CN109611777A - 一种高聚光高散热led车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高聚光高散热LED车灯，与散热器安装座一体成型的翅片组件，翅片组件包括两个以上圆周分布的散热翅片，散热翅片的一端与散热器安装座相连，散热翅片自与散热器安装座相连的一端向外呈弧线延伸，相邻的散热翅片之间具有风槽，在散热翅片内侧设有第一缺口部，所述第一缺口部延伸至散热翅片靠近散热器安装座的一端，所述第一缺口部在散热翅片组件中间形成第一空腔结构，风扇设在第一空腔结构中，当风扇旋转时，风槽内进入到第一空腔结构侧壁的第一风流方向与风扇旋转时产生的第二风流方向形成A角度，0°<A<45°，该LED车灯具有散热效果好、寿命长、噪音低的优点。

Description

一种高聚光高散热LED车灯
技术领域
本发明涉及LED车灯领域，具体涉及一种高聚光高散热LED车灯。
背景技术
汽车作为大众常用的交通运输工具，需要具备在夜间或黑暗环境中运行的能力，所以汽车必须装备汽车灯，优质的汽车灯光源，使我们的夜间行驶之路更有保障，因此追求更优质的光源就成为车主和厂商共同的目的，LED因其自身特性的优势，逐渐取代了传统的卤素灯，LED车灯单色性好、抗震性好,效率高、能耗低，体积小、重量轻，照射效果更聚光，安装简易，但LED车灯在照明的过程中，在电子和空穴复合时，并不能都产生光子，通常称为由“电流泄露”而使PN区载流子的复合率降低，即泄露电流转化成热能，同时内部产生的光子约有70％无法射到芯片外部，而是停留在芯片上从而转化为热量，总的来说，外界输送给LED的电能并没有全部转化为光能，而是大部分转化为了热能，使LED车灯内部温度升高，如果不及时散热，将大大降低LED车灯的使用寿命，发生电子故障，损坏电子部件或灯具，增加了维修和更换成本，因此散热是LED车灯需要解决的最大的问题，LED车灯安装位置有限，在较小的空间内，热量不容易疏散出去，因此LED散热是一个急需克服的难点。
在授权公告号为CN 206592974 U的实用新型专利文件中，公开了一种新型散热LED汽车灯，包括依次可拆固定连接在一起的灯体、灯盘、散热器、风扇和外壳，所述散热器由两个半环形的散热片组成，所述风扇包括风扇叶片和风扇座，该散热LED汽车灯采用可拆固定连接方式来固定连接LED汽车灯的各部件，使得LED汽车灯拆装方便，同时，便于更换部件(损坏部件)，减少不必要的浪费，大大降低维修更换成本，但该LED汽车灯所采用的散热器及风扇的构造，且只是简单地利用风扇将散热片上的热量吹出到汽车壳体外，但是这种方式仍然限制了LED汽车灯的散热效率。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种高聚光高散热LED车灯，该LED车灯具有散热效果好、寿命长、噪音低的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种高聚光高散热LED车灯，包括灯体和散热装置，灯体的一端与散热装置固定连接，散热装置包括散热器和风扇，所述散热器包括散热器安装座、与散热器安装座一体成型的翅片组件，翅片组件包括两个以上圆周分布的散热翅片，散热翅片的一端与散热器安装座相连，散热翅片自与散热器安装座相连的一端向外呈弧线延伸，相邻的散热翅片之间具有风槽，在散热翅片内侧设有第一缺口部，所述第一缺口部延伸至散热翅片靠近散热器安装座的一端，所述第一缺口部在散热翅片组件中间形成第一空腔结构，风扇设在第一空腔结构中，当风扇旋转时，风槽内进入到第一空腔结构侧壁的第一风流方向与风扇旋转时产生的第二风流方向形成A角度，0°<A<45°。
