WO2014146437A1

WO2014146437A1 - 大功率液体散热led灯

Info

Publication number: WO2014146437A1
Application number: PCT/CN2013/086966
Authority: WO
Inventors: 冯林
Original assignee: Feng Lin
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-09-25
Also published as: CN105283708B; CN103196057A; CN105283708A

Abstract

大功率液体散热LED灯，设有散热柱（4）以及导热油（8）。散热柱以及导热油直接与LED（2）的敷铜层（14）以及散热板（3）接触，PN结（9）的大部分热量经敷铜层、散热柱以及散热柱的导热油直接传递到散热板。由于PN结的大部分热量不是经过绝缘层（15）传递到散热板，散热柱以及导热油的导热系数大于绝缘层的导热系数，因此，提高了LED的散热效果；同时，散热柱以及导热油的绝缘电阻大于或者等于绝缘层的绝缘电阻，保证了敷铜层与铝基板之间的绝缘要求。

Description

大功率液体散热 LED灯

技术领域

本发明涉及一种 LED灯，特别是一种大功率液体散热 LED灯。背景技术

现有的大功率 LED灯， LED灯的敷铜层与铝基板之间设有一层绝缘层，由于绝缘层的导热系数较低，阻碍了 LED灯 PN结热量的散发，降低了 LED 灯的散热效果，影响了 LED灯的使用寿命。发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种大功率液体散热 LED 灯，用于提高 LED灯绝缘层的导热系数，提高 LED灯的散热效果。

本发明所采用的技术方案是：大功率液体散热 LED灯，包括有支架、 LED以及散热板， LED安装于支架， LED与散热板连接， LED与散热板之间设有绝缘的散热柱，散热柱与 LED的热源位置以及散热板接触，散热柱设有导液孔，导液孔设有绝缘的导热油，导热油与 LED的热源位置以及散热板接触， LED 热源位置的热量经散热柱以及导热油传递到散热板，热量由散热板散发于空间，提高 LED的散热效率；散热柱以及导热油的绝缘电阻大于或者等于绝缘层的绝缘电阻。

LED包括有 PN结、底座、电极、硅胶球、阻悍层、敷铜层、绝缘层以及铝基板， LED的铝基板与散热板之间设有导热硅胶垫； PN结与底座连接，底座与敷铜层连接，敷铜层与绝缘层连接，绝缘层与铝基板连接，敷铜层、绝缘层以及铝基板连接成为一体；敷铜层与散热板之间设有导热型腔，导热型腔经过绝缘层、铝基板以及导热硅胶垫进入散热板；散热板设有散热通道，导液孔与散热通道连通，散热柱设于导热型腔内，散热柱的导液孔以及散热板的散热通道充满导热油，导热油与敷铜层接触； LED 的 PN结热源位置的热量由底座经敷铜层、散热柱以及导热油传递到散热板，热量由铝合金构成的散热板散发于空间。

大功率液体散热 LED灯的工作原理是：大功率液体散热 LED灯的 LED 与散热板之间设有绝缘的散热柱，散热柱的导液孔以及散热板的散热通道充满有导热油，散热柱直接与 LED的敷铜层以及散热板接触； LED的 PN结的传递到敷铜层热量直接由散热柱传递到散热板，同时，利用导热油与敷铜层以及散热板接触， LED 的热量经散热柱导液孔以及散热板散热通道的导热油传递到散热板；利用绝缘的散热柱以及导热油代替绝缘层，将敷铜层与铝基板绝缘隔离，以及利用绝缘的散热柱以及导热油代替导热硅胶垫将铝基板与散热板绝缘隔离，解决了绝缘层导热系数低以及散热效果差的问题，以及不降低绝缘层的绝缘性能。

大功率液体散热 LED灯散热路径有三路：其一： LED的 PN结发出的热量经底座→敷铜层→散热柱→散热板→大气；其二： LED的 PN结发出的热量经底座→敷铜层→导热油→散热板→大气；其三： LED的 PN结发出的热量经底座→敷铜层→绝缘层→铝基板→导热硅胶垫→散热板→大气。

本发明的有益效果是：大功率液体散热 LED灯设有散热柱以及导热油，散热柱以及导热油直接与 LED的敷铜层以及散热板接触， PN结的大部分热量经敷铜层、散热柱以及散热柱的导热油直接传递到散热板，由于 PN结的大部分热量不是经过绝缘层传递到散热板，散热柱以及导热油的导热系数大于绝缘层的导热系数，因此，提高了 LED的的散热效果；同时，散热柱以及导热油的绝缘电阻大于或者等于绝缘层的绝缘电阻，保证了敷铜板与铝基板之间的绝缘要求。附图说明

