專利名稱：一種用于大功率led燈具的主被動散熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置。
背景技術：
在LED燈具逐漸推廣應用的過程中，對LED燈具的散熱能力是影響LED性能和壽命的ー個重要的因素。特別是大功率LED燈具的逐漸推廣，功率的增高也給燈具的熱管理帶來了很多的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)今主要的散熱方式是通過熱傳導的方式將LED產(chǎn)生的熱量傳導到燈具后部的鋁熱沉上，再通過空氣的自然對流達到散熱的目的。這種但熱方式簡單易行，但其散熱體積往往比較大，對于集成應用不利。且在實際的工程應用中，要増加散熱裝置的傳熱量可以通過以下幾種途徑——増加傳熱溫差、減小熱阻和増大換熱面積。然而在實際的應用中受環(huán)境條件的限制，溫差是不能任意改變的。而傳熱過程的熱阻包括固體壁面的導熱熱阻和兩側流體的對流換熱熱阻，對于ー特定的散熱裝置來講可以通過減小兩側流體的對 流換熱熱阻來提高散熱裝置的散熱能力。因此，在本發(fā)明專利中，采用了散熱肋片和呼吸器相結合的方法來實現(xiàn)對LED燈具的散熱。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置。本發(fā)明提出的用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，由換熱器2和呼吸器3組成；換熱器2包括散熱肋片6和換熱器軸體7,換熱器軸體7外均勻分布有散熱肋片6 ;呼吸器3包括呼吸器側壁11、呼吸器上壁9、呼吸器下壁10、上端開關4、下端開關5，呼吸器側壁11、呼吸器上壁9和呼吸器下壁10連接組成呼吸器的殼體結構，呼吸器的殼體內為呼吸器內腔8，上端開關4位于呼吸器上壁9，下端開關5位于呼吸器下壁10 ;換熱器軸體7 —端連接呼吸器下壁10底部，另一端連接LED光源或其他熱源；上端開關4和下端開關5位于同一軸線上，且下端開關5位于兩相鄰散熱肋片6之間。本發(fā)明中，上端開關4和下端開關5各有若干個，其個數(shù)相同。上端開關4和下端開關5的數(shù)量視具體情況而定。本發(fā)明中，所述換熱器軸體7為中部空心的腔體結構。本發(fā)明中，換熱器軸體7的空心腔體內放置有LED驅動電路或其他功能電路。本發(fā)明中，其中換熱器2為散熱的主體部分。呼吸器3在沒有工作的時候，兩端的開關均為關閉狀態(tài)，其內腔8與外界沒有空氣交換。當熱源的熱量經(jīng)過換熱器時，一部分熱量通過肋片6與空氣之間的自然對流散發(fā)掉，另一部分到達呼吸器后，使呼吸器吸溫度升高。呼吸器內腔8溫度升高后，內部壓強增高。當內部壓強高于肋片之間的空氣壓強一定數(shù)值后，呼吸器的下壁面開關5開啟，內腔的空氣向肋片流動。肋片之間的空氣對流増大，熱交換變大，促使呼吸器的溫度降低且內腔8氣壓降低。當內部氣壓低于呼氣器上壁面外部氣壓一定數(shù)值后，上壁面開關4開啟。外界空氣流入呼吸器內腔形成空氣對流。呼吸器內部氣壓回到正常值，上壁面和下壁面開關關閉。呼吸器進入下ー個循環(huán)。
本發(fā)明中，換熱器2的形態(tài)和大小可以根據(jù)實際需要進行設計。本發(fā)明中，散熱肋片6的高度、厚度和密度需要根據(jù)實際熱源的功率值及外觀需要進行優(yōu)化和調整。本發(fā)明中，該主被動散熱裝置也可以作為其他電子元器件的散熱裝置。本發(fā)明的有益效果在于通過提高散熱肋片與空氣之間的熱交換能力，能夠有效的減少散熱器體積，并提高系統(tǒng)的散熱能力。提高LED燈具的各項性能，達到延長其使用壽命的目的。


圖I是主被動散熱裝置的整體示意圖。圖2是主被動散熱裝置的散熱肋片示意圖。
圖3是主被動散熱裝置的A-A剖面示意圖。圖4是換熱器軸體內部為空腔的應用示意圖。圖5是換熱器軸體為實體時作為LED燈具散熱裝置的應用實例。圖6是換熱器軸體內部有空腔時作為LED燈具散熱裝置的應用實例。圖中標號1主被動散熱裝置，2換熱器，3呼吸器，4上端開關，5下端開關，6散熱肋片，7換熱器軸體，8呼吸器內腔，9呼吸器上壁，10呼吸器下壁，11呼吸器側壁，12換熱器軸體內部空腔，13導熱界面材料，14 PCB板，15 LED。