LED车灯散热分为热传导和热交换，采用上述散热结构，随着风扇的旋转，外界的冷空气不断由散热翅片之间的间隙进入到散热装置和灯体的内部，为灯体降温，在本发明中利用翅片的弯折方向控制进入散热器内部的冷空气的流向，在散热器内部设置风扇，增强了空气的流通性，风扇的旋转方向产生的风流方向与散热翅片之间的风流方向形成一定的夹角，则冷空气进入的方向与风扇旋转时带动形成的空气流方向一致，降低了冷空气流在散热翅片上辐向上的滑移损失，使更多的冷空气在风扇的旋转下从散热翅片之间的间隙被带入或带出散热装置内，从而增大与灯体换热的空气流通性，增大了单位时间内进入散热装置内部的冷空气流体积和流量，提升了完成热交换的效率，更快更好的为灯体降温，另一方面减少了直接吹向和停留在散热翅片上的风流量，有效的降低了风流于散热翅片外围由于空气遇到碰撞而形成的蜂鸣，降低了照明时产生的噪音；同时，相较于现有技术中一种新型散热LED汽车灯的花型散热机构上设有若干散热板，本发明中采用弯折的散热翅片，在散热器中的散热翅片外圆周和内圆周均相同的情况下，弯折的散热翅片的上、下表面更长，热传导接触面积更大，提高了散热效率；在散热翅片内侧设有第一缺口部，在风扇旋转过程中为扇叶留有旋转空间，使得风扇与散热翅片相匹配，使得增大散热装置的空气流通性，提高散热效果，保证了LED车灯的照明亮度，延长了LED车灯的使用寿命，降低维修和更换成本。
进一步的，在每片散热翅片另一端中间位置设有向安装座中心方向延伸到散热翅片中部的第二凹槽，
采用上述结构，通过设置第二凹槽能进一步增大了散热接触面积，也增多了冷空气的流入通道，热传导和热扩散效率更高，散热效果更好。
进一步的，散热翅片为圆周等间距分布，使散热翅片的散热面分布更加均匀，冷空气进入更加均衡，全方位的有效散热，避免局部过热造成电子部件材料的变形和损坏。
进一步的，所述翅片组件还包括设在散热翅片之间的呈环形分布的风扇固定翅片，风扇固定翅片的一端与散热器安装座相连，风扇固定翅片的另一端与散热器安装座的外侧壁弯曲设置，风扇固定翅片的弯曲方向与散热翅片的弯曲方向相同，用来固定风扇的同时，风扇固定翅片也具有散热功能，增加了散热片的数量，增大了散热面积和进风通道的数量。
进一步的，风扇固定翅片上设有螺纹孔，用于固定风扇，使风扇能够更好地固定在散热器上。
进一步的，风扇包括扇叶、电机、风扇安装架和圆柱形的扇叶安装座，扇叶沿扇叶安装座圆周方向均匀分布在扇叶安装座外表面上，扇叶沿着风扇的旋转方向在前的一端靠近散热翅片，扇叶沿着风扇的旋转方向在后的一端远离散热翅片，
扇叶采用上述结构，在风扇旋转的过程中，扇叶起到导流的作用，空气流从扇叶靠前的一端，顺着扇叶迎风面和背风面，从扇叶靠后的一端流出，更容易将热交换完的空气流导流出LED车灯外，提高散热效果。
进一步的，风扇安装架包括压紧固定架和位于散热器安装座和扇叶安装座之间的安装板，压紧固定架与风扇固定翅片的螺纹孔对应的位置上设有沉头孔，
压紧固定架将风扇固定在散热器中并使其紧密结合，防止由于散热风扇长时间运转或汽车受到颠簸等情况，风扇脱落，压紧固定架和风扇固定翅片通过螺纹固定连接。
进一步的，灯体尾端设有外螺纹，散热器安装座设有与灯体尾端外螺纹相啮合的内螺纹。
灯体与散热器螺纹连接，连接紧密，便于组装拆卸，也方便维修更换。
进一步的，灯体尾部设有第二空腔结构，电机设在第二空腔结构内，电机驱动轴穿过安装板与扇叶连接；灯体尾部靠近外螺纹处设有过线孔，
电机通过驱动轴带动扇叶旋转，电机工作过程中，会产生热量，将电机设在第二空腔结构内，电机产生的热量通过灯体尾部的柱壁传导给散热器，以起到散热的目的，同时也可以过线孔将热量散到外界空气中，通过降低电机的温度，提高电机使用寿命。
附图说明
图1为本发明高聚光高散热LED车灯的立体结构示意图。
图2为本发明高聚光高散热LED车灯的主视图。
图3为本发明高聚光高散热LED车灯的左视图。
图4为图3中A-A处的剖视图。
图5为本发明散热装置的立体结构示意图。
图6为本发明散热装置的俯视图。
图7为本发明散热器的立体结构示意图。
