CN104019379A - 液冷led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液冷LED灯具，包括：外套管、端盖及LED光源板，在LED光源板上固定安装有LED灯；所述LED光源板设置于所述外套管内部，所述端盖设置于所述外套管两端，在所述外套管的内腔中设置有内固板，所述内固板与所述外套管密封连接；在所述外套管的内腔中填充导热液体，所述LED光源板浸没于所述导热液体中。本发明的液冷LED灯具，将带有LED灯的LED光源板浸没于导热液体中并充分接触，利用热传导介质进行能量对流和热量交换，并最终散发至外部空间，接触面积大，能高效地降低发光源的温度，减小高温对器件带来的损害。两端密封连接确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响灯具正常使用。

Description

液冷LED灯具

技术领域

本发明涉及节能照明技术领域，尤其涉及一种液冷LED灯具。

背景技术

随着LED照明技术的不断发展，目前LED照明灯具被广泛用于办公及家用等照明场合中。现有LED灯具多由LED光源及灯具外壳组成，当LED光源工作时，电能、光能转化被不断转化为热能。由于LED光源及灯具外壳无法随时有效散热，因此导致热量在LED光源内不断积蓄，造成LED光源芯片的结温升高，从而影响LED光源的照明性能及使用寿命。为解决上述缺陷，现有技术中在LED光源线路板以及外壳上进一步增加了散热装置。如中国实用新型专利201120553356.X，或者是中国实用新型专利201220122926.4，虽然这些专利产品对现有技术进行了改进，这些改进在一定程度上有利于热量向外界空气传导，但是还存在以下不足：首先，由于LED灯具自身体积较小，使其内部设置的散热结构受到限制，往往散热面积不大，散热效果不明显。其次，若在灯管外壳上增设散热装置或将外壳本体用导热良好的材料制成，则使得散热结构暴露在外，容易产生漏电，影响使用者的安全。之后，LED光源的芯片的热量要通过LED芯片—灯板—散热器—空气的途径来散发，使芯片结温降低。而现有的LED灯散热结构只增加了散热器与空气部分的散热面积使热量散发，而对于热量集中的芯片部分，则很难仅仅依靠与灯板之间热传导来散发热量。

因此，现有的LED灯散热不充分，使灯具的使用寿命大大缩短。

发明内容

本发明提供一种液冷LED灯具，包括：外套管、端盖及LED光源板，在LED光源板上固定安装有LED灯；所述LED光源板设置于所述外套管内部，所述端盖设置于所述外套管两端，在所述外套管的内腔中设置有内固板，所述内固板与所述外套管密封连接；在所述外套管的内腔中填充导热液体，所述LED光源板浸没于所述导热液体中。由此，将带有LED灯的LED光源板浸没于导热液体中并充分接触，利用热传导介质进行能量对流和热量交换，并最终散发至外部空间，接触面积大，能高效地降低发光源的温度，减小高温对器件带来的损害。两端密封连接确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响灯具正常使用。

在一些实施方式中，所述内固板与所述端盖之间形成密封腔体，在所述密封腔体中填充有粘合剂。由此，端盖能够通过内固板与外套管连接，并且在密封腔体中充满粘合剂，能使端盖与外套管的连接更为紧密。

在一些实施方式中，所述外套管的内腔中还具有台阶面，所述内固板抵靠在所述台阶面上。由此内固板可以架设在台阶面上，便于拆卸安装。

在一些实施方式中，所述内固板内侧面包括：LED光源板挡板，所述LED光源板挡板的宽度与所述LED光源板宽度相应，与所述LED光源板端部相抵靠。由此，LED光源板挡板可以用于定位LED光源板的位置，保证安装质量。

在一些实施方式中，在所述内固板的外侧面设置有突起，所述突起上开有至少一个螺纹孔，在所述端盖上开设有与所述突起的螺纹孔相对应的螺纹孔，紧固螺钉从端盖的外侧***两螺纹孔中，使所述端盖与所述内固板固定连接。由此，端盖可以通过螺钉与外套管内的内固板连接，进一步使连接紧密。

在一些实施方式中，所述LED光源板还包括：电源模块；所述LED光源为白光表贴发光模块。由此，电源模块对市电进行降压使其能被直接用于驱动LED灯照明，进一步提高灯具的使用寿命。白光表贴发光模块能增加光照角度。

在一些实施方式中，所述导热液体为高导热硅油。由此，高导热硅油一方面是无色透明的，不会影响日光灯的正常使用，另一方面由于其热导率较高，能向外传递热量。

在一些实施方式中，所述端盖通过粘合剂密封于所述外套管两端。由此，端盖与外套管密封连接，确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响灯具正常使用。

