一種led光源模塊的散熱器及l(fā)ed照明設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種適合于大功率LED光源模塊的散熱器的構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]燈具散熱器的導(dǎo)熱和散熱效率對(duì)燈具功能和性能有著巨大的影響。以集魚(yú)燈為例，由于集魚(yú)燈在海上作業(yè)，安裝在漁船上。出于對(duì)產(chǎn)業(yè)效能的考量，漁船對(duì)捕魚(yú)裝備的重量和能耗有著極高的要求。漁業(yè)中傾向于使用輕量化、高流明的作業(yè)燈具。因此在集魚(yú)燈的設(shè)計(jì)中，提高散熱器的導(dǎo)熱、散熱效率，降低燈具的整體體積和重量是非常重要的一個(gè)改進(jìn)方向，也是該行業(yè)應(yīng)用燈具極具未來(lái)發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)發(fā)展方向。
[0003]申請(qǐng)人本人持有的專利Z1201520208157.3(圖1所示)采用導(dǎo)熱銅管作為導(dǎo)熱件，通過(guò)散熱鋁片的結(jié)構(gòu)和布置實(shí)現(xiàn)良好的散熱。這種散熱器結(jié)構(gòu)能夠在有限的均溫基板表面設(shè)置盡可能大的總散熱面積(散熱鋁片的總散熱面積)，并通過(guò)均勻分布的導(dǎo)熱銅管將熱量快速地傳遞到散熱鋁片。以傳統(tǒng)導(dǎo)熱銅管的熱傳導(dǎo)性能為計(jì)，例如管內(nèi)容納水等導(dǎo)熱介質(zhì)的空心銅管等，采用這種結(jié)構(gòu)的散熱器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)總功率300W散熱要求時(shí)，需要約10500c m2散熱面積，即每瓦需要35c m2的散熱面積，體積約為0.0072m3。對(duì)于對(duì)重量極其敏感的漁業(yè)應(yīng)用而言，這樣的話，為了實(shí)現(xiàn)總功率300W的散熱要求，無(wú)論是分開(kāi)多個(gè)燈具還是集成為單個(gè)燈具，其總體重量都不令人滿意。
[0004]該專利中提及導(dǎo)熱銅管可選用傳熱速度快超導(dǎo)銅管，采用40片散熱鋁片實(shí)現(xiàn)250W集魚(yú)燈。申請(qǐng)人在實(shí)踐這一設(shè)想的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這種應(yīng)用了超導(dǎo)銅管的集魚(yú)燈在使用過(guò)程中仍存在因熱傳導(dǎo)不良而導(dǎo)致的問(wèn)題。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)集魚(yú)燈在使用中轉(zhuǎn)動(dòng)燈頭方向時(shí)，或者說(shuō)當(dāng)工作中，散熱器位于LED光源模塊下方時(shí)，集魚(yú)燈容易因散熱不良而導(dǎo)致?lián)p壞。
[0005]經(jīng)過(guò)大量的調(diào)試和研究發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題在于超導(dǎo)銅管的性能局限。超導(dǎo)銅管是在銅質(zhì)片材形成的管道中填充相變介質(zhì)并密封而形成。由于相變介質(zhì)在工作中要發(fā)生相變，因此相變介質(zhì)填充時(shí)不能填充過(guò)滿，一般來(lái)講填充度低于40%。因此超導(dǎo)銅管在使用中存在方向性，也就是說(shuō)，當(dāng)熱源位于相變介質(zhì)所處的一端時(shí)可以向另一端傳遞，但是當(dāng)熱源所處的一端沒(méi)有相變介質(zhì)時(shí)，則無(wú)法通過(guò)使相變介質(zhì)發(fā)生相變而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。
[0006]因此，集魚(yú)燈在燈頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，特別是散熱器位于LED光源模塊下方時(shí)，超導(dǎo)銅管中的相變介質(zhì)在重力作用下遠(yuǎn)離基板，使得基板上集聚的熱量無(wú)法及時(shí)傳遞出去，從而導(dǎo)致燈具損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種大功率LED光源模塊的散熱器，其解決兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，一是提升熱傳遞效率、減少燈具的體積和重量，二是克服因超導(dǎo)銅管而帶來(lái)的使用局限，使大功率LED光源模塊的散熱器無(wú)論燈頭如何轉(zhuǎn)動(dòng)，都可以利用相變介質(zhì)將熱量快速傳遞到散熱鋁片，從而保證大功率LED光源模塊的工作可靠性。
[0008]具體而言，本發(fā)明提供了一種LED光源模塊的散熱器，包括設(shè)置在基板上的多個(gè)散熱鋁片以及多條導(dǎo)熱銅管，所述多個(gè)散熱鋁片平行排列設(shè)置且每個(gè)散熱鋁片的底邊焊接在所述基板上，其特征在于，所述基板上設(shè)置多個(gè)橫向凹槽，所述橫向凹槽的延伸方向與所述散熱鋁片垂直交叉，所述散熱鋁片中間設(shè)置多個(gè)穿孔，散熱鋁片的下邊設(shè)置多個(gè)缺口，所述橫向凹槽的個(gè)數(shù)、所述穿孔的個(gè)數(shù)以及所述缺口的個(gè)數(shù)等于所述導(dǎo)熱銅管的條數(shù)，導(dǎo)熱銅管為U型管，下分支放置在基板上的凹槽中并橫向貫穿每個(gè)散熱鋁片下邊的缺口，上分支橫向貫穿每個(gè)散熱鋁片上的穿孔，所述導(dǎo)熱銅管內(nèi)壁帶有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)熱銅管內(nèi)容納相變介質(zhì)。
