液冷led燈的製作方法
2023-07-07 14:03:51 1
專利名稱：液冷led燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED燈，具體是涉及一種用液體幫助散熱的LED燈。
背景技術：
隨著大功率LED技術的發展與成熟，照明用LED的性能指標日益大幅度提 高。目前產業化的白光LED的光效已經達到(70-90) lm/W，遠遠超過普通白熾 燈的光效水平，大功率LED將在照明領域得到越來越廣泛的應用，人們把它譽 為21世紀代替螢光燈和白熾燈的第四代照明光源。
但是由於LED要在80攝氏度以下，才能獲得很高的光效和很長的壽命，因 此對LED燈的熱設計要求很高。散熱不暢會引起LED光衰，降低發光效率和使 用壽命。為了獲得很好的散熱效果，同時又能替代現行的商業標準燈泡，專利(CN 1605790A LED燈設備及其方法)提出了一種新的LED照明裝置。(圖l)。
此照明裝置的構造包括提供所需輸出電壓的電源變換器和具有高導熱性基 底的光學引擎，機械地連接到該基底上的多個LED半導體裝置，固定在該基底 上並且環繞該LED裝置的至少一部分的外圍堤，以及設置在多個LED裝置上並
由外圍堤限制的基本上透明的聚合體密封劑。
此照明器具散熱體為具有適當高導熱性和適當剛度的固體材料，來消散來自
LED照明裝置的其他元件的熱量。例如，鋁合金、銅合金黃銅、鎂合金、碳聚 合體、碳合成物的各種金屬和/或陶瓷。散熱體構造為多個稽狀物，由此增加散 熱體表面積消散大量的熱。這樣的散熱體重量重、金屬用量多、製造複雜、成本 高。
為了解決上述問題，中國專利CN2735548公開了一種高功率LED散熱結構， 它包含殼體基座、散熱箱、電路基板以及至少一高功率LED,所述的散熱箱內 封存有散熱液體。由於散熱箱內封的導熱液體具有良好的導熱性能，比固態的金 屬的熱阻更小，目的是為了減小發熱體與散熱面之間的熱阻。因此可以採用更小 的散熱面積，獲得大面積的散熱效果。因而，該技術方案可以在很大程度上解決了這一問題。但是，由於LED燈本身的空間非常有限，散熱箱在用於封存散熱 液體的同時也佔用了較多的內部空間，同時也增加了產品的設計和安裝難度。
發明內容
為了克服現有產品的不足，本發明提供一種液冷LED燈。
本發明解決現有發明的技術問題所採用的技術方案是
液冷LED燈，包括電連接器、電源、燈座、上部的散熱燈罩、LED安裝基 板、LED和下部的散光燈罩，所述的散光燈罩採用基本透明的材料，其特徵在 於至少在所述的散熱燈罩內充有導熱液體。
本發明的液冷LED燈燈具，由於裝有高性能導熱液體(例如，水、導熱油、鹽 水、乙二醇溶液、二甲烷飽和溶液等)，通過傳導和對流以實現熱傳導，從而達 到良好的散熱效果。同時，裝有高性能導熱液體的散熱燈罩可以由輕質材料製作 而成，這樣散熱體重量輕、環保耐用、製造簡單、成本低。更為重要的是，由於 本發明的導熱液體直接充注在散熱燈罩內，因而在提高散熱效果的同時又不會增 加產品的體積，並且設計和安裝簡單，結構緊湊。
根據本發明， 一個優選的實施方式為僅在所述的散熱燈罩內充有導熱液體。 所述的散熱燈罩可以是底端開口的形狀，並與所述的LED安裝基板的周邊形成 密封連接，LED安裝基板的上表面與所述的導熱液體接觸，從而將LED發出的 熱量通過導熱液體傳導出去。
所述的散熱燈罩也可以是具有底面的杯狀結構，內充有導熱液體，底面與 LED安裝基板接觸，也可是起到導熱效果。
所述的散熱燈罩可以具有頂部，也可以頂部開啟，通過密封墊圈與燈座底部 連接。
根據本發明，另一個優選的實施方式為散熱燈罩呈底端開口的形狀，而散光 燈罩則呈上端開口的形狀，兩者周邊密封連接，形成一個整體結構的散熱體，內 充有導熱液體，所述的LED安裝基板置於所述的導熱液體內。這種結構的散熱 效果更為優異，但整體質量略大。
