专利名称：一种面向高功率led的环路型散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光源散热装置，尤其涉及一种面向高功率LED的环路型散热装置。
背景技术：
LED半导体照明是继白炽灯、日光灯和稀有气体灯之后的第四代电光源，因其高效率、长寿命，节能、环保的优点，己成为世界各地光源和灯具研究机构竞相开发、努力获取的目标，是未来照明领域的明星行业。随着LED制造技术的不断进步和新型材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发及应用，使发白色光的LED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段，LED光源己从最初的信号灯、指示灯等特种光源逐步走向汽车灯路灯等领域。白光的LED能耗仅为白炽灯的1/8，荧光灯的1/2，其寿命可长达I万小时，对于普通家庭照明可谓”一劳永逸“。同时还可实现无汞化，回收容易，这对于环境保护和节约能源具有重要意义。因此各国政府均给予大力扶持。LED作为照明用光源，需要瓦级以上输出功率，因此如何提高出光效率，解决大功率LED散热问题是LED照明的一个关键。LED功率的不断增加，解决LED的应用主要问题就是散热问题。随着LED技术的发展，单颗LED的功率也逐渐的增大，出现了一些大功率的LED，例如1W，5W等等。大功率LED的应用虽然解决了占用面积的问题，但是，其发热量也会随着功率的增加而增加。所以，随着大功率LED灯具的发展，封装的功率越来越高，但灯具的结构则要求紧凑，这就使得芯片的散热问题显得格外突出，单一的散热翅片的热传导效率低，使LED芯片的热量不能快速传导到散热翅片上，从而导致LED芯片出现热量积聚，温度升高，影响LED的使用寿命。因此仅使用单一的散热翅片已无法满足高功率LED的散热需求。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种面向高功率LED的环路型散热装置，其具有散热量大，效率高，结构简单，能高效地解决高功率LED及其他电子元器件的散热问题。本实用新型通过下述技术方案实现—种面向高功率LED的环路型散热装置,包括外壳、置于外壳内的内管,所述外壳的外周面安装有散热翅片；所述外壳的内壁与内管的外壁相互间隔，形成蒸汽内腔；所述外壳的外底部设置有基板，基板的外表面设置有LED光源,所述基板内表面中部开设有与内管相通的中心槽道，中心槽道的周围开设有与中心槽道连通的多个条形槽道，条形槽道内灌注有液体工质；所述内管下端管壁的外周设置有毛细芯层，毛细芯层位于基板内表面的上方。条形槽道上开设有用于液体灌注工质的注液口。液体工质为乙醇或者丙酮。毛细芯层与基板之间通过导热胶层紧密结合。[0010]LED光源包括PCB板和安装在PCB板上的LED。外壳的剖面形状呈“凸”字形。各条形槽道之间的夹角为30°。与现有技术相比，本实用新型的优点及效果在于(I)LED光源的热量传递至基板上，条形槽道内的液体工质受热蒸发为蒸汽，通过中心槽道进入内管内，由内管的顶端排出后，通过由外壳和内管之间形成的蒸汽内腔冷却后，再回流至毛细芯层，由毛细芯层吸收后的液体工质，渗漏到条形槽道内储存，等待下一次吸热后蒸发，如此反复循环形成一个回路。采用这种结构，带来的散热效果是显而易见的，即PCB板产生的热量转化为液体工质蒸汽的潜热被带走，液体工质转化为蒸汽在上升的过程中与外壳及内管的壁面接触，热量被源源不断地通过外壳及散热翅片散发到外部的环境中，有效地起到了 LED光源散热的效果。 (2)利用内部液体工质的相变化实现热量的快速输送，其导热能力比简单的一块金属板提高很多倍。基板(为金属材料)表面扁平，受热部与LED的PCB板紧密接触，接触热阻大大降低。(3)液体工质在金属板内的腔体流动阻力小，因此能迅速启动。(4)具有紧凑、高效、节能、环保、结构简单、成本低、安装方便、运行稳定且可靠，功能多样化等优点。无需外力或无需额外消耗能量，LED光源的热量通过液体工质被快速运输到散热翅片，能有效地对高功率LED实现温度控制。此外，除了适用于对高功率的LED光源，还可以应用到其他的电子元器件的热管理中，包括散热、加热、工作温度控制、余热循环利用等，具有广阔的市场前景。
