專利名稱：一種液冷真空led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液冷真空LED燈。
背景技術(shù)：
LED技術(shù)發(fā)展較快，已被大量運(yùn)用于照明。LED的性能和壽命與工作環(huán)境的溫度成 反比關(guān)系，又加上LED不通過紅外輻射進(jìn)行散熱，一般而言，用于驅(qū)動LED的功耗有75% 85%最終轉(zhuǎn)換為熱能，過多的熱量會減少LED的光輸出并產(chǎn)生偏色，加速了 LED老化，所以 必須將LED發(fā)光管工作時產(chǎn)生的熱量有效地散發(fā)到空氣中，才能保證LED芯片工作在安全 的溫度環(huán)境下，LED燈才能真正體現(xiàn)出長壽命的優(yōu)勢。目前LED的最大允許結(jié)溫大約120-135度(最近的記錄最高可達(dá)185度)，而白熾 燈燈絲的工作溫度為1500-3000度，相比之下，結(jié)溫是發(fā)光二極管應(yīng)用發(fā)展的主要障礙。同 時，為提高LED的功率，即提高電輸入能量以獲得盡可能大的光功率輸出，這也會導(dǎo)致LED 在工作過程中放出大量的熱，使管芯結(jié)溫迅速上升；輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。溫度的 升高將導(dǎo)致器件性能的變化與衰減，甚至失效。LED的輸入功率是器件熱效應(yīng)的唯一來源， 能量的一部分變成了輻射光能，其余部分最終均變成了熱，從而抬升了器件的溫度。顯然， 減小LED溫升效應(yīng)的主要方法，一是設(shè)法提高器件的電光轉(zhuǎn)換效率(又稱外量子效率)，使 盡可能多的輸入功率轉(zhuǎn)變成光能；另一個重要的途徑是設(shè)法提高器件的散熱能力，使結(jié)溫 產(chǎn)生的熱通過各種途徑散發(fā)到周圍環(huán)境中去。為使器件能維持一個合適的溫度正常工作， 這些熱量必須通過管殼基板等媒介散發(fā)到周圍環(huán)境中去。當(dāng)電功率施加到LED上后，在器 件的P-N結(jié)處將產(chǎn)生大量的熱，致使芯片溫度迅速升高，由于器件良好的散熱特性，大部分 熱量將通過銀漿、管殼、散熱基板，PCB散發(fā)到周圍環(huán)境中去，從而抑制了器件芯片的升溫。 顯然，LED的熱阻將嚴(yán)重影響器件的使用條件與性能，當(dāng)熱阻較小時，光通量幾乎與正向電 流成正比例增加；當(dāng)熱阻較大時，由于P-N結(jié)溫的上升，當(dāng)正向電流加大到某值時，光通量 將趨于飽和，并隨之逐漸下降。對于一個LED，設(shè)法降低P-N結(jié)與采用環(huán)境之間的熱阻是提 高器件散熱能力的根本途徑。由于環(huán)氧膠是低熱導(dǎo)材料，因此P-N結(jié)處產(chǎn)生的熱量很難通 過透明環(huán)氧向上散失到環(huán)境中去，大部分熱量通過襯底、銀漿、管殼、環(huán)氧粘接層、PCB與熱 沉向下發(fā)散。顯然，相關(guān)材料的導(dǎo)熱能力將直接影響器件的熱散失效率。有效地散熱，能減 少LED燈的體積。也就是說，燈體要有合理的散熱結(jié)構(gòu)。如何合理和快速的將LED芯片產(chǎn) 生的熱量傳導(dǎo)到熱影響區(qū)以外散發(fā)出去，是燈體熱結(jié)構(gòu)設(shè)計要解決的問題。通過檢索，發(fā)現(xiàn)與本專利申請相關(guān)的如下一篇專利文獻(xiàn)一種液冷LED燈(CN101457918)，包括電連接器、電源、燈座、上部的散熱燈罩、LED 安裝基板、LED和下部的散光燈罩，所述的散光燈罩采用基本透明的材料，其特征在于至少 在所述的散熱燈罩內(nèi)充有導(dǎo)熱液體。本發(fā)明的液冷LED燈燈具，由于裝有高性能導(dǎo)熱液 體(例如，水、導(dǎo)熱油、鹽水、乙二醇溶液、二甲烷飽和溶液等)，通過傳導(dǎo)和對流以實(shí)現(xiàn)熱傳 導(dǎo)，從而達(dá)到良好的散熱效果。同時，裝有高性能導(dǎo)熱液體的散熱燈罩可以由輕質(zhì)材料制作 而成，這樣散熱體重量輕、環(huán)保耐用、制造簡單、成本低。[0006]上述專利文獻(xiàn)雖然也采用如本申請的液冷方式，但其燈罩內(nèi)的液體只是直接冷卻 電路散熱部分，燈罩內(nèi)的壓力為常壓，LED芯片與導(dǎo)熱液體不接觸，與本申請有較大不同。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液冷真空LED燈，導(dǎo)熱液 體能夠迅速傳導(dǎo)LED芯片產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出熱影響區(qū)傳導(dǎo)到燈體上，通過燈體這一散熱體將 芯片的溫度降低至合理范圍。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種液冷真空LED燈，包括燈體、LED芯片、燈頭，燈體與燈頭固裝，其特征在于在 燈體內(nèi)的燈頭上固裝一散熱式支撐架，該散熱支撐架均布固裝有散熱翅片，在散熱支撐架 的上端固裝有一安裝基板，LED芯片安裝在安裝基板上，在燈體內(nèi)灌注有導(dǎo)熱液體，LED芯 片浸在導(dǎo)熱液體內(nèi)。而且，所述在安裝基板下部的散熱式支撐架上安裝一反光板。而且，所述燈體內(nèi)為真空狀態(tài)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本LED燈在燈體內(nèi)灌注導(dǎo)熱液體，使燈體內(nèi)包括LED芯片在內(nèi)的發(fā)熱元件均被 導(dǎo)熱液體所包圍，LED發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量能夠迅速被導(dǎo)熱液體導(dǎo)出到熱影響區(qū)以外，冷卻效 果好，冷卻迅速。