專利名稱：一種液體散熱led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種LED燈具，主要涉及一種用導熱液體進行散熱的LED燈具。主 要用于解決現(xiàn)有LED燈具散熱效果差的問題。
背景技術(shù)：
目前，LED光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時間短、對環(huán) 境無污染、多色發(fā)光等的優(yōu)點，LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光 源，它有著廣泛的用途，它被認為將不可避免地替代現(xiàn)有照明器件。 市場上應(yīng)用的大功率LED光源主要是依靠光源與散熱器之間填充導熱材料進行 散熱。其結(jié)構(gòu)一般通過銀漿焊接或者共晶焊接將芯片固定在支架上，支架通過導熱填充材 料與散熱器相連，一般填充材料的導熱率為2w/m. . k，散熱方式主要以傳導散熱方式。但依 靠傳導散熱存在以下問題 1、填充材料的熱容低 目前，大多選用鋁基板做為散熱器材料，雖然普通鋁基板的熱導率為203w/m. k，但 鋁的熱容較低，0.88W(fj/(kg. °C )。若需滿足大功率LED照明裝置的散熱，需增加散熱裝 置的表面積，不但使得提高了產(chǎn)品成本，且當散熱裝置表面積較大時，可能導致散熱不均勻 而無法達到預期的散熱效果。 2、難于裝配精確 裝配時支架與散熱器之間間隙過大，連接時需涂覆導熱硅脂導熱，導致增加一層 散熱介質(zhì)，使得散熱距離大，難以裝配。 3、 LED芯片易被損壞 散熱器面積增大，同時支架與散熱器之間的間隙過大，這樣裝導致了大功率LED 燈具的熱量無法快速均勻傳遞到散熱器各個部分，使熱量聚集在LED芯片上，可能導致LED 芯片熱損壞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種液體散熱LED燈具，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中LED燈具散熱效
果差、LED芯片使用壽命短的問題。 本實用新型的技術(shù)解決方案如下 該液體散熱LED燈具，包括LED光源、燈頭、導線、散熱裝置和LED光源驅(qū)動裝置， LED光源設(shè)置于光源基板上，LED光源與LED光源驅(qū)動裝置通過導線連通，散熱裝置垂直于 光源基板方向的中部設(shè)置有填充導熱液體的腔體；LED光源驅(qū)動裝置設(shè)置于絕緣燈頸內(nèi)， 腔體一側(cè)與光源基板密封連接，另一側(cè)與絕緣燈頸密封連接；絕緣燈頸遠離腔體一側(cè)與燈 頭連接。 以上所述腔體與光源基板的密封連接、腔體與絕緣燈頸的密封連接是螺紋連接或 卡接，接口處設(shè)置有密封圈。[0014] 以上所述光源基板上與腔體連接一側(cè)設(shè)置有第一導線孔，絕緣燈頸上與腔體連接 一側(cè)設(shè)置有第二導線孔；所述導線通過第一導線孔和第二導線孔將LED光源與LED光源驅(qū) 動裝置連接；所述第一導線孔和第二導線孔用絕緣導熱膠密封。 以上所述第一導線孔和第二導線孔之間設(shè)置有用于導線穿過腔體的導線管。 以上所述腔體內(nèi)填充的導熱液體為腔體體積的60 % 100%，導熱液體在標準大 氣壓下沸點^ 7(TC、熱容^ 3*103J/(kg. °C )。 以上所述的導熱液體是水、氨、二氧化碳、二氧化硫或變壓器油。 以上所述LED光源基板是銅鍍銀基板、95陶瓷基板或鋁質(zhì)基板。 以上所述的散熱裝置是板式散熱器、螺旋式散熱器、鰭片式散熱器、太陽花散熱器。 本實用新型的優(yōu)點在于 1、有效地提高了散熱率 本實用新型增設(shè)了用于填充導熱液體的腔體，用液體替代導熱填充材料，液體的 熱傳導方式是對流傳導，大大優(yōu)于使用傳統(tǒng)散熱材料的效果；減少了多層多熱介質(zhì)的加入， 導熱液體僅通過密封裝置直接與LED光源接觸。 2、多種散熱方式結(jié)合使用 使散熱方式以對流和傳導并存方式，導熱速度快，熱量的均勻度高。 3、裝配簡單 裝配時不用考慮散熱器與支架的距離，僅需解決LED光源與導熱液體之間的密封
