CN210328373U - 一种小间距led显示屏灯板快速散热机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构，属于LED显散热技术领域，包括水冷模块、高压水泵、送风风扇、排风风扇、进水管和排水管，所述水冷模块包括水冷壳、马达水泵、散热管、进水接头和出水接头，所述进水管通过所述马达水泵连接所述进水接头，所述出水接头连接所述排水管，所述排水管包括所述散热管；本方案通过设置水冷模块的水冷组件以及送风风扇和排风风扇的风冷组件，水冷模块快速吸收LED芯片产生的热量，将之转移到风冷区域的散热管内，启动风扇组对其进行散热降温，弥补了现有技术中风冷散热无法精准降温发热部位的缺陷，有效的对两种散热方式进行了有机结合，最大限度的发挥二者的散热机能。

Description

一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构

技术领域

本实用新型涉及LED显示屏散热技术领域，更具体地说，涉及一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构。

背景技术

LED显示屏是一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成，是用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息的设备。小间距LED显示屏是指LED点间距在P2.5以下的室内LED显示屏。随着LED显示屏制造技术的提高，传统LED显示屏的分辨率得到了大幅提升。小间距LED显示屏是一整套系统的统称，其中包括LED显示系统、高清显示控制系统以及散热系统等。

随着LED产品向高光强发展，但目前LED芯片的发光效率只有20-30％左右，大部分的电能仍转化为热能，高功率LED芯片的散热问题依然很严重。如果产生的热不能及时的散发出去，由温度升高产生的各种热效应会影响到LED灯具的光输出特性和器件的寿命。目前LED显示屏常规的冷却方式是采用空调或风机对流方式对显示屏的辐射热进行冷却降温，但利用空调冷却显示屏不仅需要多台空调设备，设备造价高，耗费大量电能，不利于节约能源；利用风机冷却在酷热天气时效果也不够理想；现有的水冷散热装置要么造价昂贵，要么安装步骤繁杂，不便操作，且容易漏水造成LED芯片板短路。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构，具备结构简单，便于安装，散热效果好，散热效率好，且节能，解决了风冷散热效果差，水冷散热不便安装且容易漏水的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构，包括水冷模块、高压水泵、送风风扇、排风风扇、进水管和排水管，所述水冷模块包括水冷壳、马达水泵、散热管、进水接头和出水接头，所述进水管通过所述马达水泵连接所述进水接头，所述出水接头连接所述排水管，所述排水管包括所述散热管，所述水冷壳左右两端分别连接所述进水接头和所述出水接头；所述水冷壳包括中空壳体、蓄水槽、通孔、片状散热板、安装槽和导热材料座，所述中空壳体为空心的方体状结构，所述中空壳体的内部空间为所述蓄水槽，所述中空壳体前端面开设有从边缘向内凹陷的所述安装槽，LED芯片安装于所述安装槽内，所述LED芯片底部和所述安装槽底部接触面之间设置有所述导热材料座，所述片状散热板设置于所述蓄水槽内，所述片状散热板位于与所述安装槽底部相对的内部端面上，所述中空壳体左右端面分别开设有一个贯通至所述安装槽的所述通孔，所述通孔分别连接所述进水接头和所述出水接头；所述水冷壳部件均为导热材料制成；所述片状散热板与所述中空壳体一体成型；所述片状散热板的表面呈波浪状；所述片状散热板之间形成的通道与水流方向一致；本方案通过设置所述水冷模块的水冷组件以及所述送风风扇和所述排风风扇的风冷组件，所述水冷模块快速吸收LED芯片产生的热量，将之转移到风冷区域的所述散热管内，启动风扇组对其进行散热降温，弥补了现有技术中风冷散热无法精准降温发热部位的缺陷，有效的对两种散热方式进行了有机结合，最大限度的发挥二者的散热机能；设置所述水冷壳，通过所述安装槽和所述导热材料座，在使LED芯片安装稳固的同时，能使LED芯片发热区域紧贴所述中空壳体，所述片状散热板与水接触面积大，极大的增强了热量扩散效果；设置所述片状散热板与所述中空壳体一体成型，有效的避免了现有技术中水冷装置容易漏水的问题，而所述片状散热板的表面呈波浪状且之间形成的通道与水流方向一致的设计可以更加增大与水的接触面积，更有效地进行热量扩散。

