还可以应用在其它发热元件上。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图中：1、水冷散热器2、热水输送管线3、热交换器4、大功率LED5、车灯反光杯6、注入冷水管线7、循环水泵8、循环冷水管线。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1所示，循环水制冷式LED车灯，包括大功率LED4、水冷散热器1和热交换器3，大功率LED4安装在热交换器3外侧壁上，对应大功率LED4在热交换器3外侧壁上设置车灯反光杯5，热交换器3的热水出口通过热水输送管线2与水冷散热器1的热水进口连通，在水冷散热器1的冷水出口与热交换器3的冷水进口之间设置有循环水泵7，循环水泵7的进口通过循环冷水管线8与水冷散热器1的冷水出口连通，循环水泵7的出口通过注入冷水管线6与热交换器3的冷水进口连通。

本实施例中，所述循环冷水管线8为柔性软管；所述注入冷水管线6为柔性软管；所述热水输送管线2为柔性软管。

在实际应用时水冷散热器1和热交换器3可以是现有的各种形式的换热器，只要能起到热交换的作用即可。

使用时，当大功率LED4灯点亮，循环水泵7开启，内部水开始循环流动，大功率LED4发出的热量传到热交换器3上，热交换器3加热内部的循环水同时热量被循环水带走，被加热的水在循环水泵7的作用下通过热水输送管线2流到水冷散热器1上，热量从水冷散热器1传到空气中同时热水被冷却为冷水，冷水再依次通过循环冷水管线8、循环水泵7以及注入冷水管线6，最后流入热交换器3带走热交换器3上的热量，依此类推。

从本实施例中不难看出，随着LED光效的不断提高，应用于LED汽车大灯的功率会逐渐减少，节能减排效果将更加明显。比如使用150Lm/W和200Lm/W光效的LED分别只需20w和15W就可替换目前亮度很高的35W氙气灯，节能率达到42.9％和57.1％。

在实际应用时，本实用新型的循环水冷却方式还可以应用在其它发热元件上，也可用在其他产品上，如摩托车灯等。

Claims (4)

1.一种循环水制冷式LED车灯，包括大功率LED(4)、水冷散热器(1)和热交换器(3)，其特征在于：大功率LED(4)安装在热交换器(3)外侧壁上，对应大功率LED(4)在热交换器(3)外侧壁上设置车灯反光杯(5)，热交换器(3)的热水出口通过热水输送管线(2)与水冷散热器(1)的热水进口连通，在水冷散热器(1)的冷水出口与热交换器(3)的冷水进口之间设置有循环水泵(7)，循环水泵(7)的进口通过循环冷水管线(8)与水冷散热器(1)的冷水出口连通，循环水泵(7)的出口通过注入冷水管线(6)与热交换器(3)的冷水进口连通。

2.根据权利要求1所述的循环水制冷式LED车灯，其特征在于：所述循环冷水管线(8)为柔性软管。

3.根据权利要求2所述的循环水制冷式LED车灯，其特征在于：所述注入冷水管线(6)为柔性软管。

4.根据权利要求3所述的循环水制冷式LED车灯，其特征在于：所述热水输送管线(2)为柔性软管。