图8为本发明散热器的的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1～8所示，一种高聚光高散热LED车灯，包括灯体1和散热装置2，散热装置2包括散热器21和风扇22，散热器21包括散热器安装座211、与散热器安装座211一体成型的翅片组件212，散热翅片的一端与散热器安装座211连接，并翅片组件212包括两个以上呈环形分布的等间距分布散热翅片2121和设在散热翅片2121之间的呈环形阵列分布的风扇固定翅片2122，散热翅片自与散热器安装座相连的一端向外呈弧线延伸，相邻的散热翅片之间具有风槽21211，散热翅片2121的另一端与沿散热器安装座211外侧壁圆周弯折设置，本实施例中，如图5所示，散热翅片沿着散热器安装座的逆时针方向弯曲设置，风扇固定翅片2122的弯折方向与散热翅片2121的弯折方向相同，用来固定风扇22的同时，也具有散热功能，增加了散热片的数量，增大了散热面积和进风通道的数量，在散热翅片2121内侧设有第一缺口部，第一缺口部延伸至散热翅片2121靠近散热器安装座211的另一端，第一缺口部在散热翅片组件212中间形成圆形第一空腔结构213，风扇22设在第一空腔结构213中，当风扇旋转时，风槽内进入到第一空腔结构侧壁的第一风流方向F3与风扇旋转时产生的第二风流方向F2形成A角度，0°<A<45°，风扇22可以为鼓风扇或抽风扇，一种实施例中，如图5所示，风扇旋转方向F1为顺时针方向，风扇的风流方向F2(即旋转方向的切线方向)与相邻散热翅片之间的风流方向F3形成一定的夹角A，0°≤A<45°，从而使得当风扇沿着F1方向旋转时，从散热翅片之间风槽进入空气的风流方向F3被带入风扇旋转风流中，然后从风扇叶片上或风扇侧壁位置被带出；该实施例由于是通过将灯体内的热量由风扇带出散热装置外，从而能防止将空气引入散热装置内时导致风流对灯体出光效果的影响；另外一种实施例中，风扇的旋转方向也可以是逆时针方向，这时是风扇将空气从风扇的叶片或侧壁吸入到散热装置内，这种情况下风扇的风流方向与图5中F2相反，散热翅片之间的风流方向与图5中F3方向相反，在每片散热翅片2121中间位置设有贯穿内外的第二凹槽2121a，第二凹槽2121a延伸至散热翅片2121的中部，进一步增大了散热接触面积，也增多了冷空气的流入通道。
LED车灯散热分为热传导和热交换，采用上述散热结构，随着风扇22的旋转，外界的冷空气不断由散热翅片2121之间的间隙进入到散热装置2和灯体1的内部，为灯体1降温，在本发明中利用翅片的弯折方向控制进入散热器21内部的冷空气的流向，在散热器21内部设置风扇22，增强了空气的流通性，风扇的旋转方向产生的风流方向与散热翅片之间的风流方向形成一定的夹角，则冷空气进入的方向与风扇22旋转时带动形成的空气流方向一致，降低了冷空气流在散热翅片2121上辐向上的滑移损失，使更多的冷空气被直接向前推送，增大了单位时间内进入散热装置2内部的冷空气流体积和流量，提升了完成热交换的效率，更快更好的为灯体1降温，散热翅片2121的散热面分布也均匀，冷空气进入更加均衡，避免局部过热造成电子部件材料的变形和损坏，另一方面减少了直接吹向和停留在散热翅片2121上的风流量，有效的降低了风流于散热翅片2121外围想成的蜂鸣，降低了照明时产生的噪音；同时，相较于现有技术中一种新型散热LED汽车灯的花型散热机构上设有若干散热板，本发明中采用弯折的散热翅片2121，在散热器21中的散热翅片2121外圆周和内圆周均相同的情况下，弯折的散热翅片2121的上、下表面更长，热传导接触面积更大，提高了散热效率；在散热翅片2121内侧设有第一缺口部，在风扇22旋转过程中为扇叶221留有旋转空间，同时，降低了散热片的径向宽度，减少了热量的传输途径，使热量更好的传输到外界空气中，每片散热翅片2121中间位置设有贯穿内外的第二凹槽2121a，保证了散热效果，保证了LED车灯的照明亮度，延长了LED车灯的使用寿命，降低维修和更换成本。
风扇22包括扇叶221、电机222、风扇安装架223和圆柱形的扇叶安装座224，扇叶221沿扇叶安装座223圆周方向均匀分布在扇叶安装座223外表面上，扇叶221沿着风扇22的旋转方向上在前的一端(即图中2211)靠近散热翅片，扇叶221沿着风扇22的旋转方向上在后的一端(即图中2212)远离散热翅片，风扇安装架223包括压紧固定架2231和位于散热器安装座211和扇叶安装座223之间的安装板2232，风扇固定翅片2122上设有螺纹孔2122a，压紧固定架2231与风扇固定翅片的螺纹孔2122a对应的位置上设有沉头孔2231a。
