專利名稱：一種大功率led燈散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種舞臺(tái)燈光、電視、電影及攝影場(chǎng)所用LED燈具中用的散熱器。
背景技術(shù)：
光二極管(LED)具備輕薄、省電、環(huán)保、點(diǎn)亮反應(yīng)快、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn),加上在成本續(xù)降之下，光輸出與功率仍不斷提升，促使LED照明的市場(chǎng)接受度與日俱增，從交通號(hào)志指示燈至大尺寸背光源，進(jìn)展到各種照明用途如車頭燈、室內(nèi)外照明燈具等?，F(xiàn)階段LED發(fā)光效率已突破每瓦100流明，足以取代耗電的白熾燈、鹵素?zé)簦踔潦菬晒鉄襞c高壓氣體放電燈。目前，大功率LED光源分為兩種，一種是陣列分布式，一種是集成式大功率LED光源。其中，集成式大功率LED光源是今后發(fā)展的方向。伴隨著高功率LED技術(shù)迭有進(jìn)展，LED尺寸逐漸縮小，熱量集中在小尺寸芯片內(nèi)，且熱密度更高。高溫會(huì)導(dǎo)致芯片出射的光子減少，色溫質(zhì)量下降，芯片老化加快，將大幅降低LED光效、壽命甚至在短時(shí)間內(nèi)自我燒毀。

降低LED熱阻,其散熱涉及芯片層級(jí)(Chip Level)、封裝層級(jí)(Package Level)、散熱基板層級(jí)(Board Level)到系統(tǒng)層級(jí)(System Level)各個(gè)層級(jí)的散熱設(shè)計(jì)。對(duì)于系統(tǒng)端的散熱策略，常見(jiàn)的散熱組件為鰭片或翅片(Heat Sink)、熱管(HeatPipes)、均溫板(Vapor Chamber)、回路式熱管(Loop Heat Pipe, LHP)及壓電風(fēng)扇(PiezoFans)。其中，散熱鰭片應(yīng)用最為普及。散熱鰭片主要是靠傳導(dǎo)與自然對(duì)流方式進(jìn)行散熱，為最常見(jiàn)的散熱方式，利用增加散熱面積與搭配風(fēng)道、開(kāi)氣孔設(shè)計(jì)，提升傳導(dǎo)和自然對(duì)流能力，缺點(diǎn)為(一)是密集排列的鋁片容易積聚灰塵，堵塞鋁片之間的間隙，導(dǎo)致空氣不流通而最終失去散熱功能。(二)是鋁片薄而且軟，極容易因觸碰變形或折疊在一起，影響散熱功能和美觀。因此，散熱器必須有堅(jiān)固的外殼保護(hù)，不適宜直接外露，但保護(hù)外殼的存在又往往降低其散熱效率。多散熱翅造型的鋁型材是擠壓高溫軟化鋁合金成型材，這種生產(chǎn)方式對(duì)形狀要求有局限性，散熱翅不能太薄太長(zhǎng)，所以只適合中至低發(fā)熱量(150瓦以下)的LED使用。評(píng)價(jià)一款純鋁散熱器的主要指標(biāo)是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，F(xiàn)in是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大，代表鋁擠壓技術(shù)越先進(jìn)。但是僅僅考慮增加有效散熱面積是不夠的。當(dāng)散熱體積一定時(shí)，增大有效散熱面，將減少熱阻，有利于散熱；但同時(shí)也難免增加流阻，減少通過(guò)散熱器的流體，阻礙散熱。因此設(shè)計(jì)必須均衡考慮熱阻和流阻。壓鑄鋁合金散熱器的優(yōu)點(diǎn)是其本身已經(jīng)是壓固的合金，而且可以塑造較美觀的外型，不必再加外殼。缺點(diǎn)是壓鑄鋁合金的熱傳導(dǎo)系數(shù)比擠壓鋁合金低，體積龐大而重，較適合低功率LED燈或分散式大功率LED燈使用。另外，目前市場(chǎng)主流的散熱器鰭片在外形上都是標(biāo)準(zhǔn)的四邊形，但也有部分產(chǎn)品擁有自己獨(dú)特的外形，其中有以韓國(guó)思民為代表的圓形散熱器，還有以Tt為代表的塔式散熱器。這些散熱器針對(duì)不同功率，不同大小的LED等，必須分別開(kāi)模制成不同規(guī)格，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大功率LED燈散熱器，具有良好的散熱效果，且適用于不同功率、大小規(guī)格的LED燈的散熱。