即可，減少裝配誤差。 4、延長了 LED芯片使用壽命 導熱液體與LED光源通過導熱性高的密封材料接觸，其高熱容和強流動性使得 LED光源工作時產(chǎn)生的熱量能夠被均勻吸納，LED光源的發(fā)熱不至大量集中在芯片無法散 出，芯片溫度不宜堆積，大大延長芯片使用壽命；同時，導熱液體與散熱裝置直接接觸，極大 地提高了散熱裝置的散熱效率。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型LED照明裝置用散熱方法進行詳述。 該液體散熱LED燈具，包括LED光源1、燈頭2、導線3、散熱裝置4和LED光源驅(qū)動 裝置5， LED光源設(shè)置于光源基板6上，LED光源與LED光源驅(qū)動裝置通過導線連通，散熱裝 置垂直于光源基板方向的中部設(shè)置有填充導熱液體的腔體7， LED光源驅(qū)動裝置設(shè)置于絕 緣燈頸8內(nèi)。 其中腔體通過光源基板和絕緣燈頸密封，其一側(cè)與光源基板密封連接，另一側(cè)與 絕緣燈頸密封連接；絕緣燈頸遠離腔體一側(cè)與燈頭連接。腔體與光源基板的密封連接是螺 紋連接或卡接，接口處設(shè)置有密封圈9，以防導熱液體流入。腔體與絕緣燈頸的密封連接做 同樣處理。[0033] LED光源與光源驅(qū)動裝置之間目前采取的均為導線電連接，該導線的安裝方式需 從以下兩個方面進行考慮1、導線外接導線從驅(qū)動裝置腔體引出，但此時導線不應(yīng)從驅(qū) 動裝置與導熱液體接觸面引出，而應(yīng)從非接觸面引出，也就是導線不通過腔體，然后將導線 直接與LED光源連接，整體封裝與LED照明裝置內(nèi)部；2、導線內(nèi)接導線從驅(qū)動裝置腔體與 導熱液體接觸面引出，也就是導線通過腔體，這樣導線將浸泡在導熱液體中，這時應(yīng)從兩個 部分同時做好密封，分別是驅(qū)動裝置腔體上引出導線處的密封和LED照明裝置導線引入處 做好密封，并在導線上增設(shè)防水層，也可在導熱液體中直接設(shè)置導線腔體，導線腔體直接與 驅(qū)動裝置腔體和LED光源密封裝置密封連接并設(shè)置有導線安裝空間。 因此，采用導線內(nèi)接的方式時，光源基板上與腔體連接一側(cè)設(shè)置有第一導線孔，絕
緣燈頸上與腔體連接一側(cè)設(shè)置有第二導線孔；導線通過第一導線孔和第二導線孔將LED光
源與LED光源驅(qū)動裝置連接；第一導線孔和第二導線孔用絕緣導熱膠密封。 腔體內(nèi)填充的導熱液體為腔體體積的60% 100%，導熱液體在標準大氣壓下沸
點> 7(TC、熱容^ 3*103J/(kg. °C )。其中以水、氨、二氧化碳、二氧化硫或變壓器油為佳。
同時光源基板是銅鍍銀基板、95陶瓷基板或鋁質(zhì)基板。散熱裝置是板式散熱器、螺旋式散熱
器、鰭片式散熱器、太陽花散熱器。 在工作過程中，首先，通過驅(qū)動裝置對LED光源通電，驅(qū)動裝置通過導線與LED光 源之間進行電，LED光源在通電后進行工作并產(chǎn)生熱量。 其次，導熱液體將LED光源產(chǎn)生的熱量導入自身，導熱液體吸收熱量后溫度升高， 由于液體的均勻性高、熱容大，可使LED照明裝置在工作時產(chǎn)生的熱量均勻的被導熱液體 吸收，避免因熱容小的原因?qū)е麓罅繜崃繜o法在短時間內(nèi)散出而對LED光源芯片造成損 壞。同時，在導熱液體與LED光源之間設(shè)置有密封裝置；防止導熱液體流入LED光源。 最后，導熱液體在吸收熱量的同時，會將熱量傳遞至與其接觸的散熱裝置；由于散 熱裝置一般選取熱傳導率較高的金屬，其中以鋁最佳，導熱液體均勻的將熱量傳遞至表面 積大的散熱裝置，可使得熱量迅速通過散熱裝置與空氣進行熱交換完成散熱，有效地提高 了散熱裝置的散熱效率。 由于使用熱容大且均勻性好的導熱液體作為熱量儲存并傳輸?shù)膯挝?，這就使得對 LED光源與導熱液體之間的密封顯得尤為重要。首先，LED光源的驅(qū)動裝置與導熱液體之間 必須進行密封處理，可將LED光源驅(qū)動裝置安裝于密封的驅(qū)動裝置腔體中；同時，導熱液體 與LED光源之間也必須進行密封隔離，但該密封隔離還需考慮到熱傳導率的問題，使LED光 源工作時產(chǎn)生的熱量能夠迅速通過該密封裝置并傳遞至導熱液體中。 