CN105953192A - 高效led散热设备 - Google Patents

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CN105953192A CN201610473986.3A CN201610473986A CN105953192A CN 105953192 A CN105953192 A CN 105953192A CN 201610473986 A CN201610473986 A CN 201610473986A CN 105953192 A CN105953192 A CN 105953192A
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Abstract

一种高效LED散热设备，包括：导热基板、LED光源组件及散热器。导热基板的两侧面分别设置安装面及散热面。LED光源组件包括多个LED子光源。散热器包括多组散热模组，多组散热模组呈矩形阵列设置于散热面上，散热模组包括散热片组件及多根主散热管，多根主散热管设置于安装面上，主散热管具有嵌置部及安装部，嵌置部至少部分嵌置于导热基板内，安装部穿设散热片组件，散热片组件包括依次间隔设置的多个散热片。多个散热片平行设置，散热片与安装部垂直设置，散热片开设有多个散热孔，相邻两个散热片上的散热孔错位设置。上述高效LED散热设备的能够满足对大功率的散热需求，散热性能较好。

Description

高效LED散热设备
技术领域
本发明涉及大功率散热结构技术领域，特别是涉及一种高效LED散热设备。
背景技术
众所周知，LED光源作为一种目前广泛应用并发展迅速的新型光源，与传统光源相比有着节能、高效、体积小、寿命长、响应速度快、驱动电压低、抗震能力卓越等优势，从而能迅速发展扩大行业规模和市场占有份额，在行业趋势导向之下，其技术也在不断更新和深化。
然而，目前制约LED光源发展的最大技术壁垒就是LED的散热问题。LED作为光源设备，通常需要长时间的持续工作，同时会产生大量的热量积累，这就需要靠散热器散热。
虽然，目前市面上出现了一些散热器，能够解决大部分LED发光时产生的发热问题，但是对于大功率和大瓦数LED的照明灯具，其在正常发光时，产生的热量极其巨大，传统的散热器依然较难胜任大功率高热量的散热需求，较难解决LED发光时的光衰问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种散热性能较好的高效LED散热设备。
一种高效LED散热设备，包括：
导热基板，所述导热基板的两侧面分别设置安装面及散热面；
LED光源组件，所述LED光源组件包括多个LED子光源，多个所述LED子光源安装于所述安装面上，
散热器，所述散热器包括多组散热模组，多组所述散热模组呈矩形阵列设置于所述散热面上，所述散热模组包括散热片组件及多根主散热管，多根所述主散热管排列设置于所述安装面上，所述主散热管具有嵌置部及安装部，所述嵌置部及所述安装部的连接处设置有弯折结构，所述嵌置部至少部分嵌置于所述导热基板内，所述安装部穿设所述散热片组件，所述散热片组件包括依次间隔设置的多个散热片；
其中，多个所述散热片平行设置，所述散热片与所述安装部垂直设置，所述散热片开设有多个散热孔，相邻两个所述散热片上的所述散热孔错位设置。
在其中一个实施例中，所述散热片具有矩形薄片状结构。
在其中一个实施例中，所述散热孔具有多边形结构的横截面。
在其中一个实施例中，所述散热孔具有六边形结构的横截面。
在其中一个实施例中，相邻两个所述散热片的距离由所述靠近所述散热面向远离所述散热面的方向依次递减。
在其中一个实施例中，多个所述散热孔呈矩形阵列分布于所述散热片上。
在其中一个实施例中，多个所述散热孔呈圆环形阵列分布于所述散热片上。
在其中一个实施例中，所述散热孔的边缘具有圆弧形结构。
