CN104235766A

CN104235766A - 一种集鱼灯散热结构

Info

Publication number: CN104235766A
Application number: CN201410441174.1A
Authority: CN
Inventors: 胡栋; 陈禄文; 黎朝进; 万秀锋; 段云; 杨湖光; 苟茜婷
Original assignee: CHONGQING SILIAN OPTOELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHONGQING SILIAN OPTOELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-09-01
Also published as: CN104235766B

Abstract

本发明提供一种集鱼灯散热结构，包括灯壳，灯壳侧边设有冷却腔体，灯壳为复合材料，所述复合材料由铝合金和不锈钢通过爆炸焊接方式复合在一起，灯壳的不锈钢一侧有水箱壳体，水箱壳体固定在灯壳上与灯壳形成冷却腔体，冷却腔体内充满冷却液，灯壳的铝合金一侧紧固LED灯珠热源。通过本发明的集鱼灯散热结构，LED灯珠热源固定在铝合金一侧，铝合金的热容量大，利于将灯珠产生的热量迅速吸收，再传给不锈钢部分，通过冷却液带走。

Description

一种集鱼灯散热结构

技术领域

本发明涉及一种集鱼灯，尤其涉及集鱼灯的一种散热结构。

背景技术

远洋渔业被喻为石油渔业，是一个高耗能、高成本的行业。开展远洋渔船节能降耗，对降低生产成本、提高生产效益、增加渔民收入具有重要现实意义。

光诱捕鱼是远洋渔业中的一种主要作业方式。集鱼灯是光诱捕鱼作业中最为主要的助渔设备，集鱼灯有许多不同种类和不同的功率。现在使用的集鱼灯都是传统的灯具如由气体电弧放电产生的光源等组成，传统光源灯具功率大，方向性差，光利用率低，光源成本占据了渔业生产成本的绝大部份。集鱼灯功率的大小决定了渔船供电量的大小，也就决定了发电用柴油消耗的多少。LED集鱼灯具有长寿命、低消耗、小型化、定向性和无光源污染、能瞬间点灯、熄灯、闪灯等优点，与当前所用的金属卤化物集鱼灯相比，能够节约60％以上的燃油消耗。

LED集鱼灯发光时会产生大量的热量，通过循环冷却液带走热量的方法，可解决LED散热的问题，但在海洋高腐蚀环境下，传统散热方式无法适应此恶劣环境，LED产生的热量如何快速地传导给冷却液，保证热量即时散掉，是当前海洋用LED大功率灯具面临的一大难题。

发明内容

针对现有技术中集鱼灯的散热问题，本发明提供了一种耐腐蚀且散热效果优良、生产加工方便的一种集鱼灯散热结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的一种集鱼灯散热结构，包括灯壳，灯壳侧边设有冷却腔体，灯壳为复合材料，所述复合材料由铝合金和不锈钢通过爆炸焊接方式复合在一起，灯壳的不锈钢一侧有水箱壳体，水箱壳体固定在灯壳上与灯壳形成冷却腔体，冷却腔体内充满冷却液，灯壳的铝合金一侧紧固LED灯珠热源。

作为优选，选取的铝合金包括铝，添加金属主要包括镁和硅两种元素。

作为优选，选取的铝合金化学成分含量如下：Si：0.20-0.6％，Fe:0.15-0.25％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg：0.45-0.9％，Cr≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.10％，余量为Al。

作为优选，选取的不锈钢化学成分含量如下：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.035％，S≤0.03％，Ni:10.0-14.0％，Cr:16.0-18.0％，Mo:2.0-3.0％，余量为Fe。

作为优选，水箱壳体由所述不锈钢制成。

如上所述，本发明的一种集鱼灯散热结构，LED灯珠热源固定在铝合金一侧，铝合金的热容量大，利于将灯珠产生的热量迅速吸收，再传给不锈钢部分，通过冷却液带走。按照本发明的技术方案可以实现集鱼灯良好的散热，使得灯壳内外的温差保证在2°之内。良好的散热效果提高集鱼灯的使用寿命。本发明还具有如下有益效果。

由于灯壳的工作需要适应海洋环境，所以选取的灯壳材料需要耐腐蚀能力强，按照本发明的化学成分的不锈钢具有优良的耐腐蚀能力的特点，并适用于海洋等恶劣环境。同时，按照本发明的化学成分的铝合金导热效果好，导热率达200W/m-K以上。

同时，铝合金加工方便，在其板上的LED灯珠固定孔，可在一般的加工设备上实现，更利于生产加工。

同时，不锈钢和铝合金采用爆炸焊接方式粘接，其接合面粘接强度高，且没有接合间隙存在。爆炸焊接是一种固相焊接方法，通常用于异种金属之间的焊接。利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现焊接的方法。20世纪50年代末期,在用爆炸成形方法加工零件时,发现零件与模具之间产生局部焊合现象，由此产生了爆炸焊接的方法。爆炸焊接时,通常把炸药直接敷在覆板表面,或在炸药与覆板之间垫以塑料、橡皮作为缓冲层。覆板与基板之间一般留有平行间隙或带角度的间隙，在基板下垫以厚砧座。炸药引爆后的冲击波压力高达几百万兆帕，使覆板撞向基板，两板接触面产生塑性流动和高速射流，结合面的氧化膜在高速射流作用下喷射出来，同时使工件连接在一起。

爆炸焊所需装置简单，操作方便，成本低廉，适用于野外作业。爆炸焊对工件表面清理要求不太严，而结合强度却比较高，适合于焊接异种金属，如铝、铜、钛、镍、钽、不锈钢与碳钢的焊接，铝与铜的焊接等。爆炸焊已广泛用于导电母线过渡接头、换热器管与管板的焊接和制造大面积复合板。

