Радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения (варианты)

Радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения может применяться в сверх ярких светодиодных светильниках, используемых для внутреннего и наружного освещения. Радиатор содержит набор пластин, с загнутыми концами, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом, при этом по первому варианту площадь контакта каждой последующей, от источника светодиодного излучения, пластины с предыдущей, уменьшается по мере удаления от него. По второму варианту площадь контакта пластин друг с другом увеличивается по мере приближения к центральной из них.

Полезная модель относится к охлаждающим элементам электронных устройств и может быть использована для отвода тепла полупроводниковых светоизлучающих диодов, используемых для внутреннего и наружного освещения.

Поскольку светодиодный источник выделяет во время работы большое количество тепла, то необходимо его эффективное охлаждение. Если он нагревается выше заданной температуры, в нем возникают неисправности (сгорает). Поэтому вместе с ними устанавливают радиатор, рассеивающий выделяемое ими тепло в окружающий воздух, понижая тем самым температуру светодиодного источника.

Идеальный радиатор, способный эффективно рассеивать тепло, выделяемое светодиодным источником, изготавливается из материала обладающего высокой теплопроводностью, имеет короткий теплопроводный путь, большую теплопроводную площадь и большую площадь теплоотдачи и обеспечивает равномерный поток воздуха в зоне теплоотдачи.

Известен радиатор отвода тепла, содержащий набор пластин (RU 56558, 10.09.2006). Недостатком данного устройства является то, что оно сложно в эксплуатации, так как для снятия теплового потока требует дополнительной установки электровентилятора.

Наиболее близким по своей технической сущности является радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения, содержащий набор пластин, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом (RU 115549, 10.11.2011).

Недостатком данного устройства является то, что оно сложно в изготовлении и массивно по своему исполнению. Так как, имея постоянную толщину пластин радиатора, независимо от удаленности источника теплового излучения, растут габариты и масса устройства. В этом случае периферийная часть пластин вынуждена забирать большую часть тепла, что, несмотря на высокую теплопроводность используемого материала, требует временных затрат на его отвод.

Технической сущностью предлагаемой полезной модели является разработка радиатора отвода тепла в источниках теплового излучения, в частности светодиодных лампах, простейшей конструкции с коротким тепловым путем.

Настоящая техническая сущность по первому варианту достигается тем, что в радиаторе отвода тепла светодиодного источника излучения, содержащем набор пластин, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом, пластины выполнены с загнутыми концами, при этом площадь контакта каждой последующей от источника светодиодного излучения, пластины с предыдущей уменьшается по мере удаления от него.

По второму варианту в радиаторе отвода тепла светодиодного источника излучения, содержащем набор пластин, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом, пластины выполнены с загнутыми концами, при этом площадь контакта пластин друг с другом увеличивается по мере приближения к центральной из них.

Для решения указанных проблем предлагается радиатор, который представляет из себя несколько плоских пластин с загнутыми концами разной высоты, изготовленных из материала, имеющего высокую теплопроводность (алюминия, меди и др), установленных так, чтобы теплопроводный путь их был как можно короче. Техническая идея также состоит в оптимизации тепловой площади и воздействия потока воздуха в зоне рассеивания тепла.

На фиг.1-3 показаны схемы выполнения радиатора по варианту один.

На фиг.4 показана схема выполнения радиатора по варианту два.

Радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения выполнен из набора контактирующих друг с другом пластин 1, которые имеют загнутые концы 4. Концы, про первому варианту, могут быть загнуты как в одну сторону (фиг.1 и 2) так и в разные (фиг.3). Пластины контактируют друг с другом посадочной поверхностью 2. По первому варианту площадь контакта каждой последующей от источника 3 светодиодного излучения пластины с предыдущей уменьшается по мере удаления от него. По второму варианту площадь контакта пластин друг другом с другом увеличивается по мере приближения к центральной (центральным) из них, а концы загнуты в разные стороны.

Устройство работает следующим образом. Тепловая энергия, создаваемая источником светодиодного излучения 3, передается радиатору, выполненному из набора из пластин 1, из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. На радиаторе большая часть тепла концентрируется на пластинах в его центральной части, где суммарная толщина наибольшая. В. данном месте и создается наибольший восходящий тепловой воздушный поток, который по мере удаления к периферии радиатора ослабевает. Его температура снижается как по мере удаления от центральной части из-за остывания, так и уменьшения толщины радиатора, где запас тепловой энергии будет уже не таким большим. Воздушные потоки, выходящие из межконцевого пространства пластин радиатора, имея разную температуру, а, следовательно, и скорость, создают турбулизацию воздуха вокруг светильника, что позволяет ускорить отвод тепла из радиатора.

Радиатор согласно данной полезной модели включает в себя несколько пластин, установленных с возможностью контактирования друг с другом и со светодиодным (светодиодными) источником излучения. Радиаторные пластины могут быть выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (алюминия, меди, композиционных материалов и т.д.) и имеют загнутые концы 4. В случае, когда радиаторные пластины выполнены из меди, увеличивается коэффициент теплопроводности, однако, по сравнению с алюминиевыми, значительно увеличивает вес, что нежелательно. Отдельные радиаторные пластины скреплены между собой заклепками (хотя могут быть соединены на винтах, контактной сваркой, с помощью клея и т.д.). Крепление радиаторных пластин заклепками является наиболее предпочтительным среди указанных выше средств с точки зрения повторного использования ресурсов и механической прочности устройства.

Для уменьшения габаритов радиатора концы всех или части пластин могут быть дополнительно повторно загнуты (на фиг. не показано).

1. Радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения, содержащий набор пластин, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом, отличающийся тем, что пластины выполнены с загнутыми концами, при этом площадь контакта каждой последующей от источника светодиодного излучения пластины с предыдущей уменьшается по мере удаления от него.

2. Радиатор отвода тепла светодиодного источника излучения, содержащий набор пластин, посадочные поверхности которых контактируют друг с другом, отличающийся тем, что пластины выполнены с загнутыми концами, при этом площадь контакта пластин друг с другом увеличивается по мере приближения к центральной из них.