一种针网结构的led灯离子风散热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种针网结构的LED灯离子风散热器，解决了现有技术中LED散热和发光效率低下的问题，延长LED的使用寿命。本实用新型包括针网结构散热器、与之相连的升压模块、以及与升压模块连接的电位器和电源模块；针电极置于针电极底座凹槽内，网电极置于网电极底座凹槽内，针电极连接升压模块高压端，网电极连接升压模块的接地端；针电极底座通过连接螺栓固定在网电极底座的一面上，放电尖端与网电极之间具有适当间距，使得施加高场强时针网电极之间产生离子风；本实用新型的降温效果高于自然对流和肋片散热，且几乎不产生任何噪音，完全满足LED工作的温度要求，有利于LED灯电光效率的提高和寿命的延长。
【专利说明】一种针网结构的LED灯离子风散热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种散热器，具体涉及一种针网结构的LED灯离子风散热器。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的高速发展，人们对高效节能光源的需求与日俱增。其中，发光二极管(LED)因发光效率高、使用寿命长、安全环保等优势，正逐步取代传统照明灯具，成为第四代光源。目前，LED灯的光电效率仅能达到20% -30%，大量LED灯珠的集成板产生高亮度的同时，大部分的电能耗散成了热能，造成严重的能源浪费。此外，LED的结温的升高会使得其发光效率大幅降低，使用寿命也会显著的缩短。因此，在高功率LED产品上安装散热系统，成为提高LED效率、延长使用寿命与节约电能的重要手段。
[0003]现有的LED散热方式多为结合自然对流的被动方式，例如加装散热片和径向翅片，其表面传热系数很小，散热效果不强。此外，一些主动散热的方式也被用于高功率LED的散热，例如散热风扇等，虽然这些主动散热的方式能有效的对LED进行散热，但是仍然存在许多缺陷，如形状固定单一、产生噪音震动、风力较分散(面对点散热)、轴心存在无风死区等等，均成为制约其应用的瓶颈。因此，亟需一种新型散热方式克服传统LED散热方式的不足。
[0004]目前国内外正在研究离子风的产生和使用。基于不同的应用背景，国内外学者对离子风的性质展开不同研究。空气放电离子风在气动流控制、除尘等各方面的研究成为新的热点问题，但是将电晕放电的原理用在散热上的并不常见。
[0005]离子风的产生源于电晕放电原理:由于高压电源的作用，针电极附近电场强度极大，使区域内的大量空气分子产生电离，称为电晕区，而在此区域之外的电场较弱，不发生电离过程，称为外区。强电场的作用下，带电粒子作定向移动。向外区运动的粒子极性与电晕电极相同，且在运动过程中与外区不带电的中性分子碰撞，一方面自身的电荷发生转移，使中性粒子带上同种电荷，使得外区的带电质点均与电晕电极同极性；另一方面部分动能传递给中性分子，使其一起做定向移动。因此形成了大规模的射流运动，即产生离子风。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服上述散热方式的不足，提供一种针网结构的LED灯离子风散热器，可以有效减薄LED灯板的热边界层厚度、增大湍动度，变自然对流为强制对流，增大了表面传热系数，显著增强LED基板与环境间的换热，明显提高LED的发光效率和使用寿命。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型包括针网结构散热器，以及与针网结构散热器连接的升压模块，升压模块还连接电位器和电源模块；
[0008]所述针网结构散热器包括环形网电极底座、网电极、针电极和环形针电极底座，所述针电极设置在针电极底座的环形结构内，网电极设置在网电极底座的环形结构内，针电极连接升压模块的高压端，网电极连接升压模块的接地端；
[0009]所述针电极底座上的放电尖端指向网电极，并通过连接螺栓固定在网电极底座的一面上，针电极的放电尖端与网电极具有间隙。
[0010]所述网电极底座的另一面通过连接螺栓固定有环形LED灯座，LED灯座的环形结构凹槽内设置有LED灯板，网电极底座和LED灯座具有间距。
[0011]所述LED灯座、网电极底座和针电极底座均为有机玻璃,连接螺栓材质为塑料。
[0012]所述LED灯板背部连接有K型热电偶温度计。
[0013]所述LED灯板包括铝制板，以及设置在铝制板上的6个3W的灯珠。
[0014]所述针电极包括固定在针电极底座环形结构内的的双层镂空针电极基板，双层镂空针电极基板上垂直设置有若干处于同一平面且指向网电极的放电尖端。
[0015]所述针电极包括11根曲率半径为0.2mm，长度为13mm的放电尖端。
[0016]所述针电极针电极基板为紫铜，放电尖端的材料为铸铁；网电极的材料为不锈钢。
[0017]所述网电极的网孔尺寸为3mmX3mm。
[0018]所述电源模块采用12V直流电源模块，升压模块(5)采用12V — 1kV直流升压模块。
[0019]与现有技术相比，本实用新型通过升压模块将低压直流电转换为高压直流电施加于针网电极之间，针电极与网电极之间产生离子风对LED灯板散热，LED灯珠为高热流密度的点热源，本实用新型能够根据灯珠的排列方式改变针电极的排列方式，实现针对灯珠的“点对点”散热，本实用新型的离子风源于电晕放电后离子定向运动时对空气分子的推动作用，无任何机械运动部件，在降噪方面具有较大优势；通过实验，本实用新型的降温效果高于自然对流散热和肋片散热，完全满足LED工作的温度要求，有利于LED灯电光效率的提高和寿命的延长。
[0020]进一步地，本实用新型的LED灯板背部连接有K型热电偶温度计，能够直接显示出LED灯板的表面温度，有利于直观评估离子风的散热效果。
