一种大功率led相变散热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率LED相变散热器，设有导热储液室(10)、至少一根导热管(20)和至少一片散热翅片(30)；导热管(20)的上端封闭、下端敞口，每一根导热管(20)的下端敞口均固定安装在导热储液室(10)的外壁上并与导热储液室(10)的真空内腔(10a)连通，每一根导热管(20)均与至少一片散热翅片(30)相接触，导热储液室(10)的真空内腔(10a)中盛放有液态导热工质，该液态导热工质能够在吸收相变散热器所安装LED发出的热量蒸发并在遇冷释放热量后重新液化。本实用新型具有散热速度快、散热功率高、重量轻、适用范围广的优点，可广泛应用大功率LED散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
【专利说明】
一种大功率LED相变散热器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种大功率LED相变散热器，应用于大功率LED散热场合。
【背景技术】
[0002]相变散热装置的基本原理是在靠近热源的一端即热端吸热，使散热腔中的液态工质受热蒸发，并带走热量，蒸汽流向散热装置的冷端，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力和重力的作用下，液体回流到热端。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从热端传到冷端，并且由散热片快速散发到外部环境中。热管和均热板都是基于这样的原理制造而成的相变散热器。
[0003]但近年来随着LED芯片的发热量越来越大，LED灯的发热区热流密度也越来越高，传统的相变散热器已经不能满足高功率LED的散热需求，并且，现有的相变散热器重量仍然较大，成本较高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种大功率LED相变散热器。
[0005]解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]—种大功率LED相变散热器，其特征在于:所述的相变散热器设有导热储液室、至少一根导热管和至少一片散热翅片;所述导热管的上端封闭、下端敞口，每一根所述导热管的下端敞口均固定安装在所述导热储液室的外壁上并与所述导热储液室的真空内腔连通，每一根所述导热管均与至少一片所述散热翅片相接触，所述导热储液室的真空内腔中盛放有液态导热工质，该液态导热工质能够在吸收相变散热器所安装LED发出的热量蒸发并在遇冷释放热量后重新液化。
[0007]为了防止导热储液室被LED发出的热量烧干而受到损坏，作为本实用新型的一种改进，所述导热储液室的内壁上烧结有铜粉多孔结构层。
[0008]为了提高相变散热器的散热效率，作为本实用新型的一种改进，每一根所述导热管的内壁上均设有多条沿导热管轴向延伸的导流沟槽。
[0009]为了提高液态导热工质对LED释放热量的吸热效率，作为本实用新型的一种改进，所述导热储液室由上盖板和下盖板焊接组成，所述上盖板与下盖板之间形成一个扁平状的内腔即为所述真空内腔，该真空内腔中设有多根连接在所述上盖板与下盖板之间的支撑柱，所述上盖板的外壁上对应每一根所述导热管设有一个环形安装座，每一根所述导热管的下端敞口均插装在对应的环形安装座中并焊接固定。
[0010]为了能够快速、均匀的带走液态导热工质传导的热量，作为本实用新型中散热翅片的优选安装方式之一，每一片所述散热翅片均设有对应所述各根导热管相对位置的安装通孔，每一片所述散热翅片均通过所述安装通孔套装固定在所述各根导热管上，各片所述散热翅片相互平行并沿所述导热管的轴向均匀间隔布置。
[0011]为了能够快速、均匀的带走液态导热工质传导的热量，作为本实用新型中散热翅片的优选安装方式之二，每一片所述散热翅片均通过端面紧贴焊接固定在至少一根所述导热管的侧壁上，并且每一片所述散热翅片均平行于其所焊接固定的导热管的轴向设置。
[0012]为了便于更换液态导热工质，作为本实用新型的一种实施方式，所述导热储液室的侧壁上设有充液嘴，所述液态导热工质通过该充液嘴充入所述导热储液室的真空内腔中。
[0013]为了便于将相变散热器安装在LED上，作为本实用新型的一种实施方式，所述导热储液室设有多个用于将相变散热器定位安装在LED上的定位孔。
[0014]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的液态导热工质为纯水或冷媒。