图I是本实用新型结构示意图；图2是图I中A-A剖视图；图3是图I中B-B剖视图；图4是图I中C - C剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。实施例如图I 图4所示，本实用新型面向高功率LED的环路型散热装置，包括外壳6、置于外壳6内的内管5,在外壳6的外周面安装有散热翅片7 ;所述外壳6的内壁与内管5的外壁相互间隔，形成蒸汽内腔56 ;所述外壳6的外底部设置有基板1，基板I的外表面设置有LED光源，所述基板I内表面中部开设有与内管5相通的中心槽道2，中心槽道2的周围开设有与中心槽道2连通的多个条形槽道3，条形槽道3内灌注有液体工质；所述内管5下端管壁的外周设置有毛细芯层4，毛细芯层4位于基板I内表面的上方。所述LED光源包括PCB板9和安装在PCB板9上的LED10。所述条形槽道3上开设有用于液体灌注工质的注液口 8。在注入液体工质(充液率在20%-80%)后，封闭注液口 8。该液体工质可采用乙醇或者丙酮，或者与铝能长期相容的液体。所述毛细芯层4与基板I之间通过导热胶层紧密结合，良好地接触有利于更好地传递热量，进一步减少热阻。所述外壳6的剖面形状呈“凸”字形。各条形槽道3之间的夹角为30°。本面向高功率LED的环路型散热装置工作原理基本如下LED光源的热量传递至基板I上，条形槽道3内的液体工质(图中未示出)受热蒸发为蒸汽，通过中心槽道2进入内管5内，由内管5的顶端排出后，通过由外壳6和内管5之间形成的蒸汽内腔56冷却后，再回流至毛细芯层4，由毛细芯层4吸收后的液体工质，渗 漏到条形槽道3内储存，等待下一次吸热后蒸发，如此反复循环形成一个回路。采用这种结构，带来的散热效果是显而易见的，即PCB9板产生的热量转化为液体工质蒸汽的潜热被带走，液体工质转化为蒸汽在上升的过程中与外壳6及内管5的壁面接触，热量被源源不断地通过外壳6及散热翅片7散发到外部的环境中，有效地起到了 LED光源散热的效果。需要说明的是，本面向高功率LED的环路型散热装置内部为真空状态，各部件的尺寸、比例可以根据实际需要制定；内管5和外壳6及散热翅片构成了冷凝端，而基板I为受热端；外壳6、内管5、毛细芯层4、基板1，它们之间的衔接部位紧密的焊接在一起。如上所述，便可较好地实现本实用新型。本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于包括外壳、置于外壳内的内管，所述外壳的外周面安装有散热翅片；所述外壳的内壁与内管的外壁相互间隔，形成蒸汽内腔；所述外壳的外底部设置有基板，基板的外表面设置有LED光源，所述基板内表面中部开设有与内管相通的中心槽道，中心槽道的周围开设有与中心槽道连通的多个条形槽道，条形槽道内 灌注有液体工质；所述内管下端管壁的外周设置有毛细芯层，毛细芯层位于基板内表面的上方。
2.根据权利要求要求I所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于所述条形槽道上开设有用于液体灌注工质的注液口。
3.根据权利要求要求2所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于所述液体工质为乙醇或者丙酮。
4.根据权利要求要求I 3中任一项所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于所述毛细芯层与基板之间通过导热胶层紧密结合。
5.根据权利要求要求4所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于所述LED光源包括PCB板和安装在PCB板上的LED。
6.根据权利要求要求4所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于所述外壳的剖面形状呈“凸”字形。
7.根据权利要求要求4所述的面向高功率LED的环路型散热装置，其特征在于各条形槽道之间的夹角为30°。
专利摘要本实用新型公开了一种面向高功率LED的环路型散热装置，包括外壳、置于外壳内的内管，外壳的外周面安装有散热翅片；外壳的内壁与内管的外壁相互间隔，形成蒸汽内腔；外壳的外底部设置有基板，基板的外表面设置有LED光源，基板内表面中部开设有与内管相通的中心槽道，中心槽道的周围开设有与中心槽道连通的多个条形槽道，条形槽道内灌注有液体工质；内管下端管壁的外周设置有毛细芯层；本专利具有紧凑、高效、节能、环保、结构简单、成本低、安装方便、运行稳定且可靠，功能多样化等优点，除了适用于对高功率的LED光源，还可以应用到其他的电子元器件的热管理中，包括散热、加热、工作温度控制、余热循环利用等，具有广阔的市场前景。
文档编号F21Y101/02GK202769609SQ20122048407
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者汪双凤, 张维, 霍杰鹏, 饶中浩, 陈锦芳, 胡艳鑫 申请人:华南理工大学