CN101463956B - 一种与风力结合的水冷却led路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种与风力结合的水冷却LED路灯，大功率LED二极管安装于导热性能好的基板上，基板与热沉紧密贴合连接，热沉与水自循环装置形成良好的热传导连接，水自循环装置上安装有一个或一个以上的风力搅拌装置。本发明的有益效果是：利用风力搅拌装置加速水循环从而对LED路灯灯头的热沉进行冷却，本发明结构简单、成本低、散热效果好并且利用风力可以加速水循环而不需要额外的其他动力，通过这种方式使得LED始终处于较低的温度下工作，从而保持较高的发光效率；使得大功率LED及时散热以提高其使用寿命，提高整灯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电致热体的冷却，特别是可快速对大功率LED灯头进行散热的一种与风力结合的水冷却LED路灯。
背景技术
近年来，随着LED材料外延和芯片工艺的不断发展，LED发光效率不断提高，其应用领域也逐步拓宽。专家们也纷纷预计LED将取代白炽灯和荧光灯成为新一代的照明光源。LED照明光源与传统的白炽灯和荧光灯相比，有着巨大的优势：①首先LED体积小，寿命长，结构紧密可实现大面积阵列，再者LED不含有对人体有害的铅和汞，同时避免了对环境的污染；②LED使用低电压的直流电源驱动，因此不存在传统照明光源的50Hz频闪；③传统的照明灯辐射区主要在红外区，会产生大量的热，而LED的辐射区主要集中在可见光区，几乎不产生热，是一种冷光源，因此既节能又消除了可见光以外的电磁波对人体的危害；④LED封装好后抗震动，安全性好，可以应用在各种恶劣的环境下；⑤LED响应时间短而且是逐步失效。因有这些显著的优势，LED将逐渐成为二十一世纪的绿色照明光源是形势所趋。
LED作为新一代光源应用于灯具时，主要需要处理好散热和配光两大问题；目前，市场上已经出现了大功率LED路灯产品，利用大功率LED光源取代传统路灯的光源，除了要解决配光问题外，散热问题是LED路灯产品需要解决的一个关键问题。一般的LED路灯为了解决散热问题，散热结构设计较复杂、耗材多、结构笨重，并且其散热效果也不尽理想。
发明内容
为解决上述大功率LED路灯的散热问题，本发明旨在提出一种与风力结合的水冷却LED路灯。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种与风力结合的水冷却LED路灯，大功率LED二极管安装于导热性能好的基板上，其特征在于：基板与热沉紧密贴合连接，热沉与水自循环装置形成良好的热传导连接，水自循环装置上安装有一个或一个以上的风力搅拌装置，水自循环装置包括水箱，其中风力搅拌装置由风车通过传动轴与搅拌叶片连接组成；传动轴安装在水箱壁上，搅拌叶片置于水箱中，风车置于水箱外。
本发明的大功率LED二极管通过镶嵌或键合的方式与基板连接固定，基板与热沉紧密贴合焊接固定，形成良好的热传导连接，使得大功率LED发光二极管所产生的热量通过基板传递给热沉进行散热。水自循环装置依次由进水管、带注水口的水箱、出水管和穿过热沉的管道串接形成连通的环路；进水管连接在水箱侧壁的底部，出水管连接在水箱侧面的上部，这种方式便于热沉与水箱分离；或者水自循环装置为带注水口的水箱，热沉紧密贴合并焊接于水箱底面或直接作为水箱的底面焊接其上，这种方式水箱的底面直接为热沉，即热沉的一面直接与循环水直接接触。水箱由金属、塑料和陶瓷择一材料制得；热沉由铝或陶瓷材料制得。
本发明的有益效果是：利用风力搅拌装置加速水循环从而对LED路灯灯头的热沉进行冷却，本发明结构简单、成本低、散热效果好并且利用风力可以加速水循环而不需要额外的其他动力，通过这种方式使得LED始终处于较低的温度下工作，从而保持较高的发光效率；使得大功率LED的及时散热以提高其使用寿命，提高整灯的使用寿命。
附图说明
图1本发明风力搅拌装置结构示意图；
图2本发明风力搅拌装置的搅拌叶片示意图；
图3本发明风力搅拌装置的风车示意图；
图4本发明实施例一结构示意图；
图5为发明实施例二结构示意图；
图中：1.大功率LED；2.基板；3.热沉；4.热沉的管道；5.进水管；6.水箱；7.注水口；8.出水管；9.风力搅拌装置；9.1风车；9.2.传动轴；9.3.搅拌叶片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一
