CN107091467B - 一种大功率led光路散热组合系统 - Google Patents
一种大功率led光路散热组合系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种大功率LED光路散热组合系统,包括光路系统与散热系统;所述散热系统为液冷风冷组合散热系统,具体包括:吸热装置、液冷散热器、风扇、液冷管路、液循环泵;所述风扇固定安装在液冷散热器底部,组成液冷风冷散热模块;所述液循环泵、吸热装置、液冷散热器之间依次通过若干液冷管路连接,组成一个密闭的循环回路。本发明应用液冷散热系统对LED光源进行散热,同时结合风冷散热系统对LED光源进行散热,不仅可以提升散热效率,同时,还能从很大程度上节省空间,减少设计成本;具有拆装方便、方便检修、高光效、低成本、散热能力佳且使用寿命长的特点。
Description
技术领域
本发明涉及大功率LED光路散热技术领域,具体涉及一种大功率LED光路散热组合系统,尤其涉及一种大功率LED光路与液冷风冷散热组合系统。
背景技术
LED作为一种新型的固态冷光源,具有体积小,寿命长,发光效率高,节能环保等优点。大功率LED是近几年来研究应用的热点之一,尤其是大功率LED芯片出现以后,大功率LED应用于照明领域大有替代传统照明的趋势。但目前LED仍然面临驱动电源设计、光路设计和散热设计方面的问题。
散热方面,大功率LED光源的传热是物质在温度差作用下所发生的热量传递过程,无论在一个物体内部或者一些物体之间,只要存在温差,热量就将以某一种或某几种方式自发地从高温处传向低温处。热量传递有三种基本方式:热传导(导热)、热对流、热辐射。与传统光源相比,LED的突出特点是体积小、结构紧凑、方便嵌入各种灯具,作为光源的载体,灯具的散热设计对LED发挥其优势至关重要。若灯具的散热效率设计较高,不但可以延长LED的使用寿命,还可以减轻灯具的重量,拓展其应用范围。反之,则会影响LED优势的发挥,甚至成为其应用的瓶颈。
我们目前知道的散热方式通常有两种:第一种是主动式散热,即通过外加风扇、水冷或者热管回路、微通道致冷、半导体致冷等强迫致冷的方法等来进行散热,其特点是散热效率高,散热器体积小,结构紧凑;缺点是会增加额外的功耗,并且考虑到灯具有防护等级等要求,还会增加灯具设计的难度,该种散热方式中现多以风冷(外加风扇)的方法较为常见,水冷散热的方式由于灯具体积及结构的限制应用较少。第二种是被动式散热,主要依靠空气的自然对流,通过散热片将热源产生的热量自然散发到空气中,其散热的效果与散热片大小相关;这种方式结构简单,但散热效率比较低,但是对于照明系统来说,由于该种散热方式容易和灯具结构相结合,结构相对比较简单,并且不需要额外的功耗,同时出于加工、材料成本,维护系数等方面的综合考虑,所以使用被动散热的整体成本相对较低,因此目前主流方向还是采取第二种方式,通过合理设计散热器来最大限度的满足照明系统的散热要求,同时最大限度地节约成本。
目前,灯具行业使用热管散热器对LED光源(包括集成光源和模组光源)进行散热的方式已经非常普遍,然而,随着LED光源功率的不断提升,热管散热器技术如需满足超大功率LED光源散热就只有增加热管数量和散热片面积来满足,促使得热管散热器的长、宽、高及重量度都相应增加,进一步的影响到灯具的体积和整体成本等诸多方面。因此亟须研究一种全新的散热方式以适应大功率LED光源发展的需要。
以下对比文件公开了几种通过液冷进行散热的方式:
对比文件1:CN101986202A公开一种LCD投影机液冷散热系统,包括光学主体,还包括密封所述光学主体并传导所述光学主体产生热量的密封体,所述密封体包括密封盒体、导热装置和连接所述导热装置的液冷散热装置;所述液冷散热装置包括液冷散热器、冷却液泵以及连接所述液冷散热器和冷却液泵的冷却管路。
对比文件2:CN101986198A一种LCOS投影机液冷散热系统,包括光学主体,还包括密封所述光学主体并传导所述光学主体所产生热量进行散热的密封体,所述密封体包括壳体和散热装置,所述壳体中设置与所述散热装置相适配的热交换孔,所述散热装置置于所述热交换孔中,包括吸热器、液冷散热器、连接吸热器和液冷散热器的冷却管路以及设置在所述冷却管路上的液泵。
