專利名稱：水流導(dǎo)熱式大功率led植物生長(zhǎng)照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用水流進(jìn)行散熱的大功率LED植物生長(zhǎng)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(lái)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(lái)，且由于LED芯片輸入功率的不斷提高，因散熱問(wèn)題牽扯到光、電、色等一系列的問(wèn)題顯得更加突出，嚴(yán)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(zhǎng)時(shí)間壽命，也還直接影響短時(shí)間的發(fā)光效率。假如以結(jié)溫為25°C時(shí)的發(fā)光為100%，那么結(jié)溫上升至60°C時(shí)，其發(fā)光量就只有90% ；結(jié)溫為100°C時(shí)就下降到80% ;140°C就只有70%。除此以外，LED的發(fā)熱還會(huì)使得其光譜移動(dòng)、色溫升高、正向電流增大(恒壓供電時(shí))、反向電流也增大、熱應(yīng)力增高、熒光粉環(huán)氧樹脂老化加速等種種問(wèn)題，所以說(shuō)，LED的散熱是LED燈具的設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)問(wèn)題。 整個(gè)照明燈的散熱途徑LED — PCB板(鋁基板)一導(dǎo)熱絕緣膠一金屬外殼一燈體外，雖然鋁基板等金屬基板具有極為優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和高強(qiáng)度的電氣絕緣性能，但是散熱途徑太長(zhǎng)，LED產(chǎn)生的熱量不易排除。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00510011451. 6所公開(kāi)的LED燈，其通過(guò)在LED基板下部連接一塊散熱板片的方式來(lái)進(jìn)行散熱。但這種散熱方式的散熱效果不盡如人意，極易過(guò)熱而老化，極大的影響了使用壽命?；蛲ㄟ^(guò)蒸發(fā)管進(jìn)行散熱，蒸發(fā)管內(nèi)設(shè)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(guò)蒸發(fā)管回路將熱量散發(fā)出去。中國(guó)專利CN102032513A提供一種強(qiáng)制性水冷LED路燈，包括燈體，其上安裝有驅(qū)動(dòng)電源，燈體通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源上的市電接入管與市電連接；所述燈體的內(nèi)部設(shè)有裝有光學(xué)儀器的光學(xué)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(shí)產(chǎn)生的熱量被與之緊貼的換熱器吸收傳導(dǎo)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(duì)流散熱，加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱，采用熱管和回路熱管散熱等，其中加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱系統(tǒng)工藝復(fù)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(fù)雜；而自然對(duì)流散熱處于被動(dòng)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(yán)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(wèn)題，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是散熱結(jié)構(gòu)笨重、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較復(fù)雜、耗材多、燈具本身的重量大，提高了使用和制造成本，嚴(yán)重的影響大功率LED燈具的應(yīng)用推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，通過(guò)控制水流速度來(lái)控制大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置的工作溫度，使LED降溫和散熱從被動(dòng)式改變?yōu)橹鲃?dòng)式，提高散熱效果，以解決大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置的散熱問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，包括導(dǎo)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(gè)水流通道。本實(shí)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(shí)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(dǎo)熱系數(shù)高的金屬制造。本實(shí)用新型利用設(shè)施農(nóng)業(yè)中的水流經(jīng)大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置來(lái)帶走其產(chǎn)生的熱量，先根據(jù)大功率LED植物生長(zhǎng)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(cè)大功率LED植物生長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)照明裝置的工作溫度，將大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置工作時(shí)產(chǎn)生的熱量帶到外界。本實(shí) 用新型采用設(shè)施農(nóng)業(yè)中的水來(lái)帶走熱量，利用了現(xiàn)成的資源，因設(shè)施農(nóng)業(yè)中的水具有較合適的溫度(35°C以內(nèi))，既不影響大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置的發(fā)光效率，也不影響使用壽命。作為進(jìn)一步技術(shù)方案，所述散熱結(jié)構(gòu)的前端部設(shè)有與水流通道相通的入水口，后端部設(shè)有與水流通道相通的出水口，散熱結(jié)構(gòu)串聯(lián)在用于輸送設(shè)施農(nóng)業(yè)中水的水管中，該水管上裝有所述的水流控制閥。水流控制閥可以為機(jī)械式控制閥或者智能式控制閥，控制方式為統(tǒng)一控制多個(gè)照明裝置出水口的水流或者控制單個(gè)照明裝置的進(jìn)水口(功率不同時(shí)以單個(gè)控制進(jìn)行，功率相同時(shí)以統(tǒng)一控制進(jìn)行)。作為進(jìn)一步技術(shù)方案，所述水流通道的進(jìn)水端與出水端形成一使水自動(dòng)流動(dòng)的傾斜角，可使水能夠因重力的作用自然流動(dòng)，而無(wú)需外加驅(qū)動(dòng)力使水流動(dòng)。