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大功率LED燈散熱器，其特征在于，包括一截面為V形的散熱單元，所述散熱單元的兩個(gè)V形面的側(cè)視分別為長(zhǎng)方形，兩個(gè)V形面之間安裝若干翅片，所述翅片的方向平行或重合于所述V形面夾角的平分面；所述V形面的左邊外側(cè)設(shè)有榫頭，右邊外側(cè)與所述榫頭對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有卯眼。更加優(yōu)化的，所述V形面的頂點(diǎn)附近設(shè)有第一鏤花結(jié)構(gòu)，所述第一鏤花結(jié)構(gòu)包括 凹進(jìn)左邊V形面的第一圓弧形缺口和凸出右邊V形面的月牙形凸塊。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)散熱單元的榫頭與第二個(gè)散熱單元卯眼榫接時(shí)，所述第一個(gè)散熱單元的第一圓弧形缺口與第二個(gè)散熱單元的月牙形凸塊拼合成為偏心圓形通孔，或者所述第一個(gè)散熱單元的月牙形凸塊與第二個(gè)散熱單元的第一圓弧形缺口拼合成為偏心圓形通孔。同樣更加優(yōu)化的，所述左邊V形面上設(shè)有至少一個(gè)圓弧形的第二缺口，右邊V形面上與所述第二缺口對(duì)稱的位置設(shè)有圓弧形的第三缺口。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)散熱單元與第二個(gè)散熱單元榫接時(shí)，所述第一個(gè)散熱單元的第二缺口與第二個(gè)散熱單元的第三缺口拼合成為側(cè)邊圓形通孔，或者所述第一個(gè)散熱單元的第三缺口與第二個(gè)散熱單元的第二缺口拼合成為側(cè)邊圓形通孔。更優(yōu)選的，所述翅片上或V形面內(nèi)側(cè)上設(shè)有第二鏤花結(jié)構(gòu)，所述第二鏤花結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)圓弧形，以增加散熱單元的散熱面積。進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案是，所述V形面的頂角處為凹形圓弧面。若干個(gè)散熱單元360°榫接組合時(shí)，所述若干個(gè)凹形圓弧面組合為中心圓形通孔。再優(yōu)選的，所述V形面的夾角的角度為60°。六個(gè)所述V形夾角為60°的散熱單元兩兩榫卯的組合體，其截面形狀為六角形雪花狀。更進(jìn)一步優(yōu)化的，在所述中心圓形通孔安裝熱管，這樣更有利于提高散熱器的散熱。同樣更進(jìn)一步優(yōu)化的，在所述偏心圓形通孔或側(cè)邊圓形通孔安裝熱管，更進(jìn)一步提高散熱器的散熱性能。優(yōu)選的，所述散熱單元為擠壓鋁合金成型制造。本發(fā)明的有益效果在于I、散熱單元即能夠單獨(dú)作為散熱器使用，2個(gè)或多個(gè)散熱單元?jiǎng)t通過(guò)榫卯連接，組合成具有不同散熱形狀和散熱面積的散熱器，可適應(yīng)不同功率的LED燈的散熱。2、散熱單元組合的散熱器，在散熱單元之間形成若干的散熱孔，利用空氣對(duì)流能快速排走散熱器內(nèi)部的熱量。進(jìn)而，安裝熱管增強(qiáng)散熱速度，可擴(kuò)大LED燈的使用功率到500W。3、六個(gè)所述V形散熱單元組合的散熱器具有360度全方位散熱；組合成雪花形之后，它堅(jiān)實(shí)外型不必以全遮蔽型外殼保護(hù)，配合全流通外型設(shè)計(jì)可直接與室溫空間交流，大幅提聞散熱效率。