上述两项对比文件公开了两种液冷散热系统,但都是应用于投影机的散热,由于大功率LED灯具结构的限制,并不适用于大功率LED灯具的散热。
对比文件3:CN106151982A公开了一种大功率LED液冷散热系统,包括水泵、散热器以及外表面布置有LED光源模块的热沉模块;热沉模块相对的两侧均设置有两个进出口,其中一侧的两个进出口为第一进出口和第二进出口,另一侧的两个进出口为第三进出口和第四进出口;水泵的出口分别通过管道与热沉模块的第一进出口和第四进出口连接,所述热沉模块的第二进出口和第三进出口分别通过管道连接散热器的进口,散热器的出口通过管道连接水泵的进口。
上述对比文件3公开的大功率LED液冷散热系统相比传统的风冷散热,散热效率得到了提高,但是能耗上也较高。且该对比文件提供的液冷散热系统只设置热沉模组,热沉模组可以将LED的热量传导到热沉内部,在循环水的作用下,将热量带走,对于大功率的LED其散热效率仍然有限。
此外,一款性能优异的大功率LED灯具,其照射效果主要取决于其光路系统的设计,同时散热也会对灯具的光照效果带来一定的影响。因此,如何通过光路系统与散热系统的结合,提高聚光灯的使用寿命和光照效果,对LED聚光灯的发展具有重要的研究意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于大功率LED的光路与液冷风冷散热组合系统,在提高散热效率的同时,还能提高大功率LED灯具的光照效果和使用寿命。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
提供一种大功率LED光路散热组合系统,包括光路系统与散热系统;
所述散热系统为液冷风冷组合散热系统,具体包括:吸热装置、液冷散热器、风扇、液冷管路、液循环泵;
所述吸热装置的内部为空心结构并带有导流槽,外部设吸热装置进液接口和吸热装置出液接口;
所述风扇固定安装在液冷散热器底部,组成液冷风冷散热模块,用于增加液冷散热器的散热降温能力;
所述液冷散热器设有密封的液循环管路,并设有散热器进液接口和散热器出液接口;
所述液循环泵为液泵与灌液箱一体的结构,包括液泵与灌液箱,所述灌液箱中设有超导液,所述液循环泵设有液泵出液接口和液泵进液接口;
所述液循环泵内还设有温度传感器,用于检测超导液温度,从而控制液泵的流量与风扇的转速;
所述温度传感器也可以设置在吸热装置或液冷散热器的进液接口或出液接口。
所述液循环泵、吸热装置、液冷散热器之间依次通过若干液冷管路连接,所述液冷管路具体包括管路一、管路二、管路三;所述液循环泵与吸热装置之间通过管路一连接,所述管路一的一端对接液泵出液接口,另一端对接吸热装置进液接口;所述液循环泵与液冷散热器之间通过管路二连接,所述管路二的一端对接液泵进液接口,另一端对接散热器出液接口;所述吸热装置与液冷散热器之间通过管路三连接,所述管路三的一端对接吸热装置出液接口,另一端对接液冷散热器进液接口,组成一个密闭的循环回路。
工作时,液泵将灌液箱的超导液抽出并传输至吸热装置(动力源泉,使超导液流动);然后,超导液经过吸热装置将模组光源的热量带走并传送至液冷散热器,起到转移模组光源热量的作用;其次,经过吸热装置的热液(超导液)通过液冷散热器散热降温变成冷液,起到降温作用,同时液冷散热器在通过设置在其底部的风扇强制散热后,其整体散热能力提升80%左右;经过散热后的冷液回流到液泵,如此循环,其实质就是一个液体循环散热的过程。
进一步地,
所述液循环泵底部固定设置有液泵减震垫,用于减震、降噪。
进一步地,
所述吸热装置包括吸热装置主体和盖板,吸热装置主体和盖板两者之间设置有密封圈并通过螺钉固定连接,吸热装置进液接口和吸热装置出液接口设置在盖板上;吸热装置主体内设有凸台圆柱体,所述导流槽为设置在盖板内侧的环形导流槽,所述凸台圆柱体与环形导流槽相匹配,两者相嵌后形成互联互通的液体流道。一方面凸台圆柱体和环形导流槽可增加腔体内的散热面积,另一方面可将超导液进行分流,从而使超导液更加充分的带走热量。
进一步地,作为另一种优选方案,
