專利名稱：一種大功率led散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種散熱裝置，尤其是一種采用大功率LED作 為光源，結(jié)合熱管及散熱鰭片進(jìn)行散熱的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，LED具有節(jié)能、環(huán)保、無輻射、使用壽命長、響應(yīng) 速度快、抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)，在全球能源日益緊張的今天，而備受矚目。
雖然LED具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是由于LED功率的逐步提升，隨之 產(chǎn)生了很高的發(fā)熱量，而且熱源集中，對散熱處理提出了很高的要求， 直接關(guān)系到LED的穩(wěn)定性和使用壽命。
目前，對于大功率LED的應(yīng)用，普遍采用的是直接通過散熱翅 片來進(jìn)行散熱。如專利申請?zhí)枮?00710042990.5的大功率LED道路 照明燈專利中，如圖1所示，包括有至少一個(gè)大功率LED燈頭1， 散熱器2，其中大功率LED燈頭1固定于散熱器2上，大功率LED 燈頭1包括燈頭底座、鋁基板、透鏡，所述的燈頭底座的上表面設(shè)有 凹槽，鋁基板上綁定有數(shù)個(gè)功率為1W或3W的大功率LED芯片， 大功率LED燈頭具有20W 40W的功率，該鋁基板固定于凹槽內(nèi)，透 鏡固定于鋁基板的上方。
散熱片3嵌設(shè)于散熱板3上，并設(shè)有軸向貫通的風(fēng)道，上述的凹槽設(shè)于散熱板上，所述的散熱片3上包括有上、下風(fēng)道4、 5的至少 兩個(gè)風(fēng)道。改專利由于主要是通過將大功率LED的熱量傳遞給散熱 片，來進(jìn)行散熱，雖然結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低廉，但是大功率LED 的熱源集中，單一的'通過金屬傳熱，其熱阻較大，散熱效果不理想。 除可以利用金屬散熱片結(jié)構(gòu)來進(jìn)行散熱外，還可以通過熱管裝置 來進(jìn)行散熱。如專利申請?zhí)枮?00420027553.8的發(fā)光二極管散熱裝 置專利中，包括有冷凝端裝置散熱翅片，在熱管蒸發(fā)端的端面安裝有 與發(fā)光二極管打?qū)峄噙B接的導(dǎo)熱版，在導(dǎo)熱板上裝置有相互絕 緣的引線電極。
在圖2中，熱管9的冷凝端裝置紫銅質(zhì)散熱翅片10。發(fā)光二極 管6的導(dǎo)熱基座與金屬導(dǎo)熱板7焊接或?qū)щ娔z粘接連接。導(dǎo)熱板7與 熱管9的蒸發(fā)端端面8焊接，也可用銀漿燒結(jié)或?qū)щ娔z連接。在導(dǎo)熱 板7上用導(dǎo)電膠粘接相互絕緣的引線電極(見導(dǎo)熱板7上端面兩涂黑 區(qū))，發(fā)光二極管6的外引線與引線電極焊接，引線電極連接外電路 引線3,在熱管9的蒸發(fā)端安裝發(fā)光二極管的固定架，以使發(fā)光二極 管的導(dǎo)熱基座與導(dǎo)熱板7的導(dǎo)熱接觸可靠。
由于熱管在制作過程中，無法直接在冷凝端制作散熱翅片。因此 冷凝端的散熱翅片通過后期緊配固定在冷凝端，雖然熱管也能夠提供 良好的傳熱效果，但是加裝散熱翅片的工藝繁瑣，生產(chǎn)成本髙，而且 也在一定程度上影響了傳熱效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述不足，提供一種具有良好散熱性能的一種大
功率LED散熱裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的措施是 一種大功率
LED散熱裝置，包括有大功率LED、散熱器，大功率LED固定在散
熱器的一端，散熱器內(nèi)部直接形成有密封、真空的熱管。 所述的熱管由散熱器中一端開.口的管孔和密封件組成。 所形成的熱管頂端固定有空管，空管的最上方設(shè)置有通孔，空管
和熱管的側(cè)面和底面留有間隙。
所述的散熱器和散熱器表面的散熱鰭片為一體成形。 所述大功率LED可以通過螺紋結(jié)構(gòu)、螺絲結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)來固定。
所述螺紋結(jié)構(gòu)包括有螺帽的內(nèi)螺紋和散熱器凸起的外螺紋。 所述螺絲結(jié)構(gòu)包括有螺絲和散熱器固定LED —端的螺孔。 所述散熱器表面的散熱鰭片上設(shè)置有散熱鰭片分支。 本實(shí)用新型的有益效果在本實(shí)用新型中，散熱器和散熱鰭片為 一體成形制作，相對于獨(dú)立的散熱器和散熱鰭片，其熱阻更小，散熱 效果更理想。同時(shí)，散熱鰭片可以采用多層分支的結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大散熱面 積，提髙散熱效果。