如图1～图3及图4所示，一种与风力结合的水冷却LED路灯，大功率LED1二极管通过镶嵌与基板2连接固定，基板2与热沉3紧密贴合焊接固定，水自循环装置依次由进水管5、带注水口7的水箱6、出水管8和穿过热沉3的管道4串接形成连通的环路；进水管5连接在水箱6侧壁的底部，出水管8连接在水箱6侧面的上部，水箱6由金属材料制得；热沉3由铝材料制得，热沉3与水自循环装置形成良好的热传导连接，因为采用管道将水箱6及热沉3连 接，因此使用时可将本实用新型水箱6安装于路灯的壳体外独立，或将水箱6与路灯壳体组合在一起固定住；本发明以在水自循环装置上安装有一个风力搅拌装置9为例，风力搅拌装置9由风车9.1通过传动轴9.2与搅拌叶片9.3连接组成；传动轴9.2安装在水箱6壁上，搅拌叶片9.3置于水箱6中，风车9.1置于水箱6外，利用风力加速水循环从而对LED路灯灯头进行冷却。
旋开水箱6上的注水口7的密封盖，往注水口7注入水，直至水箱6及管道中都注满水，旋紧水箱6注水口7的密封盖，启动电源，路灯中的电路板驱动大功率LED1工作，LED把电能一部分转换为光能另一部分则转换为热能；LED产生的热量传导到热沉3，而水自循环装置通过热沉3把多余的热量带走，通过这种方式使得LED始终处于较低的温度下工作，从而保持较高的发光效率，整个LED路灯系统也处于较为稳定的工作状态。水自循环装置的主要工作原理是利用水密度随温度变化的原理，当水温度大于4℃时温度升高密度减小，此时温度较高的水会上浮而温度较低的水会下沉，使得冷却水从进水管5流入水箱6而出水管8的冷却水从水箱6流出，同时风力搅拌装置9中的风车9.1通过传动轴9.2带动叶片9.3搅拌水箱6中的水，加速水的循环，通过这种方式可以把热沉3多余的热量快速带走，从而不断的对热沉3进行冷却。即本发明利用水在加热时的自循环特性来对LED路灯灯头的热沉3进行冷却，并且利用风力加速水循环而不需要额外的其他动力，本发明结构简单、成本低、散热效果好。
实施例二
如图1～图3及图5所示，一种与风力结合的水冷却LED路灯，大功率LED1二极管通过镶嵌与基板2连接固定，基板2与热沉3紧密贴合焊接固定，同 实施例一相比不同的在于：水自循环装置仅为带有注水口7的密封水箱6热沉3紧密贴合并焊接于水箱6底面或直接作为水箱6的底面焊接其上，即热沉3的一面和直接水箱6中冷却水接触。同实施例一相同，本实施例也是利用水在加热中的自循环特性，通过风力搅拌装置9加速冷却水的循环，以达到快速对热沉3进行散热，使本发明的大功率LED 1能保持在一个稳定的工作温度而提高其使用寿命，本实施例热沉3直接为水箱6底面，因此使本实施例的水箱6可直接与灯壳一体成型，使得路灯的结构更为紧凑。本发明的热沉3同样可直接对太阳能LED路灯进行散热。
Claims (5)
1.一种与风力结合的水冷却LED路灯，大功率LED二极管安装于导热性能好的基板上，其特征在于：基板与热沉紧密贴合连接，热沉与水自循环装置形成良好的热传导连接，水自循环装置上安装有一个或一个以上的风力搅拌装置，水自循环装置包括水箱，其中风力搅拌装置由风车通过传动轴与搅拌叶片连接组成；传动轴安装在水箱壁上，搅拌叶片置于水箱中，风车置于水箱外。
2.根据权利要求1所述的一种与风力结合的水冷却LED路灯，其特征在于：大功率LED二极管通过镶嵌或键合的方式与基板连接固定，基板与热沉紧密贴合焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种与风力结合的水冷却LED路灯，其特征在于：水自循环装置依次由进水管、带注水口的水箱、出水管和穿过热沉的管道串接形成连通的环路；进水管连接在水箱侧壁的底部，出水管连接在水箱侧面的上部。
4.根据权利要求1所述的一种与风力结合的水冷却LED路灯，其特征在于：水自循环装置为带注水口的水箱，热沉紧密贴合并焊接于水箱底面或直接作为水箱的底面焊接其上。
5.根据权利要求1所述的一种与风力结合的水冷却LED路灯，其特征在于：水箱由金属、塑料和陶瓷择一材料制得；热沉由铝或陶瓷材料制得。
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