上述吸热装置的盖板内侧的环形导流槽也可以设置成凹槽圆柱体,吸热装置主体内的凸台圆柱体与盖板内侧的凹槽圆柱体形成互联互通的液体流道。一方面凸台圆柱体、凹槽圆柱体能增加腔体内的散热面积,另一方面可将超导液进行分流,从而使超导液更加充分的带走热量。
进一步地,
所述液冷散热器具体包括:液腔一、液腔二、循环管道及若干散热片,循环管道的一端连接液腔一,其另一端连接液腔二,从而形成一个密封的液循环管路,所述若干散热片紧密贴合在循环管道外侧,优选地,所述散热片为齿条状大面积散热片,所述液冷散热器还设有散热器进液接口和散热器出液接口;所述散热器进液接口和散热器出液接口设置在液腔一的外壁上。
进一步地,
所述液冷散热器可以采用单排或者多排(双排、三排、N排)液冷散热器,相对应地设置在液冷散热器底部的风扇个数也对应递增,可满足不同功率散热。
进一步地,
所述吸热装置也可以采用单排或多排吸热装置,所述多排吸热装置为多个吸热装置通过吸热装置进液接口、吸热装置出液接口依次串联组成,以满足不同功率的散热需要。
进一步地,
所述液冷散热器的循环管道可以为塑胶软管或者金属管道,所述金属管道可以是铝管或铜管等适用于传热的金属管,也可以为塑胶软管与金属管道对接搭配的管道。
进一步地,
当所述液冷散热器的循环管道设置成金属管道时,可根据实际的需要设计成不同形状的金属循环管道;也可以设置成金属管道与散热翅片相嵌或者将金属管或循环管道与型材散热器相嵌的组合管道。
循环管道可根据液泵的扬程范围加长,有利于循环冷液的散热。
考虑到光路系统与散热系统的工作过程中,超导液循环流动通过液冷散热器和风扇的散热,也会有部分导液带有少量温度,加长管道距离或设置循环管道,或将金属管道与翅片组合,或将金属管道与型材散热器组合相嵌,都能从导液回路上散发一部分热量,提升整套系统散热能力。
进一步地,
所述光路系统包括:模组光源、挡光筒、光源透镜组件、光源支架组件、光源固定板;
所述模组光源通过光源支架组件进行定限位并固定在光源固定板上,所述吸热装置设置在模组光源与光源固定板之间;所述挡光筒的一端对接光源支架组件,挡光筒另一端对接光源透镜组件,形成光路系统;
在所述光源支架组件上设置有台阶,可保障挡光筒与光源支架组件对接后,无漏光。
用作成像灯光源时,模组光源的出光口至光源透镜组件的透镜平面距离为160±0.5mm(透镜凸面朝光源方向),光圈距离透镜平面距离25≤0.5mm,配以不同角度的透镜组可以满足不同角度的光斑成像。
用作聚光灯时,模组光源匹配不同尺寸菲涅尔透镜或平凸镜,形成光路可达到最佳光斑效果。
进一步地,
所述光路散热组合系统还包括开关电源;驱动模块;主控显示模块;所述驱动模块及主控显示模块通过支架三与驱动安装板固定连接,所述驱动安装板通过支架二与光源固定板连接,所述开关电源,和液冷散热器及风扇组成的液冷散热模块固定在支架二底部,从而实现驱动模块,主控显示模块,与光路系统及散热系统的连接。
进一步地,
所述支架二下面还设有底基板,所述底基板与支架二之间通过两个支架一连接;底基板的后端与支架三连接;所述底基板上设有进风口,所述支架二上设有出风口,所述风扇的底端和顶端分别对应进风口、出风口。
进一步地,
所述主控显示模块包括后盖板、控制主板、显示模块和若干插线接头;控制主板、显示模块和若干插线接头均以后盖板为载体安装固定在后盖板上;支架三与后盖板固定连接。
进一步地,
当所述模组光源为多色模组光源时,在模组光源的出光口设置匀光片。
多色光源是指红、绿、蓝、白四种颜色芯片或者是红、绿、蓝、橙红、深蓝、琥珀、白七种颜色芯片封装成一体,来达到所需色彩效果的光源。
本发明应用液冷散热系统对LED光源进行散热,同时结合风冷散热系统对LED光源进行散热,不仅可以提升散热效率,同时,还能从很大程度上节省空间,减少设计成本。
本发明的吸热装置紧贴模组光源设置,能及时将模组光源散发的热量吸收并传送到液冷散热器,将热量及时散发。
本发明中风扇设置在液冷散热器的下方,风扇将冷空气从底基板的进风口吸入,通过液冷散热器,进行热交换之后,热空气从支架二的出风口排出;由于热气流是往上升的,因此能产生由上而下顺气流的主动式空气流,将液冷散热器管道上产生的热量带到空气中,从而保障LED光源模组产生的热量能及时快速地散发。
