CN104154512A - 基于合成双射流激励器的led灯散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，包括与LED芯片热路连接的散热组件，还包括合成双射流激励器，所述合成双射流激励器的输出口朝向所述散热组件，并输出合成射流对所述散热组件进行冷却。本发明通过散热组件将LED灯产生的热量导出散发至周围空气，利用合成双射流激励器输出合成射流对散热组件进行周期性主动强化散热，加速空气的流通及交换，具有散热速度快、结构简单紧凑的优点。

Description

基于合成双射流激励器的LED灯散热装置

技术领域

本发明涉及LED灯，尤其涉及一种基于合成双射流激励器的LED灯散热装置。

背景技术

基于目前的半导体制造技术，LED输入功率中只有大约10％～20%的能量转化为光能，其他大部分能量转化为热能，所以对于功率密度很大的LED芯片，如何控制其热能量，是LED灯制造、应用须着重解决的核心问题。由于大功率LED灯通常用于照明场合，控制成本十分重要，同时其外部热沉的结构尺寸也不允许太大。

目前，国内外关于LED灯的散热研究集中在封装结构优化、制造和基板材料开发上，对其外部热沉散热进行全面、深入的理论研究较少。由于高功率LED灯具有很高的能量密度，通常意义下的被动散热已经无法满足需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、散热效率高的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，包括与LED芯片热路连接的散热组件，还包括合成双射流激励器，所述合成双射流激励器的输出口朝向所述散热组件，并输出合成射流对所述散热组件进行冷却。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述合成双射流激励器设有多个，且于散热组件相对的区域均匀分布。

所述散热组件包括多排栅型鳍片，所述多排栅型鳍片与LED芯片的导热安装板固定连接。

所述合成双射流激励器固定于所述导热安装板上，且位于所述多排栅型鳍片的侧面。

所述合成双射流激励器包括一腔室，所述腔室被振动膜分隔形成第一腔体和第二腔体。

所述第一腔体和第二腔体分别对应开设有第一出口和第二出口，所述多排栅型鳍片相互平行，所述第一出口和第二出口均与所述栅型鳍片之间的缝隙平行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置通过散热组件将LED芯片产生的热量导出散发至周围空气，利用合成双射流激励器输出合成射流对散热组件进行周期性主动强化散热，加速空气的流通及交换，散热速度快、结构简单紧凑。由栅型鳍片构成的散热组件，增加了与空气的接触面积，并且有利于空气流通，提高了散热速度和散热效率。合成双射流激励器位于多排栅型鳍片的侧面，使得合成射流冲击栅型鳍片被加热后直接顺着栅型鳍片的间隙流入环境中，避免合成双射流激励器吸气过程吸入热空气影响散热效率。合成双射流激励器两个腔体共用一个振动膜，有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的振动膜压载失效问题，且充分利用了振动膜双向振动的能量，提高了能量利用效率，且易于集成。

附图说明

图1是本发明基于合成双射流激励器的LED灯散热装置的结构示意图。

图2是本发明的合成双射流激励器的结构示意图。

图3是本发明的合成双射流激励器与栅型鳍片相对位置关系示意图。

图4是本发明实施例二的结构示意图。

图中各标号表示：

1、导热安装板；2、合成双射流激励器；21、振动膜；22、第一腔体；221、第一出口；23、第二腔体；231、第二出口；3、散热组件；31、栅型鳍片；4、受控流场；5、环境流场；6、合成射流；7、LED芯片。

具体实施方式

实施例1：

图1至图3示出了本发明的一个实施例，本实施例的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，包括用于LED芯片7散热的散热组件3和合成双射流激励器2，合成双射流激励器2的输出口朝向散热组件3，并输出合成射流6对散热组件3进行冷却。本实施例中包含一个合成双射流激励器2，通过散热组件3将LED芯片7产生的热量导出散发至周围空气，利用合成双射流激励器2产生合成射流6对散热组件3进行周期性主动强化散热，加速空气的流通及交换，散热速度快、结构简单紧凑。

本实施例中，散热组件3包括多排栅型鳍片31，多排栅型鳍片31与LED芯片7的导热安装板1固定连接，栅型鳍片31增加了与空气的接触面积，并且有利于空气流通，提高了散热速度和散热效率，本实施例中栅型鳍片31与导热安装板1通过导热胶粘接。

