CN108036207A - 具有制冷结构的led发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种具有制冷结构的LED发光装置，包括密封的透光壳体、设置于透光壳体内的LED发光元件、以及与LED发光元件连接的电力传输件，壳体内充斥有惰性的保护气体，透光壳体与电力传输件临近的一端还设置有与电力传输件连接的半导体制冷元件，半导体制冷元件包括致冷端和致热端，致冷端的至少部分收容于透光壳体内，致热端位于透光壳体外。由于半导体制冷元件的制冷效果极快，非常适合LED发光装置这种升温迅速的应用场景，并且，相对于传统的热交换方式，半导体制冷元件相当于给LED透光壳体内主动提供了额外的冷量，从而优化对LED发光元件的降温效果，提高其工作寿命，并且使得更高功率LED发光装置的生产应用变得可能。

Description

具有制冷结构的LED发光装置
技术领域
本发明属于LED发光技术领域，具体涉及一种具有制冷结构的LED发光装置。
背景技术
传统白炽灯耗能高、寿命短，在全球资源紧缺的今天，已渐渐被各国政府禁止生产，随之替代产品是电子节能灯，电子节能灯虽然提高了节能效果，但由于使用了诸多污染环境的重金属元素，又有悖于环境保护的大趋势。随着LED技术的高速发展LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选。LED在发光原理、节能、环保的层面上都远远优于传统照明产品。
作为LED照明的重要产品之一，LED灯泡真正实现了360°全角度发光，具有效率高、无散热片、重量轻、外形与传统的白炽灯灯泡相似而受到市场的欢迎。然而目前LED灯泡最大的难题是散热问题，这也是目前导致LED灯泡无法制作较高功率的原因。现有技术中，LED灯泡的灯丝主要是通过支架传导和灯丝与散热保护气体热交换的方式进行散热，散热效率低，散热效果差，影响LED灯丝的工作寿命，因此，如何提高LED灯丝的散热能力是业界亟待解决的重要问题。
发明内容
本申请一实施例提供一种具有制冷结构的LED发光装置，其可以在对LED壳体内部的保护气体进行主动式的制冷降温，从而冷却LED发光元件，提高LED发光元件的工作寿命，该具有制冷结构的LED发光装置包括：
密封的透光壳体、设置于所述透光壳体内的LED发光元件、以及与所述LED发光元件连接的电力传输件，所述壳体内充斥有惰性的保护气体，其特征在于，所述透光壳体与所述电力传输件临近的一端还设置有与所述电力传输件连接的半导体制冷元件，所述半导体制冷元件包括致冷端和致热端，所述致冷端的至少部分收容于所述透光壳体内，所述致热端位于所述透光壳体外。
一实施例中，所述半导体制冷元件的致冷端与所述透光壳体的形状相匹配。
一实施例中，所述半导体制冷元件的致冷端连接有第一热交换机构，所述第一热交换机构的表面积大于所述半导体制冷元件的致冷端的表面积。
一实施例中，所述第一热交换机构包括若干个换热鳍。
一实施例中，所述半导体制冷元件的致热端连接有第二热交换机构，所述第二热交换机构的表面积大于所述半导体制冷元件的致热端的表面积。
一实施例中，所述第二热交换机构包括若干个套合在所述半导体制冷元件致热端的换热鳍。
一实施例中，所述第二热交换机构的表面积大于等于所述第一热交换机构的表面积。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益效果：
通过在透光壳体与电力传输件临近的一端设置有与电力传输件连接的半导体制冷元件，半导体制冷元件包括致冷端和致热端，将其致冷端的至少部分设置为收容于透光壳体内，致热端设置为位于透光壳体外，电力传输件在给LED发光元件供电时也会给半导体制冷元件提供工作电流，由于半导体制冷元件的制冷效果极快，非常适合LED发光装置这种升温迅速的应用场景，并且，相对于传统的热交换方式，半导体制冷元件相当于给LED透光壳体内主动提供了额外的冷量，从而优化对LED发光元件的降温效果，提高其工作寿命，并且使得更高功率LED发光装置的生产应用变得可能。
附图说明
图1是本申请一实施方式中具有制冷结构的LED发光装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
参图1，介绍本发明具有制冷结构的LED发光装置100的一具体实施方式。在本实施方式中，该具有制冷结构的LED发光装置100包括透光壳体10、LED发光元件20、电力传输件30、半导体制冷元件40。
透光壳体10整体密封设置，LED发光元件20设置于透光壳体10内，具体地，透光壳体10包括可供芯柱70穿过的开口部，该芯柱的尾端与所述开口部密封连接(例如通过焊接、高温融封等方式)，LED发光元件20与芯柱70固定连接。LED发光元件20与电力传输件30连接，该电力传输件30通过连接外部电源给LED发光元件20供电。透光壳体10内还充斥有惰性的保护气体以保护LED发光元件20在高温下不被氧化，保证LED发光元件20物理性质的稳定。
