液冷式高功率LED投射灯的制作方法

本发明为一种LED投射灯，尤指一种利用液冷式散热的高功率LED投射灯。

背景技术：

现有的光源主要是用以照明之用，而随着时代的演进，渐渐赋予光源不同的生命，诸如屏幕背光显示或舞台的彩光效果，都一改以往对光源只能用来作为照明的刻板印象；然而，以前的光源具有体积大、耗电且使用寿命不够长等缺点，使得使用者每隔一段时间就要更换光源，且光源的耗电也让使用者对其又爱又恨，另外，由于体积的问题，在使用上需要占用许多的空间，这些缺点若非限缩了光源的使用场合，就是增加了光源在使用上的负担；但是，自LEDLight-Emitting Diode出现后，大大地改变了以往对光源的印象，由于LED具有体积小、省电且使用寿命长等优点，完全颠覆了昔用光源的缺点，因此，在现今社会中，LED已经被广为使用。

由于技术的演进，现今LED已发展成为以晶粒的型态，使得LED更小、更薄又更省电；然而，虽然现今的LED作为光源虽然有诸多优点，却仍然存在着一个致命的缺点，就是散热问题。如果使用数颗LED，只需要在使用散热鳍片就可以达到散热的目的，但是，如果将LED使用到显示墙或者用于舞台灯等大型光源的场所，则所需LED的数量动辄数百甚至上万，其发热量已非散热鳍片所能应付，然而，如果没有适当的处理这些热，将导致LED过热而烧毁的问题。

另外，一般的散热方法，例如使用散热鳍片，在数颗LED晶粒贴附散热鳍片，无疑增加了体积，更有碍美观，又，散热鳍片一般只能用于LED的背面，否则将影响发光，这些问题，亦道出昔用散热技术的问题。

有鉴于上述问题，如何有效解决LED的散热问题将是本发明所属技术领域的研发人员所应费心研究面对的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种液冷式高功率LED投射灯，有效解决LED的散热问题，以达到有效散热的目的；使得LED在有效达到散热目的的同时，亦可达到美观及不妨碍发光的目的，并同时针对荧光粉进行散热。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种液冷式高功率LED投射灯，其包括：一LED光源，其包括数个LED单元，该LED光源一端面为一第一散热面及另一端面为一第二散热面；一冷却头装置，其包括一第一冷却头及一第二冷却头，该第一冷却头设置于该第一散热面，而该第二冷却头设置于该第二散热面；以及一冷却系统，其包括一冷却装置、一散热管路及一回流管路，该冷却装置借该散热管路分别与第一冷却头及第二冷却头的一端部相连接，并借该回流管路分别与第一冷却头及第二冷却头的另一端部相连接。

本发明还包括下列技术特征：

该第一冷却头为透光结构。

LED光源于该LED单元与第一散热面之间还包括一荧光层。

该第一冷却头内容置荧光粉，而该第一冷却头与回流管路之间及第一冷却头与散热管路分别包括一过滤器。

该冷却系统为水冷式冷却系统，该冷却装置还包括一散热单元、一储水单元及一泵单元，该散热单元包括一散热排及一风扇，该储水单元一端部与该散热单元连接，另一端部与该泵单元相连接，该散热单元相异于储水单元的一端部与回流管路相接，该泵单元相异于储水单元的一端部与散热管路相接。

该第一冷却头相对该LED光源的端面设置一柔光单元。

该柔光单元相对该第一冷却头的端面设置一聚光单元。

本发明亦可为一种液冷式高功率LED投射灯，其包括：一LED光源，其包括数个LED单元；一冷却头装置，其包括一容置空间，该容置空间供该LED光源设置；以及一冷却系统，其包括一冷却装置、一散热管路及一回流管路，该冷却装置借该散热管路与冷却头装置的一端部相连接，并借该回流管路分别与冷却头装置的另一端部相连接。

其包括下列技术特征：

该冷却系统为水冷式冷却系统，该冷却头装置为透光结构，该冷却头装置相对该LED光源的端面设置一荧光层。

该冷却装置还储放适量不导电的冷却液，而该荧光层与水冷头装置之间还包括一透明单晶氧化铝层。

本发明的有益效果是，有效解决LED的散热问题，以达到有效散热的目的；使得LED在有效达到散热目的的同时，亦可达到美观及不妨碍发光的目的，并同时针对荧光粉进行散热。

附图说明

下而结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明第一实施例的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的局部结构示意图。

图3是本发明第二实施例的结构示意图。

图4是本发明第三实施例的结构示意图。

图中标号说明：

1、1aLED光源 11、11a LED单元

12第一散热面 13第二散热面

14、14a荧光层 15柔光单元

16聚光单元 17单晶氧化铝层

2、2a冷却头装置 21容置空间

22第一冷却头 23第二冷却头

24荧光粉 25过滤器

3冷却系统 31冷却装置

32散热管路 33回流管路

311散热单元 312储水单元

313泵单元 3111散热排

具体实施方式

请参考图1至图2，其为本发明的第一较佳实施例，为达上述目的，本发明为一种液冷式高功率LED投射灯，其包括：

一LED光源1，其包括数个LED单元11，该LED光源1一端面为一第一散 热面12及另一端面为一第二散热面13；

一冷却头装置2，其包括一第一冷却头22及一第二冷却头23，该第一冷却头22设置于该第一散热面12，而该第二冷却头23设置于该第二散热面13；以及

一冷却系统3，其包括一冷却装置31、一散热管路32及一回流管路33，该冷却装置31借该散热管路32分别与第一冷却头22及第二冷却头23的一端部相连接，并借该回流管路33分别与第一冷却头22及第二冷却头23的另一端部相连接。