图 1是大功率液体散热 LED灯的结构示意图。具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

图 1所示的大功率液体散热 LED灯的结构示意图，大功率液体散热 LED 灯，包括有支架 1、 LED2以及散热板 3， LED2安装于支架 1， LED2与散热板 3连接， LED2与散热板 3之间设有绝缘的散热柱 4，散热柱 4与 LED2 的热源位置 5以及散热板 3接触，散热柱 4设有导液孔 6，导液孔 6设有绝缘的导热油 8，导热油 8与 LED2的热源位置 5以及散热板 3接触， LED2 热源位置 5的热量经散热柱 4以及导热油 8传递到散热板 3，热量由散热板 3散发于空间，提高 LED2的散热效率。

为了实施通过 LED灯的散热效果， LED2包括有 PN结 9、底座 10、电极 11、硅胶球 12、阻悍层 13、敷铜层 14、绝缘层 15以及铝基板 16， LED2 的铝基板 16与散热板 3之间设有导热硅胶垫 17; PN结 9与底座 10连接，底座 10与敷铜层 14连接，敷铜层 14与绝缘层 15连接，绝缘层 15与铝基板 16连接，敷铜层 14、绝缘层 15以及铝基板 16连接成为一体；敷铜层 14与散热板 3之间设有导热型腔 18，导热型腔 18经过绝缘层 15、铝基板 16以及导热硅胶垫 17进入散热板 3; 散热板 3设有散热通道 7，导液孔 6与散热通道 7连通，散热柱 4设于导热型腔 18内，散热柱 4的导液孔 6以及散热板 3的散热通道 7充满导热油 8，导热油 8与敷铜层 14接触； LED2的 PN结 9热源位置 5的热量由底座 10经敷铜层 14、散热柱 4 以及导热油 8传递到散热板 3，热量由铝合金构成的散热板 3散发于空间。

为了实施散热柱 4与导热型腔 18的密封连接，散热柱 4被 LED2的敷铜层 14与散热板 3夹紧于导热型腔 18内，散热柱 4与 LED2的敷铜层 14 以及散热板 3密封连接，导热油 8密封于导液孔 6以及散热通道 7内，防止导液孔 6以及散热通道 7的导热油 8溢出；散热柱 4的高度大于导热型腔 18的固定，散热柱 4的外径大于导热型腔 18的内径，散热柱 4密封连接于导热型腔 18内。

为了提高 LED2散热效果，同时也保证绝缘层 15的绝缘电阻不会降低，散热柱 4的导热系数大于绝缘层 15导热系数，导热油 8的导热系数大于绝缘层 15导热系数；导热油 8的绝缘电阻大于或者等于绝缘层 15的绝缘电阻，散热柱 4由绝缘的导热硅胶构成，导热油 8包括有绝缘的导热油料或者变压器油。

为了使导液孔 6充满导热油 8，散热板 3设有补液腔 19，补液腔 19 与散热通道 7通，补液腔 19与散热通道 7连通，补液腔 19的液位高于散热柱 4导液孔 6的液位，以保证散热柱 4导液孔 6的导热油 8保持与敷铜层 14接触，同时也作为导热油 8减少的补充。

为了方便于散热板 3制造出散热通道 7以及方便向散热通道 7注入以及补充导热油 8，散热通道 7设有工艺密封口 20，工艺密封口 20设有工艺密封塞 21 ; 补液腔 19设有补液口 22，补液口 22设有补液密封塞 23，用于向散热通道 7注入导热油 8。

Claims

权利要求书

1.大功率液体散热 LED灯，包括有支架（1 )、 LED (2)以及散热板（3)， LED (2) 安装于支架（1 )， LED (2) 与散热板（3 ) 连接，其特征在于：所述的 LED (2) 与散热板（3) 之间设有绝缘的散热柱（4)，散热柱（4) 与 LED (2) 的热源位置（5) 以及散热板（3) 接触，散热柱（4) 设有导液孔（6)，导液孔（6) 设有绝缘的导热油（8)，导热油（8) 与 LED (2) 的热源位置（5) 以及散热板（3 ) 接触， LED (2) 热源位置（5) 的热量经散热柱（4) 以及导热油（8) 传递到散热板（3 )，热量由散热板（3) 散发于空间。

