专利名称：大功率光源散热结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物质相变热传导学领域，特别涉及一种可防止下落撞击，并能够进行良好通风散热的大功率光源散热结构。
背景技术：
物质相变导热元件具有非常高的导热性能。它可以将大量的热量通过其很小截面积远距离地传输到另外的地方而无须外加循环动力。它通过在全封闭真空管壳内介质的蒸发与冷凝来传递热量，具有极高的导热性、很好的等温性、冷端热端的热接触面积可任意改变、可远距离传热等一系列优点。它能以较小的温差获得较大的传热率，而且结构简单等特点。特别是由于它的特有结构机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行介质隔离强化传热。此外，由于它内部一般抽成真空，工质液体极易沸腾与蒸发，所以它启动传热非常迅速可以在数秒内完成。波浪带散热器由极薄的波浪带与介质输送管道连接而成，可以把管道内介质的热量迅速传导到波浪带上，由于带非常的薄，所以带上的热量很容易就散发到空气中。这种波浪带式散热器具有极高的散热效率、很轻的重量、很低的成本，目前它被广泛的应用于汽车、能源、电子等产品。现有的光源(LED)散热器可以分为两种形式。第一种是由热挤压铝型材制成，又分为连续型材壳体和压铸型材模组壳体。第二种是传统热管结构。采用分离的散热结构将热导出。现有的光源(LED)散热器可以分为两种形式。一种是由热挤压铝型材制成，分为连续型材和压铸型材。不论是哪种型材人们都要考虑最大的散热面积和最轻最小的结构，而挤压铝型材的制造工艺决定和限制了它们的结构，因为散热是靠散热装置尽可能小的热阻和尽可能大的面积来实现的，由于固体物质的热阻相对较大(一般>=0.5K / W)，同时散热片要有较厚的结构做自身支撑，所以不可能做到体积很小重量尽可能的轻，会耗费大量的铝金属材料。另一种是热管散热器，它采用了分离的结构相对体积较大，同时对灯具的安装结构及照明方向有限制，冷端的散热面积没有做到单位体积内最大化，这样就影响了散热效率。冷端处理是现有该类散热器的难题。
实用新型内容本实用新型的目的是采用一种波浪带散热结构，结合物质相变高效导热原理，设计出结构紧凑、体积小巧、重量轻、一体化、模块化的高效大功率光源散热结构，以克服热挤压铝型材散热结构笨重的缺点，同时也改变普通热管散热器结构分散、安装复杂、工作方向受限、单位体积散热面积小、冷端处理难的缺点。本实用新型还可以通过不同的夹角定制实现全方位角度照明的工矿。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种大功率光源散热结构，其特征在于，包括蒸发器、散热组件、集流管、支撑件与多孔防护外壳，蒸发器与散热组件的一端连接，并且散热组件与蒸发器下平面形成一个夹角，散热组件由平行的管道与波浪带相间固接而成，散热组件的另一端连接集流管，蒸发器、散热组件和集流管构成的散热结构被称为散热单元，其内是连通的空腔，该散热单元通过支撑件与多孔防护外壳连接，并与热源元件组成完整的灯具。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件为一个时，该散热组件位于蒸发器的一侧。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件为两个时，该两个散热组件对称地位于蒸发器的两侧。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件为三个时，其中两个散热组件对称地位于蒸发器的两侧，而第三个散热组件则位于与上述两个散热组件等距离的位置。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件为四个时，该四个散热组件为两两对称地位于蒸发器的四个位置。所述的大功率光源散热结构，其中，该散热组件可为四个以上。所述的大功率光源散热结构，其中，该散热单元采用模块式结构。当热源元件工作后，产生的热量会迅速传导到与之紧密连接的蒸发器上，蒸发器内的工作液体将会被加热气化形成液一气相变，并将蒸发器的热量带走，保持蒸发器温度在工作液体沸点(例如选择加注真空时沸点在0-200°C的液体)。蒸发后的气体将流经散热组件向集流管方向运动。由于散热组件的特殊波浪带结构具有极大的散热表面积，并和空气接触可以形成外部空气热对流现象，将热量尽快的散掉，所以热气态物质会迅速的冷却，当到达集流管时已经又由气态相变成液态。