扇叶221采用上述结构，在风扇旋转的过程中，扇叶221起到导流的作用，空气流从扇叶221靠前的一端，顺着扇叶221迎风面和背风面，从扇叶221靠后的一端流出，更容易将热交换完的空气流导流出LED车灯外，提高散热效果；压紧固定架2231将风扇22固定在散热器21中并使其紧密结合，防止由于散热风扇长时间运转或汽车受到颠簸等情况，风扇22脱落，压紧固定架2231和风扇固定翅片2122通过螺纹固定连接。
灯体1尾端设有外螺纹，散热器安装座211设有与灯体1尾端外螺纹相啮合的内螺纹，灯体1与散热器21螺纹连接，连接紧密，便于组装拆卸，也方便维修更换，灯体1尾部设有第二空腔结构11，电机222设在第二空腔结构11内，电机222驱动轴穿过安装板2232与扇叶221连接；灯体1尾部靠近外螺纹处设有过线孔12。
电机222通过驱动轴带动扇叶221旋转，电机222工作过程中，会产生热量，将电机222设在第二空腔结构内，电机222产生的热量通过灯体1尾部的柱壁传导给散热器21，以起到散热的目的，同时也可以过线孔将热量散到外界空气中，通过降低电机222的温度，提高电机222使用寿命。

Claims (9)

1.一种高聚光高散热LED车灯，其特征在于：包括灯体和散热装置，灯体的一端与散热装置固定连接，散热装置包括散热器和风扇，所述散热器包括散热器安装座、与散热器安装座一体成型的翅片组件，翅片组件包括两个以上圆周分布的散热翅片，散热翅片的一端与散热器安装座相连，散热翅片自与散热器安装座相连的一端向外呈弧线延伸，相邻的散热翅片之间具有风槽，在散热翅片内侧设有第一缺口部，所述第一缺口部延伸至散热翅片靠近散热器安装座的一端，所述第一缺口部在散热翅片组件中间形成第一空腔结构，风扇设在第一空腔结构中，当风扇旋转时，风槽内进入到第一空腔结构侧壁的第一风流方向与风扇旋转时产生的第二风流方向形成A角度，0°<A<45°。
2.根据权利要求1所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：在每片散热翅片另一端中间位置设有向安装座中心方向延伸到散热翅片中部的第二凹槽。
3.根据权利要求1所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：所述散热翅片为圆周等间距分布。
4.根据权利要求1～3任一项中所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：所述翅片组件还包括设在散热翅片之间的呈环形分布的风扇固定翅片，风扇固定翅片的一端与散热器安装座相连，风扇固定翅片的另一端与散热器安装座的外侧壁弯曲设置，风扇固定翅片的弯曲方向与散热翅片的弯曲方向相同。
5.根据权利要求4所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：风扇固定翅片上设有螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：所述风扇包括扇叶、电机、风扇安装架和圆柱形的扇叶安装座，扇叶沿扇叶安装座圆周方向均匀分布在扇叶安装座外表面上，扇叶沿着风扇的旋转方向在前的一端靠近散热翅片，扇叶沿着风扇的旋转方向在后的一端远离散热翅片。
7.根据权利要求6所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：风扇安装架包括压紧固定架、位于散热器安装座和扇叶安装座之间的安装板，压紧固定架与风扇固定翅片的螺纹孔对应的位置上设有沉头孔。
8.根据权利要求1中所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：灯体尾端设有外螺纹，散热器安装座设有与灯体尾端外螺纹相啮合的内螺纹。
9.根据权利要求8中所述的高聚光高散热LED车灯，其特征在于：灯体尾部设有第二空腔结构，电机设在第二空腔结构内，电机驱动轴穿过安装板与扇叶连接；灯体尾部靠近外螺纹处设有过线孔。
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