[0015]作为本实用新型的一种优选实施方式，所述的导热管为圆形铜管，该圆形铜管的长度在15cm至30cm之间、内径在6mm至12.5mm之间。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0017]第一，本实用新型的相变散热器将导热储液室与LED的主要发热位置紧贴安装，能够通过液态导热工质吸收LED工作时产生的热量，使得液态导热工质沸腾后产生的蒸汽快速扩散到各根导热管的管腔中，蒸汽带走的热量能够通过各散热翅片排到空气中，而蒸汽则在遇冷后重新液化成为液态导热工质，该部分液态导热工质沿各导热管的轴向回流至导热储液室中以再次用于吸收LED工作时产生的热量，从而实现了对LED的散热，因此，本实用新型具有热量扩展迅速、热阻低、散热速度快、散热功率高的优点。
[0018]第二，本实用新型通过设置铜粉多孔结构层作为吸液芯，在相变散热器的工作过程中始终吸附有一定量的液态导热工质，能够防止导热储液室被LED发出的热量烧干而受到损坏；
[0019]第三，本实用新型通过在导热管的内壁上设置多条沿导热管轴向延伸的导流沟槽，使得在导热管的上端遇冷重新液化后的液态导热工质在重力和毛细力共同作用下更快速的沿着导流沟槽导热储液室的真空内腔中，能够提高相变散热器的散热效率。
[0020]第四，本实用新型通过上盖板和下盖板焊接组成一个具有扁平状真空内腔的导热储液室，能够增大导热储液室与LED的接触面积，并且通过将导热管的下端敞口连通在上盖板上，能够更加有利于蒸汽的向上流动，以及冷凝液体的回流，从而进一步提高了本实用新型的散热效率。
[0021]第五，本实用新型通过两种散热翅片优选安装方式中的任意一个，均能够确保散热翅片的散热面积最大化，从而提高本实用新型的散热效率。
[0022]第六，本实用新型选用圆形铜管作为导热管，可以根据实际需求设计成不同的分布与弯曲结构，大大的增加了散热面积与设计灵活性，提高了本实用新型的适用范围。
[0023]综上所述，本实用新型具有散热速度快、散热功率高、重量轻、适用范围广的优点，可广泛应用大功率LED散热及其它高功率、高热流密度且对重量要求较高的散热场合。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0025]图1为本实用新型的相变散热器的立体结构示意图之一；
[0026]图2为本实用新型的相变散热器的立体结构示意图之二；
[0027]图3为本实用新型的相变散热器未安装散热翅片时的剖视图。
【具体实施方式】
[0028]如图1至图3所示，本实用新型的大功率LED相变散热器，设有导热储液室1、至少一根导热管20和至少一片散热翅片30。导热管20的上端封闭、下端敞口，每一根导热管20的下端敞口均固定安装在导热储液室10的外壁上并与导热储液室10的真空内腔1a连通;每一根导热管20均与至少一片散热翅片30相接触；导热储液室10的真空内腔1a中盛放有液态导热工质，液态导热工质能够在吸收相变散热器所安装LED发出的热量蒸发并在遇冷释放热量后重新液化，导热储液室10的侧壁上设有充液嘴40，液态导热工质通过该充液嘴40充入导热储液室10的真空内腔1a中，以便于更换液态导热工质;并且，导热储液室10设有多个用于将相变散热器定位安装在LED上的定位孔50，以便于将相变散热器安装在LED上。[0029 ]其中，上述导热储液室1由上盖板11和下盖板12焊接组成，上盖板11与下盖板12之间形成一个扁平状的内腔即为真空内腔10a，该真空内腔1a中设有多根连接在上盖板11与下盖板12之间的支撑柱14，以防止导热储液室10的结构发生变形，上盖板11的外壁上对应每一根导热管20设有一个环形安装座13，每一根导热管20的下端敞口均插装在对应的环形安装座13中并焊接固定。充入导热储液室10中的液态导热工质优选为纯水或冷媒。
[0030]上述导热管20优选为圆形铜管，该圆形铜管的长度优选在15cm至30cm之间、内径优选在6mm至12.5mm之间。圆管可以弯曲成各种形状，以便于安装翅片和适应各种场合。
[0031]为了能够快速、均匀的带走液态导热工质传导的热量，上述散热翅片30优选的采用以下两者方式之一进行安装:
[0032]方式一:每一片散热翅片30均设有对应各根导热管20相对位置的安装通孔，每一片散热翅片30均通过安装通孔套装固定在各根导热管20上，各片散热翅片30相互平行并沿导热管20的轴向均匀间隔布置。
[0033]方式二(图中未示出):每一片散热翅片30均通过端面紧贴焊接固定在至少一根导热管20的侧壁上，并且每一片散热翅片30均平行于其所焊接固定的导热管20的轴向设置。
[0034]为了防止导热储液室10被LED发出的热量烧干而受到损坏，上述导热储液室10的内壁上烧结有具有毛细结构的铜粉多孔结构层60，使得该铜粉多孔结构层60能够作为吸液芯，在相变散热器的工作过程中始终吸附有一定量的液态导热工质，以防止导热储液室10被LED发出的热量烧干而受到损坏。