之后液态物质将由集流管端在虹吸力和重力的双重作用下迅速回流到蒸发器。回流的液体再次被加热重复以上过程，形成热量传递。本实用新型的有益效果是，其是波浪带散热结构，结合物质相变高效导热原理，设计出结构紧凑、体积小巧、重量轻、一体化、模块化的高效大功率光源散热结构。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型剖视结构图(两个散热组件)。图2是本实用新型立体结构示意图(两个散热组件)。图3是本实用新型另一立体结构示意图(两个散热组件)。图4是本实用新型散热组件的波浪带和中空管道与集流管相连接的主视结构示意图。图5是本实用新型中空管道截面示意图。图6是本实用新型波浪带的主视图。图7是本实用新型波浪带的侧视图(显示冷空气通过波浪带后加热成热空气的状态)。图8是本实用新型采用一个散热组件时位于第二象限的示意图。图9是本实用新型采用两个散热组件时分别位于第一、第二象限的示意图。
图10、
图11分别是本实用新型采用三个散热组件的示意图。
图12、
图13分别是本实用新型采用四个散热组件的示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例详述如下:一种大功率光源散热结构，其特征在于，包括蒸发器2、散热组件3、集流管4、支撑件5与多孔防护外壳6，蒸发器2与散热组件3的一端连接，并且散热组件3与蒸发器2下平面形成一个夹角，散热组件3由平行的管道与波浪带相间固接而成，散热组件3的另一端连接集流管4，蒸发器2、散热组件3和集流管4构成的大功率散热结构被称为散热单元，其内是连通的空腔，该散热单元通过支撑件5与多孔防护外壳6连接，并与热源元件组成完整的灯具。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件3为一个时,该散热组件3位于蒸发器2的一侧。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件3为两个时，该两个散热组件3对称地位于蒸发器2的两侧。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件3为三个时，其中两个散热组件3对称地位于蒸发器2的两侧，而第三个散热组件3则位于与上述两个散热组件3等距离的位置。所述大功率光源散热结构，其中，该散热组件3为四个时，该四个散热组件3为两两对称地位于蒸发器2的四个位置。所述的大功率光源散热结构，其中，该散热组件3可为四个以上。所述的大功率光源散热结构，其中，该散热单元采用模块式结构。蒸发器底部2-1如图3所示，是用来与光源发热元件I连接的部分，同时通过连接孔2-3与支撑件5连接用于固定支撑整个散热单元。蒸发器底部2-1可以是方形、圆形、椭圆形、菱形、梯形甚至是不规则形状，只要能和发热元件I连接，能使热量传递到蒸发器2自身即可。其底部可以开各种形状的孔2-4，用于通过空气对流进行散热。进一步的，发热元件I通过螺钉、铆钉、粘接等方式与蒸发器底部2-1紧密连接。接合面处应有导热剂辅助，利于热的传导。进一步的，蒸发器的上部2-2如图2所示，与散热组件3连接的部分，可以是类似半圆(含整圆管)形壳体、类似方形壳体、类似梯形壳体、类似三角形壳体或上述形体的复杂组合体。采用中空薄壳结构。进一步的，蒸发器上部2-1与散热组件3连接。散热组件3可以是左右对称分部，也可以是环绕蒸发器上部表面环绕分部；可以对称分部，也可以非对称分部。数量最少是一组。只要空间允许并能使蒸发器内的气态物质流入散热组件即可。例如:如图2所示为两组散热组件对称结构。蒸发器空腔内与热源接触的底面可以分部毛细虹吸材料，用于工作液体的虹吸动力产生，加快工作液体流动，并改善重力场对工作液体的影响。毛细结构可以是纤维丝状、网状、编制状、毛细管状、无纺材料等。可以是金属也可以是非金属。如图4所示，散热组件采用波浪带式结构。波浪带7与中空管道8相间排布并固接。散热组件一端与蒸发器连接另一端与集流管4连接。中空管道8截面形状可以是方形、圆形、椭圆形、圆角矩形、多边形。管道内可以是单孔或多孔结构如图5所示，部分填充毛细虹吸材料，该材料与蒸发器内材料相同。波浪带7与中空管道8固接接触，这样可以达到很好的接触效果，可以很好地把管壁的热量传导到波浪带7上。由于波浪带7具有一定的高度，所以波浪带7和中空管道8所围成的形状就会形成一个类似管道的通路如图4所示，在这个通路里空气被加热，产生空气热对流现象把带上的热量散发到空气中。