CN207421806U - 一种led灯具液冷散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯具液冷散热系统，包括多个散热模组、多个管道，各散热模组分别包括冷却本体、两堵头及热源；冷却本体成型有用于实现逐级连通的若干液流通道，两堵头分别配合在液流通道的两端处，且各液流通道的进液端分别与相邻级的液流通道的出液端位于冷却本体的同一端；首级液流通道的进液端与其所在端的堵头上设置的进液孔相连通，末级液流通道的出液端与其所在端的堵头上设置的出液孔相连通，首级液流通道之外的各级液流通道的进液端分别与上一级液流通道的出液端通过其所在端的堵头上设置的连通槽实现连通；各散热模组的进液孔、出液孔分别连接管道，并组成散热管网，该散热管网具有进液口、设置在散热模组所在的室内空间之外的出液口。

Description

一种LED灯具液冷散热系统

技术领域

本实用新型涉及一种散热系统，特别是涉及一种LED灯具液冷散热系统。

背景技术

LED使用过程中散热是个重要问题，LED工作过程中只有15％-25％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高。因此，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温上升超过最大允许温度时，高温会导致芯片射出的光子减少，色温质量下降，加快芯片老化，缩短器件寿命等严重后果。

目前，针对LED灯的散热问题，现有技术出现了各式各样的散热器，虽然能够起到一定的散热效果，但由于LED灯多应用于室内环境，导致LED散发的热量无法排出室外，这对室温控制有严格要求的应用场所(例如种植大棚)而言，影响是比较严重的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种LED灯具液冷散热系统，其克服了现有技术的LED灯具系统无法将热量集中排至室外的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED灯具液冷散热系统，包括多个散热模组、多个管道，各散热模组分别包括冷却本体、两堵头及设置在冷却本体上的热源；冷却本体成型有用于实现逐级连通的若干液流通道，两堵头分别配合在液流通道的两端处，且各液流通道的进液端分别与相邻级的液流通道的出液端位于冷却本体的同一端；首级液流通道的进液端与其所在端的堵头上设置的进液孔相连通，末级液流通道的出液端与其所在端的堵头上设置的出液孔相连通，首级液流通道之外的各级液流通道的进液端分别与上一级液流通道的出液端通过其所在端的堵头上设置的连通槽实现连通；各散热模组的进液孔、出液孔分别连接管道，并组成散热管网，该散热管网具有进液口、出液口，出液口设置在所述多个散热模组所在的室内空间之外。

进一步的，所述进液口设置在所述多个散热模组所在的室内空间之外，所述进液口和出液口通过降温模组相连通，使所述散热管网形成循环散热系统。

进一步的，所述多个散热模组与管道组成并联式散热管网，且各并联支路具有一个散热模组或由至少两个散热模组串接而成；或者，所述多个散热模组串接在一起，组成单路散热管网。

进一步的，所述冷却本体为冷却板，其通过铝挤成形所述液流通道，或者，通过金属或高热导率非金属一体成型加工工艺形成所述液流通道。

进一步的，所述液流通道的数量为偶数个，所述进液孔和出液孔设在同一个堵头；或者，所述液流通道的数量为大于1的奇数个，所述进液孔设在其中一个堵头，所述出液孔设在另一个堵头，各堵头分别设有至少一个所述连通槽。

进一步的，所述进液孔包括圆形孔段和位于该圆形孔段内侧并用于与首级液流通道的进液端对接的对接孔段，对接孔段的两端分别通过斜面过渡至圆形孔段；所述出液孔包括圆形孔段和位于该圆形孔段内侧并用于与末级液流通道的出液端对接的对接孔段，且对接孔段的两端分别通过斜面过渡至圆形孔段；所述对接孔段的横截面面积大于液流通道的横截面面积。

进一步的，所述连通槽的横截面面积大于液流通道的横截面面积，且连通槽的横截面为扁形，该连通槽的宽边和/或长边所在的两侧壁与该连通槽的底面呈直角或圆角过渡，且圆角的半径小于预设值。