优选的，所述通孔通过螺栓连接件连接所述进水接头和所述出水接头，所述通孔和螺栓连接件间的空隙填充有密封件；本方案通过设置所述通孔和水接头通过螺栓连接件连接，且所述通孔和螺栓连接件间的空隙填充有密封件的设计，能达到更好的密封效果，以免所述蓄水槽漏水。

优选的，所述导热材料座可以是导热硅胶层或者导热硅脂层；本方案的所述导热材料座也可以是导热硅胶层或者导热硅脂层，导热硅胶层或者导热硅脂层价格便宜，可以无需额外制造所述导热材料座，降低了成本，节省了人力。

优选的，所述散热管为导热材料制成；所述散热管呈螺旋状；本方案通过设置所述散热管为导热材料且呈螺旋状，能够使所述散热管与风冷气流的接触面积最大化，同时让水冷区域流出的热水流经风冷区域的时间更长，进一步提高了散热的效果。

优选的，所述散热机构其还包括中控单片机和温度传感器，所述中控单片机连接所述温度传感器、所述送风风扇、所述排风风扇、所述高压水泵和所述马达水泵；所述温度传感器用于采集LED显示屏的温度，并将所采集的温度信号输送给所述中控单片机，所述中控单片机与所述高压水泵和所述马达水泵以及所述送风风扇和所述排风风扇的控制开关并联连接，以控制水泵和风扇的工作；本方案通过设置所述中控单片机和所述温度传感器，所述中控单片机根据所述温度传感器采集的温度信号情况，实时控制风扇组的运作间隔，以最小的用电量达到最好的散热效果，同时非常节能。

优选的，所述散热机构顶部还安装有顶棚；本方案通过设置所述顶棚，能有效的保护内部的散热机构。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案通过设置水冷模块的水冷组件以及送风风扇和排风风扇的风冷组件，水冷模块快速吸收LED芯片产生的热量，将之转移到风冷区域的散热管内，启动风扇组对其进行散热降温，弥补了现有技术中风冷散热无法精准降温发热部位的缺陷，有效的对两种散热方式进行了有机结合，最大限度的发挥二者的散热机能；设置水冷壳，通过安装槽和导热材料座，在使LED芯片安装稳固的同时，能使LED芯片发热区域紧贴中空壳体，片状散热板与水接触面积大，极大的增强了热量扩散效果；设置片状散热板与中空壳体一体成型，有效的避免了现有技术中水冷装置容易漏水的问题，而片状散热板的表面呈波浪状且之间形成的通道与水流方向一致的设计可以更加增大与水的接触面积，更有效地进行热量扩散。