本實用新型增設(shè)用于填充導熱液體的腔體，液體替代導熱填充材料，液由于體的 導熱系數(shù)高，大大優(yōu)于使用傳統(tǒng)散熱材料的效果；同時也減少了多層多熱介質(zhì)的加入導致 散熱效率低下的問題。導熱液體僅通過光源基座直接與LED光源接觸，且散熱方式以對流 和傳導并存方式，導熱速度快，溫度的均勻度高，芯片溫度不宜堆積，大大延長芯片使用壽 命。導熱液體與LED光源通過導熱性高的密封材料接觸，其高熱容和強流動性使得LED光 源工作時產(chǎn)生的熱量能夠被均勻吸納，LED光源的發(fā)熱不至大量集中在芯片無法散出，延長 了 LED芯片的使用壽命；同時，導熱液體與散熱裝置直接接觸，極大地提高了散熱裝置的散 熱效率。裝配時不用考慮散熱器與支架的距離，僅需解決LED光源與導熱液體之間的密封 即可，減少裝配誤差。
權(quán)利要求一種液體散熱LED燈具，包括LED光源、燈頭、導線、散熱裝置和LED光源驅(qū)動裝置，所述LED光源設(shè)置于光源基板上，所述LED光源與LED光源驅(qū)動裝置通過導線連通，其特征在于所述散熱裝置垂直于光源基板方向的中部設(shè)置有填充導熱液體的腔體；所述LED光源驅(qū)動裝置設(shè)置于絕緣燈頸內(nèi)，所述腔體一側(cè)與光源基板密封連接，另一側(cè)與絕緣燈頸密封連接；所述絕緣燈頸遠離腔體一側(cè)與燈頭連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述腔體與光源基板的密封連接是螺紋連接或卡接，接口處設(shè)置有密封圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述腔體與絕緣燈頸的密封連接是螺紋連接或卡接，接口處設(shè)置有密封圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述光源基板上與腔體連接一側(cè)設(shè)置有第一導線孔，絕緣燈頸上與腔體連接一側(cè)設(shè)置有第二導線孔；所述導線通過第一導線孔和第二導線孔將LED光源與LED光源驅(qū)動裝置連接；所述第一導線孔和第二導線孔用絕緣導熱膠密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述第一導線孔和第二導線孔之間設(shè)置有用于導線穿過腔體的導線管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述腔體內(nèi)填充的導熱液體為腔體體積的60% 100%，所述的導熱液體在標準大氣壓下沸點> 7(TC、熱容> 3*103J/(kg. °C )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述的導熱液體是水、氨、二氧化碳、二氧化硫或變壓器油。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述LED光源基板是銅鍍銀基板、95陶瓷基板或鋁質(zhì)基板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體散熱LED燈具，其特征在于所述的散熱裝置是板式散熱器、螺旋式散熱器、鰭片式散熱器、太陽花散熱器。
專利摘要本實用新型提供一種液體散熱LED燈具，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中LED燈具散熱效果差、LED芯片使用壽命短的問題。該液體散熱LED燈主要是在散熱裝置垂直于光源基板方向的中部設(shè)置有填充導熱液體的腔體；其中LED光源驅(qū)動裝置設(shè)置于絕緣燈頸內(nèi)，腔體一側(cè)與光源基板密封連接，另一側(cè)與絕緣燈頸密封連接；絕緣燈頸遠離腔體一側(cè)與燈頭連接。本實用新型增設(shè)的用于填充導熱液體的腔體，用液體替代導熱填充材料，液體的熱傳導方式是對流傳導，減少了多層多熱介質(zhì)的加入，有效地提高了散熱效果。
文檔編號H01L23/42GK201448619SQ20092003426
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者楊顏紅 申請人:陜西日升源創(chuàng)能科技有限公司;楊顏紅;王曉榮;高海洲