[发明专利]一种液冷传热及风冷散热大功率LED灯具在审
申请号: | 201711366546.9 | 申请日: | 2017-12-18 |
公开(公告)号: | CN107883210A | 公开(公告)日: | 2018-04-06 |
发明(设计)人: | 曹永革;申小飞 | 申请(专利权)人: | 中国人民大学 |
主分类号: | F21K9/20 | 分类号: | F21K9/20;F21V29/56;F21V29/67;F21V23/00;F21V19/00;F21V29/70;F21Y115/10 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司11245 | 代理人: | 关畅,王春霞 |
地址: | 100872 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 传热 风冷 散热 大功率 led 灯具 | ||
技术领域
本发明涉及一种液冷传热及风冷散热大功率LED灯具,属于大功率LED灯具技术领域。
背景技术
目前随着LED灯具的广泛应用,对大功率LED需求越来越大,且对LED功率要求越来越高。大功率LED灯具会产生大量的热,所以市场上大功率LED却普遍是大体积,大散热器,还有大重量,都不能有效传热和散热,导致这对用户在大功率LED灯具的实际使用和安装方面带来了很大不便。LED的电光转换效率约为20%,大约80%的电能转换为热量散发,因此其芯片处的热流密度极高,芯片发光通电后产生大量的热;蓝光在通过荧光材料转换成白光的过程中产生了大量的热,芯片的热部分可以通过基板传导,但是发光荧光转换材料产生的热无法有效导出极易造成温度过高。荧光材料温度上升会影响LED芯片的结温升高会导致发光效率下降、寿命缩短、发光光谱产生漂移,严重的还会烧毁芯片,所以芯片和荧光材料的导热和散热是大功率LED照明中需要重点解决的问题。目前现有的各种LED灯常采用基板或热管导热,自然空气对流被动散热或其他导热散热方式,用这些方式导致大功率LED灯具体积庞大,重量超重,使用不便。
因此,提供一种导热和散热效果较好的大功率LED灯具,就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种液冷传热及风冷散热大功率LED灯具,本发明用液冷快速传热配套风冷强制散热来解决大功率LED芯片及荧光材料的快速导热和快速散热的问题,本发明能主动导走芯片及荧光材料所产生的热量,导热和散热效果明显,液冷导热加风冷散热省去了传统灯具的被动导热散热的铝材,体积和重量得到了降低,并且很好的解决超大功率LED导热和散热问题。
本发明提供的一种液冷传热及风冷散热大功率LED灯具,它包括LED发光光源、液冷传热系统、风冷散热系统和驱动电源;
所述液冷传热系统包括导热腔、导液管和泵;所述导热腔的两端开口与所述导液管相连通,所述导热腔和所述导液管中填充导热液,所述导液管上设置所述泵驱动;
所述风冷散热系统包括散热排和风扇;所述风扇固定于所述散热排上;
所述LED发光光源设置于所述导热腔内,且在所述导热腔上于所述LED发光光源上方处开口通过透镜密封;
所述驱动电源的两极通过贯穿所述导热腔壁的所述电源线与所述LED发光光源相连接,且所述电源线贯穿于所述导热腔壁处密封;
所述导液管上连接所述散热排。
本发明中,所述导热腔、所述散热排、所述泵、所述导液管连接成密闭空间。
上述的灯具中,所述LED发光光源包括由上到下依次设置的荧光材料层、芯片和光源基板;所述光源基板的一面上布置线路并设置固晶区,沿着所述固晶区边缘围围坝胶;所述芯片设置于所述固晶区上;
所述驱动电源的两极通过贯穿所述导热腔壁的所述电源线与所述光源基板相连接。
上述的灯具中,在所述光源基板上没有设置所述固晶区的一面涂布导热胶。
上述的灯具中,在所述导热腔设置所述LED发光光源的一面腔壁上涂布导热胶。
上述的灯具中,所述导热液通过所述导热腔上设置的注液口加入。
上述的灯具中,所述风扇通过螺丝固定在所述散热排上。
上述的灯具中,通过泵电源线所述泵连接在所述驱动电源上。
上述的灯具中,通过风扇电源线所述风扇连接于所述驱动电源上。
上述的灯具中,所述光源基板选自氮化铝基板、氧化铝基板、铝基板和铜基板中的至少一种;
所述芯片为倒装LED芯片;
所述荧光材料层的材料为荧光粉胶和/或荧光晶体,所述荧光粉胶为硅胶混合荧光粉或环氧树脂混合荧光粉,所述荧光晶体为玻璃荧光晶体或透明荧光陶瓷;
所述荧光层的厚度为0.1~0.8mm;
所述光源基板的厚度为0.5~3mm。
上述的灯具中,所述导热液选自水、油和溶液中的至少一种;
本发明中,所述导热液为本领域中常用的水、油和溶液中的至少一种;
所述水具体可为超纯水、去离子水或蒸馏水;所述油具体可为硅油、煤油或润滑油;所述溶液具体可为葡萄糖溶液,酒精。
本发明具有以下优点:
1)光源基板正面、发光芯片、荧光材料发热源全部置于导热液中减少传热层级,大幅降低热阻,保证热量及时导出,光源长时间工作不衰减;
2)通电后泵开始工作,导热液迅速流动,快速将光源热量带走,确保光源温度不堆积,保证光源出光效率和寿命;
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