[实用新型]LED散热器有效
申请号: | 201720693693.6 | 申请日: | 2017-06-14 |
公开(公告)号: | CN207006087U | 公开(公告)日: | 2018-02-13 |
发明(设计)人: | 胡学功;王际辉;付万琴 | 申请(专利权)人: | 中国科学院工程热物理研究所 |
主分类号: | F21V29/77 | 分类号: | F21V29/77;F21V29/503;F21V29/51;F21Y115/10 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司11021 | 代理人: | 任岩 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | led 散热器 | ||
技术领域
本实用新型涉及LED散热技术领域,尤其涉及一种LED散热器。
背景技术
LED光源由于光电转化效率高,可大幅节约电能,同时还具有体积小、寿命长、易控制等特点,因此正迅速替代传统白炽灯、荧光灯、金卤灯和高压钠灯等,在各个领域被广泛应用。
但LED光源作为半导体二极管的一种,必须工作在一定的温度范围以内;超过额定温度,就会引起显著光衰甚至烧毁。尤其一些大功率LED光源,热流密度很高,必须将热量及时带走,散到环境空气中。因此,高效可靠的LED散热器就非常必要。
目前大功率LED光源多采用金属散热器,利用金属的高导热系数,将LED光源的热量取走,然后通过散热器上的鳍片,利用空气的对流,将热量释放到空气中。当这一过程达到热平衡时,LED光源的温度会趋于稳定值。LED散热器目的就是将LED光源的工作温度控制在额定温度以内,保证LED安全有效地工作。
金属散热器的导热系数各不相同,出于成本和导热能力的综合考量,铝合金散热器为应用中的主流。常用铝合金根据种类不同,导热系数一般在50~200W/(m·K)之间。在导热方向上,金属散热器会产生温度梯度:即从靠近LED光源侧至远离光源侧,温度逐渐降低;根据功率不同,最大温差在几摄氏度到几十摄氏度之间。这种温度不均匀性导致整个散热器的平均温度变低,亦即换热能力变低。为了达到一定的换热量,需要增大换热面积来补偿。
由于风扇等运动式的机械元件具有寿命短、噪音大、可靠性低的特点,大部分LED散热器都避免采用强制对流,而采用免维护、可靠性高和无功耗的自然对流。但自然对流的缺点是对流换热系数低,为了达到一定的换热量,需要较大的换热面积。
综上两点,换热面积的增大会造成LED灯具成本上升、重量增加和空间利用率降低.
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的在于提供一种LED散热器,以解决上述的至少一项技术问题。
(二)技术方案
本实用新型提供了一种LED散热器,其中,包括:内腔、鳍片和光源安装面,其中,
光源安装面,与内腔的筒壁的侧面接触放置,且所述光源安装面的表面配置有LED光源;
所述鳍片为多片,以内腔的筒壁为中心,自该光源安装面的两侧在内腔的筒壁外侧呈扇形间隔排列,其中,每片鳍片两侧的波纹方向相反,且相邻的两片鳍片相对的波纹方向相反;
内腔中注入有相变导热液体。
可选地,所述鳍片的波纹可以为尖角波纹。
可选地,所述内腔中设置有吸附所述相变导热液体的吸液芯,所述吸液芯为能产生毛细力的毛细结构。
可选地,所述吸液芯可以为金属丝网、烧结金属粉末或者泡沫金属或者当量直径为微米级的槽道结构。
可选地,所述内腔顶上开设有供相变导热液体注入的注液口,内腔还包括密封注液口的封帽,与所述注液口拧合。可选地,所述内腔与鳍片可以为一体式结构。
可选地,所述鳍片的数量可以为2~120个。
可选地,所述鳍片的尖角波纹的高度可以为1mm~5mm。
(三)有益效果
本实用新型相较于现有技术,具有以下优点:
1、本实用新型采用了尖角波纹的鳍片代替了现有的圆弧形波浪波纹,增加了换热表面积,同时对空气造成扰动,提高鳍片-空气的自然对流换热系数,从而达到了更好的散热效果。
2、本实用新型的相邻鳍片相对两面的尖角波纹为非对称结构,以增强鳍片间的空气扰流作用,提高了鳍片-空气的自然对流换热系数,减少了换热面积,同时,散热器的鳍片和内腔的筒壁为一体式结构,可大幅减少接触热阻,从而减小了散热器的温度梯度,从而实现了结构紧凑、成本降低、效率提高,尤其可以适用于大功率、高热流密度的LED光源。
3、本实用新型的内腔中设置有吸液芯,用于吸附内腔底部的相变导热液体,使得在LED光源水平照射时,保证发热面始终接触相变导热液体,从而保证散热效果。
4、本实用新型还可以根据用户的散热需求,调整鳍片的宽度、高度、间距,已达到不同的散热效果。
5、本实用新型结构合理,加工方便,尤其是整体热阻低、热响应迅速、重量轻、体积小,并可适应多种安装方式和照明角度,可用于工矿灯、路灯、隧道灯、投光灯、诱鱼灯等多种灯具中。
附图说明
图1为本实用新型实施例的LED散热器的外观示意图;
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