專利名稱：一種大功率led路燈散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED照明光源的散熱裝置，尤其是涉及一種大功 率LED路燈散熱器。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈、高壓汞燈等照明光源相 比，具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、顯色指數(shù)高且綠色環(huán)保等顯著優(yōu) 點(diǎn)，是傳統(tǒng)光源的理想替代品，并已取得應(yīng)用。但大功率LED路燈的芯片 發(fā)熱量很高，若不能有效散熱，將會(huì)引起LED芯片結(jié)溫急劇升高，并導(dǎo)致 發(fā)光效率降低、發(fā)光顏色改變，最終使LED的壽命顯著降低?，F(xiàn)有LED路 燈的散熱器散熱效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其僅利用了垂直對(duì)流的空氣散熱作用， 未能有效利用其它方向的自然風(fēng)換熱作用，因而較大程度地限制了大功率 LED路燈的廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提 供一種大功率LED路燈散熱器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、使用操作方便且散熱面
積大、散熱效率高，能同時(shí)有效利用垂直對(duì)流和其它方向自然風(fēng)的換熱作 用。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型釆用的技術(shù)方案是 一種大功率LED 路燈散熱器，其特征在于包括水平安裝在LED芯片背板上的散熱器基板， 以及呈"十"字設(shè)置在散熱器基板四周側(cè)的四個(gè)散熱裝置；所述散熱裝置 為由熱管以及垂直設(shè)置在熱管上且尺寸呈梯度變化的多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭 片組成的塔形散熱結(jié)構(gòu)，所述熱管為內(nèi)端部固定在散熱器基板上且與散熱器基板呈平行分布的傳熱管；所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片等間距分布在熱管 上且其長(zhǎng)寬由外至內(nèi)同比例逐漸增大，熱管由內(nèi)至外依次從所述多個(gè)長(zhǎng)方 形散熱鰭片的幾何中心穿過。
所述散熱器基板為鋁質(zhì)正方形基板。
所述熱管的內(nèi)端部底部與散熱器基板的底面位于同一平面上，且熱管 為管內(nèi)裝有通過蒸發(fā)和凝結(jié)來(lái)傳遞熱量的傳導(dǎo)液的全封閉真空金屬管。
所述熱管和散熱器基板之間，以及散熱鰭片和熱管之間均采用釬焊進(jìn) 行連接。
所述散熱器基板與所述LED芯片背板的連接方式為膠液粘接。 所述熱管在與散熱器基板垂直的豎直面上呈Z形，且其為外側(cè)固定所
述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片的部分位置高且內(nèi)端部位置低的呈臺(tái)階狀的Z形
管；所述熱管在與散熱器基板平行的水平面上呈L形。
所述散熱鰭片為銅質(zhì)或鋁質(zhì)散熱板。
所述散熱器基板的厚度不小于熱管直徑的2倍，且其邊長(zhǎng)為所述LED 芯片背板邊長(zhǎng)的1.2~2倍。
所述四個(gè)散熱裝置的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)散熱裝置上所設(shè)置散熱鰭片的間 距為1~20鵬，且由外至內(nèi)散熱鰭片長(zhǎng)寬逐漸增大的比例為5~50%。
所述散熱鰭片的尺寸為20mmx50隱-50mmx300mm,所述四個(gè)散熱裝置 上所設(shè)置散熱鰭片的總數(shù)量為10~ 500片。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、加工 制作方便且使用操作簡(jiǎn)便。2、設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思巧妙，釆用呈梯度變化的 散熱鰭片，并且散熱鰭片垂直于LED芯片背板的熱交換面和熱管軸線，因 此，不僅有效利用了垂直方向上的空氣對(duì)流換熱，同時(shí)有效利用了任何方 向自然風(fēng)對(duì)散熱器實(shí)施的強(qiáng)制冷卻，因而散熱效率高，能夠在無(wú)風(fēng)和任何 方向自然風(fēng)的天氣條件下對(duì)大功率LED芯片實(shí)施散熱。綜上所述，本實(shí)用
新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、使用搡作方便且散熱面積大、散熱效率高，能同時(shí)有 效利用垂直對(duì)流和其它方向自然風(fēng)的換熱作用。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的仰視圖。 圖3為圖1的左視圖。 附圖標(biāo)記說明