在本发明中,挡光筒具有三个作用:1)防止漏光;2)隔绝光辐射的热量,热量通过光辐射出去,分担散热器散热的压力。
本发明提供的光路散热组合系统各模块之间相对独立,便于拆装检修和维护。
本发明提供的光路散热组合系统具有很好的散热效率,能广泛运用于大功率LED成像灯及聚光灯中。
本发明是一种拆装方便、方便检修、高光效、低成本、散热能力佳且使用寿命长的光路液冷风冷组合散热系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的立体拆分结构示意图;
图2为本发明实施例1的整体结构剖面图示意图;
图3为本发明实施例1液冷风冷散热系统的整体结构示意图;
图4为本发明实施例1吸热装置的立体拆分结构示意图;
图5为本发明实施例1吸热装置的整体结构剖视图;
图6为本发明实施例1吸热装置盖板的结构示意图;
图7为本发明实施例1液冷散热器的整体结构示意图;
图8为本发明实施例1双排液冷散热器的结构示意图;
图9为本发明实施例1液冷散热器的循环管道结构示意图;
图10为本发明实施例2液冷散热器的循环管道结构示意图;
图11为本发明实施例2吸热装置的剖面拆分结构示意图;
图12为本发明实施例2吸热装置盖板的结构示意图;
图13为本发明对比实施例风冷热管散热系统的结构示意图;
上述附图标记说明:
吸热装置101;吸热装置主体1011;凸台圆柱体10111;密封圈1012;盖板1013;凹槽圆柱体10131;环形导流槽10131’;螺钉1015;吸热装置进液接口1016;吸热装置出液接口1017;
风扇102;液冷散热器103;液腔一1031;液腔二1032;循环管道1033;散热片1034;金属管道10331;散热翅片10332;散热器进液接口1035;散热器出液接口1036;
管路一1041;管路二1042;管路三1043;
液循环泵105;液泵进液接口1051;液泵出液接口1052;液泵减震垫106;
模组光源201、挡光筒202、光源透镜组件204、光源支架组件203、光源固定板205;
开关电源3;驱动模块4;主控显示模块5;驱动安装版401;
支架一601;支架二602;支架三603;底基板7;进风口701;
热管散热器1’;热管散热风扇2’;基板3’;加热块4’。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对发明进一步说明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-9所示,本实施例提供一种大功率LED光路散热组合系统,包括光路系统与散热系统;
所述散热系统为液冷风冷组合散热系统,具体包括:吸热装置101、风扇102、液冷散热器103、液冷管路104、液循环泵105;
本实施例中的吸热装置101的内部为带有导流槽的空心结构,外部设吸热装置进液接口106和吸热装置出液接口107;具体包括:吸热装置主体1011和盖板1013,吸热装置主体1011和盖板1013两者之间设置有密封圈1012并通过螺钉1015固定连接,在盖板上设置有吸热装置进液接口1016和吸热装置出液接口1017;在吸热装置主体1011内的凸台圆柱体10111,凸台圆柱体10111与设置在盖板1013内侧的凹槽圆柱体10131相匹配,两者相嵌后形成互联互通的液体流道,一方面凸台圆柱体10111和凹槽圆柱体10131可增加腔体内的散热面积,另一方面可将超导液进行分流,从而使超导液更加充分的带走热量。
风扇102固定安装在液冷散热器103底部,组成液冷风冷散热模块,用于增加液冷散热器103的散热降温能力;
本实施例中的液冷散热器103设有密封的液循环管路,液冷散热器103具体包括:液腔一1031、液腔二1032、循环管道1033及若干散热片1034,循环管道1033的一端连接液腔一1031,其另一端连接液腔二1032,从而形成一个密封的液循环管路,所述若干散热片1034紧密贴合在循环管道1033外侧,散热片1034为齿条状大面积散热片,液冷散热器1033还设有散热器进液接口1035和散热器出液接口1036;散热器进液接口1035和散热器出液接口1036设置在液腔一1031的外壁上。