进一步的，所述热源包括LED光源和/或驱动电源。

进一步的，所述液流通道的壁面间隔分布有若干导热翅片，各导热翅片分别沿液流方向设置，且各导热翅片的根部与冷却本体一体成型，各导热翅片的尾部分别和与其相对的液流通道的壁面或相对的导热翅片之间具有间隙。

进一步的，所述各导热翅片的宽度从尾部向根部的方向逐渐增大。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于各散热模组的冷却本体上成型有液流通道，并配合设置所述两个堵头，形成液流回路，且散热模组与管道组成散热管网，散热管网具有具有进液口、出液口，出液口位于室外，使得本实用新型利用液冷散热模式将LED灯具产生的热量集中排出室外，不仅能有效提高LED灯具的散热效果，还能避免LED灯具产生的热量对室温造成的影响。

2、液流通道的壁面间隔分布有若干导热翅片，各导热翅片分别沿液流方向设置，且各导热翅片的根部与冷却本体一体成型，各导热翅片的尾部分别和与其相对的液流通道的壁面或相对的导热翅片之间具有间隙，使得本实用新型不仅不会阻隔冷却液在液流通道中流动，还大大增加了冷却液与冷却本体的接触面，从而大大提高二者的热交换效率，提高LED灯具，特别是大功率LED灯具的散热效率。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种LED灯具液冷散热系统不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例一本实用新型的组网示意图；

图2是实施例一本实用新型的单个散热模组的结构示意图；

图3是实施例一本实用新型的散热模组的分解示意图(热源未体现)；

图4是实施例一本实用新型的堵块的结构示意图；

图5是实施例一本实用新型的堵块的俯视图(透视状态)；

图6是实施例一本实用新型的散热模组的俯视图(透视状态)；

图7是实施例一本实用新型的C-C剖视图；

图8是实施例一本实用新型散热模组的液体走向示意图；

图9是实施例二本实用新型的冷却本体宽度方向的剖视图；

图10是实施例三本实用新型的组网示意图。

具体实施方式

实施例一

请参见图1-图8所示，本实用新型的一种LED灯具液冷散热系统，包括多个散热模组7、多个管道8，各散热模组7分别包括冷却本体、两堵头及设置在冷却本体上的热源。所述冷却本体具体为冷却板1，该冷却板1通过金属或高热导率非金属一体成型有用于实现逐级连通的若干液流通道，且各液流通道的进液端分别与相邻级的液流通道的出液端位于冷却板1的同一端；两堵头2、3分别密封连接在冷却板1上，并配合在液流通道的两端处；首级液流通道的进液端与其所在端的堵头上设置的进液孔相连通，末级液流通道的出液端与其所在端的堵头上设置的出液孔相连通，首级液流通道之外的各级液流通道的进液端分别与上一级液流通道的出液端通过其所在端的堵头上设置的连通槽实现连通。各散热模组7的进液孔、出液孔分别连接管道8，并组成散热管网，该散热管网具有进液口81、出液口82，出液口82设置在所述多个散热模组7所在的室内空间之外。

所述室内空间是指所述多个散热模组7的安装场所，可以是建筑物的房间、客厅等具有一定空间大小的场所，也可以是具有一定的封闭性，且有一定空间大小的其它非建筑式场所，例如种植大棚等。所述出液口82设置在散热模组7所在的室内空间之外，包括以下几种情况：出液口82设置在室外；出液口82设置在室内环境中，但与所述多个散热模组位于不同的室内空间。例如，散热模组设置在建筑物的A房间，出液口设置在该建筑物之外(即室外)，或者，出液口设置该建筑物的B房间(与散热模组位于不同的室内空间)。所述进液口81可以设置在室内，也可以设置在室外，并且，当进液口81设置在室内时，可以与散热模组7位于相同的室内空间，也可以与散热模组7位于不同的室内空间。

