CN201892190U - 阵列式自然对流大功率led散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于LED发光二极管照明技术领域，尤其是一种用在大功率照明中的一种新型阵列式散热器。阵列式自然对流大功率LED散热器，由固定有铝基电路板上阵列状排布的LED发光二极管，所述的散热器由散热器基板和固定在该散热基板上的主散热片构成，主散热片上还设置有向外伸出的辅助散热片，所述的主散热片呈阵列状排布固定在散热器基板上，所述的电路板上还固定有透明材料制作的灯罩，所述的灯罩和铝基电路板通过螺钉固定在散热器基板上。本实用新型可以提供一种具有良好散热性能的LED灯专用散热器，该散热器上设置有阵列状布置的散热片，使其具有很强的散热能力，尤其适合在大功率的LED发光二极管灯具的散热中使用。

Description

阵列式自然对流大功率LED散热器

【技术领域】

本实用新型属于LED发光二极管照明技术领域，尤其是一种用在大功率照明中的一种新型阵列式散热器。

【背景技术】

全球许多国家和地区、许多省、许多个市都在通过法规或者其它方式，抛弃传统的照明，转而使用新技术，例如高功率LED(发光二极管)作交通、路灯和其它公共照明。例如欧盟国家、日本、澳大利亚、巴西和加拿大到2012年都将严格禁止使用白炽灯泡。医疗设备、指示标志、消费类电子产品、家用电器、装潢、保安和其它照明用具的设计师在开发新产品时，使用高功率(1瓦或更高容量)LED技术日益增多。LED的主要优点其一在于提高能源效率，例如：高功率LED极为节约能源，而且与比其它技术相比，LED每瓦电发出更高的亮度。例如普通高功率LED每瓦可以提供80流明，而节能灯(CFL)可以提供每瓦70流明，普通白炽灯每瓦只能提供15流明。LED比其它照明的灵活性更高。其二是具有更好照明效果。先进的科技尤其在过去三年里的技术进步大大提高了高功率LED亮度的品质。显色的强度是从1到100，而100与阳光在视觉光谱上完全一样。当显色指数(CRI)下降到低于80的时候，在这种光下看到的颜色会和东西真实的颜色不一致。好的显色指数通常都是在90以上。许多节能灯泡的显色指数在75到90之间，白炽灯的指数可以达到100。LED的指数现在达到90 或90以上。由于近期技术的进步，不论是白色的还是彩色高功率LED的显色指数都很高。LED系统结构紧凑，可以和传感器、其它照明控制器如调光器、日光控制器及动态光调节器连在一起使用。虽然LED具有上述的众多优点，由于LED的发热量较大，所以解决LED散热问题，已经成为了现在LED应用过程中的关键问题，过高的温度不但影响LED的使用可靠性，同时也严重影响LED灯的使用寿命。正式由于LED使用过程中散热问题，严重影响了LED灯的推广和使用，这种现象在大功率或者集中使用LED灯的时候，其影响更加严重。但至今没有一个非常有效的技术解决方案来解决这个技术难题。

【发明内容】

本实用新型的目的是提供一种具有良好散热性能的LED灯专用散热器，该散热器上设置有阵列状布置的散热片，使其具有很强的散热能力，尤其适合在大功率的LED发光二极管灯具的散热中使用。

为了达到上述的技术目的，本实用新型采用的技术解决方案包括以下技术内容：阵列式自然对流大功率LED散热器，所述的散热器底面上还固定有铝基电路板，该铝基电路板上设置有安装阵列状排布的LED发光二极管，其特征在于：所述的散热器由散热器基板和固定在该散热基板上的主散热片构成，主散热片上还设置有向外伸出的辅助散热片，所述的主散热片呈阵列状排布固定在散热器基板上，并由所述的主散热片相互之间的空隙部分构成网格状的散热通道，散热基板底面上设置有螺纹孔，通过该通孔将铝基电路板及设置在该电路板上的阵列状排布的LED灯与散热器固定为一体，所述的电路板上还固定有透 明材料制作的灯罩，所述的灯罩和铝基电路板通过螺钉固定在散热器基板上，所述的灯罩上与每个LED灯对应的位置均为一个光学透镜，并由这些光学透镜在灯罩上形成一个与LED灯位置相对应的光学透镜阵列，所述的阵列状排布的光学透镜与灯罩本体为一体成型的结构。