上述高效LED散热设备的散热器通过设置多个散热模组，且每个散热模组通过导热基板-主散热管-散热片的高效散热路径，能够满足对大功率和大瓦数的LED光源组件的散热需求，散热性能较好。
附图说明
图1为本发明一实施方式的高效LED散热设备的结构示意图；
图2为本发明一实施方式的高效LED散热设备的另一角度的结构示意图；
图3为本发明一实施方式的高效LED散热设备的另一角度的结构示意图；
图4为本发明另一实施方式的高效LED散热设备的局部结构示意图；
图5为本发明另一实施方式的高效LED散热设备的局部结构示意图；
图6为本发明另一实施方式的高效LED散热设备的局部结构示意图；
图7为本发明另一实施方式的高效LED散热设备的局部结构示意图；
图8为本发明另一实施方式的高效LED散热设备的局部结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
例如，一种高效LED散热设备，包括：导热基板，所述导热基板的两侧面分别设置安装面及散热面；LED光源组件，所述LED光源组件包括多个LED子光源，多个所述LED子光源安装于所述安装面上，散热器，所述散热器包括多组散热模组，多组所述散热模组呈矩形阵列设置于所述散热面上，所述散热模组包括散热片组件及多根主散热管，多根所述主散热管排列设置于所述安装面上，所述主散热管具有嵌置部及安装部，所述嵌置部及所述安装部的连接处设置有弯折结构，所述嵌置部至少部分嵌置于所述导热基板内，所述安装部穿设所述散热片组件，所述散热片组件包括依次间隔设置的多个散热片；其中，多个所述散热片平行设置，所述散热片与所述安装部垂直设置，所述散热片开设有多个散热孔，相邻两个所述散热片上的所述散热孔错位设置。
为了进一步理解上述高效LED散热设备，又一个例子是，请参阅图1，高效LED散热设备10包括：导热基板100、LED光源组件200及散热器300，LED光源组件200及散热器300分别设置于导热基板100的两个侧面，LED光源组件200正常工作时产生的热量通过导热基板100传导至散热器300上，由散热器300将热量散失至外界环境，以确保LED光源组件200的正常发光功能。
请一并参阅图1及图2，导热基板100的两侧面分别设置安装面110及散热面120，即安装面110及散热面120分别位于导热基板100相对的两个侧面上。例如，所述导热基板具有矩形体状结构。导热基板100用于快速且及时地将大功率的所述LED光源组件200产生的热量进行吸收，并分散至所述导热基板100的整体结构中，由所述导热基板100对部分的所述热量进行散失，并将余下的大部分热量传递至散热器300中，由散热器300对余下的大部分热量进行散失，用于起到较好的散热效果。
请参阅图1，LED光源组件200包括多个LED子光源210，多个LED子光源210安装于安装面110上，LED子光源210用于起到照明效果。例如，所述LED光源组件为大功率和大瓦数的LED光源组件，如，所述LED子光源在正常发光时，产生的热量较多，用于在特殊场合中起到高强度或高亮度的照明效果。
请参阅图3，散热器300包括多组散热模组310，多组散热模组310呈矩形阵列设置于散热面120上，例如，相邻的两个所述散热模组之间设置有间隔，用于起到散热通风的效果。例如，所述散热器的整体散热效果以多个所述散热模组的散热效果的总和体现出来。
请参阅图3，散热模组310包括散热片组件311及多根主散热管312，多根主散热管312排列设置于安装面120上，散热片组件311与所述导热基板100之间设置有间隔。
请参阅图3，主散热管312具有嵌置部312a及安装部312b，嵌置部312a及安装部312b的连接处设置有弯折结构，嵌置部312a至少部分嵌置于导热基板100内，安装部312b穿设散热片组件311，散热片组件311包括依次间隔设置的多个散热片311a。例如，所述散热片开设有穿孔，所述安装部与所述穿孔的内侧壁固定连接。