本实施例中，所述多个散热模组7与管道8组成并联式散热管网，且各并联支路由若干散热模组7串接而成。散热管网的结构不局限于此，例如，也可以由所述多个散热模组7串接在一起，组成单路散热管网等。

本实施例中，所述热源包括LED灯具的LED光源，该LED光源(实施例一中未体现)直接设置在所述冷却板底面。除此，所述热源还可以包括LED灯具的驱动电源等。

本实施例中，所述液流通道的数量为大于1的奇数个，具体为三个(所述液流通道的个数不局限于三个)，依次为首级液流通道11、第二级液流通道12、末级液流通道13。所述进液孔21设在其中一个堵头2，所述出液孔31设在另一个堵头3，堵头2设有一个所述连通槽22，堵头3设有一个所述连通槽32。

本实施例中，所述进液孔21和出液孔31分别包括圆形孔段a和位于该圆形孔段a内侧的对接孔段b，且对接孔段b的长度方向所在的两端分别通过斜面c过渡至圆形孔段a。具体，所述对接孔段b外端的横截面为腰形。所述圆形孔段a的设计，使进液孔21和出液孔31便于外接管路，所述斜面过渡的设计方式使进液孔21、出液孔31流量均匀，避免应力集中。

本实施例中，所述连通槽22、32的横截面面积大于液流通道的横截面面积，且连通槽22、32的横截面为扁形，具体为腰形。该连通槽22、32的宽边和长边所在的两侧壁分别与该连通槽22、32的底面呈圆角过渡，且圆角的半径小于预设值，并尽可能小，使连通槽22、32内侧底部在长度方向所在的两侧形成压力释放区d，如图5所示，从而避免应力过大，减小流动阻力。所述横截面与散热器的长度方向垂直。

本实施例中，所述两堵头2、3分别采用密封圈5与冷却板1实现密封配合，具体，两堵头2、3分别在其与冷却板1对接的端面上嵌套密封圈5，且所述连通槽22、32的槽口、进液孔21的出液口、出液孔31的进液口分别位于相应的密封圈圈起的范围内。

本实施例中，所述散热模组7在冷却板1、两堵头2、3外分别对应设置了起保护和/或装饰效果的外壳71和两端盖72、73。

本实用新型的液体走向如图8所示：冷却液(该冷却液可以是冷水)从其中一个堵头2的进液孔21流入，进入首级液流通道11中，并通过另一个堵头3上的连通槽32拐入第二级液流通道12中，再通过其中一个堵头2上的连通槽22拐入末级液流通道13中，最后通过另一个堵头3上的出液孔31流出。冷却液在冷却板1中流动的过程中，与冷却板1传递过来的热量完成热交换，并通过排出带走热量。

工作时，LED光源产生的热量直接传导给冷却板1，并进入冷却板1的液流通道中，与从散热管网的进液口81进入并流经液流通道的冷却液完成热交换，使冷却液温度提升，并最终从散热管网的出液口82排出至室外，减少LED灯具对室温的影响。本实用新型应用于种植大棚中时，可以大大减小对室内空气温度的影响，从而减小对植物生长环境的影响。

实施例二

请参见图9所示，其与实施例一的区别在于：其冷却板1的各个液流通道11、12、13的壁面分别沿垂直于液体(即冷却液)流动的方向间隔分布有若干导热翅片113，各导热翅片113分别为长条形，并沿液流方向(即冷却液的流动方向)设置，且各导热翅片113的根部115与冷却板1一体成型，各导热翅片113的尾部114和与其相对的液流通道11的壁面或相对的导热翅片之间具有间隙，亦即，各导热翅片113的尾部114分别为自由端，若干导热翅片113没有将液流通道11分隔成若干个独立的小通道，液流通道11保持为一个完整的通道。