l一散熱鰭片； 2 —熱管； 3—散熱器基板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖l、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型包括水平安裝在LED芯片背板上 的散熱器基板3，以及呈"十"字設(shè)置在散熱器基板3四周側(cè)的四個(gè)散熱 裝置。所述散熱裝置為由熱管2以及垂直設(shè)置在熱管2上且尺寸呈梯度變 化的多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片l組成的塔形散熱結(jié)構(gòu)，所述熱管2為內(nèi)端部固 定在散熱器基板3上且與散熱器基板3呈平行分布的傳熱管。所述多個(gè)長(zhǎng) 方形散熱鰭片1等間距分布在熱管2上且其長(zhǎng)寬由外至內(nèi)同比例逐漸增 大，熱管2由內(nèi)至外依次從所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片1的幾何中心穿過。 所述散熱器基板3為鋁質(zhì)正方形基板。
所述散熱器基板3與所述LED芯片背板的連接方式為膠液粘接。所述 熱管2和散熱器基板3之間，以及散熱鰭片l和熱管2之間均釆用釬焊進(jìn) 行連接。所述熱管2的內(nèi)端部底部與散熱器基板3的底面位于同一平面上， 該平面為本實(shí)用新型與所述LED芯片背板的熱交換面；并且熱管2為管內(nèi)
裝有通過蒸發(fā)和凝結(jié)來(lái)傳遞熱量的傳導(dǎo)液的全封閉真空金屬管。所述熱管 2在與散熱器基板3垂直的豎直面上呈Z形，且其為外側(cè)固定所述多個(gè)長(zhǎng) 方形散熱鰭片1的部分位置高且內(nèi)端部位置低的呈臺(tái)階狀的Z形管；所述 熱管2在與散熱器基板3平行的水平面上呈L形。
6所述四個(gè)散熱裝置的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)散熱裝置上所設(shè)置散熱鰭片1的
間距為l~20mm，且由外至內(nèi)散熱鰭片1長(zhǎng)寬逐漸增大的比例為5~50%。 實(shí)際使用過程中，LED功率為20 - 500W時(shí)，所述散熱鰭片1的尺寸為 20隱x50腿 50mmx300mm,所述四個(gè)散熱裝置上所設(shè)置散熱鰭片1的總數(shù) 量為10 500片。所述散熱鰭片1為銅質(zhì)或鋁質(zhì)散熱板。所述散熱器基板 3的厚度不小于熱管2直徑的2倍，且其邊長(zhǎng)為所述LED芯片背板邊長(zhǎng)的 1.2~2倍。
本實(shí)施例中，熱管2的直徑為6mm,散熱器基板3為尺寸60mmx60mm 的鋁質(zhì)基板，首先將熱管2釬焊在散熱器基板3上。所述熱管2為全封閉 的真空銅管，管內(nèi)封裝液體為水。所述散熱鰭片l為鋁質(zhì)，且其垂直于鋁 質(zhì)的散熱器基板3，分為四組，即組成四個(gè)散熱裝置。每個(gè)散熱裝置上散 熱鰭片1的數(shù)量為55片，間隔為2mm，厚度0. 5mm,并且位于最外端的尺 寸最小的散熱鰭片1長(zhǎng)為50mm，寬為20mm，每一個(gè)散熱裝置上散熱鰭片1 的長(zhǎng)寬由外之內(nèi)依次遞增5%。所述散熱鰭片1的最低點(diǎn)高于鋁質(zhì)的散熱器 基板3的底面lmm。之后，釆用導(dǎo)熱銀膠涂覆在LED功率為100W的鋁質(zhì) LED芯片背板上，與鋁質(zhì)的散熱器基板3緊密連接。在25'C的靜態(tài)空氣環(huán) 境下，本實(shí)用新型可將100W的LED芯片背板溫度穩(wěn)定在35'C以下；在25 °C,風(fēng)速為2~ 3米/秒的環(huán)境下，本實(shí)用新型可將100W的LED芯片背板
溫度穩(wěn)定在3rc以下。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中，熱管2的直徑為3mm,散熱器基板3為尺寸20mmx20mm 的鋁質(zhì)基板，首先將熱管2釬焊在散熱器基板3上。所述熱管2為全封閉 的真空銅管，管內(nèi)封裝液體為水。所述散熱鰭片l為銅質(zhì)，且其垂直于鋁 質(zhì)的散熱器基板3，分為四組，即組成四個(gè)散熱裝置。每個(gè)散熱裝置上散 熱鰭片1的數(shù)量為5片，間隔為15mm，厚度0. 5mm,并且位于最外端的尺 寸最小的散熱鰭片1長(zhǎng)為30mm，寬為10mm,每一個(gè)散熱裝置上散熱鰭片1 的長(zhǎng)寬由外之內(nèi)依次遞增30%。之后，釆用導(dǎo)熱銀膠涂覆在LED功率為20W的鋁質(zhì)LED芯片背板上，與鋁質(zhì)的散熱器基板3緊密連接。在3(TC的靜態(tài) 空氣環(huán)境下，本實(shí)用新型可將20W的LED芯片背板溫度穩(wěn)定在44°C以下； 在25'C，風(fēng)速為5~6米/秒的環(huán)境下，本實(shí)用新型可將20W的LED芯片背 板溫度穩(wěn)定在35'C以下。其余部分結(jié)構(gòu)和功能均與實(shí)施例l相同。 實(shí)施例3
本實(shí)施例中，熱管2的直徑為15mm，散熱器基板3為尺寸120mmxl20mm 的鋁質(zhì)基板，首先將熱管2釬焊在散熱器基板3上。所述熱管2為全封閉 的真空銅管，管內(nèi)封裝液體為水。所述散熱鰭片l為鋁質(zhì)，且其垂直于鋁 質(zhì)的散熱器基板3，分為四組，即組成四個(gè)散熱裝置。每個(gè)散熱裝置上散 熱鰭片1的數(shù)量為125片，間隔為lmm，厚度0. 25mm，并且位于最外端的 尺寸最小的散熱鰭片l長(zhǎng)為30mm，寬為10mm,每一個(gè)散熱裝置上散熱鰭 片1的長(zhǎng)寬由外之內(nèi)依次遞增15%。之后，釆用導(dǎo)熱銀膠涂覆在LED功率 為500W的鋁質(zhì)LED芯片背板上，與鋁質(zhì)的散熱器基板3緊密連接。在30 。C的靜態(tài)空氣環(huán)境下，本實(shí)用新型可將500W的LED芯片背板溫度穩(wěn)定在45 。C以下；在25'C,風(fēng)速為7~8米/秒的環(huán)境下，本實(shí)用新型可將500W的LED 芯片背板溫度穩(wěn)定在33'C以下。其余部分結(jié)構(gòu)和功能均與實(shí)施例l相同。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限
