CN111578231A - 一种led远近光模组主动均匀散热设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED远近光模组散热设备及方法，旨在提供一种散热效果更好、散热效率高、体积小且安装方便的LED远近光模组主动均匀散热设备及方法。它包括涡流风机、风管和远近光模组，涡流风机包括涡流风扇和用于支撑涡流风扇的风扇支架，远近光模组包括风道、散热器、反射镜和灯珠板，反射镜设置在散热器的下方，散热器包括平行布置的散热翅片，相邻的散热翅片之间形成供空气流通的间隙，所述涡流风机的送风口与风管的一端连接，风管远离涡流风机的另一端与远近光模组的风道连接，所述风道远离风管的一端与散热翅片之间的间隙连通，散热翅片邻近风道处设有导流叶片，所述导流叶片向风管方向弯曲。采用本发明，大功率LED灯能获得均匀散热的效果。

Description

一种LED远近光模组主动均匀散热设备及方法

技术领域

本发明涉及汽车车灯散热技术领域，具体涉及一种LED远近光模组主动均匀散热设备及方法。

背景技术

前组合灯作为汽车上的一个重要组成部分，主要用于夜间照明，给驾驶员提供良好的照明，了解道路交通情况，从而减少交通事故发生的概率。一般的前组合灯主要有如下功能：远光灯、近光灯和转向灯，有些还具有日间行车灯功能。车灯技术发展到当前，远近光灯主流的发光光源基本是靠LED灯发光。可是LED灯在工作的同时会产生大量的热量，温度过高时就会影响灯珠的寿命，严重时会直接造成灯珠损坏而失效，同时也会烤化结构件或者使结构件变形。当车灯采用LED灯珠时往往会考虑车灯的散热问题。

目前，市场上的LED灯散热的方式大致为以下几种：FR4结构散热、铝基板散热、FPC增加铝基补强散热和增加散热器散热。FR4结构内部布有铜丝，可以达到自散热；铝基板和FPC贴铝补强都是在灯珠下方贴铝片（因为铝的导热系数高，往往用来做散热材料，在某些特定状态下，铝片就可以达到很好的散热效果）。像远近光这种高功率的灯珠器件，现有技术中经常采用散热器来进行散热，但是散热器实际的散热效果并不能完全解决大功率LED灯泡的散热问题，而最终的解决办法就是增加灯腔内部空间，然而结果不尽人意。少数高端车型也会采用增加风扇来达到主动散热的效果。

FR4结构只能靠自身散热，往往只能适用功率极低的灯珠器件，铝基板和FPC贴铝补强也只能适用比较低功率的灯珠，像远近光这种高功率的灯珠器件就不适合用FR4结构或者铝基板。用散热器（散热器只能布置在壳体内部）散热的话，会对灯腔内部空间有很大的要求，占据大量空间，空气对流相对较差。有的远近光灯珠板绘在灯内进行调节，也会占据一定的空间，所以仅靠散热器是很难满足散热要求的。而对于一些功率大且分布比较散的灯珠板，单一的散热器没法对各个区域都能进行均匀散热。

中国专利公开号CN208382055U，公开日2019年1月15日，发明创造的名称为一种LED车灯散热装置，该申请案公开了一种LED车灯散热装置，包括LED车灯散热体、LED芯片、绝热固定壳体；所述绝热固定壳体上设有与LED芯片配合的透光孔，所述绝热固定壳体壁上的透光孔处设有与LED芯片匹配的反光凹面，所述反光凹面上设有反光层；该实用新型LED车灯散热装置，在绝热固定壳体夹持导热杆，减少了LED芯片产生的热量向LED车的灯罩内的传递，增加了通过导热杆向散热翅片座传递的热量，从而降低了LED车得灯罩内的温度。。其不足之处仅仅采用导热杆把LED芯片产生的热量传递到散热翅片上，该方案只适用于低功率的LED灯珠的散热，无法满足大功率LED灯的散热需求。。

发明内容

本发明克服了现有LED车灯散热效率低、散热不均、散热效果差的缺点，提供了一种散热效果更好、散热效率高、体积小且安装方便的LED远近光模组主动均匀散热设备及方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种LED远近光模组主动均匀散热设备，包括涡流风机、风管和远近光模组，涡流风机包括涡流风扇和用于支撑涡流风扇的风扇支架，远近光模组包括风道、散热器、反射镜和灯珠板，反射镜设置在散热器的下方，散热器包括平行布置的散热翅片，相邻的散热翅片之间形成供空气流通的间隙，所述涡流风机的送风口与风管的一端连接，风管远离涡流风机的另一端与远近光模组的风道连接，所述风道远离风管的一端与散热翅片之间的间隙连通，散热翅片邻近风道处设有导流叶片，所述导流叶片向风管方向弯曲。

