CN201368433Y - 一种大功率led路灯散热器 - Google Patents

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杜明焕
李争显
华云峰
杜继红
王彦峰
徐海龙
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Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED路灯散热器，包括水平安装在LED芯片背板上的散热器基板，以及呈“十”字设置在散热器基板四周侧的四个散热装置；所述散热装置为由热管以及垂直设置在热管上且尺寸呈梯度变化的多个长方形散热鳍片组成的塔形散热结构，热管为内端部固定在散热器基板上且与散热器基板呈平行分布的传热管；所述多个长方形散热鳍片等间距分布在热管上且其长宽由外至内同比例逐渐增大，热管由内至外依次从所述多个长方形散热鳍片的几何中心穿过。本实用新型结构简单合理、使用操作方便且散热面积大、散热效率高，能同时有效利用垂直对流和其它方向自然风的换热作用。

Description

一种大功率LED路灯散热器
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明光源的散热装置，尤其是涉及一种大功率LED路灯散热器。
背景技术
发光二极管(LED)与传统白炽灯、荧光灯、高压汞灯等照明光源相比，具有发光效率高、寿命长、体积小、显色指数高且绿色环保等显著优点，是传统光源的理想替代品，并已取得应用。但大功率LED路灯的芯片发热量很高，若不能有效散热，将会引起LED芯片结温急剧升高，并导致发光效率降低、发光颜色改变，最终使LED的寿命显著降低。现有LED路灯的散热器散热效率低、结构复杂，其仅利用了垂直对流的空气散热作用，未能有效利用其它方向的自然风换热作用，因而较大程度地限制了大功率LED路灯的广泛应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大功率LED路灯散热器，其结构简单合理、使用操作方便且散热面积大、散热效率高，能同时有效利用垂直对流和其它方向自然风的换热作用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：包括水平安装在LED芯片背板上的散热器基板，以及呈“十”字设置在散热器基板四周侧的四个散热装置；所述散热装置为由热管以及垂直设置在热管上且尺寸呈梯度变化的多个长方形散热鳍片组成的塔形散热结构，所述热管为内端部固定在散热器基板上且与散热器基板呈平行分布的传热管；所述多个长方形散热鳍片等间距分布在热管上且其长宽由外至内同比例逐渐增大，热管由内至外依次从所述多个长方形散热鳍片的几何中心穿过。
所述散热器基板为铝质正方形基板。
所述热管的内端部底部与散热器基板的底面位于同一平面上，且热管为管内装有通过蒸发和凝结来传递热量的传导液的全封闭真空金属管。
所述热管和散热器基板之间，以及散热鳍片和热管之间均采用钎焊进行连接。
所述散热器基板与所述LED芯片背板的连接方式为胶液粘接。
所述热管在与散热器基板垂直的竖直面上呈Z形，且其为外侧固定所述多个长方形散热鳍片的部分位置高且内端部位置低的呈台阶状的Z形管；所述热管在与散热器基板平行的水平面上呈L形。
所述散热鳍片为铜质或铝质散热板。
所述散热器基板的厚度不小于热管直径的2倍，且其边长为所述LED芯片背板边长的1.2～2倍。
所述四个散热装置的结构相同，每个散热装置上所设置散热鳍片的间距为1～20mm，且由外至内散热鳍片长宽逐渐增大的比例为5～50％。
所述散热鳍片的尺寸为20mm×50mm～50mm×300mm，所述四个散热装置上所设置散热鳍片的总数量为10～500片。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、结构简单合理、加工制作方便且使用操作简便。2、设计新颖，构思巧妙，采用呈梯度变化的散热鳍片，并且散热鳍片垂直于LED芯片背板的热交换面和热管轴线，因此，不仅有效利用了垂直方向上的空气对流换热，同时有效利用了任何方向自然风对散热器实施的强制冷却，因而散热效率高，能够在无风和任何方向自然风的天气条件下对大功率LED芯片实施散热。综上所述，本实用新型结构简单合理、使用操作方便且散热面积大、散热效率高，能同时有效利用垂直对流和其它方向自然风的换热作用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为图1的左视图。
附图标记说明：
1-散热鳍片；2-热管；3-散热器基板。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2及图3所示，本实用新型包括水平安装在LED芯片背板上的散热器基板3，以及呈“十”字设置在散热器基板3四周侧的四个散热装置。所述散热装置为由热管2以及垂直设置在热管2上且尺寸呈梯度变化的多个长方形散热鳍片1组成的塔形散热结构，所述热管2为内端部固定在散热器基板3上且与散热器基板3呈平行分布的传热管。所述多个长方形散热鳍片1等间距分布在热管2上且其长宽由外至内同比例逐渐增大，热管2由内至外依次从所述多个长方形散热鳍片1的几何中心穿过。所述散热器基板3为铝质正方形基板。
所述散热器基板3与所述LED芯片背板的连接方式为胶液粘接。所述热管2和散热器基板3之间，以及散热鳍片1和热管2之间均采用钎焊进行连接。所述热管2的内端部底部与散热器基板3的底面位于同一平面上，该平面为本实用新型与所述LED芯片背板的热交换面；并且热管2为管内装有通过蒸发和凝结来传递热量的传导液的全封闭真空金属管。所述热管2在与散热器基板3垂直的竖直面上呈Z形，且其为外侧固定所述多个长方形散热鳍片1的部分位置高且内端部位置低的呈台阶状的Z形管；所述热管2在与散热器基板3平行的水平面上呈L形。
