[發(fā)明專利]一種LED高效水冷散熱裝置

在審

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• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114838337A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊平;楊世賢
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F21V29/56
• 分類號: F21V29/56;F21V29/58;F21V29/74;F21V29/83;F21V29/89;F21Y115/10
• 代理公司: 南京智造力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

本發(fā)明公開一種LED高效水冷散熱裝置，固定架下表面固定貼合輸水管，連續(xù)U型管水平布置，散熱水箱上表面與連續(xù)U型管下半部分之間，間隔均勻地連接若干個(gè)垂直布置且為長方體形的主散熱翅片，主散熱翅片面積較小的一個(gè)側(cè)壁上開有一個(gè)長方體槽，主散熱翅片上開有垂直的噴射孔貫通連續(xù)U型管和長方體槽；長方體槽內(nèi)部有次散熱翅片，次散熱翅片的Z型承載臺下端連接于扇形翅片上端的扇形中心處，Z型承載臺的上段水平并且位于噴射孔的正下方，靠近扇形翅片的扇形中心下方有間隙地穿過支撐軸，經(jīng)噴射口將具有較大動能的冷卻水噴射到次散熱翅片的承載面，使得次散熱翅片從主散熱翅片一側(cè)伸展出，從而增大散熱面積，增強(qiáng)散熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種散熱裝置，具體是針對LED的水冷散熱裝置，用于增強(qiáng)對LED產(chǎn)生的熱量的散熱能力，以降低LED的結(jié)溫。

背景技術(shù)

COB封裝的LED具有功率高、集成度高以及成本低等優(yōu)勢，目前已經(jīng)得到了廣泛地運(yùn)用。然而，目前的大功率LED存在轉(zhuǎn)換效率低、散熱性能差以及如何有效地評估LED的可靠性等問題，尤其是散熱問題是當(dāng)前LED照明產(chǎn)品最急需解決的問題。雖然越來越多的散熱技術(shù)被應(yīng)用到LED中，但是效果都不理想，因此，散熱問題一直制約著LED的發(fā)展，良好的散熱設(shè)計(jì)是燈具質(zhì)量和可靠性的保障，解決多個(gè)LED燈珠安裝在一起的散熱問題尤為重要。目前，解決散熱主要有兩種方法，一是改善LED內(nèi)部芯片的電能轉(zhuǎn)換效率，從根本解決結(jié)溫過高的問題，另一種方法就是從外部設(shè)計(jì)來改善LED的散熱能力。

目前廣泛使用的散熱技術(shù)有：自然對流散熱、強(qiáng)迫對流散熱、液體冷卻散熱、熱電制冷散熱、熱管散熱等。在自然對流散熱技術(shù)中，散熱性能主要與其和空氣接觸的面積大小相關(guān)，兼之考慮到制造成本的問題，因此在工業(yè)生產(chǎn)中大都采用翅片散熱器進(jìn)行散熱，但是為了提高散熱器的整體散熱性能，一般都是采用多種散熱技術(shù)聯(lián)合作用。

在現(xiàn)有的液體冷卻中最常用的水冷散熱通常采用較長的水管來增加散熱面積，同時(shí)為了進(jìn)一步增強(qiáng)散熱效果，還會在水管末端將冷卻水從層流狀態(tài)打散，從而增強(qiáng)冷卻水效果，但這樣會使冷卻水的動能大幅度降低，既浪費(fèi)了水的動能，也無法將冷卻水的冷卻能力得到充分的釋放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有LED水冷散熱存在的問題，提出一種充分利用冷卻水的動能以增強(qiáng)散熱效果的LED高效水冷散熱裝置。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：其包括一個(gè)散熱水箱，散熱水箱經(jīng)支撐柱連接上方的固定架，固定架上均勻分布有LED燈，固定架下表面固定貼合著圓形管道的輸水管，輸水管由輸水管進(jìn)水段、連續(xù)U型管和輸水管出水段連接組成，所述的連續(xù)U型管水平布置，輸水管進(jìn)水端垂直向下經(jīng)水泵連接散熱水箱，輸水管出水段垂直向下且懸在散熱水箱上方；散熱水箱的上表面與連續(xù)U型管的下半部分之間，間隔均勻地連接若干個(gè)垂直布置且為長方體形的主散熱翅片，沿每個(gè)主散熱翅片面積較小的一個(gè)側(cè)壁上開有一個(gè)長方體槽，每個(gè)主散熱翅片上開有垂直的噴射孔貫通連續(xù)U型管和長方體槽；每個(gè)長方體槽內(nèi)部都有一個(gè)次散熱翅片，次散熱翅片具有扇形翅片和Z型承載臺，Z型承載臺下端連接于扇形翅片上端的扇形中心處，Z型承載臺的上段水平并且位于所述的噴射孔的正下方，靠近扇形翅片的扇形中心下方設(shè)有通孔，有間隙地穿過支撐軸，支撐軸兩端固定連接于長方體槽的槽壁上，扇形翅片能沿支撐軸轉(zhuǎn)動伸出到長方體槽的外面。

進(jìn)一步地，所述的輸水管正中間貫穿有連續(xù)U型的金屬棒。

進(jìn)一步地，在連續(xù)U型管的下半部分沿其中心軸方向上，間隔均勻地開設(shè)若干個(gè)與連續(xù)U型管內(nèi)部相通的半圓弧形的翅片嵌合槽，主散熱翅片上端面正中開有一個(gè)半圓形卡口，嵌合在所述的翅片嵌合槽中，兩者密封連接。

進(jìn)一步地，固定架下表面設(shè)置連續(xù)U型的半圓形凹槽，半圓形凹槽的內(nèi)徑與U型管的外徑相同，連續(xù)U型管的上半部分固定嵌入在半圓形凹槽中。

進(jìn)一步地，所述的輸水管出水段內(nèi)部的上段設(shè)有三塊結(jié)構(gòu)相的扇形支撐架，沿圓周方向均勻水平布置，扇形中心處固定連接于金屬棒，扇形圓弧邊緣與輸水管出水段內(nèi)壁固定連接，每個(gè)支撐架的扇角都為20°。