如图9所示,本实施例中的液冷散热器的循环管路1033设置成金属管道10331与散热翅片10332相嵌的形式。
当然,作为其他优选实施例,也可以为单纯的塑胶软管或铝管、铜管等金属管道或者为塑胶软管与铝管、铜管等金属管道对接搭配的管道。
循环管道可根据液泵的扬程范围加长,有利于循环冷液的散热。考虑到光路系统与散热系统的工作过程中,超导液循环流动通过液冷散热器和风扇的散热,也会有部分导液带有少量温度,加长管道距离或设置循环管道,或将金属管道与翅片组合,或将金属管道与型材散热器组合相嵌,都能从导液回路上散发一部分热量,提升整套系统散热能力。
液循环泵105为液泵与灌液箱一体的结构,包括液泵与灌液箱,所述灌液箱中设有超导液,液循环泵105设有液泵进液接口1051和液泵出液接口1052;液循环泵105内还设有温度传感器,用于检测超导液温度,从而控制液泵与风扇102的转速;温度传感器与主控模块连接;
液循环泵105、吸热装置101、液冷散热器103之间依次通过若干液冷管路连接,液冷管路具体包括管路一1041、管路二1042、管路三1043;液循环泵105与吸热装置101之间通过管路一1041连接,管路一1041的一端对接液泵出液接口1052,另一端对接吸热装置进液接口1016;液循环泵105与液冷散热器103之间通过管路二1042连接,管路二1042的一端对接液泵进液接口1051,另一端对接散热器出液接口1036;吸热装置101与液冷散热器103之间通过管路三1043连接,管路三1043的一端对接吸热装置出液接口1017,另一端对接液冷散热器进液接口1035,组成一个密闭的循环回路。
工作时,液泵将灌液箱的超导液抽出并传输至吸热装置101(动力源泉,使超导液流动);然后,超导液经过吸热装置101将模组光源201的热量带走并传送至液冷散热器103,起到转移模组光源201热量的作用;其次,经过吸热装置101的热液(超导液)通过液冷散热器103散热降温变成冷液,起到降温作用,同时液冷散热器103在通过设置在其底部的风扇102强制散热后,其整体散热能力提升80%左右;经过散热后的冷液回流到液泵,如此循环,其实质就是一个液体循环散热的过程。
本实施例中液循环泵105底部固定设置有液泵减震垫106,用于减震、降噪。
本实施例中的液冷散热器103可以采用单排或者多排(双排、三排、N排)液冷散热器。如图8所示,双排液冷散热器即相对应地设置在液冷散热器103底部的风扇102个数也递增为两个;以此类推,可以采用三排或N排的液冷散热器,以满足不同功率散热。
本实施例中的吸热装置101也可以采用单排或多排吸热装置,所述多排吸热装置为多个吸热装置101通过吸热装置进液接口1016、吸热装置出液接口1017依次串联组成。
本实施例中的光路系统包括:模组光源201、挡光筒202、光源透镜组件204、光源支架组件203、光源固定板205;
模组光源201通过光源支架组件204进行定限位并固定在光源固定板205上,吸热装置101设置在模组光源201与光源固定板205之间;挡光筒202的一端对接光源支架组件203,挡光筒204另一端对接光源透镜组件204,形成光路系统;
在光源支架组件204上设置有台阶,可保障挡光筒与光源支架组件对接后,无漏光。
用作成像灯时,模组光源的出光口至光源透镜组件的透镜平面距离为160±0.5mm(透镜凸面朝光源方向),光圈距离透镜平面距离25≤0.5mm,配以不同角度的透镜组可以满足不同角度的光斑成像。
用作聚光灯时,模组光源匹配不同尺寸菲涅尔透镜或平凸镜,形成光路可达到最佳光斑效果。
本实施例提供的光路散热组合系统还包括:开关电源3;驱动模块4;主控显示模块5;驱动模块4及主控显示模块5通过支架三603与驱动安装板401固定连接,驱动安装板401通过支架二602与光源固定板205连接,开关电源3,和液冷散热器103及风扇102组成的液冷散热模块固定在支架二602底部,从而实现驱动模块4,主控显示模块5,与光路系统及散热系统的连接。