熱管主要是通過熱管內(nèi)液體的相變過程，更有效的吸收大功率 LED產(chǎn)生的熱量，并將熱量高效傳遞到散熱鰭片，迅速帶走，使傳 熱速度大大提高，熱管的熱導(dǎo)系數(shù)是普通金屬傳熱的百倍以上。
由于本實(shí)用新型采用了散熱鰭片直接散熱和熱管高效傳熱的雙重散熱技術(shù)。利用最小的空間進(jìn)行有效的散熱，降低了發(fā)光二極管的
溫度，減慢大功率LED的光衰，大幅提高了大功率LED的穩(wěn)定性和 工作壽命。同時(shí)，散熱體積小，應(yīng)用范圍更加廣泛。由于散熱器和散 熱鰭片為一體成形，因此加工工藝更為簡單，結(jié)構(gòu)更加緊密，各構(gòu)成 組件更易于裝配組合，得以大幅簡化制造流程，從而縮短裝配時(shí)間及 降低成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種實(shí)施例示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種實(shí)施例示意圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的剖面圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)分解圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2的剖面圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例2的立體結(jié)構(gòu)分解具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為 本實(shí)用新型的限定。 實(shí)施例1
根據(jù)圖3所示，我們可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)施例1分別由大功率LED1、 螺絲2、散熱器3、密封件4組成。其中螺絲2固定在散熱器3的螺 孔33內(nèi)，同時(shí)通過螺絲2的螺帽將大功率LED1緊壓在散熱器3的一端，大功率LEDl和散熱器3的接觸面上設(shè)置有導(dǎo)熱膠等導(dǎo)熱介質(zhì)， 能夠有效增加大功率LED1的熱傳導(dǎo)效率，迅速將熱量傳遞給散熱器
在圖4中，散熱器3整體為類似圓柱體的形狀，散熱鰭片31為"Y" 字型結(jié)構(gòu)，能夠有效的增加散熱面積。其中散熱鰭片31的分支能夠 根據(jù)不同的需要進(jìn)行增減，同時(shí)可以根據(jù)散熱的需要再在原來散熱鰭 片的基礎(chǔ)上增加新的散熱鰭片分支。這種多層分支的結(jié)構(gòu)，能夠在有 限的空間內(nèi)，最大的擴(kuò)大散熱面積，提高散熱效果，而且并不影響散 熱裝置的整體效果。散熱器3的材料主要是由銅、鋁等高導(dǎo)熱的金屬 或合金制作。
散熱器3通過鋁擠壓一次成型，并在散熱器3后加工形成一端開 口的管孔32，密封件4通過焊接在管孔32的一端，通過抽真空、灌 入導(dǎo)熱介質(zhì)等工藝，形成一個(gè)密封、真空的熱管。其中，管孔32形 狀可以為圓形、方形、多邊形或不規(guī)則形狀等多種結(jié)構(gòu)，大小和長度 可以根據(jù)散熱的需要，來進(jìn)行調(diào)節(jié)。 一般情況下，鋁擠壓成型的管孔 32 —般為等大的圓形結(jié)構(gòu)。
熱管在真空的環(huán)境下，利用通過熱管內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)受熱蒸發(fā)、受冷 液化的相變過程，來吸收大功率LED產(chǎn)生的熱量，并將熱量高效傳 遞到散熱鰭片31,并將熱量迅速散發(fā)。因此，熱管的熱阻更小，傳 熱的效果更加理想，熱導(dǎo)系數(shù)至少是普通金屬導(dǎo)熱系數(shù)的百倍以上。 在實(shí)施例中的散熱器采用鋁擠壓成型，結(jié)構(gòu)簡單，便于批量生產(chǎn)。本 實(shí)施例的組裝生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉，在原有利用散熱鰭片散熱的基礎(chǔ)上，再通過熱管結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳熱，提高了傳熱的效率。
實(shí)施例2