本发明的涡流风机，内部设有可以起到鼓风作用的涡流风扇。在涡流风扇和散热片之间设置引导风向的风管，风管可以把涡流风扇吹出来的风引导到远近光模组的风道中，然后风再沿着散热翅片邻近风道处的导流叶片穿过散热翅片之间的间隙，这样就提高了散热器周围的空气对流速度，可以快速带走热量。当灯珠板的灯珠温度到达预设的临界值，涡流风扇会自动开启鼓风，通过风管、风道把较高压力的风输送到散热器。涡流风扇与散热器保持一定距离后（中间有风管作为连接件），散热器周围有一定的空间来允许近光灯和远光灯的支架上下自由调节。当灯珠温度下降到临界值以下时，涡流风扇会自动停止工作，停止主动通风散热，节省能源。

作为优选，所述间隙从邻近风管的一端向远离风管的一端逐渐增大。这里所说的间隙表示的是散热翅片之间形成的通道宽度。散热器上不同的区域与涡流风扇的距离都不同，与涡流风扇距离越远的地方，由于阻力影响，风力会比较小，散热效率会变差。为了改善距离涡流风扇较远处的散热器的散热效果，所以要保证风量，可以通过增大前面所说的通道宽度来增加通风面积，这样可以保证风量能够均匀地作用到散热器的不同区域。

作为优选，所述的风管采用软质材料制成。近光模组在整灯内部需要进行调光以满足光学要求，所以整体近光模组会在壳体内会有相对的上下或左右的运动。采用了软质的材料来制作风管。利用软质材料制成的风管有两个好处：一方面，当近光模组在调光过程中进行转动时，与近光模组连接的软质风管能够发生形变以适应近光模组的位置变化，保证风管出风不受影响，在结构布置时也更加方便；另一方面，软质风管在与风道连接安装时更加便利，只需设计一定的压迫量，就能够稳定安装，还能保证风量不从风管和风道的连接处漏出。

作为优选，所述风管包括近光风管和远光风管，所述反射镜包括近光反射镜和远光反射镜，近光风管通过风道和近光反射镜连接，远光风管通过风道和远光反射镜连接。远近光模组是包含远光模组和近光模组的，这两个模组独立工作且具有各自对应的反射镜，分别为远光反射镜和近光发射镜。由于远光模组和近光模组的功率不同，所以发热量不一样，通风是需要的风量也不一样。将风管分成近光风管和远光风管，然后与对应的灯光模组对接，可以有效地提高涡流风扇的通风效率和效果。还可以根据远光模组和近光模组之间的功率比来调整远光风管和近光风管之间的比例大小来分配涡流风扇制造的风量。

本发明还公开了一种在制造上述设备时采用的模组零件快速定位安装方法：

一：涡流风扇通过螺丝锁附的形式固定在风扇支架上；

二：近光风管为软质材料制成，在与风扇支架装配时，由于近光风管是软的、有弹性的，可以被压缩并发生一定的形变，那么在安装时近光风管会被撑开，卡上卡扣后，便能与风扇支架牢固安装，近光风管一端固定在风扇支架上，另一端固定在散热器上，两端安装方式采用卡接形式；

三：近光反射镜外设有近光装饰圈，近光装饰圈主要是起到装饰作用，装配时靠卡接以及两个定位点与近光反射镜固定；

四：散热器正面预先装有近光LED灯珠板，灯珠板与散热器之间用冷镦固定，散热器与近光反射镜装配时，先卡接预固定，再用螺丝锁附，装配简单可靠。

本发明还公开了一种采用上述散热设备进行LED远近光模组主动均匀散热的方法：

一、计算远光与近光的总功率的比值；

二、根据功率比，调整近光风管和远光风管的开口（开口指的是风管和涡流风机送风口连接的口子）大小，功率较大的灯匹配更大开口的风管；

三、散热翅片之间的间隙离风管越远，间隙的宽度也就越大；

四、涡流风机开启通风散热，冷风先后进过风管、风道、散热翅片之间的间隙，最后穿过散热翅片的间隙对反射镜进行散热。

作为优选，近光风管和远光风管的开口大小可以根据CAE的模拟分析来进行调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用了涡流风扇、风管和风道的结构，可以实现对LED远近光模组进行主动散热，提高散热效率，避免大功率的LED灯珠板因局部高温损坏灯腔；

散热翅片之间的间隔根据散热区域与风管之间的距离进行了调整，可以使散热器上各个区域都能均匀地得到涡流风扇带来的风量，对反射镜实现均匀散热；

根据远光功率和近光功率的不同，为远近光模组分别设置相应的远光风管和近光风管，使涡流风扇送出的风能够按比例分配到远光反射镜和近光反射镜上，实现精准有效地散热；

对近光模组采用快速定位安装的方式，采用螺丝锁附、卡扣卡接等连接方式，装配简单可靠；

近光风管采用软质材料制成，在安装时更加方便，尤其在近光灯上下左右调节时近光风管也会随之发生形变来适应而不会损坏。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的模组安装后的结构示意图