2、本LED燈燈體內(nèi)的LED燈采用散熱式支撐架結(jié)構(gòu)，且在散熱支撐架固裝有散熱 翅片，增加了散熱面積，提高了散熱效果。3、本LED燈將燈體內(nèi)抽真空，可有力緩沖導(dǎo)熱液體的受熱膨脹，使燈體永遠(yuǎn)不會 出現(xiàn)正壓，保護(hù)燈體內(nèi)的元件不易開裂和破碎，使LED燈更耐用、壽命更長。4、本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的LED燈相比，解決了 LED燈散熱、導(dǎo)熱不暢、傳導(dǎo)不迅速等 造成LED燈壽命短的問題，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)布置靈活，傳熱效率高，無需動力，不用維 護(hù)，運(yùn)行可靠，效果顯著，成本低廉，是一種設(shè)計科學(xué)、創(chuàng)新度較高的新型LED燈。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的縱向截面剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例是以帶螺扣的燈泡式LED燈為例進(jìn)行描述，本實(shí)用新型同樣適用于燈管 形式的LED燈。一種液冷真空LED燈，如圖1-3所示，包括燈體1、LED芯片3、燈頭8，燈體與燈頭 為同軸固裝，本實(shí)施例所顯示的燈頭為螺扣形式的燈頭，也可以是插頭式燈頭，LED芯片安 裝在燈體內(nèi)并與燈頭電連接，燈體的形狀可以各種各樣。[0023]本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)是在燈體內(nèi)的燈頭上同軸固裝一散熱式支撐架6，該散熱支撐架在軸向上均布固裝 有散熱翅片7，以提高散熱面積，在散熱支撐架的上端固裝有一安裝基板4，LED芯片均布徑 向安裝在安裝基板上，本實(shí)施例附圖中的LED芯片為三個。為了提高LED芯片的發(fā)光及反 光效果，還可在安裝基板下部的散熱式支撐架上同軸安裝一反光板5。在燈體內(nèi)灌注有導(dǎo)熱液體2，并使燈體內(nèi)包括LED芯片在內(nèi)的發(fā)熱元件均被導(dǎo)熱 液體所包圍。本LED燈的燈體內(nèi)為真空狀態(tài)，以緩沖導(dǎo)熱液體在燈體內(nèi)的受熱膨脹系數(shù)，并 使燈體內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài)。本實(shí)用新型的工作原理是導(dǎo)熱液體包容著LED芯片，LED芯片產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱液體導(dǎo)出熱影響區(qū)傳導(dǎo) 到燈體，通過空氣將熱量帶走。采用導(dǎo)熱液體將散熱式支撐架上的LED安裝基板及LED芯 片無論何種方向均予以包容，能迅速完成導(dǎo)熱功能；真空狀態(tài)下的燈體內(nèi)可緩沖導(dǎo)熱絕緣 液體受熱膨脹，使燈體永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)正壓，使燈體得到有力的保護(hù)使燈體內(nèi)的元件不易開 裂和破碎，使LED燈更耐用；散熱式支撐架既起到對LED安裝基板及LED芯片的支撐作用， 又可以進(jìn)一步加快LED芯片產(chǎn)生熱量的迅速傳導(dǎo)，增大與導(dǎo)熱絕緣液體的接觸，有力地將 熱量導(dǎo)出。
權(quán)利要求1.一種液冷真空LED燈，包括燈體、LED芯片、燈頭，燈體與燈頭固裝，其特征在于在燈 體內(nèi)的燈頭上固裝一散熱式支撐架，該散熱支撐架均布固裝有散熱翅片，在散熱支撐架的 上端固裝有一安裝基板，LED芯片安裝在安裝基板上，在燈體內(nèi)灌注有導(dǎo)熱液體，LED芯片 浸在導(dǎo)熱液體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液冷真空LED燈，其特征在于所述在安裝基板下部的 散熱式支撐架上安裝一反光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液冷真空LED燈，其特征在于所述燈體內(nèi)為真空狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液冷真空LED燈，包括燈體、LED芯片、燈頭，燈體與燈頭固裝，在燈體內(nèi)的燈頭上固裝一散熱式支撐架，該散熱支撐架上均布固裝有散熱翅片，在散熱支撐架的上端固裝有一安裝基板，LED芯片安裝在安裝基板上，在燈體內(nèi)灌注有導(dǎo)熱液體，LED芯片浸在導(dǎo)熱液體內(nèi)。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的LED燈相比，解決了LED燈散熱、導(dǎo)熱不暢、傳導(dǎo)不迅速等造成LED燈壽命短的問題，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)布置靈活，傳熱效率高，無需動力，不用維護(hù)，運(yùn)行可靠，效果顯著，成本低，是一種設(shè)計科學(xué)、創(chuàng)新度較高的新型LED燈。
文檔編號F21Y101/02GK201875446SQ20102020829
公開日2011年6月22日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者溫輝 申請人:溫輝