技术领域:
[0001] 本
发明涉及一种
发光二极管(下称“LED”)冷却装置,特别涉及一种采用
泡沫金属(metal form)有效地冷却LED的LED冷却装置。背景技术:
[0002] LED(light emitting diode)是一种
半导体,由于其
能量转换率高,作为
光源(light source)受到人们的青睐。
[0003] 然而LED作为一种半导体,耐热性较差,尤其在LED的
温度上升时,光输出效率的减小及寿命缩短现象尤为明显。
[0004] 因此,要把LED作为光源使用,必须配置用于冷却LED的装置或结构,而目前已知的是采用冷却销的技术等。
[0005] 但是,为了冷却LED而配置冷却销时,为了热连接冷却销与LED,需要精密地加工冷却销或冷却销的支承结构。此时由于冷却销所占空间及重量大,采用LED的产品整体的布置(lay out)不够良好。
[0006] 而且,冷却销等的固定工序需要有较高的精确度,因此制造工艺复杂,成本较高。发明内容:
[0007] 本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的是提供一种可用简单的结构有效地冷却LED的LED冷却装置。
[0008] 特别是,本发明提供一种采用了具有气孔的泡沫金属,因此可易于制作,能够降低产品单价,可易于进行产品布置(lay out)的LED冷却装置。
[0009] 为了达到上述目的,根据本发明一个构思的LED冷却装置包括:LED模
块及多孔性泡沫金属,所述多孔性泡沫金属与所述LED模块热连接,从而发散所述LED模块产生的热量。
[0010] 所述泡沫金属可直接与所述LED模块连接。
[0011] 所述泡沫金属与所述LED模块之间可设置有便于
传热的
散热板。
[0012] 所述泡沫金属中与所述LED模块
接触的一面的相
反面可以是波浪状结构。
[0013] 所述泡沫金属可由选自镍、
铁、
铝、镍
合金、铁合金、
铝合金中的任意一种材料制成。
[0014] 根据本发明的第二发明构思的LED冷却装置中所述泡沫金属可设置在所述LED模块的前后两面。
[0015] 根据本发明的第三发明构思的LED冷却装置中所述泡沫金属可以是多层结构。
[0016] 所述泡沫金属可以与所述LED模块平行地堆叠构成。
[0017] 每层泡沫金属可具有不同的气孔(pore)。
[0018] 多层泡沫金属之间可具有散热板。
[0019] 根据本发明的第四发明构思的LED冷却装置中所述泡沫金属可与所述LED模块垂直地堆叠构成。
[0020] 根据本发明的第五发明构思的LED冷却装置中所述泡沫金属内可具有供
冷却水流过的内冷却水道,而所述冷却水可经由所述内冷却水道和所述泡沫金属。
[0021] 而且,根据本发明的第五发明构思的LED冷却装置可进一步包括:包覆所述LED模块的
外壳、与所述泡沫金属内部连通的内冷却水道及设置在所述外壳与所述泡沫金属之间的外冷却水道,而冷却水可经由所述内冷却水道、所述泡沫金属及所述外冷却水道。
[0022] 本发明的上述发明构思所提供的LED冷却装置由于采用了设有气孔的泡沫金属,因此其制作容易,可降低产品单价,且易于进行产品布置。
[0023] 而且,本发明可以采用气冷式或水冷式冷却方式,因此可作为使用LED的各种产品的冷却装置来使用。
附图说明:
[0024] 图1是本发明的LED冷却装置第一
实施例的立体图。
[0025] 图2是本发明的LED冷却装置第二实施例的立体图。
[0026] 图3是本发明的LED冷却装置第三实施例的立体分解图。
[0027] 图4是本发明的LED冷却装置第三实施例的剖视图。
[0028] 图5是本发明的LED冷却装置第四实施例的剖视图。
[0029] 图6是本发明的LED冷却装置第五实施例的剖视图。具体实施方式:
[0030] 下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0031] 图中对相同的结构采用了相同的附图标记,并对重复的内容省略了其详细说明。
[0032] 图1是本发明的LED冷却装置第一实施例的立体图。
[0033] 如图1所示,本发明的LED冷却装置1的第一实施例包括LED模块30及多孔性泡沫金属(porous metal form)50,所述多孔性泡沫金属50与LED模块30热连接(thermally connected),用于发散所述LED模块30产生的热量。
[0034] 所述LED模块30包括LED10与