所述的主散热片的阵列布置，与LED灯的阵列采用一一对应的设置方式，即每一个主散热片的位置均对应一个LED灯。

所述的散热器底面边缘设置有两条相互平行的电路板保护棱。

所述的散热器底面上设置有至少一条固定凸棱，铝基电路板上设置有与该固定凸棱相配合的凹槽。

所述的铝基电路板和散热器底面之间涂覆有硅胶或散热膏。

所述的主散热片与散热器基板连接的位置设置有一用于加强该位置强度的加强棱。

为通过采用上述的技术解决方案，使本实用新型获得了以下技术优点和效果：本实用新型通过采用阵列的方式设置散热片，且散热片之间的缝隙形成散热通道，另外就是这种阵列方式布置的散热片，自然形成网格状交错的散热通道，使其散热能力大大加强。通过对比试验证明，这种阵列方式布置的散热器，其散热效果明显高于普通的散热器。(例如：具有平行散热通道的普通散热器)；另外本实用新型通过采用在主散热片上增设辅助散热片，进一步的增大了散热面积，使散热效果得到进一步的提升；另外一个非常重要的技术改进就是本实用新型中的该散热器有铝合金型材通过切割加工制成，故这种散热器更加适合 大规模的工业化生产，且成本低廉；在阵列布置方式上，本实用新型采用了对应设置LED灯的方式，也就是LED灯的整列设置和主散热片的阵列布置完全重合，但分别位于散热器基板的两侧，这种散热方式可以从两个方面进行理解，首先对于每一个LED灯来讲，基本上相当于为每一个LED灯都提供了一个单独的散热器，且发热点正好位于每一个主散热片的下方，使LED灯发出的热量得到最快的散发，其次从整体上讲散热器多个一体结构的主散热片与散热器基板又构成了一个整体，使散热能力更加平衡。例如：当某个LED灯发热量异常的时候，周围的其他散热片自然的承担了一部分热量的散发，有效的避免了这个LED灯由于温度过高导致损坏；本实用新型通过采用在散热器基板底板两侧设置保护凸棱的结构，有效的保护了设置在基板底板的电路板、LED灯和灯罩，明显减少了上述部件损坏的可能；本实用新型通过采用在基板上设置固定凸棱，同时配合在铝基电路板上设置相应的凹槽，显著提升了上述二者之间的结合强度和接触面积，使二者之间的热传导能力得到了提升，同时也大幅度的提升了散热器和铝基电路板之间的定位安装精度；本实用新型通过采用在主散热片根部，即与散热器基板结合的部位设置加强棱的结构，显著提高了主散热片与基板之间的连接轻度，同时这种结构也有助于热传导。

总之，本实用新型通过上述一系列技术改进，提供了一种成本低廉、适合大规模工业化生产、且具有良好散热能力的新型散热器，这种散热器尤其适合使用在阵列布置的大功率LED发光二极管灯具中使用。

【附图说明】

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的散热器的端面示意图；

图3为本实用新型的侧视图。

图4为本实用新型的另外一种结构的主视图；

图5为本实用新型的另外一种结构的侧视图；

图6为本实用新型的另外一种结构的俯视图；

图7为本实用新型的另外一种结构的立体图。

【具体实施方式】

本实用新型涉及一种新型的LED灯散热器，该用于解决现有大功率LED灯散热能力不足的问题。如图1-3所示，在所述的散热器底面上还固定有铝基电路板1，该铝基电路板1上设置有安装阵列状排布的LED灯2，另外在LED灯的铝基电路板1外侧还可以设置用于保护LED灯的灯罩3。在本实用新型中所做出的技术改进在于所述的散热器有散热器基板4和固定在该散热基板上的主散热片5构成，主散热片5上还设置有向外伸出的辅助散热片6，在实际使用的过程中，如果要进一步提高散热效果，还可以在辅助散热片6上继续增加些凸棱用于散热。所述的主散热片5呈阵列状排布固定在散热器基板4上，主散热片5的制作最好采用铝型材制作，该铝型材的截面如图2和图4所示的两种结构，包括散热器基板4、主散热片5、辅助散热片6等构成，制作的时候，首先将上述的铝型材按照需要的散热器长度进行切割，然后再将上述的散热片部分进行磨削，将整体的散热片等距离磨削去除一段，这样就是在上述的铝型材基础上 制作出了具有阵列结构散热片的散热器。原有的散热片和磨削去除的部分散热片共同构成了网格状的散热通道，即使主散热片5相互之间的空隙部分构成网格状的散热通道。通过上述的说明可知，本实用新型中的新型散热器是有相互独立的主散热片5及辅助散热片6构成的按照阵列结构排布的，而每个散热片周围都具有散热通道，即由四条散热通道围绕一个散热片，形成双方向的通风和散热。这样可以使每个散热片都处于良好的通风状态下，其散热效果远远由于现有的直接由铝型材制作的只有平行散热通道的散热器。

为了便于散热器与电路板1之间的按照固定，如图1所示，在上述的散热器基板4底面上设置有螺纹孔7，相应的也要在铝基电路板1上设置对应的通孔。通过该通孔将铝基电路板1及设置在该电路板1上的阵列状排布的LED灯2与散热器固定为一体，另外为了保护上述的LED灯2，所述的电路板1上还固定有透明材料制作的灯罩3，所述的灯罩3通过设在其边缘的通孔和铝基电路板1通过螺钉固定在散热器基板4上，所述的灯罩3上与每个LED灯对应的位置均为一个光学透镜，并由这些光学透镜在灯罩3上形成一个与LED灯2位置相对应的光学透镜阵列，所述的阵列状排布的光学透镜与灯罩3本体为一体成型的结构。透镜则通过过不同的表面结构，对LED灯2的光线进行调整，使其满足不同的使用要求。