在一些实施方式中，所述端盖与所述外套管的端部为螺纹连接，所述螺纹为圆周螺纹或锥螺纹。由此，螺纹连接也能够为端盖和外套管之间提供密封连接，并且可以与粘合剂共同使用，增强密封效果。

在一些实施方式中，在外套管内沿纵向设有位置相对应的一对卡槽。

本发明的一种液体散热LED灯具，通过外壳内填充有导热液体，将发光源和电源浸没于导热液体中并充分接触，利用热传导介质进行能量对流和热量交换，并最终散发至外部空间。该散热方式接触面积大，能高效地降低发光源的温度，进一步减小因二者集中发热对灯具造成的负面影响，保证了灯具的性能和使用寿命。同时，两端密封连接确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响灯具正常使用。

附图说明

图1为本发明一实施方式的液冷LED灯具的纵向剖视图；

图2为图1中A处密封连接部采用密封胶的局部放大图；

图3为图1中A处密封连接部采用螺纹密封的局部放大图；

图4为图1中沿B-B向的液冷LED灯具的剖视图；

图5为本发明另一实施方式的液冷LED灯具的纵向剖视图；

图6为图5中沿C-C向的LED光源板安装前的剖视图；

图7为图5中沿C-C向的LED光源板安装后的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1-4所示，本发明的液冷LED灯具，包括LED灯1，LED光源板2，外套管3及端盖4。多个LED灯1固定安装在LED光源板2上，LED光源板2设置于外套管3的内部，并与外套管3可拆卸连接。两个端盖4分别扣合连接于LED灯具外套管3的两端，端盖4与外套管3密封连接。外套管3内腔中填充有导热液体5，使所述LED光源板2浸没于导热液体5中。由此，LED光源将与导热液体5充分接触，利用热传导介质进行能量对流和热量交换，并最终散发至外部空间，接触面积大，能高效地降低发光源的温度，减小高温对器件带来的损害。两端密封连接确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响LED灯具正常使用。

本实施方式中，导热液体5为高导热硅油。高导热硅油是种无色透明液体，中性对仪器设备无腐蚀。具有高导热性、耐高低温性、热稳定性，并且对人体无害，其热传导率在0.19～0.22（25℃W/mK）左右。因此，进一步有利于高效散热。

如图2所示，端盖4通过粘合剂31密封于外套管3的两端，使外套管3内腔中的导热液体5不会流出到管外。使用的粘合剂为密封用硅胶，如，可以使用型号为SFX8358密封用硅胶。在其他实施方式中，如图3所示，端盖4和外套管3之间还可以用螺纹32密封连接，或上述两者的结合。由此可进一步增强密封效果。

如图5-7所示，在另一实施例中，端盖4与外套管3不是密封连接，而是在液冷LED灯具的外套管3的内腔中设有内固板41，内固板41的外径与外套管3的内腔孔径相配合。外套管3的内腔中还具有台阶面414，内固板41抵靠在台阶面414上。内固板41与端盖4之间形成密封腔体412，在密封腔体412中填充有粘合剂，使内固板41通过粘合剂31密封设置于外套管3内，从而确保导热液体不会从外套管内腔中流出而影响LED灯具正常使用。

内固板41的外侧面设置有突起411，突起411上开有至少一个螺纹孔。在端盖4上开设有与突起411的螺纹孔相对应的螺纹孔，使用紧固螺钉43从端盖4的外侧***两螺纹孔中，从而将端盖4与内固板41固定连接。

内固板41的内侧面还设有LED光源板挡板413，LED光源板挡板413用于与LED光源板2之间的定位，可以使LED光源板2卡档在LED光源板挡板413之间、上方或下方。LED光源板挡板413的宽度与LED光源板2的宽度相应，与LED光源板2的端部接触。由此，可以将内固板41定位于LED光源板2，便于在制造装配过程中对端盖4及灯管针脚42定位，提高装配的准确性。

作为一种优选的方式，LED光源板2还包括：电源模块6。LED光源板2的供电端与电源模块6的输出端连接，电源模块6的输入端与外部市电电源连接，用于调节电流和电压。该电源模块6的工作原理是通过检测经整流的220V交流市电电压，来调控通过LED的电流，使得通过LED的电流在相位上和输入电压是一致的，实现了高功率因子和高效率。该电路为无电解电容电路，无需外部偏置电路，可直接用市电驱动，***上只需安装一个外接电阻和三个采样电阻就可调控通过LED的电流。大量节省了外部元器件，使制造更简单，而且减少了热量的释放，延长LED灯具的使用寿命。