根據本發明，所述的導熱液體可以是具有絕緣性能、不結凍、無腐蝕性、無 可燃性、無毒性的任何溶液，如水、導熱油、鹽水、乙二醇溶液或二甲垸飽和溶液其中的任何一種。
根據本發明，散熱燈罩採用塑料、玻璃或金屬材料。
根據本發明，所述的散熱燈罩外表面呈連續的光滑過渡的表面，如平滑的表 面、波紋面等。
根據本發明，所述的散熱燈罩外呈還可以呈斷續的表面，如稽狀物。 根據本發明，所述的散光燈罩採用玻璃或PMMA材料。
下面結合附圖對本發明做進一步說明，但本發明的實施方式不限於此。 圖1為現有技術的一種L E D照明裝置的等比例示意圖 圖2為本發明第一實施例液冷LED示意圖。 圖3為本發明第二實施例液冷LED示意圖。 圖4為本發明第三實施例液冷LED示意圖。 圖5為本發明第四實施例液冷LED示意圖。 圖6為本發明第五實施例液冷LED示意圖。 圖7為本發明第六實施例液冷LED示意圖。
具體實施方案
如圖2所示，其為本發明的第一實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括插接式電連接器l、 LED電源2、燈座4、散熱燈罩6、鋁基板7、 LED8、散光燈罩9。所述的電連接器l設置於LED燈燈頭的下部連接市電，其 與LED電源2的輸入連接，所述的散熱燈罩6裝有高性能導熱液體，所述的LED 電源2設置於散熱燈罩6的隔板3上部燈座4形成空間內，所述的LED 8設置 於LED鋁基板7之上，所述的LED鋁基板7的周邊與散熱燈罩6下端緊密連接， 所述的LED 8置於散光燈罩9內，散光燈罩9與散熱燈罩6連接。
本發明實施例所述的電連接器1為插針式，其規格還可以為螺旋式等。 本發明實施例所述的散熱燈罩6與LED鋁基板7構成封閉體，內裝有高性 能導熱液體5。散熱燈罩6由塑料或玻璃或其他輕型環保材料製作而成。在不同 的實施例中，散熱燈罩6基本上可製造成任何形狀，並有從連續的、基本"平滑"的表面到中斷的不連續的表面(如，稽狀物)的任何地方。此外，在各種應用和 如下所述中，散熱燈罩6可具有與商業標準燈泡相似的形狀。應當理解，在本發 明範圍中，幾乎可模擬或基本上模擬任何燈泡的形狀，並且散熱燈罩6可構造為 任何形狀並仍落在本發明的範圍之內。
例如，根據本發明的不同實施例，散熱燈罩6可構造成便於熱能消散的各種 形狀和尺寸，例如，通過增大散熱燈罩6的面積。例如，如圖2中所示，散熱燈 罩6外表面可構造為多個稽狀物10，稽狀物10裡也裝有高性能導熱液體5，由 此增加散熱燈罩6的表面積，散熱燈罩6因此可消散大量的熱。各個稽狀物10 被這樣構造以使外邊緣呈現商業標準燈泡的橫截面的一段，該輪廓順次基本上與 商業標準燈泡相似。
本發明實施例所述的導熱液體5為具有適當高導熱性、低導電率、強流動性、 發揮緩慢和適當穩定性的液體材料，來消散來自LED照明裝置的其他元件的熱 量。例如，水、導熱油、鹽水、乙二醇溶液、二甲烷飽和溶液等。選擇導熱液體 時，下列因素必須加以考慮導熱液體的熱傳遞能力；導熱液體的冰點和粘度； 導熱液體沸點和分解溫度；導熱液體的絕緣性能；導熱液體腐蝕性；導熱液體的 可燃性、毒性、費用等。
本發明實施例所述的LED8通過導熱絕緣膠片與導熱絕緣膠布與LED鋁基 板7緊密連接，LED鋁基板7周邊與散熱燈罩6下端緊密連接，LED鋁基板7 的上表面與導熱液體5接觸，通過傳導和對流實現傳導熱量。
本發明實施例所述的發光二極體LED 7置於散光燈罩9內，所述的散光燈罩 9可以是一端開口的中空半球狀體或其他形狀，其與散熱燈罩6連接，其尺寸與 散熱燈罩6尺寸及液冷LED燈燈頭所設計的尺寸相適應即可。散光燈罩9採用 透明的材質製作而成，如玻璃或PMMA等，表面再加以噴沙、噴粉等處理，根 據需要達到不同的發光效果。還可以通過調整燈罩的表面曲率來實現不同的光線 強度和光照面積的需求。