4、無(wú)風(fēng)扇即可滿足大功率300 - 500W的LED燈散熱要求、也符合LED燈高靜音的要求。5、橫向安裝和豎向安裝的散熱效果一致，滿足LED燈不斷調(diào)整打光角度的要求。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。圖I為一個(gè)散熱單元的截面圖。圖2為六個(gè)散熱單元榫卯組合體截面圖，為六邊形雪花狀。圖3為六個(gè)散熱單元榫卯組合體的橫向安裝后的散熱側(cè)切面分析示意圖。圖4為六個(gè)散熱單元榫卯組合體的豎向安裝后的散熱側(cè)切面分析示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的大功率LED燈散熱器的散熱單元的截面圖如圖I所示，其截面為V形，散熱單元的兩個(gè)V形面1、2的側(cè)視分別為長(zhǎng)方形，V形面的夾角的角度為60°。兩個(gè)V形面之間安裝若干翅片3，翅片3的方向平行或重合于V形面夾角的平分面…形面的左邊外側(cè)設(shè)有榫頭4，右邊外側(cè)與榫頭4對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有卯眼5。散熱單元即能夠單獨(dú)作為散熱器使用，2個(gè)或多個(gè)散熱單元?jiǎng)t通過(guò)榫卯連接，組合成具有不同散熱形狀和散熱面積的散熱器，可適應(yīng)不同功率的LED燈的散熱。V形面的頂角處為凹形圓弧面12。V形面的頂點(diǎn)附近設(shè)有第一鏤花結(jié)構(gòu)，該第一鏤花結(jié)構(gòu)包括凹進(jìn)左邊V形面的第一圓弧形缺口 9和凸出右邊V形面的月牙形凸塊8。左邊V形面上設(shè)有三個(gè)圓弧形的第二缺口 6，右邊V形面上與第二缺口對(duì)稱的位置設(shè)有圓弧形的第三缺口 7。翅片3上設(shè)有第二鏤花結(jié)構(gòu)，該第二鏤花結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)圓弧形10 ；V形面1、2內(nèi)側(cè)上也設(shè)有第二鏤花結(jié)構(gòu)，該第二鏤花結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)或多個(gè)圓弧形11，以增加散熱單元的散熱面積。如圖2所示為V形面的夾角的角度為60°的六個(gè)散熱單元榫卯組合體截面圖，截面形狀為六角形雪花狀。第一個(gè)散熱單元的第一圓弧形缺口與第二個(gè)散熱單元的月牙形凸塊拼合成為偏心圓形通孔13。第一個(gè)散熱單元的第二缺口與第二個(gè)散熱單元的第三缺口拼合成為側(cè)邊圓形通孔14。六個(gè)凹形圓弧面組合為中心圓形通孔15。組合成雪花形之后，它堅(jiān)實(shí)外型不必以全遮蔽型外殼保護(hù)。如圖3所示，本發(fā)明橫向與發(fā)熱體16接觸，各個(gè)V形面的實(shí)體部分為18所示，18的端面緊貼發(fā)熱體16，有利于熱量的直接傳導(dǎo)和輻射散發(fā)。17所指示為散熱翅部分，中心圓形通孔15的上下兩個(gè)通道為偏心圓形通孔13，外側(cè)為側(cè)邊圓形通孔14。圖中眾多曲線箭頭分別為不同區(qū)域熱流的流散路徑和方向，除了在360度范圍內(nèi)的散熱翅區(qū)域流散，還能夠通過(guò)中心、偏心、側(cè)邊圓形通孔散發(fā)，可見(jiàn)熱流能夠迅速流散。在中心、偏心、側(cè)邊圓形通孔內(nèi)安裝熱管，這樣更有利于提高散熱器的散熱，進(jìn)而，可擴(kuò)大LED燈的使用功率到500W。如圖4所示，本發(fā)明縱向與發(fā)熱體16接觸，位于發(fā)熱體16上部。各個(gè)V形面的實(shí)體部分為18所示，18的端面緊貼發(fā)熱體16，有利于熱量的直接傳導(dǎo)和輻射散發(fā)。圖中眾多曲線箭頭分別為不同區(qū)域熱流的流散路徑和方向，除了在360度范圍內(nèi)的散熱翅區(qū)域流散，還能夠通過(guò)中心、偏心、側(cè)邊圓形通孔散發(fā)，可見(jiàn)熱流能夠迅速流散。在中心、偏心、側(cè)邊圓形通孔內(nèi)安裝熱管，這樣更有利于提高散熱器的散熱，進(jìn)而，可擴(kuò)大LED燈的使用功率到500W。橫向安裝和豎向安裝的散熱效果接近，滿足LED燈不斷調(diào)整打光角度的要求。本發(fā)明的散熱單元為擠壓鋁合金成型制造。利用擠壓鋁合金的高熱傳導(dǎo)系數(shù)，分拆型材設(shè)計(jì)，大幅增加散熱翅的長(zhǎng)度，組合之后同樣達(dá)成平均分擔(dān)散熱效能。無(wú)須風(fēng)扇即能夠滿足大功率300 - 500W的LED燈散熱要求，且符合LED燈高靜音的需要。