支架二602下面还设有底基板7,底基板7与支架二602之间通过两支架一601进行限位连接;底基板7的后端与支架三603连接;底基板7上设有进风口701,支架二602上设有出风口6021,风扇102的底端和顶端分别对应进风口701、出风口6021。
主控显示模块5包括后盖板、控制主板、显示模块和若干插线接头;控制主板、显示模块和若干插线接头均以后盖板为载体安装固定在后盖板上;支架三603与后盖板固定连接。
模组光源201为多色模组光源时,可在模组光源的出光口设置匀光片。
本实施例应用液冷散热系统对LED光源进行散热,同时结合风冷散热系统对LED光源进行散热,不仅可以提升散热效率,同时,还能从很大程度上节省空间,减少设计成本。
吸热装置101紧贴模组光源201设置,能及时将模组光源201散发的热量吸收并传送到液冷散热器103,将热量及时散发。
本实施例中风扇102设置在液冷散热器103的下方,风扇102将冷空气从底基板7的进风口701吸入,通过液冷散热器103,进行热交换之后,热空气从支架二602的出风口6021排出;由于热气流是往上升的,因此能产生由上而下顺气流的主动式空气流,将液冷散热器103管道上产生的热量带到空气中,从而保障LED光源模组产生的热量能及时快速地散发。
在本实施例中,挡光筒202具有三个作用:1)防止漏光;2)隔绝光辐射的热量,热量通过光辐射出去,分担散热器散热的压力。
本实施例提供的光路散热组合系统各模块之间相对独立,便于拆装检修和维护。
本实施例提供的光路散热组合系统具有很好的散热效率,能广泛运用于大功率LED成像灯及聚光灯中。
本实施例是一种拆装方便、方便检修、高光效、低成本、散热能力佳且使用寿命长的光路液冷风冷组合散热系统。
实施例2
如图10-12所示,本实施例与实施例1的区别在于:
当循环管路1033采用铝管或铜管等金属管道时,可根据实际的需要,设置成如图10所示的不同形状的金属循环管道;或者,将金属管或循环管路与型材散热器相嵌的组合管道。
实施例1中吸热装置101的盖板1013内侧的凹槽圆柱体10131也可以设置成环形导流槽10131’,吸热装置主体1011内的凸台圆柱体10111与盖板1013内侧的环形导流槽10131’形成互联互通的流道。一方面凸台圆柱体10111、环形导流槽10131’能增加腔体内的散热面积,另一方面可将超导液进行分流,从而使超导液更加充分的带走热量。相比实施例1中的凹槽圆柱体10131,环形导流槽10131’更能突显导液进入吸热装置101内的导流作用。
对比实施例:
本实施例提供一种风冷热管散热系统,如图13所示,具体包括:热管散热器1’;热管散热风扇2’、基板3’和加热块4’。所述热管散热器由散热片和热管组成,热管的一端嵌入基板3’中,基板3’设置在加热块4’下面,热管散热风扇2’设置在热管散热器1’下面。
加热块4’靠基板3’和嵌入基板3’的热管将热量传导到另一端,热管散热风扇2’在另一端的散热片底部强制散热。
将上述对比实施例与本发明的实施例1进行散热能力测试,具体的测试条件、测试工具及测得的数据如表1、表2:
表1对比实施例的风冷热管散热系统的散热能力数据情况表
表2实施例1的液冷风冷组合散热系统的散热能力数据情况表
结论:
加热块的温度T1与环境温度T2的温差越小,则表示散热越快,即散热系统的散热能力越好;从表1和表2中的数据对比可以得知:
表1对比实施例的风冷热管散热系统的温度差在35℃左右,表2本发明实施例1的液冷风冷组合散热系统的温度差在30℃左右,显然,本发明实施例1提供的液冷风冷组合散热系统的散热能力高于对比实施例提供的风冷热管散热系统。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种大功率LED光路散热组合系统,包括光路系统与散热系统;其特征在于,
所述散热系统为液冷风冷组合散热系统,具体包括:吸热装置、液冷散热器、风扇、液冷管路、液循环泵;