如图1-7所示，为了进一步提高上述散热器的散热效果，在所述的主散热片5的阵列布置，与LED灯2的阵列采用一一对应的设置方式，即每一个主散热片5的位置均对应一个LED灯2。采用这样的结构，可以使每一个LED灯2都 具有一个单独的主散热片5为其散热，且LED灯2发热的热源点正好位于每一个主散热片的中心，使LED灯2发出的热量与最短的距离通过散热器基板4传输到主散热片5。本实用新型中的这种散热方式使每一个散热片相对于整个散热器而言，处于相对独立而又整体统一的散热状态。例如：当使用过程中发生某一个LED灯2发热量异常增加的时候，在由与其对应的主散热片5进行散热的同时，这些热量也会通过散热器基板4传输到周围的散热片上，由周围的散热片分担其部分散热，这样可以避免LED灯2由于高温而损坏。同样当某一个LED灯2损坏的时候，这个闲置的主散热片5同样为周围的散热片分担散热。需要说明的一点是由于本实用新型中的散热器采用铝型材制作，故在散热器的两端会设置有没有LED灯对应的一些主散热片，因为散热器两端无法对应设置LED灯，故散热器两端的散热片可以为与其相近的散热片承担辅助散热的功能。

如图2所示，由于在本实用新型中散热器和铝基电路板1之间为分体结构，因此可知上述二者之间结合的紧密程度，同样关系到散热效果的好坏。故此在所述的散热器底面上设置有至少一条固定凸棱9，铝基电路板1上设置有与该固定凸棱9相配合的凹槽。而固定凸棱9的截面没有过多的闲置，方形、梯形、圆形均可以使用。通过采用上述的这种结构，使散热器基板4的底面在与铝基电路板1之间连接之后，这种相互凸凹嵌合的结构，可以显著的增大两者之间的接触面积，显著提高热传导的效果。另外为了进一步提高二者之间的热传导性能，在所述的铝基电路板1和散热器底面之间涂覆有硅胶或散热膏。由于热传导的效果和结合面积有密切的关系，所述的主散热片5与散热器基板4连接 的位置设置有一用于加强该位置强度的加强棱10。这个加强棱10即可以提高散热器基板4与主散热片5的热传导能力，同时也可以是主散热片5与散热器基板4之间具有更高的固定强度，防止使用过程中受到损坏。

如图1和图2和图7所示，为了防止铝基电路板1和灯罩3的边缘使用过程中受损，在所述的散热器底面边缘设置有两条相互平行的电路板保护棱8。用于电路板保护棱8突起高度大于铝基电路板1和灯罩3的高度，所以可以有效的防止来自两侧的撞击。

上述优选实施例的描述使得本领域技术人员能够制造和利用本实用新型。本领域技术人员不需要付出创造性劳动就可以根据这里给出的一般原则实现对本实施例的各种修改。因此，本实用新型并不局限于本文所示的实施例，而是与在此所附的权利要求的最大保护范围一致。

Claims (6)

1.阵列式自然对流大功率LED散热器，所述的散热器底面上还固定有铝基电路板，该铝基电路板上设置有安装阵列状排布的led发光二极管，其特征在于：所述的散热器由散热器基板和固定在该散热基板上的主散热片构成，主散热片上还设置有向外伸出的辅助散热片，所述的主散热片呈阵列状排布固定在散热器基板上，并由所述的主散热片相互之间的空隙部分构成网格状的散热通道，散热基板底面上设置有螺纹孔，通过该通孔将铝基电路板及设置在该电路板上的阵列状排布的led灯与散热器固定为一体，所述的电路板上还固定有透明材料制作的灯罩，所述的灯罩和铝基电路板通过螺钉固定在散热器基板上，所述的灯罩上与每个led灯对应的位置均为一个光学透镜，并由这些光学透镜在灯罩上形成一个与led灯位置相对应的光学透镜阵列，所述的阵列状排布的光学透镜与灯罩本体为一体成型的结构。

2.根据权利要求1所述的阵列式自然对流大功率LED散热器，其特征在于：所述的主散热片的阵列布置，与led灯的阵列采用一一对应的设置方式，即每一个主散热片的位置均对应一个led灯。

3.根据权利要求1所述的阵列式自然对流大功率LED散热器，其特征在于：所述的散热器底面边缘设置有两条相互平行的电路板保护棱。

4.根据权利要求1所述的阵列式自然对流大功率LED散热器，其特征在于：所述的散热器底面上设置有至少一条固定凸棱，铝基电路板上设置有与该固定凸棱相配合的凹槽。 

5.根据权利要求1或者3任意一个所述的阵列式自然对流大功率LED散热器，其特征在于：所述的铝基电路板和散热器底面之间涂覆有硅胶或散热膏。

6.根据权利要求1所述的阵列式自然对流大功率LED散热器，其特征在于：所述的主散热片与散热器基板连接的位置设置有一用于加强该位置强度的加强棱。 

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