本实施例中，合成双射流激励器2固定于导热安装板1上，且位于多排栅型鳍片31的侧面，合成双射流激励器2输出的合成射流6冲击栅型鳍片31被加热后直接顺着栅型鳍片31的间隙流入环境中，避免合成双射流激励器2吸气过程吸入热空气影响散热效率。

本实施例中，合成双射流激励器2包括一腔室，腔室被振动膜21分隔形成第一腔体22和第二腔体23，第一腔体22和第二腔体23分别对应开设有第一出口221和第二出口231，振动膜21在驱动作用下来回振动，当振动膜21向右侧振动时，第一腔体22处于膨胀过程，受控流场4中的流体从第一出口221周围被吸入第一腔体22，同时第二腔体23处于压缩过程，第二腔体23内的部分流体经第二出口231被挤压排出；当振动膜21处于向左侧振动时，第一腔体22处于压缩过程，第一腔体22内的部分流体经第一出口221被挤压排出，同时第二腔体23处于膨胀过程，受控流场4中的流体从第二出口231周围被吸入第二腔体23内，在吸入/排出交替进行过程中，在第一出口221和第二出口231分别形成一股非定常射流，这两股射流相位差180°，在向下游迁移过程中相互作用并融合成一股能量更高的合成射流6，由于在吸入/排出交替进行过程中通过第一出口221和第二出口231的净质量流量为零，提高了能量利用效率；且振动膜21向两个方向振动的辐射能量分别被第一腔体22和第二腔体23充分利用，进一步提高了能量利用效率；振动膜21的两侧面分别处于第一腔体22和第二腔体23内，第一腔体22和第二腔体23则分别通过第一出口221和第二出口231与同一受控流场4连通，振动膜21两个侧面的工作环境相同，合成双射流激励器2可以有效避免受控流场4和环境流场5间压差引起的振动膜21压载问题。本实施例中，振动膜21采用压电驱动，工作频率500Hz，第一出口221和第二出口231为宽1mm的窄缝；第一腔体22和第二腔体23为对称结构。

本实施例中，多排栅型鳍片31相互平行，第一出口221和第二出口231均与栅型鳍片31之间的缝隙平行，这样使得合成射流6能够顺着缝隙流动，加大合成射流6与栅型鳍片31的接触面积，提高散热效率。

实施例2：

图4示出了本发明的另一个实施例，本实施例中合成双射流激励器2设为多个，且于散热组件3相对的区域均匀分布，单个合成双射流激励器2的结构与实施例1相同，由于第一腔体22和第二腔体23共用一振动膜21且左右对称，非常容易实现合成双射流激励器2集成，各合成双射流激励器2采用一个电源驱动，电源功率呈相应倍数增加，本实施例中增设有反相器来控制不同振动膜21，使合成射流6具有不同特征。工作时，每个合成双射流激励器2下游都有合成射流6产生，这种集成式激励器的总能量较单个合成双射流激励器2大幅度提高，适用于对大面积的LED芯片7进行主动强化散热。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (6)

1.一种基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，包括与LED芯片（7）热路连接的散热组件（3），其特征在于：还包括合成双射流激励器（2），所述合成双射流激励器（2）的输出口朝向所述散热组件（3），并输出合成射流（6）对所述散热组件（3）进行冷却。

2.根据权利要求1所述的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，其特征在于：所述合成双射流激励器（2）设有多个，且于散热组件（3）相对的区域均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，其特征在于：所述散热组件（3）包括多排栅型鳍片（31），所述多排栅型鳍片（31）与LED芯片（7）的导热安装板（1）固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，其特征在于：所述合成双射流激励器（2）固定于所述导热安装板（1）上，且位于所述多排栅型鳍片（31）的侧面。

5.根据权利要求4所述的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，其特征在于：所述合成双射流激励器（2）包括一腔室，所述腔室被一振动膜（21）分隔形成第一腔体（22）和第二腔体（23）。

6.根据权利要求5所述的基于合成双射流激励器的LED灯散热装置，其特征在于：所述第一腔体（22）和第二腔体（23）分别对应开设有第一出口（221）和第二出口（231），所述多排栅型鳍片（31）相互平行，所述第一出口（221）和第二出口（231）均与所述栅型鳍片（31）之间的缝隙平行。