[0009]通過(guò)上述設(shè)計(jì)，導(dǎo)熱銅管能夠提供無(wú)方向性的高傳熱速度，并且導(dǎo)熱銅管與基板和散熱鋁片之間接觸關(guān)系使得三者之間的接觸面積盡可能大，從基板到導(dǎo)熱銅管再到散熱鋁片之間的傳熱通道保持暢通，使熱量能夠快速散發(fā)。
[0010]此外，由于采用超導(dǎo)銅管，采用同樣的散熱器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)總功率300W散熱要求時(shí)，只需要約5973c m2散熱面積，即每瓦需要20c m2的散熱面積，體積約為0.0046m3，相對(duì)于傳統(tǒng)導(dǎo)熱銅管節(jié)約了 42.8%的散熱面積和36%的體積。這對(duì)于一些對(duì)燈具重量和體積敏感的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)講，例如集魚(yú)燈，這樣大幅度地減小體積對(duì)于其性能無(wú)疑是一次飛躍，對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。
[0011]優(yōu)選地，毛細(xì)結(jié)構(gòu)全部覆蓋或局部覆蓋導(dǎo)熱銅管內(nèi)壁表面。
[0012]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱銅管的毛細(xì)結(jié)構(gòu)通過(guò)粉末燒結(jié)形成。
[0013]優(yōu)選地，所述相變介質(zhì)的傳熱速度達(dá)到30萬(wàn)瓦每米.開(kāi)爾文(30萬(wàn)W/M.K)。
[0014]優(yōu)選地，所述散熱鋁片的穿孔處一體形成有圓環(huán)接觸壁，所述缺口處一體形成有半圓環(huán)接觸壁，所述圓環(huán)接觸壁和半圓環(huán)接觸壁形狀與所述導(dǎo)熱銅管的外壁匹配。
[0015]優(yōu)選地，所述圓環(huán)接觸壁和半圓環(huán)接觸壁與所述導(dǎo)熱銅管之間通過(guò)焊接相連。
[0016]優(yōu)選地，所述基板的橫向凹槽形狀與所述導(dǎo)熱銅管的外壁匹配。
[0017]優(yōu)選地，所述橫向凹槽與所述導(dǎo)熱銅管之間通過(guò)焊接相連。
[0018]優(yōu)選地，所述每個(gè)散熱鋁片上開(kāi)設(shè)有通風(fēng)孔，排列在中間位置的數(shù)個(gè)散熱鋁片的上邊緣設(shè)置通風(fēng)缺口。
[0019]所有以上設(shè)計(jì)都使得該散熱器的散熱性能保持最佳狀態(tài)，并且能夠滿足防水性能要求。
[0020]此外，一種LED照明設(shè)備，其特征在于，包括一如前述任一項(xiàng)所述的散熱器和一LED光源模塊。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中大功率LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明散熱鋁片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明導(dǎo)熱銅管管道截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明大功率LED燈具結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明大功率LED燈具整體透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面請(qǐng)參考附圖2-6并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0028]考慮到目前捕魚(yú)燈散熱效果不佳，燈具重量過(guò)重、成本過(guò)高，本發(fā)明提供了重量輕、散熱快的大功率LED燈用作捕魚(yú)燈。當(dāng)然，這種燈并不局限于用作捕魚(yú)燈。
[0029]燈具的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
[0030]該大功率LED燈，包括LED發(fā)光模組和散熱器，所述LED發(fā)光模組固定安裝在散熱器下方。所述散熱器包括數(shù)個(gè)散熱鋁片11、數(shù)個(gè)導(dǎo)熱銅管12和基板13，基板13優(yōu)選由鋁材壓鑄或擠壓成型。
[0031]每個(gè)所述散熱鋁片11垂直設(shè)置在所述基板13上，散熱鋁片11的底邊焊接在所述基板上，散熱鋁片11之間平行排列并相互間隔開(kāi)。
[0032]所述每個(gè)導(dǎo)熱銅管均為“U”型管，其“U”型管的上分支和下分支在安裝時(shí)水平設(shè)置，上分支沿散熱鋁片的厚度方向橫向貫穿所述多個(gè)散熱鋁片，下分支放置在基板13上表面開(kāi)設(shè)的橫向凹槽14中。凹槽14的截面形狀與下分支下表面的截面形狀匹配，從而使得安裝時(shí)，下分支的下表面能夠與凹槽內(nèi)表面緊密接觸，促進(jìn)熱傳導(dǎo)。所述散熱鋁片的底邊開(kāi)設(shè)有與所述下分支上表面的截面形狀匹配的缺口。下分支穿過(guò)這些缺口，從而上表面與所述散熱鋁片