本发明的液冷式高功率LED投射灯是利用冷却液于冷却系统3及冷却头装置2中循环流动，而将LED光源1所散发的热传导到冷却头装置2，并经冷却液而将冷却头装置2的热导引至冷却系统3而由冷却系统3将热发散至环境中。亦即，当使用LED光源1时，冷却系统3启动运作，使得储存其中的冷却液循环于冷却系统3及冷却头装置2之间，即可将LED光源1将产生热能经由第一散热面12及第二散热面13而分别传导至第一冷却头22及第二冷却头23，再借冷却液吸收第一冷却头22及第二冷却头23所传导的热能导引至冷却系统3，而由冷却系统3将热能散溢到本发明的结构外以达到散热的目的。

在本发明中，该LED光源1的第一散热面12亦为发光面，因此，为达有效发光，该第一冷却头22为透光结构，例如玻璃，则使得LED光源1所发射的光线透过第一冷却头22而发散，以减少LED光源1被遮蔽的情况。

而在本实施例中，该LED光源1于该LED单元11与第一散热面12之间还包括一荧光层14，其可以增加LED光源1所发射的光线的效果，例如使用黄色荧光层，则可与蓝光LED混色发射出白色的光线，又或者利用彩色的荧光层，再辅以控制LED光源1的发光而可以达到混光的效果，使得本发明更具变化且更具实用价值。

为有效达到效热的目的，本发明的冷却系统3进一步可为水冷式冷却系统，而该冷却装置31还包括一散热单元311、一储水单元312及一泵单元313，该散热单元311包括一散热排3111及一风扇3112，该储水单元312一端部与该散热单元311连接，另一端部与该泵单元313相连接，该散热单元311相异于储水单元312的一端部与回流管路33相接，该泵单元313相 异于储水单元312的一端部与散热管路32相接，冷却系统3利用储水单元312而储存冷却液，并于冷却系统3运作时，借由泵单元313使得储水单元312内的冷却液开始于冷却系统3与冷却头装置2之间循环流动，详言之，即冷却液由泵单元313流经散热管路32，而经由散热管路32分流并分别流入第一冷却头22及第二冷却头23而将第一冷却头22及第二冷却头23所被传导的热能传导至冷却液中，再经由回流管路33汇流而流入散热单元311，再经由散热单元311的散热排3111将冷却液的热能扩散到整个散热排3111中，再经由风扇3112配合而将散热排3111的热能散溢到环境中，借由上述的循环而持续将LED光源1的热能带离LED光源而发散到环境中，而不致使得热能一直堆积于LED光源1中，造成LED光源1过热而损坏。

再者，本发明于该第一冷却头22相对该LED光源1的端面可设置一柔光单元15，该柔光单元15主要用来均化水流造成的纹路，该柔光单元15相对该第一冷却头22的端面设置一聚光单元16，其可用以将发散的光线聚合而提升光线的功率，使得光线能投射到更远的区域。

请再参考图3，其是本发明的第二较佳实施例，其中，本实施例的结构与第一实施例大致相同，其中不同之处在于：该第一冷却头22内容置适量的荧光粉24，而该第一冷却头22与回流管路32之间及第一冷却头22与散热管路32分别包括一过滤器25，该过滤器25用以过滤荧光粉24，使荧光粉24不会被冷却液冲流带走并确保荧光粉24在第一冷却头22中的量；在本实施例中，当冷却液充满第一冷却头22时，荧光粉24受到冷却液流动而均匀分散充斥于第一冷却头22中，由于第一冷却头22为透光结构所制成，因此，在LED光源1发射光线进入第一冷却头22时，则部分光线受到荧光粉24作用而改变光线的颜色，另外，所使用的荧光粉24可为相异颜色的数个种荧光粉，使得LED光源1的光线经不同的荧光粉24改变光线颜色并混合多种颜色的光线，以达到混光的效果，使得本发明能产生更多不同种的光线，其增加本发明的实用性，另外，由于荧光粉24存在于冷却液中，因此，可以借由冷却液的流动，将荧光粉24因受到光线照射而提升的热能带至冷却系统3而达到散热的目的，又，该第一冷却头22的外侧可设置散热鳍片26以增进散热的效果。

请再参考图4，其是本发明的第三实施例，其中，本实施例包括：

一LED光源1a，其包括数个LED单元11a；

一冷却头装置2a其包括一容置空间21，该容置空间21供该LED光源1a置；以及

一冷却系统3，其包括一冷却装置31、一散热管路32及一回流管路33，该冷却装置31借该散热管路32与冷却头装置2a的一端部相连接，并借该回流管路33分别与冷却头装置2a的另一端部相连接。

在本实施例中，该冷却系统3为水冷式冷却系统，该冷却头装置2a为透光结构，该冷却头装置2a相对该LED光源1a的端面设置一荧光层14a，而该冷却装置3还储放适量不导电的冷却液，而该荧光层14a与水冷头装置2a之间还包括一透明单晶氧化铝层17，当LED光源1a发光时，透过冷却液及冷却头装置2a而发射光线，再经透明单晶氧化铝层17将LED光源1的光线柔化后，并由荧光层14a将光线进行如第一实施例中改变颜色或混光，最后发散至外部；在散热方面，本实施例中LED光源1a置于冷却头装置2a的容置空间21中，并于冷却系统3运作时浸泡于冷却液中，因此，本实施例所使用的冷却液为不导电的冷却液，使得LED光源1a即使浸泡于冷却液中也不致发生短路的问题，并令LED光源1a得正常运作，且可以达到有效帮LED光源1a散热的目的，至于该冷却系统3与第一实施例大致相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。