所述吸热装置的内部为空心结构并带有导流槽,外部设吸热装置进液接口和吸热装置出液接口;所述吸热装置包括吸热装置主体和盖板,吸热装置主体和盖板两者之间设置有密封圈并通过螺钉固定连接,吸热装置进液接口和吸热装置出液接口设置在盖板上;所述吸热装置主体内设有凸台圆柱体,所述导流槽为设置在盖板内侧的环形导流槽,所述凸台圆柱体与环形导流槽相匹配,两者相嵌后形成互联互通的液体流道;或者,所述盖板内侧的环形导流槽设置成凹槽圆柱体,吸热装置主体内的凸台圆柱体与盖板内侧的凹槽圆柱体形成互联互通的液体流道;
所述风扇固定安装在液冷散热器底部,组成液冷风冷散热模块;
所述液冷散热器设有密封的液循环管路,并设有散热器进液接口和散热器出液接口;所述液冷散热器具体包括:液腔一、液腔二、循环管道及若干散热片,循环管道的一端连接液腔一,其另一端连接液腔二,从而形成一个密封的液循环管路,所述若干散热片紧密贴合在循环管道外侧,所述液冷散热器还设有散热器进液接口和散热器出液接口;所述散热器进液接口和散热器出液接口设置在液腔一的外壁上;
所述液循环泵为液泵与灌液箱一体的结构,包括液泵与灌液箱,所述灌液箱中设有超导液,所述液循环泵设有液泵出液接口和液泵进液接口;所述液循环泵内还设有温度传感器,用于检测超导液温度;
所述液循环泵、吸热装置、液冷散热器之间依次通过若干液冷管路连接,所述液冷管路
具体包括管路一、管路二、管路三;所述液循环泵与吸热装置之间通过管路一连接,所述管路一的一端对接液泵出液接口,另一端对接吸热装置进液接口;所述液循环泵与液冷散热器之间通过管路二连接,所述管路二的一端对接液泵进液接口,另一端对接散热器出液接口;所述吸热装置与液冷散热器之间通过管路三连接,所述管路三的一端对接吸热装置出液接口,另一端对接液冷散热器进液接口,组成一个密闭的循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述液循环泵底部固定设置有液泵减震垫,用于减震、降噪。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述液冷散热器采用单排或者多排液冷散热器,所述多排液冷散热器相对应地设置在液冷散热器底部的风扇个数也对应递增。
4.根据权利要求1所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述吸热装置采用单排或多排吸热装置,所述多排吸热装置为多个吸热装置通过吸热装置进液接口、吸热装置出液接口依次串联组成。
5.根据权利要求1所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述液冷散热器的循环管道可以为塑胶软管或金属管道铝,也可以为塑胶软管与金属管道对接搭配的管道;
当所述液冷散热器的循环管道设置成金属管道时,可以设置成不同形状的金属循环管道;也可以设置成金属管道与散热翅片相嵌或者将金属管或循环管路与型材散热器相嵌的组合管道。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述光路系统包括:模组光源、挡光筒、光源透镜组件、光源支架组件、光源固定板;
所述模组光源通过光源支架组件进行定限位并固定在光源固定板上,所述吸热装置设置在模组光源与光源固定板之间;所述挡光筒的一端对接光源支架组件,挡光筒另一端对接光源透镜组件,形成光路系统;
在所述光源支架组件上设置有台阶,用于保障挡光筒与光源支架组件无漏光对接。
7.根据权利要求1-5任一所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述光路散热组合系统还包括开关电源;驱动模块;主控显示模块;所述驱动模块及主
控显示模块通过支架三与驱动安装板固定连接,所述驱动安装板通过支架二与光源固定板连接,所述开关电源,和液冷散热器及风扇组成的液冷散热模块固定在支架二底部,从而实现驱动模块,主控显示模块,与光路系统及散热系统的连接。
8.根据权利要求7任一所述的一种大功率LED光路散热组合系统,其特征在于,
所述支架二下面还设有底基板,所述底基板与支架二之间通过两个支架一连接;底基板的后端与支架三连接;所述底基板上设有进风口,所述支架二上设有出风口,所述风扇的底端和顶端分别对应进风口、出风口。
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