主散热管312的嵌置部312a用于快速且及时地将所述导热基板100上的热量进行吸收，并快速地传递至安装部312b中，需要说明的是，由于所述嵌置部312a至少部分嵌置于导热基板100内，能够提高所述主散热管与所述导热基板的接触程度，用于提高导热效率。当主散热管312在对由所述导热基板传递而来的部分热量进行散失时，主散热管312的安装部312b同时将余下的热量传递至散热片组件311中，由散热片组件311对余下的热量进行散热操作。在此过程中，所述主散热管312起到最关键的热传导作用，即导热作用，可以理解，由于所述主散热管312能够起到较好的导热效果，即将导热基板100上的热量快速且及时地传递至散热片组件311上，因此，才能够使散热片组件311与所述导热基板100之间设置有间隔，这样，既避免了导热基板100与散热片组件311直接接触，能够同时增加所述导热基板100和所述散热片组件311的散热表面积，用于同时加强所述导热基板100和散热片组件311的散热效果，同时，由于所述主散热管312具有较好的导热效果，能够快速且及时地将所述导热基板100上剩余的热量传递至散热片组件311上，缓解了剩余热量在所述导热基板100上局部堆积，即局部过热的问题发生，如此，能够极大地提高所述散热器的散热性能。此外，由于多个所述散热片311a依次间隔设置，能够快速且及时地将主散热管312传递而来的热量散失至外界中。
上述高效LED散热设备10的散热器300通过设置多个散热模组310，且每个散热模组310通过导热基板100-主散热管312-散热片311a的高效散热路径，尤其能够满足对大功率和大瓦数的LED光源组件200的散热需求，散热性能较好。
为了进一步提高所述高效LED散热设备的散热性能，例如，所述嵌置部的延伸方向与所述导热基板的延伸方向相同，用于进一步提高所述嵌置部与所述导热基板的接触程度，如接触面积，用于进一步提高导热效率，以进一步提高所述高效LED散热设备的散热性能。
为了进一步提高所述高效LED散热设备的散热性能，例如，相邻两个所述散热片的距离由所述靠近所述散热面向远离所述散热面的方向依次递减，这样，能够充分考虑到所述主散热管312的整体热量分布，在所述主散热管312热量聚集较多的位置处，设置密集程度更高的所述散热片，如，靠近所述导热基板的位置处，在所述主散热管312热量聚集较少的位置处，如，远离所述导热基板的位置处设置密集程度较小的所述散热片可以优化散热路径，能够进一步提高所述高效LED散热设备的散热性能。
为了提高所述主散热管导热和散热的均匀性，并进一步缓解所述导热基板局部热量堆积的问题发生，例如，多根主散热管312呈直线形排列设置于所述安装面上，又如，每相邻两根所述主散热管之间的距离相等，如此，能够提高所述主散热管导热和散热的均匀性，进一步缓解了所述导热基板局部热量堆积的问题发生。
为了进一步增强所述散热片的散热效果，用于提高所述散热器的整体散热效果，例如，请参阅图4，所述高效LED散热设备还包括辅助散热装置400，辅助散热装置400包括多根散热丝410，所述散热丝410具有螺旋形的结构，所述散热丝410设置于相邻的两个所述散热片311a之间，所述散热丝的第一端与其中一个所述散热片连接，所述散热丝的第二端与另一个所述散热片连接；又如，多根所述散热丝呈矩形阵列分布于相邻的两个所述散热片之间；又如，多根所述散热丝呈圆环形阵列分布于相邻的两个所述散热片之间；又如，所述散热丝包括散热母丝及多根散热子丝，多根所述散热子丝缠绕设置于所述散热母丝上；又如，所述散热母丝的直径大于所述散热子丝的直径；又如，所述散热母丝与所述散热子丝的材质相同或相异设置；又如，所述散热丝具有阿基米德螺旋线结构；又如，所述散热丝具有渐开线结构，这样，利用所述散热丝的热传导和散热效果，能够进一步增强所述散热片的散热效果，用于提高所述散热器的整体散热效果。