电路基板(PCB;printed circuit board)20,所述LED10可设置在至少一个所述电路基板20上。所述电路基板20可用金属材料构成,从而防止所述LED10的热冲击。
[0035] 所述泡沫金属50可由选自镍、铁、铝、镍合金、铁合金、铝合金中的任意一个材料构成,由于其上设有气孔(pore),空气或冷却水可在所述气孔之间流过而分散热量。
[0036] 和为了冷却LED而采用冷却销等情况相比,本发明的实施例中采用泡沫金属50可增加与空气或冷却水的接触面积,所以更加有效地分散热量。
[0037] 所述泡沫金属50可直接与LED模块30相连,也可以在所述泡沫金属50与所述LED模块30之间设置有散热板(thermal pad)40,以便热量从所述LED模块30传递到泡沫金属50。
[0038] 所述泡沫金属50中与所述LED模块30接触的一面的相反面可以是波浪状(wavy)结构。
[0039] 如图1所示,如果所述泡沫金属50的一面呈波浪状,从而不均匀,其与流过所述泡沫金属50的空气或冷却水之间的接触效率增加,从而提高冷却效果。
[0040] 图2是本发明的LED冷却装置第二实施例的立体图。
[0041] 本发明LED冷却装置的第二实施例在所述LED模块30的前后两面上均设置有泡沫金属60、62。
[0042] 因此更加有效地防止LED的
过热现象。
[0043] 其中,虽然在图中未表示,和本发明的第一实施例相同地,所述LED模块30与所述泡沫金属60、62之间可设置有散热板。
[0044] 图3是本发明的LED冷却装置第三实施例的立体分解图,图4是本发明的LED冷却装置第三实施例的剖视图。
[0045] 本发明的LED冷却装置第三实施例中泡沫金属至少为两层,如图4中附图标记70、72、74。
[0046] 所述泡沫金属70、72、74可与所述LED模块30平行叠置,每一层泡沫金属70、72、74可具有互不相同的气孔(pore)。其原因如下:根据所述泡沫金属70、72、74与所述LED模块30之间的相对距离不同,温度梯度也可能不同,而根据温度梯度,可以选择有利于散热的气孔大小,并对各层泡沫金属设置大小不同的气孔。
[0047] 多层泡沫金属70、72、74与所述LED模块30之间可分别设置有散热板40、42、44,以提高热分散效果。
[0048] 图5是本发明的LED冷却装置第四实施例的剖视图。
[0049] 本发明的LED冷却装置第四实施例中多个泡沫金属80、82、84、86可与所述LED模块30垂直地叠置。
[0050] 所述多个泡沫金属80、82、84、86可根据所述LED模块30的温度梯度,由不同的材料构成或者具有不同的气孔。
[0051] 图6是本发明的LED冷却装置第五实施例的剖视图。
[0052] 本发明的LED冷却装置第五实施例,具有包括LED110和
电路板120的LED模块130及散热板140。此外,泡沫金属150内可设置有供
冷却水流过的内冷却水道170,因此所述冷却水可经过所述内冷却水道170与所述泡沫金属150。
[0053] 即如图6所示,本发明的LED冷却装置第五实施例进一步包括包覆所述LED模块30的外壳160、与所述泡沫金属150内部连通的内冷却水道170及设置在所述外壳160与所述泡沫金属150之间的外冷却水道180。而冷却水流过所述内冷却水道170、所述泡沫金属150及所述外冷却水道180,从而提高冷却效果。
[0054] 这种结构尤其适合在具有多个LED10而更需要冷却的外部照明装置等。
[0055] 图中示出的冷却水流动方向为从所述内冷却水道170流进后依次流过所述泡沫金属150及所述外冷却水道180,但本发明并不限于此,可具有相反的流动方向,此时也能期待有相同的效果。
[0056] 在此,冷却水的流动可以是连续的或者间歇的,而冷却水的流动控制等是本发明精神以外的内容,因此省略其详细说明。
[0057] 由于LED的驱动、电源连接、电源控制等是本发明精神以外的内容,因此对此不做详细的说明。
[0058] 本发明的LED冷却装置可应用于各种类型的LED产品上,如作为包括但不限于
手电筒等可移动照明工具、室内照明工具、车用照明工具、公路或建筑外观的照明工具、监视器或TV等显示器等(display)的所有LED使用装置的LED冷却装置来使用。
[0059] 以上例举了本发明的优选实施例,但本发明并不限于上述实施例,参考上述实施例所做但不脱离本发明精神的各种变更或修饰均属于本发明的保护范围。