所述四个散热装置的结构相同，每个散热装置上所设置散热鳍片1的间距为1～20mm，且由外至内散热鳍片1长宽逐渐增大的比例为5～50％。实际使用过程中，LED功率为20～500W时，所述散热鳍片1的尺寸为20mm×50mm～50mm×300mm，所述四个散热装置上所设置散热鳍片1的总数量为10～500片。所述散热鳍片1为铜质或铝质散热板。所述散热器基板3的厚度不小于热管2直径的2倍，且其边长为所述LED芯片背板边长的1.2～2倍。
本实施例中，热管2的直径为6mm，散热器基板3为尺寸60mm×60mm的铝质基板，首先将热管2钎焊在散热器基板3上。所述热管2为全封闭的真空铜管，管内封装液体为水。所述散热鳍片1为铝质，且其垂直于铝质的散热器基板3，分为四组，即组成四个散热装置。每个散热装置上散热鳍片1的数量为55片，间隔为2mm，厚度0.5mm，并且位于最外端的尺寸最小的散热鳍片1长为50mm，宽为20mm，每一个散热装置上散热鳍片1的长宽由外之内依次递增5％。所述散热鳍片1的最低点高于铝质的散热器基板3的底面1mm。之后，采用导热银胶涂覆在LED功率为100W的铝质LED芯片背板上，与铝质的散热器基板3紧密连接。在25℃的静态空气环境下，本实用新型可将100W的LED芯片背板温度稳定在35℃以下；在25℃，风速为2～3米/秒的环境下，本实用新型可将100W的LED芯片背板温度稳定在31℃以下。
实施例2
本实施例中，热管2的直径为3mm，散热器基板3为尺寸20mm×20mm的铝质基板，首先将热管2钎焊在散热器基板3上。所述热管2为全封闭的真空铜管，管内封装液体为水。所述散热鳍片1为铜质，且其垂直于铝质的散热器基板3，分为四组，即组成四个散热装置。每个散热装置上散热鳍片1的数量为5片，间隔为15mm，厚度0.5mm，并且位于最外端的尺寸最小的散热鳍片1长为30mm，宽为10mm，每一个散热装置上散热鳍片1的长宽由外之内依次递增30％。之后，采用导热银胶涂覆在LED功率为20W的铝质LED芯片背板上，与铝质的散热器基板3紧密连接。在30℃的静态空气环境下，本实用新型可将20W的LED芯片背板温度稳定在44℃以下；在25℃，风速为5～6米/秒的环境下，本实用新型可将20W的LED芯片背板温度稳定在35℃以下。其余部分结构和功能均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，热管2的直径为15mm，散热器基板3为尺寸120mm×120mm的铝质基板，首先将热管2钎焊在散热器基板3上。所述热管2为全封闭的真空铜管，管内封装液体为水。所述散热鳍片1为铝质，且其垂直于铝质的散热器基板3，分为四组，即组成四个散热装置。每个散热装置上散热鳍片1的数量为125片，间隔为1mm，厚度0.25mm，并且位于最外端的尺寸最小的散热鳍片1长为30mm，宽为10mm，每一个散热装置上散热鳍片1的长宽由外之内依次递增15％。之后，采用导热银胶涂覆在LED功率为500W的铝质LED芯片背板上，与铝质的散热器基板3紧密连接。在30℃的静态空气环境下，本实用新型可将500W的LED芯片背板温度稳定在45℃以下；在25℃，风速为7～8米/秒的环境下，本实用新型可将500W的LED芯片背板温度稳定在33℃以下。其余部分结构和功能均与实施例1相同。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：包括水平安装在LED芯片背板上的散热器基板(3)，以及呈“十”字设置在散热器基板(3)四周侧的四个散热装置；所述散热装置为由热管(2)以及垂直设置在热管(2)上且尺寸呈梯度变化的多个长方形散热鳍片(1)组成的塔形散热结构，所述热管(2)为内端部固定在散热器基板(3)上且与散热器基板(3)呈平行分布的传热管；所述多个长方形散热鳍片(1)等间距分布在热管(2)上且其长宽由外至内同比例逐渐增大，热管(2)由内至外依次从所述多个长方形散热鳍片(1)的几何中心穿过。
2.按照权利要求1所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述散热器基板(3)为铝质正方形基板。
3.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述热管(2)的内端部底部与散热器基板(3)的底面位于同一平面上，且热管(2)为管内装有通过蒸发和凝结来传递热量的传导液的全封闭真空金属管。
4.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述热管(2)和散热器基板(3)之间，以及散热鳍片(1)和热管(2)之间均采用钎焊进行连接。
5.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述散热器基板(3)与所述LED芯片背板的连接方式为胶液粘接。
6.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述热管(2)在与散热器基板(3)垂直的竖直面上呈Z形，且其为外侧固定所述多个长方形散热鳍片(1)的部分位置高且内端部位置低的呈台阶状的Z形管；所述热管(2)在与散热器基板(3)平行的水平面上呈L形。
7.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述散热鳍片(1)为铜质或铝质散热板。
8.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述散热器基板(3)的厚度不小于热管(2)直径的2倍，且其边长为所述LED芯片背板边长的1.2～2倍。
9.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述四个散热装置的结构相同，每个散热装置上所设置散热鳍片(1)的间距为1～20mm，且由外至内散热鳍片(1)长宽逐渐增大的比例为5～50％。
10.按照权利要求1或2所述的一种大功率LED路灯散热器，其特征在于：所述散热鳍片(1)的尺寸为20mm×50mm～50mm×300mm，所述四个散热装置上所设置散热鳍片(1)的总数量为10～500片。
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