所述冷却板1通过铝挤工艺形成所述液流通道和导热翅片113，且冷却板1在导热翅片113的根部所在部位的外表面为热源接触面，并为平面。本实施例中，所述液流通道11的横截面为长条形，具体为长方形(也可以是正方形或腰形等)，且液流通道11的走向顺着冷却板1的长度方向。各液流通道的下壁面间隔分布有所述若干导热翅片113，相应的，所述冷却板1的下表面14为热源接触面。所述热源具体为LED光源6。各导热翅片113的尾部分别为自由端，与液流通道的上壁面之间具有间隙，避免导热翅片113将液流通道分隔成若干独立小通道而增大冷却液的流动阻力。

本实施例中，所述各导热翅片113的宽度从尾部向根部的方向逐渐增大，使各导热翅片113的横截面呈锥状，从中调和了翅片太薄热阻过大，翅片厚则材料成本增加的矛盾，即，导热翅片113的横截面呈锥状，使热阻适中，也降低了材料成本。

实施例三

请参见图10所示，其与实施例一的区别在于：所述进液口和出液口通过降温模组9相连通，使所述散热管网形成循环散热系统。如此，可以对冷却液(该冷却液可以是水或其它冷却介质)进行循环利用，节能环保。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种LED灯具液冷散热系统，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED灯具液冷散热系统，其特征在于：包括多个散热模组、多个管道，各散热模组分别包括冷却本体、两堵头及设置在冷却本体上的热源；冷却本体成型有用于实现逐级连通的若干液流通道，两堵头分别配合在液流通道的两端处，且各液流通道的进液端分别与相邻级的液流通道的出液端位于冷却本体的同一端；首级液流通道的进液端与其所在端的堵头上设置的进液孔相连通，末级液流通道的出液端与其所在端的堵头上设置的出液孔相连通，首级液流通道之外的各级液流通道的进液端分别与上一级液流通道的出液端通过其所在端的堵头上设置的连通槽实现连通；各散热模组的进液孔、出液孔分别连接管道，并组成散热管网，该散热管网具有进液口、出液口，出液口设置在所述多个散热模组所在的室内空间之外。

2.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述进液口和出液口通过降温模组相连通，使所述散热管网形成循环散热系统；和/或，所述进液口设置在所述多个散热模组所在的室内空间之外。

3.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述多个散热模组与管道组成并联式散热管网，且各并联支路具有一个散热模组或由至少两个散热模组串接而成；或者，所述多个散热模组串接在一起，组成单路散热管网。

4.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述冷却本体为冷却板，其通过铝挤成形所述液流通道，或者，通过金属或高热导率非金属一体成型加工工艺形成所述液流通道。

5.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述液流通道的数量为偶数个，所述进液孔和出液孔设在同一个堵头；或者，所述液流通道的数量为大于1的奇数个，所述进液孔设在其中一个堵头，所述出液孔设在另一个堵头，各堵头分别设有至少一个所述连通槽。

6.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述进液孔包括圆形孔段和位于该圆形孔段内侧并用于与首级液流通道的进液端对接的对接孔段，对接孔段的两端分别通过斜面过渡至圆形孔段；所述出液孔包括圆形孔段和位于该圆形孔段内侧并用于与末级液流通道的出液端对接的对接孔段，且对接孔段的两端分别通过斜面过渡至圆形孔段；所述对接孔段的横截面面积大于液流通道的横截面面积。

7.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述连通槽的横截面面积大于液流通道的横截面面积，且连通槽的横截面为扁形，该连通槽的宽边和/或长边所在的两侧壁与该连通槽的底面呈直角或圆角过渡，且圆角的半径小于预设值。

8.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述热源包括LED光源和/或驱动电源。

9.根据权利要求1所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述液流通道的壁面间隔分布有若干导热翅片，各导热翅片分别沿液流方向设置，且各导热翅片的根部与冷却本体一体成型，各导热翅片的尾部分别和与其相对的液流通道的壁面或相对的导热翅片之间具有间隙。

10.根据权利要求9所述的LED灯具液冷散热系统，其特征在于：所述各导热翅片的宽度从尾部向根部的方向逐渐增大。