[实用新型]一种LED光源模块的散热器及LED照明设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种适合于大功率LED 光源模块的散热器的构造。

背景技术

灯具散热器的导热和散热效率对灯具功能和性能有着巨大的影响。以集 鱼灯为例，由于集鱼灯在海上作业，安装在渔船上。出于对产业效能的考量， 渔船对捕鱼装备的重量和能耗有着极高的要求。渔业中倾向于使用轻量化、 高流明的作业灯具。因此在集鱼灯的设计中，提高散热器的导热、散热效率， 降低灯具的整体体积和重量是非常重要的一个改进方向，也是该行业应用灯 具极具未来发展潜力的技术发展方向。

申请人本人持有的专利zl201520208157.3(图1所示)采用导热铜管作为 导热件，通过散热铝片的结构和布置实现良好的散热。这种散热器结构能够 在有限的均温基板表面设置尽可能大的总散热面积(散热铝片的总散热面积)， 并通过均匀分布的导热铜管将热量快速地传递到散热铝片。以传统导热铜管 的热传导性能为计，例如管内容纳水等导热介质的空心铜管等，采用这种结 构的散热器结构实现总功率300W散热要求时，需要约10500cm²散热面积, 即每瓦需要35cm²的散热面积，体积约为0.0072m³。对于对重量极其敏感的 渔业应用而言，这样的话，为了实现总功率300W的散热要求，无论是分开多 个灯具还是集成为单个灯具，其总体重量都不令人满意。

该专利中提及导热铜管可选用传热速度快超导铜管，采用40片散热铝片 实现250W集鱼灯。申请人在实践这一设想的过程中发现，这种应用了超导铜 管的集鱼灯在使用过程中仍存在因热传导不良而导致的问题。实践中发现， 当集鱼灯在使用中转动灯头方向时，或者说当工作中，散热器位于LED光源 模块下方时，集鱼灯容易因散热不良而导致损坏。

经过大量的调试和研究发现，问题在于超导铜管的性能局限。超导铜管 是在铜质片材形成的管道中填充相变介质并密封而形成。由于相变介质在工 作中要发生相变，因此相变介质填充时不能填充过满，一般来讲填充度低于 40％。因此超导铜管在使用中存在方向性，也就是说，当热源位于相变介质 所处的一端时可以向另一端传递，但是当热源所处的一端没有相变介质时， 则无法通过使相变介质发生相变而实现超导。

因此，集鱼灯在灯头转动时，特别是散热器位于LED光源模块下方时， 超导铜管中的相变介质在重力作用下远离基板，使得基板上集聚的热量无法 及时传递出去，从而导致灯具损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种大功率LED光源模块的散热器，其解决 两个技术问题，一是提升热传递效率、减少灯具的体积和重量，二是克服因 超导铜管而带来的使用局限，使大功率LED光源模块的散热器无论灯头如何 转动，都可以利用相变介质将热量快速传递到散热铝片，从而保证大功率 LED光源模块的工作可靠性。

具体而言，本实用新型提供了一种LED光源模块的散热器，包括设置在 基板上的多个散热铝片以及多条导热铜管，所述多个散热铝片平行排列设置 且每个散热铝片的底边焊接在所述基板上，其特征在于，所述基板上设置多 个横向凹槽，所述横向凹槽的延伸方向与所述散热铝片垂直交叉，所述散热 铝片中间设置多个穿孔，散热铝片的下边设置多个缺口，所述横向凹槽的个 数、所述穿孔的个数以及所述缺口的个数等于所述导热铜管的条数，导热铜 管为U型管，下分支放置在基板上的凹槽中并横向贯穿每个散热铝片下边的 缺口，上分支横向贯穿每个散热铝片上的穿孔，所述导热铜管内壁带有毛细 结构，所述导热铜管内容纳相变介质。

通过上述设计，导热铜管能够提供无方向性的高传热速度，并且导热铜 管与基板和散热铝片之间接触关系使得三者之间的接触面积尽可能大，从基 板到导热铜管再到散热铝片之间的传热通道保持畅通，使热量能够快速散发。

此外，由于采用超导铜管，采用同样的散热器结构实现总功率300W散 热要求时，只需要约5973cm²散热面积，即每瓦需要20cm²的散热面积，体 积约为0.0046m3，相对于传统导热铜管节约了42.8％的散热面积和36％的体 积。这对于一些对灯具重量和体积敏感的应用场合来讲，例如集鱼灯，这样 大幅度地减小体积对于其性能无疑是一次飞跃，对促进产业发展具有重要的 意义。

优选地，毛细结构全部覆盖或局部覆盖导热铜管内壁表面。