LED照明燈具散熱的技術改善

        LED照明燈具散熱是基于諸如發(fā)光二極管（LED）之類的半導體光源的光照，提供了傳統(tǒng)熒光燈、HID和白熾燈的可行替換方案。LED的功能優(yōu)點和益處包括高能量轉換和光學效率、耐久性、較低的操作成本和很多其他功能優(yōu)點和益處。LED技術的最近進展已經(jīng)提供了使能許多應用中的多種照明效果的高效且魯棒的全光譜照明源。體現(xiàn)這些源的一些燈具以照明模塊為特征，照明模塊包括能夠產(chǎn)生不同顏色（例如紅、綠和藍）的一個或多個LED以及用于獨立控制LED的輸出以生成多種顏色和顏色變化照明效果的處理器。

       一般地，LED照明燈具操作以將電能轉化成光能。雖然光束是冷的，但是燈具本身產(chǎn)生熱作為來自能量轉換的副產(chǎn)品。當被產(chǎn)生且維持持續(xù)時間段時，過量的熱可損壞LED系統(tǒng)的溫度敏感組件。為解決該問題，散熱器被用作燈具外殼的一部分以從這些敏感組件汲取走熱。

        在典型的散熱器設計中，諸如例如鋁之類的導熱材料被澆鑄或形成成被設計成借助于例如傳導、對流和輻射而將熱從電子器件傳遞走至燈具外部的形狀。為了最大化熱傳遞，散熱器設計旨在在準許充足空氣流動的同時具有可能的最大量的表面區(qū)域。使能空氣流動的在散熱器上的區(qū)域可有助于自然對流且可提供用于強制空氣行進的區(qū)域。例如，可產(chǎn)生強制對流的風可行經(jīng)散熱器的這些區(qū)域。這些設計旨在將電子器件的溫度維持到可延長燈具壽命的充足水平。

       針對用于發(fā)光設備的創(chuàng)新散熱器方法和裝置。例如，典型的散熱器設計的問題在于他們僅可在某些取向上有效操作。將照明燈具安裝在其他取向上可導致被阻擋的流體流動，該流體流動通常將有助于熱耗散。作為示例，垂直放置被設計成以水平散熱片（fin）操作的散熱器可產(chǎn)生對于空氣行進的阻擋且可負面影響散熱器性能。另一問題在于這些設計的散熱器散熱片可產(chǎn)生捕獲水和碎屑的通道，尤其當它們被用于室外應用中時。這樣的通道可通過減少散熱器與周圍空氣或用于散熱的其他合適流體相接觸的表面區(qū)域而降低散熱器性能。

        與這些散熱器設計形成對照，本申請的示例性方面可減少燈具取向對熱性能的影響和/或可減小通道內的水/碎屑淤積。因此，本文描述的示例性實施例可減輕與上面描述的散熱器設計相關聯(lián)的問題以改進散熱器效力并由此增加照明器的壽命和可靠性。例如，依照一個特征，散熱器的散熱片可成角度并設計成準許在多個不同取向上相對不受阻礙的流體流動。此處，多組散熱片可被分離以使得流體能夠流經(jīng)分離區(qū)域中的散熱片以及流經(jīng)多組散熱片內形成的通道。這些快速淬火爐在分離區(qū)域可使得流體能夠在與流體流經(jīng)各組散熱片中形成的通道的方向不同的方向上流動。因此，這些特征可減少由于當散熱器被安裝在各種不同取向上時的熱過載所致的燈具故障的風險，由此向用戶提供選擇用于光燈具的期望取向的更多自由度。另外，散熱器可包括傾斜和/或彎曲的表面，其準許水的排出和諸如例如灰塵和污物之類的碎屑的脫落。這些特征可避免水淤積，水淤積可負面影響熱性能且可腐蝕金屬和裝飾涂層。

        用于發(fā)光設備的散熱器包括形成在散熱器的表面上的第一流體通道的第一組散熱片和形成在散熱器表面上的第二流體通道的第二組散熱片。此處，第二組散熱片鄰近第一組散熱片。第一組的散熱片基本上平行并且第二組的散熱片也基本上平行。進一步，在第一組的散熱片與第二組的散熱片之間的平均角度大于或等于15°且小于或等于165°。如上面指示的，該散熱片配置可準許在多個不同取向上的相對不受阻礙的流體流動。進一步，與散熱片組之間的通道的筆直耦合相比，使散熱片成角度可增加給定流體流在其上流經(jīng)由所述組形成的通道的散熱器總表面區(qū)域，這進而可改進散熱器的熱耗散屬性。

       依照一個實施例，第一組的散熱片的最靠近第二組散熱片的端點與第二組的最靠近第一組的端點相分離。散熱片之間的該分離使得流體能夠在與由平行散熱片形成的流體通道的方向交叉或以其他方式不同的方向上沿著散熱器行進。特別地，該分離可確保流體流動不受該方向上的散熱片阻礙。因此，用戶可在多個不同取向上安裝和調整散熱器燈具，所述取向使得散熱器能夠為發(fā)光設備提供充足的熱耗散。在該實施例的一個版本中，第一組的散熱片的端點被設置在第二組的散熱片的端點之上。此處，多組散熱片可形成跨越散熱器表面的至少一部分的直接、不受阻礙的通道以準許相對大量的流體流動穿過散熱器，這可改進散熱器的熱耗散功能。可選地，第一組的散熱片的端點中的每個被設置在第二組的散熱片的端點中的對應端點的正上方。該特征使得流體能夠從一組散熱片的通道無縫流動到其他組散熱片的通道，而同時提供上面討論的直接通道。可替換地，在該實施例的另一版本中，第一組的散熱片的端點被設置在第二組的散熱片的端點之下。該特征可使得流體能夠在與由平行散熱片形成的流體通道的方向交叉或以其他方式不同的大體方向上圍繞散熱片以迂回或曲折路徑流動。該迂回或曲折路徑準許流體在散熱器的較大表面區(qū)域上流動，并且進而可改進散熱器提供的熱耗散。可選地，第一組的散熱片的端點中的每個可被中心地設置在第二組中形成的第二流體通道中的對應通道中。附加地或可替換地，第二組的散熱片的端點中的每個可被中心地設置在第一組中形成的第一流體通道中的對應通道中。這些特征使得流體能夠穩(wěn)定和一致地圍繞散熱片流動以提供跨越散熱器表面的至少一部分的更均勻的熱耗散。

相關新聞

相關產(chǎn)品