波浪带7表面采用“开窗9”结构如图6所示。这样的结构可以增加波浪带7的表面积，加大空气流过量。冷空气10通过波浪带的“开窗9”之后被加热成热空气11，如图7所示，同时波浪带7上热量被带走。从而起到很好的散热效果。波浪带7顶点12如图4所示形状可以是弧形，尖形，矩形等。散热组件3连接的集流管4可以收集冷却相变回液态的液体。同时集流管4内壁填充与蒸发器内相同的毛细虹吸材料。这样冷却的工作液体就可以在虹吸力和重力的作用下很快的向蒸发器2端运动回流。不论是单翼、双翼、或是多翼散热组件都会与蒸发器底部平面形成一个夹角。这个夹角决定了(LED光源)热源元件I的安装位置。一般夹角设计以蒸发器底面2-1为基准面-45至+90度间(说明:1、每个组件两边夹角互补，不论左视夹角还是右视夹角以小于等于90度视角为准； 2、正角度在一、二象限，负角度在三、四象限)。图8、图9所示分别为典型的单翼和双翼散热组件结构夹角示意。散热组件的夹角、长度和波浪带的组数(散热面积)由不同功率产品需求而定。此处仅说明结构。如
图1所示，用于固定散热单元的支撑件要留有尽可能大的孔隙可以让空气顺利通过。该支撑可以是条状、网片状、多孔片等。如
图1所示，多孔防护外壳可以根据不同的产品设计成不同的形状，可以是方形、半(椭)圆弧线形、多边形等。外壳表面应设计成多孔薄壳结构，可以防止下落撞击并能够良好的通风散热。本实用新型大功率光源散热结构属于模块化结构，可以多个组合使用，适应不同功率的光源散热需要。本实用新型采用三个散热组件，如
图10、
图11所示。本实用新型采用四个散热组件，如
图12、
图13所示。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。
权利要求1.一种大功率光源散热结构，其特征在于，包括蒸发器(2)、散热组件(3)、集流管(4)、支撑件(5)与多孔防护外壳(6)，蒸发器(2)与散热组件(3)的一端连接，并且散热组件(3)与蒸发器(2)下平面形成一个夹角，散热组件(3)由平行的管道与波浪带相间固接而成，散热组件(3)的另一端连接集流管(4)，蒸发器(2)、散热组件(3)和集流管(4)构成的散热结构被称为散热单元，其内是连通的空腔，该散热单元通过支撑件(5)与多孔防护外壳(6)连接，并与热源元 件组成完整的灯具。
2.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热组件(3)为一个时，该散热组件(3)位于蒸发器(2)的一侧。
3.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热组件(3)为两个时，该两个散热组件(3 )对称地位于蒸发器(2 )的两侧。
4.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热组件(3)为三个时，其中两个散热组件(3)对称地位于蒸发器(2)的两侧，而第三个散热组件(3)则位于与上述两个散热组件(3)等距离的位置。
5.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热组件(3)为四个时，该四个散热组件(3)为两两对称地位于蒸发器(2)的四个位置。
6.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热组件(3)可为四个以上。
7.根据权利要求1所述的大功率光源散热结构，其特征在于，所述散热单元采用模块式结构。
专利摘要一种大功率光源散热结构，其特征在于，包括蒸发器、散热组件、集流管、支撑件与多孔防护外壳，蒸发器与散热组件的一端连接，并且散热组件与蒸发器下平面形成一个夹角，散热组件由平行的管道与波浪带相间固接而成，散热组件的另一端连接集流管，蒸发器、散热组件和集流管构成的散热结构被称为散热单元，其内是连通的空腔，该散热单元通过支撑件与多孔防护外壳连接，并与热源元件组成完整的灯具。本实用新型是波浪带散热结构，结合物质相变高效导热原理，设计出结构紧凑、体积小巧、重量轻、一体化、模块化的高效大功率光源散热结构。
文档编号F21V29/00GK203082839SQ20122064279
公开日2013年7月24日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者杨岩, 李娜 申请人:杨岩, 黄晓娟