三角形雪花組件二次加工容易，在組合前可輕易加工成中空模樣，弓I進(jìn)鮮風(fēng)提高對(duì)流效果。散熱單元組合成雪花形之后，它堅(jiān)實(shí)外型不必以全遮蔽型外殼保護(hù)，配合全流通外型設(shè)計(jì)可直接與室溫空間交流，大幅提聞散熱效率。 最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種大功率LED燈散熱器，其特征在于，包括一截面為V形的散熱單元，所述散熱單元的兩個(gè)V形面的側(cè)視分別為長(zhǎng)方形，兩個(gè)V形面之間安裝若干翅片，所述翅片的方向平行或重合于所述V形面夾角的平分面；所述V形面的左邊外側(cè)設(shè)有榫頭，右邊外側(cè)與所述榫頭對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有卯眼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述V形面的頂點(diǎn)附近設(shè)有第一鏤花結(jié)構(gòu)，所述第一鏤花結(jié)構(gòu)包括凹進(jìn)左邊V形面的第一圓弧形缺口和凸出右邊V形面的月牙形凸塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述左邊V形面上設(shè)有至少一個(gè)圓弧形的第二缺口，右邊V形面上與所述第二缺口對(duì)稱的位置設(shè)有圓弧形的第三缺□。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述翅片上或V形面內(nèi)側(cè)上設(shè)有第二鏤花結(jié)構(gòu)，所述第二鏤花結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)圓弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述V形面的頂角處為凹形圓弧面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述V形面的夾角的角度為60° ;六個(gè)所述V形夾角為60°的散熱單元兩兩榫卯的組合體，其截面形狀為六角形雪花狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，在所述中心圓形通孔安裝熱管，這樣更有利于提高散熱器的散熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，在所述偏心圓形通孔或側(cè)邊圓形通孔安裝熱管，更進(jìn)一步提高散熱器的散熱性能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的大功率LED燈散熱器，其特征在于，所述散熱單元為擠壓鋁合金成型制造。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大功率LED燈散熱器，包括截面為V形的散熱單元，散熱單元的兩個(gè)V形面的側(cè)視分別為長(zhǎng)方形，兩個(gè)V形面之間安裝若干翅片，翅片的方向平行或重合于所述V形面夾角的平分面；所述V形面的左邊外側(cè)設(shè)有榫頭，右邊外側(cè)與所述榫頭對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有卯眼。所述V形面的頂點(diǎn)附近設(shè)有第一鏤花結(jié)構(gòu)，所述第一鏤花結(jié)構(gòu)包括凹進(jìn)左邊V形面的第一圓弧形缺口和凸出右邊V形面的月牙形凸塊。本發(fā)明的散熱單元為擠壓鋁合金成型制造，通過(guò)榫卯連接，能任意組合散熱形狀和散熱面積，具有良好的散熱效果，可適應(yīng)300-500W大功率的LED燈的散熱。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102767810SQ20121025537
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者吳偉江 申請(qǐng)人:佑圖物理應(yīng)用科技發(fā)展(武漢)有限公司