2.根据权利要求 1所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的 LED (2) 包括有 PN结（9)、底座（10)、电极（11 )、硅胶球（12)、阻悍层（13 )、敷铜层（14)、绝缘层（15) 以及铝基板（16 )， LED (2) 的铝基板（16) 与散热板（3) 之间设有导热硅胶垫（17); PN结（9) 与底座（10) 连接，底座（10) 与敷铜层（14) 连接，敷铜层（14) 与绝缘层

( 15 ) 连接，绝缘层（15) 与铝基板（16) 连接，敷铜层（14)、绝缘层 ( 15 ) 以及铝基板（16) 连接成为一体；敷铜层（14) 与散热板（3) 之间设有导热型腔（18)，导热型腔（18) 经过绝缘层（15)、铝基板（16) 以及导热硅胶垫（17) 进入散热板（3); 散热板（3) 设有散热通道（7)，导液孔（6) 与散热通道（7) 连通，散热柱（4) 设于导热型腔（18) 内，散热柱（4) 的导液孔（6) 以及散热板（3) 的散热通道（7) 充满导热油 (8)，导热油（8) 与敷铜层（14) 接触； LED (2) 的 PN 结（9) 热源位置（5) 的热量由底座（10)经敷铜层（14)、散热柱（4) 以及导热油（8) 传递到散热板（3)，热量由铝合金构成的散热板（3) 散发于空间。

3.根据权利要求 2所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的散热柱（4)被 LED (2) 的敷铜层（14) 与散热板（3) 夹紧于导热型腔

( 18) 内，散热柱（4) 与 LED (2) 的敷铜层（14) 以及散热板（3) 密封连接，导热油（8) 密封于导液孔（6) 以及散热通道（7) 内。

4.根据权利要求 3所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的散热柱（4) 的高度大于导热型腔（18) 的固定，散热柱（4) 的外径大于导热型腔（18) 的内径，散热柱（4) 密封连接于导热型腔（18) 内。

5.根据权利要求 4所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的散热柱（4) 的导热系数大于绝缘层（15 ) 导热系数，导热油（8) 的导热系数大于绝缘层（15 ) 导热系数；导热油（8 ) 的绝缘电阻大于或者等于绝缘层（15 ) 的绝缘电阻，散热柱（4) 由绝缘的导热硅胶构成，导热油（8) 包括有绝缘的导热油料或者变压器油。

6.根据权利要求 5所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的散热板（3 ) 设有补液腔（19 )，补液腔（19 ) 与散热通道（7 ) 通，补液腔（19) 与散热通道（7) 连通，补液腔（19) 的液位高于散热柱（4) 导液孔（6 ) 的液位。

7.根据权利要求 6所述的大功率液体散热 LED灯，其特征在于：所述的散热通道（7) 设有工艺密封口（20)，工艺密封口（20) 设有工艺密封塞（21 ); 补液腔（19) 设有补液口（22)，补液口（22) 设有补液密封塞

(23)。

8.一种根据权利要求 7所述的大功率液体散热 LED灯的散热原理，其特征在于：所述的大功率液体散热 LED灯的散热原理是：大功率液体散热 LED灯的 LED与散热板之间设有绝缘的散热柱，散热柱的导液孔以及散热板的散热通道充满有导热油，散热柱直接与 LED的敷铜层以及散热板接触; LED的 PN结的传递到敷铜层热量直接由散热柱传递到散热板，同时，利用导热油与敷铜层以及散热板接触， LED 的热量经散热柱导液孔以及散热板散热通道的导热油传递到散热板；利用绝缘的散热柱以及导热油代替绝缘层，将敷铜层与铝基板绝缘隔离，以及利用绝缘的散热柱以及导热油代替导热硅胶垫将铝基板与散热板绝缘隔离，解决了绝缘层导热系数低以及散热效果差的问题，以及不降低绝缘层的绝缘性能。

9.根据权利要求 8所述的大功率液体散热 LED灯的散热原理，其特征在于：所述的大功率液体散热 LED灯的散热路径有三路：其一： LED的 PN 结发出的热量经底座→敷铜层→散热柱→散热板→大气；其二： LED的 PN 结发出的热量经底座→敷铜层→导热油→散热板→大气；其三： LED的 PN 结发出的热量经底座→敷铜层→绝缘层→铝基板→导热硅胶垫→散热板 →大气。