[實用新型]水流導熱式大功率LED植物生長照明裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220252059.6
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN202561604U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 周泓;李許可
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州漢徽光電科技有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V29/02;A01G9/20;F21Y101/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種利用水流進行散熱的大功率LED植物生長照明裝置。

背景技術(shù)

目前LED的內(nèi)量子效率還不夠高，以現(xiàn)有的生產(chǎn)水平和技術(shù)水平來估算，輸入到LED的功率最多也只有30-40%?用于發(fā)光，其余均以熱能形式散發(fā)出來,?且由于LED芯片輸入功率的不斷提高，因散熱問題牽扯到光、電、色等一系列的問題顯得更加突出，嚴重制約著大功率LED燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。LED結(jié)溫不但影響長時間壽命，也還直接影響短時間的發(fā)光效率。假如以結(jié)溫為25℃時的發(fā)光為100%，那么結(jié)溫上升至60℃時，其發(fā)光量就只有90%；結(jié)溫為100℃時就下降到80%；140℃就只有70%。除此以外，LED的發(fā)熱還會使得其光譜移動、色溫升高、正向電流增大（恒壓供電時）、反向電流也增大、熱應力增高、熒光粉環(huán)氧樹脂老化加速等種種問題，所以說，LED的散熱是LED燈具的設計中最為重要的一個問題。

整個照明燈的散熱途徑:LED→PCB板(鋁基板)→導熱絕緣膠→金屬外殼→燈體外，雖然鋁基板等金屬基板具有極為優(yōu)良的導熱性能和高強度的電氣絕緣性能，但是散熱途徑太長，LED產(chǎn)生的熱量不易排除。如中國專利申請?zhí)?00510011451.6所公開的LED燈，其通過在LED基板下部連接一塊散熱板片的方式來進行散熱。但這種散熱方式的散熱效果不盡如人意，極易過熱而老化，極大的影響了使用壽命?；蛲ㄟ^蒸發(fā)管進行散熱，蒸發(fā)管內(nèi)設有冷卻介質(zhì)，若干蒸發(fā)管之間形成循環(huán)回路，冷卻介質(zhì)在吸收熱量后經(jīng)過蒸發(fā)管回路將熱量散發(fā)出去。中國專利CN102032513A提供一種強制性水冷LED路燈，包括燈體，其上安裝有驅(qū)動電源，燈體通過驅(qū)動電源上的市電接入管與市電連接;所述燈體的內(nèi)部設有裝有光學儀器的光學腔、裝滿液體的液體腔及裝有若干LED燈的PCB板，PCB板直接與液體腔內(nèi)的液體接觸，利用液體將熱量帶走。也有使用LED液冷式散熱結(jié)構(gòu)，綁定在鋁或銅基板上的LED工作時產(chǎn)生的熱量被與之緊貼的換熱器吸收傳導到液體散熱媒介中去，燈具外殼與換熱器緊密貼合，液體散熱媒介中的熱量被燈具外殼散到空氣中。

除了上述散熱結(jié)構(gòu)或方法外，目前LED燈具的散熱方式還有：自然對流散熱，加裝風扇強制散熱，采用熱管和回路熱管散熱等，其中加裝風扇強制散熱系統(tǒng)工藝復雜且系統(tǒng)本身工作可靠性低，熱管和回路熱管成本高，安裝復雜；而自然對流散熱處于被動式狀況，其效果完全取決于金屬散熱器的形狀和體積，隨著LED?燈具功率的增大，其金屬散熱器的體積和重量將不斷增加，嚴重影響燈具的安全性能和制造成本。上述方法盡管在一定程度上解決了散熱方面的問題，但隨之而來的問題是散熱結(jié)構(gòu)笨重、散熱結(jié)構(gòu)設計較復雜、耗材多、燈具本身的重量大，提高了使用和制造成本，嚴重的影響大功率LED燈具的應用推廣。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種水流導熱式大功率LED植物生長照明裝置，通過控制水流速度來控制大功率LED植物生長照明裝置的工作溫度，使LED降溫和散熱從被動式改變?yōu)橹鲃邮?，提高散熱效果，以解決大功率LED植物生長照明裝置的散熱問題。

為此，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：水流導熱式大功率LED植物生長照明裝置，包括導熱的LED底座基板，其特征在于，所述LED底座基板的底部裝有至少一組LED燈組，LED底座基板的頂面與一中空的散熱結(jié)構(gòu)表面緊密貼合，該散熱結(jié)構(gòu)具有金屬外殼，其中部形成至少一個水流通道。本實用新型將LED底座基板緊密貼合在中空的散熱結(jié)構(gòu)表面，利用“水吸熱”原理，吸熱的水從散熱結(jié)構(gòu)的水流通道流走，將LED燈產(chǎn)生的大部分熱量帶到外界；本實用新型還可以利用金屬外殼把LED燈產(chǎn)生的小部分熱量散到空氣中。散熱結(jié)構(gòu)的外殼采用銅或鋁、鎂鋁合金等導熱系數(shù)高的金屬制造。

本實用新型利用設施農(nóng)業(yè)中的水流經(jīng)大功率LED植物生長照明裝置來帶走其產(chǎn)生的熱量，先根據(jù)大功率LED植物生長照明裝置的功率大小決定水流速度的范圍，然后利用溫度傳感器監(jiān)測大功率LED植物生長照明裝置的工作溫度，溫度傳感器將得到的工作溫度信息反饋給水流控制閥，通過水流控制閥調(diào)節(jié)水流速度，從而控制大功率LED植物生長照明裝置的工作溫度，將大功率LED植物生長照明裝置工作時產(chǎn)生的熱量帶到外界。本實用新型采用設施農(nóng)業(yè)中的水來帶走熱量，利用了現(xiàn)成的資源，因設施農(nóng)業(yè)中的水具有較合適的溫度（35℃以內(nèi)），既不影響大功率LED植物生長照明裝置的發(fā)光效率，也不影響使用壽命。