本發明實施例所述的LED燈電源2置於散熱燈罩6上部，燈座形成空間內， 其與高性能散熱液5間有密封隔板3隔開。LED電源2經中空連接支撐柱11 內的電源線12給LED供電，LED燈電源2為開關電源，其可接市電使用。如圖3所示，其為本發明的第二實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括螺口式電連接器l、 LED電源2、燈座4、散熱燈罩6、散光燈罩9、 連接支撐柱12、 LED鋁基板7、導熱液體5、 LED 8。所述的電連接器1設置於 LED燈燈頭的下部連接市電，其與LED電源2的輸入連接。上部的散熱燈罩6 和下部的散光燈罩9為一整體結構的散熱體，內充有導熱液體5。所述的LED 電源2設置於燈座4形成空間內部，所述的LED 8設置於LED鋁基板7之上， 所述的LED鋁基板7與LED 8整體浸潤在高性能導熱液體5中。
本發明實施例所述的電連接器l為螺旋式，其規格還可以為插針式等。
本發明實施例所述的散熱燈罩6基本上可製造成任何形狀，並有從連續的、 基本"平滑"的表面到中斷的不連續的表面(如，稽狀物)的任何地方。此外， 在各種應用和如下所述中，散熱燈罩6可具有與商業標準燈泡相似的形狀。應當 理解，在本發明範圍中，幾乎可模擬或基本上模擬任何燈泡的形狀，並且散熱燈 罩6可構造為任何形狀並仍落在本發明的範圍之內。例如，如圖3中所示，散熱 燈罩6的輪廓基本上與商業標準燈泡相似，其外表面呈平滑的表面13。
本發明實施例所述的導熱液體5為具有適當高導熱性、低導電率、強流動性、 發揮緩慢和適當穩定性的液體材料，來消散來自LED照明裝置的其他元件的熱 量。例如，水、導熱油、鹽水、乙二醇溶液、二甲垸飽和溶液等。選擇導熱液體 時，下列因素必須加以考慮導熱液體的熱傳遞能力；導熱液體的冰點和粘度； 導熱液沸點和分解溫度；導熱液體的絕緣性能；導熱液體腐蝕性；導熱液體的可 燃性、毒性、費用等。
本發明實施例所述的LED9通過導熱絕緣膠片與導熱絕緣膠布與LED鋁基 板7緊密連接，LED鋁基板7與LED9置於裝有高性能導熱液體5的由散熱燈 罩6和散光燈罩9所構造的密封的散熱體內部，通過傳導和對流實現傳導熱量。
本發明實施例所述的發光二極體LED9置於散熱體內，所述的散熱體可以是 一端開口的中空半球狀體或其他形狀，其與燈座4間設有密封墊相連接，其尺寸 與燈座4尺寸及液冷LED燈燈頭所設計的尺寸相適應即可。密封墊與散熱體構 成封閉體，其內部裝有高性能導熱液體5。散光燈罩9採用透明的材質或部分透 明的材質9，散熱燈罩6則採用金屬10製作而成，因而不會影響LED 8光照範 圍和強度，這樣進一步有利於高性能導熱液體向空氣中散熱。所述的透明的材質可選用玻璃或PMMA等，表面再加以噴沙、噴粉等處理，根據需要達到不同的 發光效果。還可以通過調整散光燈罩9的表面曲率來實現不同的光線強度和光照 面積的需求。金屬和透明材質間設有密封墊相連接。
本發明實施例所述的LED燈電源2置於燈座4形成空間內，其與高性能散 熱液5間有密封隔板3隔開。LED電源2經中空連接支撐柱11內的電源線12 給LED供電，LED燈電源2為開關電源，其可接市電使用。
如圖4所示，其為本發明的第三實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括螺口式電連接器K LED電源2、燈座4、散熱體、連接支撐住ll、 鋁基板7、導熱液體5、 LED 8。所述的散熱體由上部的散熱燈罩6和下部的散 光燈罩9密封連接構成，內充有導熱液體5。