(2)本方案通过设置通孔和水接头通过螺栓连接件连接，且通孔和螺栓连接件间的空隙填充有密封件的设计，能达到更好的密封效果，以免蓄水槽漏水。

(3)本方案的导热材料座也可以是导热硅胶层或者导热硅脂层，导热硅胶层或者导热硅脂层价格便宜，可以无需额外制造导热材料座，降低了成本，节省了人力。

(4)本方案通过设置散热管为导热材料且呈螺旋状，能够使散热管与风冷气流的接触面积最大化，同时让水冷区域流出的热水流经风冷区域的时间更长，进一步提高了散热的效果。

(5)本方案通过设置中控单片机和温度传感器，中控单片机根据温度传感器采集的温度信号情况，实时控制风扇组运作间隔，以最小的用电量达到最好的散热效果，同时非常节能。

(6)本方案通过设置顶棚，能有效的保护内部的散热机构。

附图说明

图1为本实用新型的小间距LED显示屏灯板快速散热机构结构示意图；

图2为本实用新型的水冷模块结构示意图；

图3为本实用新型的水冷壳正视面结构示意图；

图4为本实用新型的水冷壳左视面剖视结构示意图。

图中标号说明：

1、水冷模块；2、中控单片机；21、温度传感器；3、高压水泵；4、送风风扇；5、排风风扇；6、进水管；7、排水管；8、顶棚；11、水冷壳；12、马达水泵；13、散热管；14、进水接头；15、出水接头；16、螺栓连接件；17、密封件；111、中空壳体；112、蓄水槽；113、通孔；114、片状散热板；115、安装槽；116、导热材料座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-4，一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构，包括水冷模块1、高压水泵3、送风风扇4、排风风扇5、进水管6和排水管7，水冷模块1包括水冷壳11、马达水泵12、散热管13、进水接头14和出水接头15，进水管6通过马达水泵12连接进水接头14，出水接头15连接排水管7，排水管7包括散热管13，水冷壳11左右两端分别连接进水接头14和出水接头15；水冷壳11包括中空壳体111、蓄水槽112、通孔113、片状散热板114、安装槽115和导热材料座116，中空壳体111为空心的方体状结构，中空壳体111的内部空间为蓄水槽112，中空壳体111前端面开设有从边缘向内凹陷的安装槽115，LED芯片安装于安装槽115内，LED芯片底部和安装槽115底部接触面之间设置有导热材料座116，片状散热板114设置于蓄水槽112内，片状散热板114位于与安装槽115底部相对的内部端面上，中空壳体111左右端面分别开设有一个贯通至安装槽115的通孔113，通孔113分别连接进水接头14和出水接头15；水冷壳11部件均为导热材料制成；片状散热板114与中空壳体111一体成型；片状散热板114的表面呈波浪状；片状散热板114之间形成的通道与水流方向一致。本方案通过设置水冷模块1的水冷组件以及送风风扇4和排风风扇5的风冷组件，水冷模块1快速吸收LED芯片产生的热量，将之转移到风冷区域的散热管13内，启动风扇组对其进行散热降温，弥补了现有技术中风冷散热无法精准降温发热部位的缺陷，有效的对两种散热方式进行了有机结合，最大限度的发挥二者的散热机能；设置水冷壳11，通过安装槽115和导热材料座116，在使LED芯片安装稳固的同时，能使LED芯片发热区域紧贴中空壳体111，片状散热板114与水接触面积大，极大的增强了热量扩散效果；设置片状散热板114与中空壳体111一体成型，有效的避免了现有技术中水冷装置容易漏水的问题，而片状散热板114的表面呈波浪状且之间形成的通道与水流方向一致的设计可以更加增大与水的接触面积，更有效地进行热量扩散。

进一步的，通孔113通过螺栓连接件16连接进水接头14和出水接头15，通孔113和螺栓连接件16间的空隙填充有密封件17。本方案通过设置通孔113和水接头通过螺栓连接件16连接，且通孔113和螺栓连接件16间的空隙填充有密封件17的设计，能达到更好的密封效果，以免蓄水槽112漏水。

进一步的，导热材料座116可以是导热硅胶层或者导热硅脂层。本方案的导热材料座116也可以是导热硅胶层或者导热硅脂层，导热硅胶层或者导热硅脂层价格便宜，可以无需额外制造导热材料座116，降低了成本，节省了人力。

进一步的，散热管13为导热材料制成；散热管13呈螺旋状。本方案通过设置散热管13为导热材料且呈螺旋状，能够使散热管13与风冷气流的接触面积最大化，同时让水冷区域流出的热水流经风冷区域的时间更长，进一步提高了散热的效果。

进一步的，散热机构其还包括中控单片机2和温度传感器21，中控单片机2连接温度传感器21、送风风扇4、排风风扇5、高压水泵3和马达水泵12；温度传感器21用于采集LED显示屏的温度，并将所采集的温度信号输送给中控单片机2，中控单片机2与高压水泵3和马达水泵12以及送风风扇4和排风风扇5的控制开关并联连接，以控制水泵和风扇的工作。本方案通过设置中控单片机2和温度传感器21，中控单片机2根据温度传感器21采集的温度信号情况，实时控制风扇组的运作间隔，以最小的用电量达到最好的散热效果，同时非常节能。

