[实用新型]用于大功率发光体的复合散热器

说明书

本实用新型公开了用于大功率发光体的复合散热器，涉及LED照明领域，涉及散热器，具体涉及用于大功率发光体的复合散热器。散热器分为下中上三层功能结构，分别包括水冷散热，复合散热以及气冷散热。网络微通道与Y形翅片分别为水冷与气冷部分的主体，其中网络微通道的长度比和水力直径比为0.79；Y形翅片的长度比为0.79，直径比为0.71。本实用新型可以使散热效率更高，温度均匀性更好，并且一方面微通道的设计能够降低普通水冷的腐蚀与泄露的危害，另一方面合成射流散热的设计工艺简单，能够强化传热，最终使照明效率更高。

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，涉及散热器，具体涉及用于大功率发光体的复合散热器。

背景技术

LED(发光二极管)具有体积小、重量轻、效率高和寿命长等优点，这使它成为本世纪最具前景的照明方案。广泛应用的同时，提高大功率LED照明性能也是一直关注的重点，其中散热是必须克服的重大因素。如果不能解决散热问题，将会大大降低LED大功率发光体的寿命和效率，产生的热量对器件有很大的影响，如热失效、性能漂移甚至直接损毁照明器件。

为了解决大功率发光体散热难问题，近年来在散热器的改进与实用新型上层出不穷，主要集中在对流传热的风冷和微通道的水冷这两个方向。其中风冷大多数采用风扇来散热，但风扇噪音大，并且如果安装不稳定出现转动震动就会损坏设备。微通道水冷技术是一种高效经济的冷却技术，常见的多为平行或蛇形微通道，例如专利[CN112185914A]和专利[CN103826422A]中的微通道，但一旦出现堵塞，就会导致温度分布不均，缩短仪器寿命，并且这些常规的微通道冷管需要较大的压降，能耗更高。关于多级结构的微通道，例如专利[CN102862092B]的T型微通道上下两级的直径比与长度比严格满足Murray定律，但分叉角度、空间最大利用率和流阻最小化这样的限制条件较多。通过射流冷却设备也是近年来的研究热点，例如专利[CN202915199U]中合成射流散热器工作时，空腔口产生空气流动，通过灯罩上的微型空气口与外界空气交换，但灯罩外无遮挡，微型空气口易被灰尘雨水污染堵塞，进而使散热效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于大功率发光体的复合散热器，能够结合对流和传导两种散热方式，最大限度的提供散热效率，还可以改善温度分布不均匀的情况。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

散热区域是导热基板5加上封装盖1构成的一个分为下中上三层功能结构的空心腔体，所述散热器两侧有通风网孔2，底部粘贴有灯罩3保护的LED阵列4；空心腔体下层是内部带有两个反向对称的网络微通道6的水冷散热板7，所述水冷散热板7两侧设有连通的流体工质入口13与流体工质出口14的管道供流体工质循环流通，且流体工质出入口通过管道和所述导热基板5上的水泵电机8相连；空心腔体中层，在所述水冷散热板7上设置了Y形翅片9阵列；空心腔体上层，以封装盖1为中心，设置四个圆形凹腔10-3，在所述凹腔10-3内设置合成射流气冷散热器10，所述合成射流气冷散热器10的射流口正对Y形翅片9上方；所述网络微通道6是由两个Y形两级分叉串联形成，且第二个分叉的母管是第一个分叉的子管，网络微通道6的母子管的长度比为0.79，水力直径比为0.79；所述Y形翅片9母、子管的长度比为0.79，直径比为0.71。

进一步的，所述导热基板5与所述网络微通道6的水冷散热板7之间填充导热硅脂，所述网络微通道6为树状分形分叉网络。

进一步的，网络微通道6的横截面为圆形，分叉角为60°。

进一步的，所述网络微通道6的水冷散热板7顶部的二级导热基板厚度不超过网络微通道6截面高度的一半。

进一步的，所述Y形翅片9深度与水冷散热板7宽度一致，并且垂直于所述网络微通道6的水冷散热板7顶部的二级导热基板。

进一步的，所述Y形翅片9的横截面为矩形，分叉角为90°。