本發明實施例所述的發光二極體LED 8置於散熱體內，所述的散熱體可以是 一端開口的中空半球狀體或其他形狀，其與燈座4間設有密封墊相連接，其尺寸 與燈座4尺寸及液冷LED燈燈頭所設計的尺寸相適應即可。密封墊與散熱體構 成封閉體，其內部裝有高性能導熱液體5。散光燈罩9採用透明的材質製作而成， 而不影響LED 8光照範圍和強度的散熱燈罩6外表面則採用稽狀物14，這樣進 一步有利於高性能導熱液體5向空氣中散熱。所述的透明材質可選用玻璃或 PMMA等，表面再加以噴沙、噴粉等處理，根據需要達到不同的發光效果。還 可以通過調整散光燈罩的表面曲率來實現不同的光線強度和光照面積的需求。
本發明實施例所述的液冷LED照明燈的其餘結構與前述的第二實例相同。
如圖5所示，其為本發明的第四實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括插接式電連接器l、 LED電源2、燈座4、散熱燈罩6、鋁基板7、 LED 8、散光燈罩9。所述的LED電源2設置於上部燈座的導熱液體內。
本發明實施例所述的導熱液體5為具有絕緣性、適當高導熱性、強流動性、 發揮緩慢和適當穩定性的液體材料，來消散來自LED照明裝置的其他元件的熱 量。選擇導熱液體時，下列因素必須加以考慮導熱液體的熱傳遞能力；導熱液 體的冰點和粘度；導熱液體沸點和分解溫度；導熱液體的絕緣性能；導熱液體腐 蝕性；導熱液體的可燃性、毒性、費用等。
8本發明實施例所述的LED燈電源2置於散熱燈罩6上部，燈座形成空間內， 置於高性能散熱液5之中。LED燈8和LED燈電源2作為兩個熱源，通過傳導 和對流，可以更好的實現傳導熱量。
本發明實施例所述的液冷LED照明燈的其餘結構與前述的第一實例相同。
如圖6所示，其為本發明的第五實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括螺口式電連接器l、 LED電源2、燈座4、散熱燈罩6、散光燈罩9、 連接支撐柱12、 LED鋁基板7、導熱液體5、 LED 8。所述的LED電源2設置於 燈座4形成空間內部，所述的LED電源2、 LED鋁基板7與LED 8整體浸潤在 高性能導熱液體5中。燈座4上部通過隔板3與電連接器1隔斷。
本發明實施例所述的導熱液體5為具有適當高導熱性、絕緣性、強流動性、 發揮緩慢和適當穩定性的液體材料，來消散來自LED照明裝置的其他元件的熱 量。選擇導熱液體時，下列因素必須加以考慮導熱液體的熱傳遞能力；導熱液 體的冰點和粘度；導熱液沸點和分解溫度；導熱液體的絕緣性能；導熱液體腐蝕 性；導熱液體的可燃性、毒性、費用等。
本發明實施例所述的LED8通過導熱絕緣膠片與導熱絕緣膠布與LED鋁基 板7緊密連接，LED電源2、 LED鋁基板7與LED9置於裝有高性能導熱液體5 的由散熱燈罩6和散光燈罩9所構造的密封的散熱體內部，LED燈8和LED燈 電源2作為兩個熱源，通過傳導和對流，可以更好的實現傳導熱量。
本發明實施例所述的液冷LED照明燈的其餘結構與前述的第二實例相同。
如圖7所示，其為本發明的第六實施例，本發明實施例提供一種液冷LED 照明燈，包括插接式電連接器l、 LED電源2、燈座4、散熱燈罩6、連接支撐 柱11、鋁基板7、導熱液體5、 LED 8。燈座4上部通過隔板3與電連接器1隔 斷。所述的散熱燈罩6裝有高性能導熱液體。所述的LED電源2設置於燈座4 形成空間內部，所述的LED電源2與LED鋁基板7整體浸潤在高性能導熱液體 5中。LED燈8和LED燈電源2作為兩個熱源，通過傳導和對流，可以更好的 實現傳導熱量。
本發明實施例所述的液冷LED照明燈的其餘結構與前述的第三實例相同。本發明實施例提供的一種液冷LED燈頭部分的插頭、LED照明燈的散熱體、 LED燈罩、LED燈座的形狀根據不同應用情況及要求可以有很多選擇。形式和 細節上的各種各樣變化都落入本專利的保護範圍內。
