CN105135256B - 自散热led灯及其散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自散热LED灯及其散热结构。散热结构与LED灯的基板的上表面连接，包括：壳体，与基板的上表面连接形成密闭的腔体，腔体内填充有换热液；隔板部，设置在腔体内，将腔体分成换热通道以及散热通道；换热通道用于换热液和LED灯进行换热，吸收LED灯产生的热量，散热通道用于吸收热量后的换热液和外界环境进行换热，将热量传递给空气；隔板部包括左隔板、右隔板以及底板。本发明的散热结构采用液冷对流的方式散热，散热效率极高。并且，散热过程中换热液受热后自然流动散热，无额外功率消耗，且无噪声污染，便捷方便。而且，本发明的散热结构制造简便，价格成本低，可延长LED灯的使用寿命，并在LED照明领域有着广泛的借鉴和开发前景。

Description

自散热LED灯及其散热结构

技术领域

本发明涉及一种灯具及其散热结构，具体涉及一种自散热LED灯及其散热结构。

背景技术

LED灯是一种新型光源，具有亮度高、低功耗、寿命长、启动快，功率小、无频闪、不容易产生视视觉疲劳等优点，被誉为21世纪的光源革命，运用领域涉及到手机、台灯、家电等日常家电和机械生产方面。LED灯的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，然后四周用环氧树脂密封(保护内部芯线)，最后安装外壳。半导体材料芯片即LED发光二极管，由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。

LED灯由于其发光原理故而有下列问题：因其发热集中，并且封装物的散热不佳，导致LED灯的温度过高，使得LED灯芯片光衰严重，缩短其使用寿命；而且其发光体小，为达到一定亮度，需采用多个LED发光二极管，使得LED灯在使用过程中迅速升温，加速芯片光衰。散热，是目前LED灯具面临的一个大问题。

现在LED灯的散热非常被动，采用与LED灯连接的散热装置通过风冷散热方法把LED灯内LED芯片复合产生的热量导出去。采用被动风冷散热的方法，导致散热装置过大，效率较低；采用主动风冷散热，散热装置虽然较小，效率高于被动风冷散热，但散热装置自放热，与LED灯连接仍会提高LED灯的温度，加速芯片光衰。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供自散热LED灯及其散热结构。

本发明提供了一种用于自散热LED灯的散热结构，与LED灯的基板的上表面连接，具有这样的特征，包括：壳体，与基板的上表面连接，形成密闭的腔体，腔体内填充有换热液，壳体具有前壁、后壁、左侧壁以及后侧壁。隔板部，设置在腔体内，将腔体分成换热通道以及散热通道，换热通道用于换热液和LED灯进行换热，吸收LED灯产生的热量，散热通道用于吸收热量后的换热液和外界环境进行换热，将热量传递给空气，隔板部包括左隔板、右隔板以及底板。其中，左隔板与右隔板呈八字形设置，分别与壳体的前壁的左、右两部分相对应；且底部与基板的夹角呈锐角，并分别通过底板和前壁连接，形成左散热通道以及右散热通道。左隔板与右隔板的底部上端之间的开口为散热通道的进水口，用于吸收热量后的换热液离开换热通道进入散热通道。左隔板靠近壳体左侧壁一侧的下端以及右隔板靠近过壳体右侧壁一侧的下端边分别设置有散热通道的出水口，用于释放热量后的换热液离开散热通道进入换热通道，出水口上设置有防止倒流的部件。

在本发明提供的散热结构中，还可以具有这样的特征：其中，防止倒流的部件为单向阀或电动桨叶中任意一种。

在本发明提供的散热结构中，还可以具有这样的特征：其中，左散热通道以及右散热通道均为蛇形通道。

在本发明提供的散热结构中，还可以具有这样的特征：其中，换热液采用导热性能良好的液体，如水、乙醇、乙二醇和甘油中任意1～4种。

在本发明提供的散热结构中，还可以具有这样的特征：其中，壳体采用导热性能良好的材料，如铜或铝，制成。

在本发明提供的散热结构中，还可以具有这样的特征：其中，左隔板、右隔板分别与壳体的前壁相对应的左、右两部分通过柱连接方式连接。

本发明还提供了一种自散热LED灯，还可以具有这样的特征，包括：至少一个LED灯珠；基板，下表面与LED灯珠电气连接；以及散热结构，与基板的上表面连接，其中，散热结构为上述任意一项散热结构。