水流通道呈直線形、曲線形、螺旋形或其他形狀，優(yōu)選曲線形和螺旋形，使水與其內(nèi)壁的接觸面積大，散熱效果更好；水流通道的截面呈矩形、三角形、圓形或其他形狀，優(yōu)選圓形，使水與其內(nèi)壁的接觸面積大，散熱效果更好。作為進(jìn)一步技術(shù)方案，LED底座基板和散熱結(jié)構(gòu)上的多點(diǎn)均裝有溫度傳感器，分別監(jiān)測(cè)LED底座基板和散熱結(jié)構(gòu)上的多點(diǎn)溫度，使LED燈的工作溫度控制更為準(zhǔn)確。作為進(jìn)一步技術(shù)方案，所述的LED燈組由大功率紅光LED與藍(lán)光LED組合而成或者由大功率白光LED與紅光LED組合而成，根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇。本實(shí)用新型使得LED燈降溫和散熱從被動(dòng)式改變?yōu)橹鲃?dòng)式且效果良好，工作可靠性高，整體安裝簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，工作壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新型采用的散熱結(jié)構(gòu)使燈具正常工作時(shí)的溫度為平均25-33°C之間，散熱效果比一般的LED燈具提高了 40%以上，解決了大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置的散熱問(wèn)題。本實(shí)用新型大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置采用的散熱結(jié)構(gòu)與溫室所需濕度比較大、溫度控制在35攝氏度以內(nèi)的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，并且根據(jù)功率的大小來(lái)調(diào)控水流速度，對(duì)LED燈進(jìn)行散熱，這樣不僅散熱效率高，避免了大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置因過(guò)熱而造成的過(guò)早光衰，而且節(jié)省了粗大笨重的鋁型材散熱器，降低了成本。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖I為本實(shí)用新型大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置的示意圖。圖2為本實(shí)用新型大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置使用時(shí)的示意圖。圖3為利用本實(shí)用新型進(jìn)行水流導(dǎo)熱的原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-2所示的大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，導(dǎo)熱的LED底座基板I的底部裝有三組LED燈組4，LED燈組由大功率紅光LED與藍(lán)光LED組合而成或者由大功率白光LED與紅光LED組合而成，根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇。LED底座基板I的頂面與中空的散熱結(jié)構(gòu)3表面緊密貼合，該散熱結(jié)構(gòu)具有金屬外殼，其中部形成4個(gè)水流通道2。散熱結(jié)構(gòu)3的前端部設(shè)有與水流通道相通的入水口 5，后端部設(shè)有與水流通道相通的出水口 6，散熱結(jié)構(gòu)串聯(lián)在用于輸送設(shè)施農(nóng)業(yè)中水的水管中，該水管上裝有所述的水流控制閥7。水流通道出水端的高 度略低于進(jìn)水端的高度，形成一使水從進(jìn)水端向出水端自動(dòng)流動(dòng)的傾斜角。如圖3所示的水流導(dǎo)熱方法，大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置裝有溫度傳感器；先根據(jù)大功率LED植物生長(zhǎng)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分別監(jiān)測(cè)LED底座基板和散熱結(jié)構(gòu)上的多點(diǎn)溫度將信息反饋給水流控制閥，并通過(guò)水流控制閥控制水流速度，從而達(dá)到控制LED燈工作溫度的目的。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而己，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，包括導(dǎo)熱的LED底座基板(I)，其特征在于，所述LED底座基板的底部裝有至少一組LED燈組(4)，LED底座基板(I)的頂面與一中空的散熱結(jié)構(gòu)(3)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(gè)水流通道⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)(3)的前端部設(shè)有與水流通道相通的入水口(5)，后端部設(shè)有與水流通道相通的出水口 ￠)，散熱結(jié)構(gòu)串聯(lián)在一水管中，該水管上裝有所述的水流控制閥(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，其特征在于，所述水流通道的進(jìn)水端與出水端形成一使水自動(dòng)流動(dòng)的傾斜角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，其特征在于，所述的LED底座基板(I)和散熱結(jié)構(gòu)(3)上的多點(diǎn)均裝有溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，其特征在于，所述的水流通道呈曲線形或螺旋形，水流通道的截面呈圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置，其特征在于，所述的LED燈組由大功率紅光LED與藍(lán)光LED組合而成或者由大功率白光LED與紅光LED組合而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水流導(dǎo)熱式大功率LED植物生長(zhǎng)照明裝置。目前LED燈具的散熱方法在一定程度上解決了散熱方面的問(wèn)題，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是散熱結(jié)構(gòu)笨重等問(wèn)題，嚴(yán)重地影響了大功率LED燈具的應(yīng)用推廣。本實(shí)用新型包括導(dǎo)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(gè)水流通道。本實(shí)用新型使得LED燈降溫和散熱從被動(dòng)式改變?yōu)橹鲃?dòng)式且效果良好，工作可靠性高，整體安裝簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，工作壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F21S8/00GK202561604SQ201220252059
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者周泓, 李許可 申請(qǐng)人:杭州漢徽光電科技有限公司