本发明将通过爆炸焊接的铝合金和不锈钢板材应用到集鱼灯灯壳上，使得集鱼灯的灯壳的选取抗腐蚀力强、和导热性佳的两种材料结合到一起，相对其他连接方式，无结合缝隙，提高整个灯壳的密闭性。避免过多缝隙会渗入海水而导致腐蚀，影响集鱼灯的使用寿命。

附图说明

图1显示为本发明实施例的集鱼灯散热结构的剖示图。

零件标号说明

1 灯壳，

2 冷却液，

3 LED灯珠，

4 铝合金，

5 不锈钢，

6 冷却腔体，

7 水箱壳体。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1

根据附图1可知，本发明提供的一种集鱼灯散热结构，包括灯壳1，灯壳1侧边设有冷却腔体6，灯壳1为复合材料，复合材料由铝合金4和不锈钢5通过爆炸焊接方式复合在一起，灯壳1的不锈钢5一侧有水箱壳体7，水箱壳体7为不锈钢材质，水箱壳体7固定在灯壳1上与灯壳1形成冷却腔体6，冷却腔体6内充满冷却液2，灯壳1的铝合金4一侧紧固LED灯珠3热源。

本实施例的铝合金化学成分含量如下。

成分	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Al
										含量％	0.20	0.15	0.10	0.10	0.45	0.10	0.10	0.10	余量

本实施例的不锈钢化学成分含量如下。

成分	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo	Fe
										含量％	0.03	1.00	2.00	0.035	0.03	10.0	16.0	2.0	余量

对按照上述的方案制成的集鱼灯散热结构，进行测试。主要测试其灯珠温度及灯珠发光面温度，验证集鱼灯的性能。

测试设备：LH—X型多路温度测试仪、电子称、秒表。

实验参数：

总功率(W)	电源输出电流(A)
		400	1.4

测试方法：

1、利用LH—X型多路温度测试仪测试集鱼灯工作时，贴灯珠壳体面和灯壳外表面温度；

实验内容：

1、按集鱼灯作业流程制作一个集鱼灯半成品样品(不粘接玻璃罩和反光片)；

2、分别将多路温度测试仪的探针脚粘接在贴灯珠壳体面(2组3脚)和灯壳外表面(2组1脚)；

3、连接电源和老化实验装置，依次打开水阀开关、多路温度测试仪电源和集鱼灯电源，并同时开始记录各仪表数据；

4、每隔10分钟记录一次数据，老化40min后，关闭集鱼灯电源；

5、完成测试后，关闭所有电源，再关闭水阀开关。

测试结果：

表一400W集鱼灯温度测试记录表

通过上述的实验结果，可知，按照本实施例的技术方案可以实现集鱼灯良好的散热，使得灯壳内外的温差保证在2°之内，本实施例在后期恒久保持在1.6°。良好的散热效果可以提高集鱼灯的使用寿命。

实施例2

参考实施例1的集鱼灯散热结构和实验方式。

本实施例的铝合金化学成分含量如下。

成分

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr

Zn

Ti

Al

含量％

0.6

0.25

0.10

0.9

0.10

余量

本实施例的不锈钢化学成分含量如下。

成分	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo	Fe
										含量％	0.03	1.00	2.00	0.035	0.03	14.0	18.0	3.0	余量

得到测试结果：

表二400W集鱼灯温度测试记录表

通过上述的实验结果，可知，按照本实施例的技术方案可以实现集鱼灯良好的散热，使得灯壳内外的温差保证在2°之内，本实施例在后期恒久保持在1.8°。良好的散热效果可以提高集鱼灯的使用寿命。

实施例3

参考实施例1的集鱼灯散热结构和实验方式。

本实施例的铝合金化学成分含量如下。

成分	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Al
										含量％	0.40	0.20	0.10	0.10	0.70	0.10	0.10	0.10	余量

本实施例的不锈钢化学成分含量如下。

成分	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo	Fe
										含量％	0.03	1.00	2.00	0.035	0.03	12.0	17.0	2.5	余量

得到测试结果：

表三400W集鱼灯温度测试记录表

通过上述的实验结果，可知，按照本实施例的技术方案可以实现集鱼灯良好的散热，使得灯壳内外的温差保证在2°之内，本实施例在后期恒久保持在1.7°。良好的散热效果可以提高集鱼灯的使用寿命。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种集鱼灯散热结构，包括灯壳，灯壳侧边设有冷却腔体，其特征在于，所述灯壳为复合材料，所述复合材料由铝合金和不锈钢通过爆炸焊接方式复合在一起，所述灯壳的不锈钢一侧有水箱壳体，水箱壳体固定在灯壳上与灯壳形成冷却腔体，所述冷却腔体内充满冷却液，所述灯壳的铝合金一侧紧固LED灯珠热源。

2.根据权利要求1所述的集鱼灯散热结构，其特征在于，所述铝合金包括铝，添加金属主要包括镁和硅两种元素。

3.根据权利要求2所述的集鱼灯散热结构，其特征在于，所述铝合金化学成分含量如下：Si：0.20-0.6％，Fe:0.15-0.25％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg：0.45-0.9％，Cr≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.10％，余量为Al。

4.根据权利要求1所述的集鱼灯散热结构，其特征在于，所述不锈钢化学成分含量如下：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.035％，S≤0.03％，Ni:10.0-14.0％，Cr:16.0-18.0％，Mo:2.0-3.0％，余量为Fe。

5.根据权利要求1或4所述的集鱼灯散热结构，其特征在于，所述水箱壳体由所述不锈钢制成。