在本发明提供的自散热LED灯中，还可以具有这样的特征：其中，基板与壳体一体成型。

发明的作用和效果

根据本发明所涉及的自散热LED灯的散热结构，因为采用液冷对流的方式散热，所以本发明的自散热LED灯及其散热结构具有极高的散热效率。并且，散热过程中换热液受热后自然流动散热，无额外功率消耗，且无噪声污染，便捷方便。而且，本发明的LED散热结构具有良好的散热性，结构精妙，制造简便，价格成本低，使用寿命长等优点，并在LED照明领域有着广泛的借鉴和开发前景。此外，本发明的LED散热结构与LED灯连接后，迅速散热，延长了LED灯的使用寿命。本发明的散热结构可根据需要任意定制，不限于LED灯。

附图说明

图1是本发明的实施例中LED灯的仰视图；

图2是本发明的实施例中LED灯的结构示意图；以及

图3是本发明中LED灯的散热结构的变形例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明自散热LED灯及其散热结构作具体阐述。

实施例一

图1是本实施例一中LED灯100的仰视图。

如图1所示，本实施例中的自散热LED灯100，包括多个LED灯珠1、基板2以及散热结构3。基板2的下表面与LED灯珠1电气连接；上表面与散热结构3连接。

图2是本实施例一中LED灯100的结构示意图。

如图2所示，本实施例中的自散热LED灯100，包括多个LED灯珠1、基板2以及散热结构3。基板2的下表面与LED灯珠1电气连接，上表面与散热结构3连接。

LED灯珠1包含LED芯片11、导热金属块12以及热沉13。LED芯片11用于电致发光，导热金属块12用于传递LED芯片给热沉13，热沉13将芯片产生的热通过最小热阻通路从LED灯珠封装的腔体内转移给基板2，基板2将LED灯珠1产生的热量转移给散热腔体30。基板2将LED灯珠1与电源连接。基板2可采用金属基板，或是采用导热效果较好的陶瓷基板。

散热结构3包括壳体31以及隔板部32。壳体31与基板2的上表面连接形成密闭的腔体，腔体内填充有换热液，壳体31具有前壁、后壁、左侧壁以及后侧壁。隔板部32设置在腔体内，将腔体分成换热通道33以及散热通道34。换热通道33用于换热液和LED灯进行换热，吸收LED灯产生的热量，散热通道34用于吸收热量后的换热液和外界环境进行换热，将热量传递给空气。壳体31可采用导热性好的材料制成，如金属铝、金属铜。换热液可采用导热性良好的液体，如水、乙醇、乙二醇和甘油中任意1～4种。本实施例中采用水和乙醇混合溶液。

隔板部32包括左隔板321、右隔板322以及底板323。其中，左隔板321与右隔板322呈八字形设置，与壳体31的前壁的左、右两部分相对应，底部与基板2的夹角分别呈锐角，并分别通过底板323和壳体31前壁连接，形成散热通道34的左右两部分：左散热通道以及右散热通道。左散热通道以及右散热通道均为蛇形散热通道。

左隔板321与右隔板322的底部上端之间的开口为散热通道的进水口，用于吸收热量后的换热液离开换热通道33进入散热通道34；左隔板321靠近壳体左侧壁一侧的下端以及右隔板322靠近过壳体右侧壁一侧的下端边分别设置有散热通道的出水口，用于释放热量后的换热液离开散热通道34进入换热通道33。出水口上设置有防止倒流的部件35。本实施例中防止倒流的部件35为单向阀。单向阀可采用活动隔板等。活动隔板活动范围在竖直向下至出水口90°之间，限制换热液的倒流。

