四、自然對(duì)流散熱強(qiáng)化提高

　　在散熱片的上方設(shè)置對(duì)流罩，如圖6、7所示，利用煙囪的抽吸原理，提高空氣流經(jīng)散熱片的流量，來達(dá)到散熱量的強(qiáng)化提高。

　　對(duì)流罩產(chǎn)生的抽吸力(即浮力)，可以通過理論計(jì)算來分析，如圖8所示，采用控制體積法來分析，根據(jù)控制體內(nèi)動(dòng)量平衡原理，可以推導(dǎo)出：

　　F=∫V gρo(1- ) dv =ρ2 B +ƒ(5)

　　此說明：抽吸力在增加空氣的動(dòng)量(ρ2 )同時(shí)，還要克服流動(dòng)阻力ƒ。空氣動(dòng)量增加，意味著空氣流量增加，由公式(1)可得，有利散熱量提高。抽吸力與對(duì)流罩內(nèi)的體積V成正比，提高對(duì)流罩內(nèi)的空氣溫度，有助于提高抽吸力。進(jìn)一步的分析還可得出：要有高的抽吸力，散熱片應(yīng)盡可能設(shè)置在對(duì)流罩最低端，散熱片要緊奏。

　　根據(jù)以上得出的結(jié)論，對(duì)流罩的抽吸力與對(duì)流罩內(nèi)的體積V成正比，因而對(duì)于某些情況下，比如由于裝飾需要，燈具的高度尺寸有限制，可以通過增加截面積尺寸，達(dá)到同等的體積，同等的抽吸力。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分利用燈具上的燈罩作為對(duì)流罩，既有裝飾作用，又有強(qiáng)化提高散熱量的作用。

　　對(duì)于筒燈，自然地將燈筒設(shè)計(jì)成對(duì)流罩。圖9所示的LED路燈，散熱片為10個(gè)等六邊形太陽花式散熱片，采用蜂窩型結(jié)構(gòu)拼合成，設(shè)置有大尺寸的后殼，后殼頂開有通氣孔，后殼就構(gòu)成了對(duì)流罩。

　　對(duì)流罩豎立設(shè)置時(shí)，對(duì)流罩的抽吸作用最有效，散熱片采用太陽花式，LED芯只能朝上或朝下，如圖6、7所示。要解決燈光平射問題，可采用如圖10、11所示LED燈，對(duì)流罩采用透明材料制成，此時(shí)對(duì)流罩就是燈罩，LED芯朝上，對(duì)流罩內(nèi)設(shè)置有反射鏡，從LED芯發(fā)出的朝上的光線，經(jīng)反射鏡反射成平射，如果反射鏡的反射角可調(diào)，就可調(diào)動(dòng)光線的平射角。對(duì)于隧道燈，或類似的照明燈，就可采用圖10、11所示的結(jié)構(gòu)。

　　五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析比較

　　圖12是某廠現(xiàn)標(biāo)稱為20W的LED筒燈的散熱片的照片，外形直徑為Ø86mm，高65mm，是采用 鋁擠出工藝制造的散熱片型材，經(jīng)多種機(jī)械加工工序才完成，凈重250克，散熱面S為0.1m2。圖13中的實(shí)驗(yàn)曲線B為該散熱片的散熱特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，縱坐標(biāo)Q為散熱功率，單位為W，實(shí)驗(yàn)采用電熱片加熱，從電功率儀讀出發(fā)熱量; 橫坐標(biāo)ΔT為散熱片上的導(dǎo)熱板(與鋁基板相貼)的溫度Tw(設(shè)置有5個(gè)電熱偶)與環(huán)境空氣溫度TO的差。圖13中的曲線C為該散熱片加設(shè)有沖孔的網(wǎng)罩的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，孔網(wǎng)的規(guī)格為Ø6mm(孔徑)×2mm(孔間隙)，加設(shè)網(wǎng)罩，增加了空氣的流動(dòng)阻力，因而散熱性能有明顯下降。