[發明專利]一種用水冷卻的LED燈

在審

• 申請號: 201610047782.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106870968A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 熊長倫
• 申請（專利權）人: 熊長倫
• 主分類號: F21K9/23
• 分類號: F21K9/23;F21V29/56;F21Y115/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

產品涉及家電領域，一種用水冷卻的LED燈

背景技術：

目前網上有很多LED燈的圖片，各個市場里也有很多LED燈的產品在賣，但這些照明用的LED燈存在散熱不好的問題，各個廠家都想了很多方法來處理散熱的問題，在結構上花了很多心思，有的用了很多的五金件，還把五金件做成各種形狀，以求能夠散熱。但是效果一直都不太好，LED燈到目前為止也沒有大規模地使用。

發明內容：

一種用水冷卻的LED燈，在制作LED燈里加入水，用水來冷卻LED的方法來實現降溫。

LED燈有個特點，它的發光地方LED要求溫度不要超過60攝氏度，溫度高了會影響LED發光的效率，不象白熾燈，它的發光部位溫度很高，達到2000攝氏度，它的燈絲只能用惰性氣體或真空來隔離，不能用其它材料包裹，但LED燈就不一樣了，由于發光部位溫度低可以用透明的塑料來包裹起來。這種把發光部位包裹起來的燈就可以加水作為冷卻劑，用水來冷卻它，見圖1，見圖2。

自然界里，水的比熱幾乎是最大的，水也是最通用的冷卻材料。在燈里加入水后，水即可以吸收熱量，又可以把熱量傳導給外罩，從而加速外罩向外傳熱。利用外罩來散熱，那么散熱的面積就大很多。還有有的燈在一天的時間里只使用不到八個小時，當燈在使用時，燈在向外散熱的同時，水也吸收熱量，等到不用的時候，這時水的溫度還是高于環境的溫度，燈還是會向外面散熱的，直到溫度和環境一樣了。所以這個散熱的時間就長了，比如家庭里使用的燈，當下班回來六點鐘開燈，等到十二點時關燈時，這時水的溫度可能有55攝氏度，關燈后這個水還是會散熱，等你第二天晚六點用時水的溫度就降的和環境差不多了。第二天你用燈時，一切都是從開始了，在這種情況來說，這個燈的散熱時間是24小時。

在燈里加入的水多少，是根據燈的使用情況，時間長短，使用環境，功率瓦數，來計算的。加多了體積就會太大，加少了水的溫度就會超過60攝氏度。如果燈是24小時使用的，那么就是完全靠外罩來散熱了，這就會要求散熱面積要大，空氣的流速要大，產品設計就很夸張。為了更好地顯示本產品的優點，建議在24小時照明的場合，用兩部分燈，一部分開12小時，另一部分關12小時，等12小時到了，換過來，把沒使用的開12小時，使用過12小時的關掉，等12小時后再開。

本產品主要分為燈頭，外罩，芯柱(導線和LED燈)，軟膠塞子，見圖3，很象白熾燈。這個白熾燈不同的就是LED燈及連接的導線(直至到燈頭那里)都要用透明的材料包裹起來，不能與外面接觸到，見圖4，見圖5。不然在外罩里加水就會導通短路了。這個包裹的材料，要透明，要能很好地導熱，還要能長時間保持這個絕緣性能。燈頭部分可以做成和白熾燈一樣的。芯柱(LED燈和導線)可以浸入PMMA熔液中制作，也可以用特殊材料和其它方法制作。考慮到產品會用在冬季很冷的地方，外罩要求在耐低溫，就算水結冰也不能破，并且水里要加抗凍劑。在燈頭那里，要加一個軟膠塞子，這個塞子可以用注射器穿過去加水，同時也能透氣，能夠調節內部和外部的氣壓。

產品優點：

1；散熱時間長，固定的，是24小時，對于使用時間小于八小時的特別好。

2；產品散熱面積大，整個外面都可以散熱。

3；對沒有及時散出去的熱量，水可以吸收，待不使用時散出去。

4；LED燈做珍珠鏈式的，便于散熱。

5；在外罩和芯柱之間加的水比空氣傳熱的速率大很多。

6；燈絲在下部，下部水受熱后變輕，上面的水就沉下來，形成對流。

7；燈絲在下部，發出的光照射出去路徑短，吸熱量最小。

8；冷卻水便于取材，空調流出來的冷凝水最好。

取得這些優點的關鍵就是要把LED及其導線包裹起來，從而與外界隔離，見圖6。只有這樣才能加水來冷卻，這是本產品設計的關鍵。

產品銷售時不用裝上水賣，客戶買到產品后自行加水，空調冷凝水，蒸餾水等都可以。

LED燈里的芯柱也可以和外罩連接起來，就是把LED燈放在外罩里包裹起來，外罩外面有散光的紋路，這樣，LED燈的熱量直接傳給外罩，比空間隔著空氣傳的速率大的多。功率小就用外罩散熱就可以了，功率大的再加水來冷卻，上面的水結冰了也不會影響照明，如圖7，見圖8，外罩也可以做成非圓形的，因為這樣水結冰時有膨脹的空間。

LED燈的尺寸圖如圖9.

使用說明：