为了进一步增强所述散热片的散热效果，用于提高所述散热器的整体散热效果，例如，请参阅图5，所述高效LED散热设备还包括送风装置500，送风装置500包括送风管510及送风组件(图未示)，所述主散热管312为两端开口的空心结构，所述送风管510的第一端与所述主散热管位于所述嵌置部312a的一端开口连通，用于向所述主散热管送风，所述送风组件与所述送风管的第二端连通，用于所述送风管送风；又如，所述送风组件包括壳体及送风机，所述送风机安装于所述壳体内部，所述送风管的第二端与所述壳体连通；又如，所述送风机包括电机、扇叶及电源模组，所述电机与所述电源模组电性连接，所述扇叶与所述电机的旋转轴连接，所述扇叶朝向所述送风管的第二端连通；又如，所述扇叶具有圆弧形结构；又如，所述送风管具有弯折结构；又如，所述送风管具有圆环形结构的横截面；又如，所述送风管的至少部分与所述主散热管平行设置，这样，利用所述送风装置500的送风效果，能够加强空气的流通程度，能够进一步增强所述散热片的散热效果，用于提高所述散热器的整体散热效果。
为了进一步提高所述导热基板与所述散热器安装操作的便捷性，即安装和拆卸操作更加简单便捷，例如，请参阅图6，所述导热基板100包括固定板体130及安装板体140，所述固定板体130贴合于所述安装板体140上，所述安装面位于所述安装板体远离所述固定板体的侧面，所述主散热管位于所述固定板体远离所述安装板体的侧面，所述嵌置部至少部分嵌置于所述固定板体内，所述固定板体130朝向所述安装板体的侧面开设有滑槽131，所述安装板体140朝向所述固定板体的侧面开设有滑轨141，所述滑轨滑动嵌置于所述滑槽内；所述滑轨具有“T”字形结构的横截面；又如，所述滑槽具有“T”字形结构的横截面；又如，所述固定板体及所述安装板体的厚度相同或相异设置；又如，所述固定板体设置多个所述滑槽，所述安装板体设置有多个所述滑轨，多个所述滑轨一一对应滑动嵌置于一所述滑槽内；又如，多个所述滑轨平行设置；又如，多个所述滑槽平行设置；又如，所述固定板体的材质与所述安装板体的材质相同或相异设置，这样，通过所述滑轨和所述滑槽的配合，能够进一步提高所述导热基板与所述散热器安装操作的便捷性，即安装和拆卸操作更加简单便捷。
为了进一步提高多个所述散热片之间的空气流通程度，用于提高所述高效LED散热设备的整体散热性能，例如，请参阅图7，多个所述散热片311a平行设置，所述散热片311a与所述安装部垂直设置，所述散热片311a开设有多个散热孔311b，相邻两个所述散热片311a上的所述散热孔311b错位设置；又如，所述散热片具有矩形薄片状结构；又如，所述散热孔具有多边形结构的横截面；又如，所述散热孔具有六边形结构的横截面；又如，相邻两个所述散热片的距离由所述靠近所述散热面向远离所述散热面的方向依次递减；又如，多个所述散热孔呈矩形阵列分布于所述散热片上；又如，多个所述散热孔呈圆环形阵列分布于所述散热片上；又如，所述散热孔的边缘具有圆弧形结构，这样，利用错位设置的所述散热孔能够提高多个所述散热片之间的空气流通程度，用于提高所述高效LED散热设备的整体散热性能。
为了更好地使所述散热片能够更牢靠地固定在所述主散热管上，例如，请参阅图8，所述高效LED散热设备还包括限位组件600，限位组件600包括多个限位环610，限位环610设置于相邻的两个所述散热片311a之间，且所述限位环套置于所述主散热管中，所述限位环的第一端与其中一个所述散热片连接，所述限位环的第二端与另一个所述散热片连接；又如，所述散热片与所述限位环的连接处设置有环形的容置槽，所述限位环的端部嵌置于所述容置槽内部；又如，所述限位环与所述容置槽的嵌置处涂覆有导热胶；又如，所述导热胶为导热硅胶；又如，所述限位环的内径与所述主散热管的外径相同；又如，所述限位环的外径由其中部位置处向其端部位置处逐渐增大；又如，所述限位环的外表面设置有条纹结构，这样，利用所述限位环对相邻两个所述散热片的支撑作用，能够更好地使所述散热片能够更牢靠地固定在所述主散热管上。