进一步的，散热机构顶部还安装有顶棚8。本方案通过设置顶棚8，能有效的保护内部的散热机构。

工作原理：

本实用新型在使用时，将LED芯片安装于水冷壳11的安装槽115中，中控单片机2控制高压水泵3和马达水泵12进行供水，通过水冷壳11内的冷水流和水冷壳11本身的导热材质将热量传导入散热管13，温度传感器21感应到温度变化，采集温度信号输入中控单片机2，中控单片机2控制送风风扇4和排风风扇5启动，对散热管13和水冷壳11进行风冷散热。

其中，中控单片机2可采用普通的AT89S51单片机，温度传感器21可采用DS18B20，中控单片机2根据温度传感器21采集的温度信号情况，控制送风风扇4和排风风扇5的启动组数和运作间隔，通过水冷模块1吸收LED芯片热量后将之扩散到风冷区域，通过风扇组制造循环空气流带走LED显示屏的辐射热量，达到对LED显示屏进行冷却的目的，同时非常节能。

本实用新型具备结构简单，便于安装，散热效果好，散热效率好，且节能，解决了风冷散热效果差，水冷散热不便安装且容易漏水的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种小间距LED显示屏灯板快速散热机构，包括水冷模块(1)、高压水泵(3)、送风风扇(4)、排风风扇(5)、进水管(6)和排水管(7)，其特征在于：所述水冷模块(1)包括水冷壳(11)、马达水泵(12)、散热管(13)、进水接头(14)和出水接头(15)，所述进水管(6)通过所述马达水泵(12)连接所述进水接头(14)，所述出水接头(15)连接所述排水管(7)，所述排水管(7)包括所述散热管(13)，所述水冷壳(11)左右两端分别连接所述进水接头(14)和所述出水接头(15)；所述水冷壳(11)包括中空壳体(111)、蓄水槽(112)、通孔(113)、片状散热板(114)、安装槽(115)和导热材料座(116)，所述中空壳体(111)为空心的方体状结构，所述中空壳体(111)的内部空间为所述蓄水槽(112)，所述中空壳体(111)前端面开设有从边缘向内凹陷的所述安装槽(115)，所述LED芯片底部和所述安装槽(115)底部接触面之间设置有所述导热材料座(116)，所述片状散热板(114)设置于所述蓄水槽(112)内，所述片状散热板(114)位于与所述安装槽(115)底部相对的内部端面上，所述中空壳体(111)左右端面分别开设有一个贯通至所述安装槽(115)的所述通孔(113)，所述通孔(113)分别连接所述进水接头(14)和所述出水接头(15)；所述水冷壳(11)部件均为导热材料制成；所述片状散热板(114)与所述中空壳体(111)一体成型；所述片状散热板(114)的表面呈波浪状；所述片状散热板(114)之间形成的通道与水流方向一致。

2.根据权利要求1所述的小间距LED显示屏灯板快速散热机构，其特征在于：所述通孔(113)通过螺栓连接件(16)连接所述进水接头(14)和所述出水接头(15)，所述通孔(113)和螺栓连接件(16)间的空隙填充有密封件(17)。

3.根据权利要求1所述的小间距LED显示屏灯板快速散热机构，其特征在于：所述导热材料座(116)可以是导热硅胶层或者导热硅脂层。

4.根据权利要求1所述的小间距LED显示屏灯板快速散热机构，其特征在于：所述散热管(13)为导热材料制成；所述散热管(13)呈螺旋状。

5.根据权利要求1所述的小间距LED显示屏灯板快速散热机构，其特征在于：所述散热机构还包括中控单片机(2)和温度传感器(21)，所述中控单片机(2)连接所述温度传感器(21)、所述送风风扇(4)、所述排风风扇(5)、所述高压水泵(3)和所述马达水泵(12)；所述温度传感器(21)用于采集LED显示屏的温度，并将所采集的温度信号输送给所述中控单片机(2)，所述中控单片机(2)与所述高压水泵(3)和所述马达水泵(12)以及所述送风风扇(4)和所述排风风扇(5)的控制开关并联连接，以控制水泵和风扇的工作。

6.根据权利要求1所述的小间距LED显示屏灯板快速散热机构，其特征在于：所述散热机构顶部还安装有顶棚(8)。

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