具體實施例方式下面通過實施例結合附圖進ー步說明本發(fā)明。實施例I :圖I、圖2和圖3所示，本裝置包括換熱器2和呼吸器3 ;換熱器2包括散熱肋片6和換熱器軸體7兩個部分；呼吸器3包括呼吸器側壁I、呼吸器上壁9、呼吸器下壁10、上端開關4和下端開關5 ;呼吸器下壁10與換熱器2 —端相連接，換熱器2的另ー端用于連接LED光源或其他熱源。對于不同的散熱對象中，換熱器2的大小和形態(tài)可根據(jù)實際情況而變化。主動呼吸器3為ー金屬空腔，呼吸器上壁9和呼吸器下壁10分別設有若干上端開關4和下端開關5。其中換熱器2為散熱的主體部分。呼吸器3在沒有工作的時候，上端開關4和下端開關5均為關閉狀態(tài)，呼吸器內腔8與外界沒有空氣交換。當熱源的熱量經(jīng)過換熱器2吋，一部分熱量通過散熱肋片6與空氣之間的自然對流散發(fā)掉，另一部分到達呼吸器3后，使呼吸器3吸溫度升高。呼吸器內腔8溫度升高后，呼吸器內腔8的內部壓強增高。當內部壓強高于散熱肋片6之間的空氣壓強一定數(shù)值后，呼吸器3的下端開關5開啟，呼吸器內腔8的空氣向散熱肋片6流動。相鄰的散熱肋片6之間的空氣對流増大，熱交換變大，促使呼吸器的溫度降低且內腔氣壓下降。當呼吸器內腔8內部氣壓低于呼氣器上壁9外部氣壓一定數(shù)值后，上端開關4開啟。外界空氣流入呼吸器內腔8形成空氣對流。呼吸器內腔8的內部氣壓回到正常值，上端開關4和下端開關5關閉。呼吸器3進入 下ー個循環(huán)。實施例2 :在換熱器方面可以有兩種應用情況，ー種是以圖3所示的主被動散熱散熱裝置，其軸體內部為實體。另ー用是如圖4所示散熱裝置，其軸體內部設計有一空腔。兩者均可以作為LED燈具或者是其他電子產(chǎn)品的散熱裝置。圖5為圖3所示結構作為LED燈具散熱器的應用實例。在應用中散熱裝置底部使用導熱硅膠等導熱界面材料13與PCB板14相連接，在PCB板上有LED光源(15) . LED燈具在工作中，大約有70%左右的電功率轉換成熱量，這部分熱量通過PCB板及界面材料傳導到換熱器上，再通過與肋片與其四周空氣之間的熱交換最終將熱量傳導到環(huán)境中。呼吸器固定在換熱器的另一端達到增強肋片與空氣之間對流散熱的目的。圖6為圖4所示換熱器在LED燈具方面的應用。換熱器空腔內可以放置LED驅動電路，達到集成的目的。采用該散熱裝置，能使LED光 源保持在一定的溫度范圍之內，防止由于溫度過高而引起其光色、壽命、亮度等特性的惡化。
權利要求
1.一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，其特征在于由換熱器(2)和呼吸器(3)組成；換熱器(2)包括散熱肋片(6)和換熱器軸體(7)，換熱器軸體(7)外均勻分布有散熱肋片(6);呼吸器(3)包括呼吸器側壁(11)、呼吸器上壁(9)、呼吸器下壁(10)、上端開關⑷和下端開關(5)，呼吸器側壁(11)、呼吸器上壁(9)和呼吸器下壁(10)連接組成呼吸器的殼體結構，呼吸器的殼體內為呼吸器內腔(8)，上端開關(4)位于呼吸器上壁(9)，下端開關(5)位于呼吸器下壁(10);換熱器軸體(7) —端連接呼吸器下壁(10)底部，另一端連接LED光源或其他熱源；上端開關(4)和下端開關(5)位于同一軸線上，且下端開關(5)位于兩相鄰散熱肋片(6)之間。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，其特征在于上端開關(4)和下端開關(5)各有若干個，其個數(shù)相同。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，其特征在于所述換熱器軸體(7)為中部空心的腔體結構。
4.根據(jù)權利要求(3)所述的一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，其特征在于換熱器軸體(7)的空心腔體內放置有LED驅動電路或其他功能電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于大功率LED燈具的主被動散熱裝置，由換熱器和呼吸器組成；換熱器包括散熱肋片和換熱器軸體，換熱器軸體外均勻分布有散熱肋片；呼吸器包括呼吸器側壁、呼吸器上壁、呼吸器下壁、上端開關和下端開關，呼吸器側壁、呼吸器上壁和呼吸器下壁連接組成呼吸器的殼體結構，呼吸器的殼體內為呼吸器內腔，上端開關位于呼吸器上壁，下端開關位于呼吸器下壁；換熱器軸體一端連接呼吸器下壁底部，上端開關和下端開關位于同一軸線上，且下端開關位于兩相鄰散熱肋片之間。采用該主被動散熱方式能夠有效的降低散熱肋片的體積就能達到與常規(guī)只單一使用換熱器同樣的散熱效果。
文檔編號F21V29/02GK102705797SQ20121021460
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2012年6月27日
發(fā)明者劉木清, 劉穎 申請人:復旦大學