可以理解，在所述导热基板-主散热管-散热片的散热路径中，其对于所述导热基板的导热性能要求最高，由于所述主散热管与所述导热基板连接，因此，所述主散热管也必须具备较好的导热性能，对于所述散热片，其作为整体散热路径的最后一环，应当具备较好的散热性能。
例如，所述导热基板包括如下质量份的各组分：
铜90份～92份、铝2份～4.5份、镁1份～2.5份、镍0.5份～0.8份、铁0.1份～0.3份、钒1.5份～4.5份、锰0.1份～0.4份、钛0.5份～0.8份、铬0.5份～0.8份、镁0.5份～0.8份、硅0.8份～15份和0.5份～2份石墨烯。
采用如下质量份的各组分，能够使所述导热基板具备良好的导热性能，从而可以将热量快速且及时地传递至所述散热板体、所述导热介质和所述散热器。
例如，所述主散热管包括如下质量份的各组分：
铜95份～98份、铝55份～60份、银10份～15份、镁0.8份～1.2份、锰0.2份～0.5份、钛0.05份～0.3份、铬0.05份～0.1份、钒0.05份～0.3份、硅0.3份～0.5份和0.1份～0.3份石墨烯。
由于所述主散热管的至少部分容置于所述散热片内部，考虑到需要快速且及时地将热量传递至所述散热片中，通过加入10份～15份的银能够显著提高其导热性能。
例如，所述散热片包括如下质量份的各组分：
铝88份～93份、硅5.5份～10.5份、镁0.3份～0.7份、铜0.05份～0.3份、铁0.2份～0.8份、锰0.2份～0.5份、钛0.05份～0.3份、铬0.05份～0.1份、钒0.05份～0.3份和5份～15份石墨烯。
采用如上质量份的各组分的散热片能够快速且及时地将所述导热基板传递而来的热量进行散发或散失至外界。
这样，分别采用如上质量份的各组分的所述导热基板、所述主散热管及所述散热片体可以形成热传导梯度，优化导热和散热路径。
需要说明的是，本发明的其他实施例还包括上述各实施例中的技术特征相互结合所形成的能够实施的高效LED散热设备。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高效LED散热设备，其特征在于，包括：
导热基板，所述导热基板的两侧面分别设置安装面及散热面；
LED光源组件，所述LED光源组件包括多个LED子光源，多个所述LED子光源安装于所述安装面上，
散热器，所述散热器包括多组散热模组，多组所述散热模组呈矩形阵列设置于所述散热面上，所述散热模组包括散热片组件及多根主散热管，多根所述主散热管排列设置于所述安装面上，所述主散热管具有嵌置部及安装部，所述嵌置部及所述安装部的连接处设置有弯折结构，所述嵌置部至少部分嵌置于所述导热基板内，所述安装部穿设所述散热片组件，所述散热片组件包括依次间隔设置的多个散热片；
其中，多个所述散热片平行设置，所述散热片与所述安装部垂直设置，所述散热片开设有多个散热孔，相邻两个所述散热片上的所述散热孔错位设置。
2.根据权利要求1所述的高效LED散热设备，其特征在于，所述散热片具有矩形薄片状结构。
3.根据权利要求2所述的高效LED散热设备，其特征在于，所述散热孔具有多边形结构的横截面。
4.根据权利要求3所述的高效LED散热设备，其特征在于，所述散热孔具有六边形结构的横截面。
5.根据权利要求1所述的高效LED散热设备，其特征在于，相邻两个所述散热片的距离由所述靠近所述散热面向远离所述散热面的方向依次递减。
6.根据权利要求1所述的高效LED散热设备，其特征在于，多个所述散热孔呈矩形阵列分布于所述散热片上。
7.根据权利要求1所述的高效LED散热设备，其特征在于，多个所述散热孔呈圆环形阵列分布于所述散热片上。
8.根据权利要求1所述的高效LED散热设备，其特征在于，所述散热孔的边缘具有圆弧形结构。
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