以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
8
權(quán)利要求1.一種大功率LED路燈散熱器，其特征在于包括水平安裝在LED芯片背板上的散熱器基板(3)，以及呈“十”字設(shè)置在散熱器基板(3)四周側(cè)的四個(gè)散熱裝置；所述散熱裝置為由熱管(2)以及垂直設(shè)置在熱管(2)上且尺寸呈梯度變化的多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片(1)組成的塔形散熱結(jié)構(gòu)，所述熱管(2)為內(nèi)端部固定在散熱器基板(3)上且與散熱器基板(3)呈平行分布的傳熱管；所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片(1)等間距分布在熱管(2)上且其長(zhǎng)寬由外至內(nèi)同比例逐漸增大，熱管(2)由內(nèi)至外依次從所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片(1)的幾何中心穿過。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在于 所述散熱器基板(3)為鋁質(zhì)正方形基板。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述熱管(2)的內(nèi)端部底部與散熱器基板(3)的底面位于同一平面 上，且熱管(2)為管內(nèi)裝有通過蒸發(fā)和凝結(jié)來(lái)傳遞熱量的傳導(dǎo)液的全封 閉真空金屬管。
4. 按照權(quán)利要求l或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述熱管(2)和散熱器基板(3)之間，以及散熱鰭片(1)和熱管(2)之間均釆用釬焊進(jìn)行連接。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述散熱器基板(3)與所述LED芯片背板的連接方式為膠液粘接。
6. 按照權(quán)利要求1或2所述的 一 種大功率L E D路燈散熱器，其特征在 于所述熱管(2)在與散熱器基板(3)垂直的豎直面上呈Z形，且其為 外側(cè)固定所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片(1)的部分位置高且內(nèi)端部位置低的 呈臺(tái)階狀的Z形管；所述熱管(2)在與散熱器基板(3)平行的水平面上 呈L形。
7. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述散熱鰭片(1)為銅質(zhì)或鋁質(zhì)散熱板。
8. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述散熱器基板(3)的厚度不小于熱管(2)直徑的2倍，且其邊長(zhǎng) 為所述LED芯片背板邊長(zhǎng)的1.2~2倍。
9. 按照權(quán)利要求1或2所述的 一種大功率LED路燈散熱器，其特征在 于所述四個(gè)散熱裝置的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)散熱裝置上所設(shè)置散熱鰭片(1) 的間距為l~20mm，且由外至內(nèi)散熱鰭片(l)長(zhǎng)寬逐漸增大的比例為5~50 %。
10. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED路燈散熱器，其特征 在于所述散熱鰭片(1)的尺寸為20mmx50mm 5 0mmx300mm,所述四個(gè) 散熱裝置上所設(shè)置散熱鰭片(1)的總數(shù)量為10~ 500片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率LED路燈散熱器，包括水平安裝在LED芯片背板上的散熱器基板，以及呈“十”字設(shè)置在散熱器基板四周側(cè)的四個(gè)散熱裝置；所述散熱裝置為由熱管以及垂直設(shè)置在熱管上且尺寸呈梯度變化的多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片組成的塔形散熱結(jié)構(gòu)，熱管為內(nèi)端部固定在散熱器基板上且與散熱器基板呈平行分布的傳熱管；所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片等間距分布在熱管上且其長(zhǎng)寬由外至內(nèi)同比例逐漸增大，熱管由內(nèi)至外依次從所述多個(gè)長(zhǎng)方形散熱鰭片的幾何中心穿過。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、使用操作方便且散熱面積大、散熱效率高，能同時(shí)有效利用垂直對(duì)流和其它方向自然風(fēng)的換熱作用。
文檔編號(hào)H01L23/427GK201368433SQ20092003216
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者華云峰, 徐海龍, 李爭(zhēng)顯, 杜明煥, 杜繼紅, 王彥峰 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院