如圖5所示，本實(shí)施例由固定帽5、大功率LED2、散熱器3和 熱管組件6組成。固定帽5主要是用于固定大功率LED2，在其內(nèi)部 設(shè)置有內(nèi)螺紋51，根據(jù)大功率LED2的直徑大小，配和散熱器3凸 起34的外螺紋，將大功率LED2緊密的固定在凸起34上，并露出其 發(fā)光部分。此種固定方式，相對于螺絲或卡扣結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性更高， 由于散熱器的材料主要是由銅、鋁等高導(dǎo)熱的金屬或合金，因此螺絲 和卡扣結(jié)構(gòu)對凸起34的加工會相對復(fù)雜，而且穩(wěn)定下降，并影響散 熱裝置的整體外觀。
在圖6中，散熱器3表面分布的散熱鰭片31同樣是采用鋁擠壓 一次成型，但散熱器3中央為實(shí)行結(jié)構(gòu)，通過后期的機(jī)械加工形成管 孔32和凸起34。在圖中，管孔32的底部直徑略小，并和熱管組件6 的空心管61直徑相當(dāng)，使導(dǎo)熱介質(zhì)在管孔32的底部受熱蒸發(fā)時(shí)，能 夠直接進(jìn)入空心管61。
熱管組件6由空心管61、通孔62、密封部63組成，為一體結(jié)構(gòu)。 熱管組件6和散熱器3采用同樣的材質(zhì)制作，通過密封部63焊接在 管孔32內(nèi)，形成一個(gè)密封、真空的熱管。在圖6中，熱管組件6已 經(jīng)密封焊接在散熱器3的管孔32中，空心管61和管孔32的底部及 兩側(cè)保持0.1 3cm的距離。在管孔32內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)受熱蒸發(fā)，進(jìn)入 空心管61后，導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)通孔62流出，碰到管孔32的內(nèi)壁，由于 管孔32的外壁外分布有散熱鰭片31，通過散熱鰭片31的熱輻射散熱，降低了管孔32的溫度，導(dǎo)熱介質(zhì)在遇到管孔32的內(nèi)壁后，受冷 凝結(jié)成液體，流回到管孔32的底部，完成一個(gè)循環(huán)，將大功率LED2 產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去。
本實(shí)施例利用散熱鰭片和熱管的雙重散熱技術(shù)，在最小的空間進(jìn) 行有效的散熱，降低發(fā)光二極管的溫度，減慢大功率LED的光衰， 提高大功率LED的穩(wěn)定性和工作壽命。
權(quán)利要求1、一種大功率LED散熱裝置，包括有大功率LED、散熱器，其特征在于大功率LED固定在散熱器的一端，散熱器內(nèi)部直接形成有密封、真空的熱管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種大功率LED散熱裝置，其特征在于 所述的熱管由散熱器中一端開口的管孔和密封件組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種大功率LED散熱裝置，其特征在于 所形成的熱管頂端固定有空管，空管的最上方設(shè)置有通孔，空管和熱 管的側(cè)面和底面留有間隙。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種大功率LED散熱裝置，其特征在于 所述的散熱器和散熱器表面的散熱鰭片為一體成形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求書1、 2或3所述的任意一種大功率LED散熱裝置， 其特征在于所述大功率LED可以通過螺紋結(jié)構(gòu)、螺絲結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié) 構(gòu)來固定。
6、 根據(jù)權(quán)利要求書5所述的一種大功率LED散熱裝置，其特征在于 所述螺紋結(jié)構(gòu)包括有螺帽的內(nèi)螺紋和散熱器凸起的外螺紋。
7、 根據(jù)權(quán)利要求書5所述的一種大功率LED散熱裝置，其特征在于 所述螺絲結(jié)構(gòu)包括有螺絲和散熱器固定LED —端的螺孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求書1、 2或3所述的任意一種大功率LED散熱裝置， 其特征在于所述散熱器表面的散熱鰭片上設(shè)置有散熱鰭片分支。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率LED散熱裝置，包括有大功率LED、散熱器，大功率LED固定在散熱器的一端，散熱器內(nèi)部直接形成有密封、真空的熱管。本實(shí)用新型的有益效果是利用最小的空間進(jìn)行有效的散熱，降低了發(fā)光二極管的溫度，減慢大功率LED的光衰，大幅提高了大功率LED的穩(wěn)定性和工作壽命。
文檔編號F21Y101/02GK201159445SQ20082008284
公開日2008年12月3日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者諸建平 申請人:諸建平