本發明主要用途用於家庭及公共場所的室內或室外LED燈照明，既環保耐 用，又整潔大方，給人以舒適和美的感覺，其具有結構緊湊、布局合理、散熱性 能好、成本低的特點。其造型精美，具有節能、液體散熱和環保的功能結構，主 體用優質塑料、玻璃製造。
最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例。顯然，本發 明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公 開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是發明的保護範圍。
應該理解到的是上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制， 任何不超出本發明實質精神範圍內的發明創造，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、液冷LED燈，包括電連接器(1)、電源(2)、燈座(4)、上部的散熱燈罩(6)、LED安裝基板(7)、LED(8)和下部的散光燈罩(8)，所述的散光燈罩(8)採用基本透明的材料，其特徵在於至少在所述的散熱燈罩(6)內充有導熱液體(5)。
2、 如權利要求1所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的LED安裝基板(7)的 周邊與散熱燈罩(6)底部連接。
3、 如權利要求1所述的液冷LED燈，其特徵在於散熱燈罩(6)和散光燈罩(8) 內充有導熱液體(5)，所述的LED安裝基板(7)置於所述的導熱液體(5) 內。
4、 如權利要求1-3任何一項所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的導熱液體(5) 為水、導熱油、鹽水、乙二醇溶液或二甲烷飽和溶液其中的任何一種。
5、 如權利要求1-3任何一項所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的散熱燈罩(6) 採用塑料、玻璃或金屬材料。
6、 如權利要求1-3任何一項所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的散熱燈罩(6) 外表面呈連續的光滑過渡的表面。
7、 如權利要求6所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的散熱燈罩(6)外呈平滑 的表面。
8、 如權利要求6所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的散熱燈罩(6)外呈稽狀 物。
9、 如權利要求1-3任何一項所述的液冷LED燈，其特徵在於所述的散光燈罩(8) 採用玻璃或PMMA材料。
全文摘要
本發明公開了一種液冷LED燈，包括電連接器、電源、燈座、上部的散熱燈罩、LED安裝基板、LED和下部的散光燈罩，所述的散光燈罩採用基本透明的材料，其特徵在於至少在所述的散熱燈罩內充有導熱液體。本發明的液冷LED燈燈具，由於裝有高性能導熱液體(例如，水、導熱油、鹽水、乙二醇溶液、二甲烷飽和溶液等)，通過傳導和對流以實現熱傳導，從而達到良好的散熱效果。同時，裝有高性能導熱液體的散熱燈罩可以由輕質材料製作而成，這樣散熱體重量輕、環保耐用、製造簡單、成本低。
文檔編號F21V29/00GK101457918SQ20081016413
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年12月25日
發明者華桂潮, 吳新科, 唐婉玉, 倩 裴 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司