图中：涡流风扇1、风扇支架2、远光风管3、近光风管4、近光散热器5、近光反射镜6、远光反射镜7、远光散热器8、近光装饰圈9、风道10、散热翅片11、间隙12、导流叶片13、卡扣14。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种LED远近光模组主动均匀散热设备，包括涡流风机、风管和远近光模组，涡流风机包括涡流风扇1和用于支撑涡流风扇的风扇支架2，远近光模组包括风道、散热器、反射镜和灯珠板，反射镜设置在散热器的下方，散热器包括平行布置的散热翅片11，相邻的散热翅片11之间形成供空气流通的间隙12，所述涡流风机的送风口与风管的一端连接，风管远离涡流风机的另一端与远近光模组的风道10连接，所述风道10远离风管的一端与散热翅片11之间的间隙12连通，散热翅片11邻近风道10处设有导流叶片13，所述导流叶片13向风管方向弯曲。所述间隙12从邻近风管的一端向远离风管的一端逐渐增大。所述的风管采用EPDM橡胶材料制成。风管包括近光风管4和远光风管3，反射镜包括近光反射镜6和远光反射镜7，近光风管4通过风道10和近光反射镜6连接，远光风管3通过风道10和远光反射镜7连接。

根据远光和近光的总功率的比值，利用CAE模拟分析对近光风管4和远光风管3的开口大小进行调节，使涡流风扇1鼓出的风可以按比例分配到近光反射镜6和远光反射镜7。由于散热器上距离风管越远的地方，散热翅片11之间间隙12会越大，可以保证散热器距离风管的较远的一端获得的风量和散热器靠近风管的一端一样大，实现均匀地对散热器下反射镜进行散热。

在对整个设备中的模组零件进行安装时，（如图2所示）采用如下步骤：

一、涡流风扇1通过螺丝锁附的形式固定在风扇支架2上；

二、近光风管4为软质材料制成，在与风扇支架2装配时，由于近光风管4是软的、有弹性的，可以被压缩并发生一定的形变，那么在安装时近光风管4会被撑开，卡上卡扣14后，便能与风扇支架2牢固安装。近光风管4一端固定在风扇支架2上，另一端固定在散热器上，两端安装方式采用卡接形式；

三、近光反射镜6外设有近光装饰圈9，近光装饰圈9主要是起到装饰作用，装配时靠卡接以及两个定位点与近光反射镜6固定；

四、散热器正面预先装有近光LED灯珠板，灯珠板与散热器之间用冷镦固定。散热器与近光反射镜6装配时，先卡接预固定，再用螺丝锁附。

Claims (7)

1.一种LED远近光模组主动均匀散热设备，其特征在于，包括涡流风机、风管和远近光模组，涡流风机包括涡流风扇和用于支撑涡流风扇的风扇支架，远近光模组包括风道、散热器、反射镜和灯珠板，反射镜设置在散热器的下方，散热器包括平行布置的散热翅片，相邻的散热翅片之间形成供空气流通的间隙，所述涡流风机的送风口与风管的一端连接，风管远离涡流风机的另一端与远近光模组的风道连接，所述风道远离风管的一端与散热翅片之间的间隙连通，散热翅片邻近风道处设有导流叶片，所述导流叶片向风管方向弯曲。

2.根据权利要求1所述的一种LED远近光模组主动均匀散热设备，其中，所述间隙从邻近风管的一端向远离风管的一端逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种LED远近光模组主动均匀散热设备，其中，所述的风管采用软质材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种LED远近光模组主动均匀散热设备，其中，所述风管包括近光风管和远光风管，所述反射镜包括近光反射镜和远光反射镜，近光风管通过风道和近光反射镜连接，远光风管通过风道和远光反射镜连接。

5.根据权利要求4所述的一种LED远近光模组主动均匀散热设备，其中，该设备中的模组零件之间采用快速定位安装方式，步骤如下：

一、涡流风扇通过螺丝锁附的形式固定在风扇支架上；

二、近光风管为软质材料制成，在与风扇支架装配时，由于近光风管是软的、有弹性的，可以被压缩并发生一定的形变，那么在安装时近光风管会被撑开，卡上卡扣后，便能与风扇支架牢固安装，近光风管一端固定在风扇支架上，另一端固定在散热器上，两端安装方式采用卡接形式；

三、近光反射镜外设有近光装饰圈，近光装饰圈主要是起到装饰作用，装配时靠卡接以及两个定位点与近光反射镜固定；

四、散热器正面预先装有近光LED灯珠板，灯珠板与散热器之间用冷镦固定，散热器与近光反射镜装配时，先卡接预固定，再用螺丝锁附。

6.一种采用权利要求1-4所述的LED远近光模组主动均匀散热设备的LED远近光模组主动均匀散热方法，方法如下：

一、计算远光与近光的总功率的比值；

二、根据功率比，调整近光风管和远光风管的开口（开口指的是风管和涡流风机送风口连接的口子）大小，功率较大的灯匹配更大开口的风管；

三、散热翅片之间的间隙离风管越远，间隙的宽度也就越大；

四、涡流风机开启通风散热，冷风先后进过风管、风道、散热翅片之间的间隙，最后穿过散热翅片的间隙对反射镜进行散热。

7.根据权利要求6所述的一种LED远近光模组主动均匀散热方法，其中，近光风管和远光风管的开口大小可以根据CAE的模拟分析来进行调节。

Images