电源模块6可以固定在LED光源板2上，将电源和发光源二者所产生的热量在共同的空间内利用传导介质进行对流和热量交换，进一步减小了因二者集中发热对灯具造成的负面影响，保证了灯具的性能和使用寿命。

LED灯1为白光表贴发光模块，能够增加光照角度，提高LED灯具性能。

外套管3是圆柱形筒状结构，可以为透明、雾面或磨砂面塑料材质。在其内沿纵向设有位置相对应的一对卡槽35。卡槽35的延伸方向与外套管3的长度方向一致，用于固定和支撑LED光源板2。由此，可以将LED光源板2可拆卸地安装在卡槽35中，便于在制造过程中对LED光源板2进行焊接、性能测试以及导热液体的灌注。外套管3内部的空间被一对卡槽35所在平面分为两部分。LED光源板2上LED灯1所在一侧与外套管3之间形成照明腔，而LED光源板2的另一侧与外套管3之间形成容置腔。本实施方式中，外套管3可以由全塑料材料制成。

端盖4还包括灯管针脚42，灯管针脚42内设有引线，引线连接电源模块输入端与外部电源。电源模块6固定在电路板2上，共同置于外套管3内部。电源模块6也可以采用可控硅调光电源，使得LED灯具***具有可调光的功能，进一步提升性能，满足更多使用者的需求。

本发明的液冷LED灯具的组装工艺如下：首先将LED灯1及LED光源板2进行贴片焊接和功能测试。将完成功能测试后的固定LED灯1的LED光源板2***到内固板41内侧面的LED光源板卡槽413中，在LED光源板2两端焊接固定上引线。然后将内固板41与外套管3连接，并且在内固板41与端盖4之间形成的密封腔体中填充上粘合剂，在LED灯具外套管3的一端用端盖4固定，并安装好灯管针脚42。随后灌注高导热硅油使其充满灯管的内腔室。将灯管的另一端以同样方式进行密封固定，并安装好灯管针脚42。灯管即组装完毕。

本发明的液冷LED灯具，主要用于照明领域，通过外套管内填充有导热液体，将发光源和电源浸没于导热液体中并充分接触，利用热传导介质进行能量对流和热量交换，并最终散发至外部空间。该散热方式接触面积大，能高效地降低发光源的温度，进一步减小因二者集中发热对灯具造成的负面影响，保证了灯具的性能和使用寿命。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。

Claims (10)

1.液冷LED灯具，其特征在于，包括：外套管（3）、端盖（4）及LED光源板（2），在LED光源板（2）上固定安装有LED灯（1）；所述LED光源板（2）设置于所述外套管（3）内部，所述端盖（4）设置于所述外套管（3）两端，在所述外套管（3）的内腔中设置有内固板（41），所述内固板（41）与所述外套管（3）密封连接；在所述外套管（3）的内腔中填充导热液体（5），所述LED光源板（2）浸没于所述导热液体（5）中。

2.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，所述内固板（41）与所述端盖（4）之间形成密封腔体（412），在所述密封腔体（412）中填充有粘合剂。

3.如权利要求2所述的LED灯具，其特征在于，所述外套管（3）的内腔中还具有台阶面（414），所述内固板（41）抵靠在所述台阶面（414）上。

4.如权利要求3所述的LED灯具，其特征在于，所述内固板（41）内侧面包括：LED光源板挡板（413），所述LED光源板挡板（413）的宽度与所述LED光源板（2）宽度相应，与所述LED光源板（2）端部相抵靠。

5.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于，在所述内固板（41）的外侧面设置有突起（411），所述突起（411）上开有至少一个螺纹孔，在所述端盖（4）上开设有与所述突起（411）的螺纹孔相对应的螺纹孔，紧固螺钉（43）从端盖（4）的外侧***两螺纹孔中，使所述端盖（4）与所述内固板（41）固定连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的LED灯具，其特征在于，所述LED光源板（2）还包括：电源模块（6）；所述LED光源（1）为白光表贴发光模块。

7.如权利要求6所述的LED灯具，其特征在于，所述导热液体（5）为高导热硅油。

8.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，所述端盖（4）通过粘合剂（31）密封于所述外套管（3）两端。

9.如权利要求1或8所述的LED灯具，其特征在于，所述端盖（4）与所述外套管（3）的端部为螺纹（32）连接，所述螺纹（32）为圆周螺纹或锥螺纹。

10.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，在所述外套管（3）内沿纵向设有位置相对应的一对卡槽（35）。