左隔板321、右隔板322分别与壳体的前壁相对应的左、右两部分可通过柱连接方式连接。为达到较好的散热效果，可将基板2与散热结构3一体成型，即基板2与壳体31一体成型。

LED灯在工作过程中释放出大量热量，换热液在换热通道33中吸收释放出的热量后上涌，由散热通道的进水口离开换热通道33进入散热通道34；换热液在散热通道34中与空气交换热量，到达出水口时，换热液的热量已转移给空气；换热液离开散热通道34进入换热通道33，继续吸收LED灯释放的热量，形成回流。

变形例一

在本变形例一中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图3是本发明中LED灯的散热结构的变形例一的结构示意图。

如图3所示，本变形例一与实施例一区别点在于：防止倒流的部件采用电动桨叶41。电动桨叶41与基板2电气连接，用于加速换热液的流动，提高散热效率。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的自散热LED灯的散热结构，因为采用液冷对流的方式散热，所以本实施例的自散热LED灯及其散热结构具有极高的散热效率。并且，散热过程中换热液受热后自然流动散热，无额外功率消耗，且无噪声污染，便捷方便。而且，本实施例的LED散热结构具有良好的散热性，结构精妙，制造简便，价格成本低，使用寿命长等优点，并在LED照明领域有着广泛的借鉴和开发前景。此外，本实施例的LED散热结构与LED灯连接后，迅速散热，延长了LED灯的使用寿命。本实施例的散热结构可根据需要任意定制，不限于LED灯。

以上实施例仅为本发明构思下的基本说明，不对本发明进行限制。而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种散热结构，与LED灯的基板的上表面连接，用于LED灯的散热，其特征在于，包括：

壳体，与所述基板的上表面连接，形成密闭的腔体，所述腔体内填充有换热液，所述壳体具有前壁、后壁、左侧壁以及后侧壁，

隔板部，设置在所述腔体内，将所述腔体分成换热通道以及散热通道，所述换热通道用于所述换热液和所述LED灯进行换热，吸收所述LED灯产生的热量，所述散热通道用于吸收热量后的所述换热液和外界环境进行换热，将热量传递给空气，所述隔板部包括左隔板、右隔板以及底板，

其中，所述左隔板与所述右隔板呈八字形设置，分别与所述壳体的前壁的左、右两部分相对应，且底部与所述基板的夹角呈锐角，并分别通过所述底板和所述前壁连接，形成左散热通道以及右散热通道，所述左散热通道以及所述右散热通道均为蛇形通道，

所述左隔板与所述右隔板的底部上端之间的开口为所述散热通道的进水口，用于吸收热量后的所述换热液离开所述换热通道进入所述散热通道，

所述左隔板靠近所述壳体左侧壁一侧的下端以及所述右隔板靠近过所述壳体右侧壁一侧的下端边分别设置有散热通道的出水口，用于释放热量后的所述换热液离开所述散热通道进入所述换热通道，

所述出水口上设置有防止倒流的部件。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述防止倒流的部件为单向阀或电动桨叶中任意一种。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述换热液为导热性能良好的液体。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述换热液为水、乙醇、乙二醇和甘油中任意1～4种。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述壳体采用导热性能良好的材料制成。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述壳体采用铜或铝制成。

7.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：

其中，所述左隔板、所述右隔板分别与所述壳体的前壁相对应的左、右两部分通过柱连接方式连接。

8.一种自散热LED灯，其特征在于，包括：

至少一个LED灯珠；

基板，下表面与所述LED灯珠电气连接；以及

散热结构，与所述基板的上表面连接，

其中，所述散热结构为权利要求1～7中任意一项所述的散热结构。

9.根据权利要求8所述的自散热LED灯，其特征在于：

其中，所述基板与所述壳体一体成型。