半导体制冷元件40设置于透光壳体10与电力传输件30临近的一端且与该电力传输件30电性连接。半导体制冷元件40包括致冷端41和致热端42，致冷端41的至少部分收容于透光壳体10内，致热端42位于透光壳体10外。
在一优选的实施例中，半导体制冷元件40致冷端41的整体收容于透光壳体10内，而致热端42整体地位于透光壳体10之外。半导体制冷元件40由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。
一实施例中，半导体制冷元件40的致冷端41与所述透光壳体10的形状相匹配，这样可以尽可能地利用透光壳体10的空间，提供更多的制冷量。
一实施例中，半导体制冷元件40的致冷端41连接有第一热交换机构60，第一热交换机构60的表面积大于半导体制冷元件40的致冷端41的表面积。
一实施例中，第一热交换机构60包括若干个换热鳍。
一实施例中，半导体制冷元件40的致热端42连接有第二热交换机构50，第二热交换机构50的表面积大于半导体制冷元件40的致热端42的表面积。
一实施例中，第二热交换机构50包括若干个套合在半导体制冷元件40致热端42的换热鳍。
一实施例中，第二热交换机构50的表面积大于等于第一热交换机构60的表面积。半导体制冷元件40致冷端41的制冷效果与致热端42的散热效果具有很大关系，如果致热端42的散热效果不好，则致冷端41的温度很难降下来，因此，通过将致热端42的第二热交换机构50的表面积设置为大于等于致冷端41的第一热交换机构60的表面积，可以保证半导体制冷元件40致热端42具有相对于致冷端41更高效的热交换能力，保证半导体制冷元件40致冷端41的降温效果。
本申请的技术方案具有以下有益效果：
通过在透光壳体10与电力传输件30临近的一端设置有与电力传输件30连接的半导体制冷元件40，半导体制冷元件40包括致冷端41和致热端42，将其致冷端41的至少部分设置为收容于透光壳体10内，致热端42设置为位于透光壳体10外，电力传输件30在给LED发光元件20供电时也会给半导体制冷元件40提供工作电流，由于半导体制冷元件40的制冷效果极快，非常适合LED发光装置100这种升温迅速的应用场景，并且，相对于传统的热交换方式，半导体制冷元件40相当于给LED透光壳体10内主动提供了额外的冷量，从而优化对LED发光元件20的降温效果，提高其工作寿命，并且使得更高功率LED发光装置100的生产应用变得可能。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有制冷结构的LED发光装置，包括密封的透光壳体、设置于所述透光壳体内的LED发光元件、以及与所述LED发光元件连接的电力传输件，所述壳体内充斥有惰性的保护气体，其特征在于，所述透光壳体与所述电力传输件临近的一端还设置有与所述电力传输件连接的半导体制冷元件，所述半导体制冷元件包括致冷端和致热端，所述致冷端的至少部分收容于所述透光壳体内，所述致热端位于所述透光壳体外。
2.根据权利要求1所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述半导体制冷元件的致冷端与所述透光壳体的形状相匹配。
3.根据权利要求2所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述半导体制冷元件的致冷端连接有第一热交换机构，所述第一热交换机构的表面积大于所述半导体制冷元件的致冷端的表面积。
4.根据权利要求3所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述第一热交换机构包括若干个换热鳍。
5.根据权利要求3所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述半导体制冷元件的致热端连接有第二热交换机构，所述第二热交换机构的表面积大于所述半导体制冷元件的致热端的表面积。
6.根据权利要求5所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述第二热交换机构包括若干个套合在所述半导体制冷元件致热端的换热鳍。
7.根据权利要求1所述的具有制冷结构的LED发光装置，其特征在于，所述第二热交换机构的表面积大于等于所述第一热交换机构的表面积。
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