[0035]为了提高相变散热器的散热效率，上述每一根导热管20的内壁上均设有多条沿导热管20轴向延伸的导流沟槽20a，使得在导热管20的上端遇冷重新液化后的液态导热工质在重力和毛细力共同作用下更快速的沿着导流沟槽20a导热储液室10的真空内腔1a中，以提高相变散热器的散热效率。
[0036]本实用新型的大功率LED相变散热器的使用方式及工作原理如下:
[0037]将相变散热器固定安装在LED上，并使得LED的主要发热部位即热源紧贴在导热储液室10的下盖板12上;从而，导热储液室10中的液态导热工质能够通过导热储液室10吸收LED工作时产生的热量，在液态导热工质沸腾后，其产生的蒸汽并快速扩散到各根导热管20的管腔中，使得蒸汽带走的热量能够通过各散热翅片30排到空气中，而蒸汽则在遇冷后重新液化成为液态导热工质，该部分液态导热工质沿各导热管20的轴向回流至导热储液室10中以再次用于吸收LED工作时产生的热量，此即为本实用新型相变散热器的一个闭合散热循环。
[0038]本实用新型不局限于上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种大功率LED相变散热器，其特征在于:所述的相变散热器设有导热储液室(10)、至少一根导热管(20)和至少一片散热翅片(30);所述导热管(20)的上端封闭、下端敞口，每一根所述导热管(20)的下端敞口均固定安装在所述导热储液室(10)的外壁上并与所述导热储液室(10)的真空内腔(1a)连通，每一根所述导热管(20)均与至少一片所述散热翅片(30)相接触，所述导热储液室(10)的真空内腔(1a)中盛放有液态导热工质，该液态导热工质能够在吸收相变散热器所安装LED发出的热量蒸发并在遇冷释放热量后重新液化。2.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于:所述导热储液室(10)的内壁上烧结有铜粉多孔结构层(60)。3.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于:每一根所述导热管(20)的内壁上均设有多条沿导热管(20)轴向延伸的导流沟槽(20a)。4.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:所述导热储液室(10)由上盖板(11)和下盖板(12)焊接组成，所述上盖板(11)与下盖板(12)之间形成一个扁平状的内腔即为所述真空内腔(10a)，该真空内腔(1a)中设有多根连接在所述上盖板(11)与下盖板(12)之间的支撑柱(14)，所述上盖板(11)的外壁上对应每一根所述导热管(20)设有一个环形安装座(13)，每一根所述导热管(20)的下端敞口均插装在对应的环形安装座(13)中并焊接固定。5.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:每一片所述散热翅片(30)均设有对应所述各根导热管(20)相对位置的安装通孔，每一片所述散热翅片(30)均通过所述安装通孔套装固定在所述各根导热管(20)上，各片所述散热翅片(30)相互平行并沿所述导热管(20)的轴向均匀间隔布置。6.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:每一片所述散热翅片(30)均通过端面紧贴焊接固定在至少一根所述导热管(20)的侧壁上，并且每一片所述散热翅片(30)均平行于其所焊接固定的导热管(20)的轴向设置。7.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:所述导热储液室(10)的侧壁上设有充液嘴(40)，所述液态导热工质通过该充液嘴(40)充入所述导热储液室(10)的真空内腔(1a)中。8.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:所述导热储液室(10)设有多个用于将相变散热器定位安装在LED上的定位孔(50)。9.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:所述的液态导热工质为纯水或冷媒。10.根据权利要求1至3任意一项所述的相变散热器，其特征在于:所述的导热管(20)为圆形铜管，该圆形铜管的长度在15cm至30cm之间、内径在6mm至12.5mm之间。
【文档编号】F21V29/74GK205424865SQ201620106079
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】陈平, 白鹏飞
【申请人】广州华钻电子科技有限公司