[0021]进一步地,本实用新型网电极的网孔尺寸为3mmX3mm,既不会使电场的方向发生偏折，也不会对风的流动产生极大的摩擦阻力。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的示意图；
[0023]图2为本实用新型针网结构散热器的爆炸图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0025]参见图1和图2，本实用新型包括针网结构散热器1，以及与针网结构散热器I连接的升压模块5，升压模块5还连接电位器4和电源模块3 ;针网结构散热器I包括环形网电极底座9、网电极10、针电极11和环形针电极底座12，所述针电极11设置在针电极底座12的环形结构内，网电极10设置在网电极底座9的环形结构内，针电极11连接升压模块5的高压端，网电极10连接升压模块5的接地端，针电极底座12的针电极11指向网电极，并通过连接螺栓固定在网电极底座9的一面上，针电极11的放电尖端与网电极10具有间隙，网电极底座9另一面通过连接螺栓固定有环形LED灯座7，LED灯座7的环形结构凹槽内设置有LED灯板8，网电极底座9和LED灯座7具有间距，LED灯板8背部连接有K型热电偶温度计2 ;针电极11包括固定在针电极底座12环形结构内的双层镂空针电极基板，双层镂空针电极基板上垂直设置有若干处于同一平面且指向网电极10的放电尖端，针电极11包括11根曲率半径为0.2mm，长度为13mm的钢针焊接在镂空的双层铜板上，以达到增大离子风流通面积的目的，并在另一侧采用锡箔胶带粘接，使得针电极固定牢靠，针电极11针电极基板为铜，放电尖端材料为铸铁；网电极10为不锈钢，网孔尺寸为3_X3mm ;电源模块3采用12V直流电源模块，升压模块5采用12V — 1kV直流升压模块；LED灯座7、网电极底座9和针电极底座12均为有机玻璃，连接螺栓6的材质为塑料；LED灯板8包括铝制板，以及设置在铝制板上的6个3W的灯珠。散热系统各个部分的电路连接采用公母接口以及热缩管以保证绝缘性与安全性。
[0026]本实用新型的使用方法为:将12V直流电源模块3的开关打开，并调节电位器4使得升压模块5的输出电压达到电晕放电电压，从而在网电极10、针电极11之间产生离子风，并达到对LED灯板8的散热目的，散热器的降温效果通过K型热电偶测温装置2测量，热电偶测点布置在LED灯板背部，测量结果通过数字显示器输出。
【权利要求】
1.一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:包括针网结构散热器(1)，以及与针网结构散热器(I)连接的升压模块(5)，升压模块(5)还连接电位器(4)和电源模块(3)； 所述针网结构散热器(I)包括环形网电极底座(9)、网电极(10)、针电极(11)和环形针电极底座(12)，所述针电极(11)设置在针电极底座(12)的环形结构内，网电极(10)设置在网电极底座(9)的环形结构内，针电极(11)连接升压模块(5)的高压端，网电极(10)连接升压模块(5)的接地端； 所述针电极底座(12)的针电极(11)指向网电极，并通过连接螺栓固定在网电极底座(9)的一面上，针电极(11)的放电尖端与网电极(10)具有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述网电极底座(9)的另一面通过连接螺栓固定有环形LED灯座(7)，LED灯座(7)的环形结构凹槽内设置有LED灯板⑶，网电极底座(9)和LED灯座(7)具有间距。
3.根据权利要求1或2所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述LED灯座(7)、网电极底座(9)和针电极底座(12)均为有机玻璃，连接螺栓材质为塑料。
4.根据权利要求2所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述LED灯板(8)背部连接有K型热电偶温度计(2)。
5.根据权利要求2所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述LED灯板(8)包括铝制板，以及设置在铝制板上的6个3W的灯珠。
6.根据权利要求1所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述针电极(11)包括固定在针电极底座(12)环形结构内的的双层镂空针电极基板，双层镂空针电极基板上垂直设置有若干处于同一平面且指向网电极(10)的放电尖端。
7.根据权利要求6所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述针电极(11)包括11根曲率半径为0.2mm，长度为13mm的放电尖端。
8.根据权利要求6所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述针电极(11)针电极基板为紫铜，放电尖端的材料为铸铁；网电极(10)的材料为不锈钢。
9.根据权利要求1所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述网电极(10)的网孔尺寸为3mmX3mm。
10.根据权利要求1所述的一种针网结构的LED灯离子风散热器，其特征在于:所述电源模块(3)采用12V直流电源模块，升压模块(5)采用12V — 1kV直流升压模块。
【文档编号】F21Y101/02GK204005880SQ201420369087
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】谭益农, 单博, 杨健乔, 张琦, 张超 申请人:谭益农, 单博, 杨健乔, 张琦, 张超