專利名稱：Led燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳熱裝置，特別是一種可應(yīng)用于LED大功率照明領(lǐng)域或 有散熱需求的電子元件的應(yīng)用領(lǐng)域的采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置。
背景技術(shù)：
大功率LED正越來越多地用在照明中，目前大功率LED散熱問題仍是阻 礙大功率LED照明應(yīng)用迅速普及的難題。大功率LED的大多數(shù)電能均被轉(zhuǎn)化 為傳導(dǎo)熱，此外，將數(shù)個或者大量的LED放在一個模組中以達(dá)到所需的亮度， 將造成散熱困難，LED模塊溫度升高，導(dǎo)致LED的壽命降低，并加速LED的 光衰、影響LED驅(qū)動器等元件的效率和可靠性。
熱管散熱器與傳統(tǒng)自然散熱的型材散熱器的比較具有導(dǎo)熱效率高、導(dǎo)熱 速度快、重量輕等許多優(yōu)勢。熱管散熱器與傳統(tǒng)自然散熱的型材散熱器相比， 大大減小了LED路燈、LED投射燈等LED燈具的體積并降低了重量，同時可 以在有效解決散熱問題的前提下輕易實現(xiàn)100W以上的LED大功率照明，并 且具有極強的性價比，它將是未來LED散熱的一種趨勢。
目前普遍采用的熱管裝置，在熱源部分普遍采用上下兩塊壓板夾住熱管 的蒸發(fā)端的辦法，這種辦法有以下缺點 一、由于熱源部分熱量主要通過熱 管帶走，這樣熱源處的溫度因距離熱管的遠(yuǎn)近不同而產(chǎn)生溫差，很難實現(xiàn)熱 源處溫度的均衡；二、熱管的蒸發(fā)段通過上下兩塊壓板夾住實現(xiàn)熱接觸，由 于壓板表面加工的粗糙度影響，熱管跟壓板不可能完全接觸，造成空隙存在， 熱阻大，這樣就大大影響了熱量的傳導(dǎo)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)自然散熱方式跟傳統(tǒng)熱管散熱方式的缺陷，提
供一種LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)實現(xiàn)
LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置，包括增強型蒸發(fā)段2、熱管3、 散熱片5、工作液體6，其特征在于，增強型蒸發(fā)段2與熱管3通過焊接方 式連接成一體，形成密封內(nèi)腔，該內(nèi)腔抽成適當(dāng)真空，設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)4，并 充有適量的工作液體7;熱管3的外露部分為冷凝段1，冷凝段上設(shè)有散熱 片5。
所述的增強型蒸發(fā)段2截面形狀為方形或矩形，材質(zhì)為高導(dǎo)熱性的金屬 材料。
所述的熱管3引出增強型蒸發(fā)段的位置在熱源面?zhèn)让婊虮趁?，即熱? 引出位置為除熱源面以外的任意面。 所述的熱管3的材質(zhì)為銅材。
所述的散熱片5的材質(zhì)為合金鋁材或銅材，通過過盈壓合連接或焊接連 接的方式固定在外露的熱管3上。
所述的熱管3可以采用直管或II形管或L形管等形式。 采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置的工作原理是增強型蒸發(fā)段2與熱 源表面直接充分接觸，熱源產(chǎn)生的熱量傳遞到受熱面積大大增加的增強型蒸 發(fā)段2，增強型蒸發(fā)段2受熱將其內(nèi)毛細(xì)結(jié)構(gòu)4中的工作液體6蒸發(fā)成氣相 將熱量帶走，氣流經(jīng)過中空管道流向熱管3的冷凝段1，冷凝段l中氣流凝 結(jié)成液相冷卻后將熱量釋放給該區(qū)的散熱片5,散熱片5與外界的空氣接觸， 通過外界空氣的自然對流或風(fēng)扇22強制散熱將散熱片5上的熱量釋放到外 界。冷凝段1的冷凝液再借毛細(xì)結(jié)構(gòu)4的毛細(xì)力吸回至增強型蒸發(fā)段2，如 此吸放循環(huán)，即通過工作液體6的相變化并循環(huán)不止，快速進(jìn)行，可在一定的溫差下將熱量源源不斷的傳導(dǎo)開來。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理緊湊，生產(chǎn)制造容易，導(dǎo)熱效率高、散熱速度快，能有
效降低LED模塊溫度，解決大功率LED散熱問題，提高LED發(fā)光效率，降低 LED的光衰速度，延長LED的使用壽命。同時，可以減小LED燈具的體積和 降低燈具的重量，提高LED燈具的適應(yīng)性和使用范圍。具體的優(yōu)點是
一、 熱源產(chǎn)生的熱量傳遞到受熱面積大大增加的增強型蒸發(fā)段，增強型 蒸發(fā)段與熱源表面直接充分接觸，受熱面同時直接受熱，實現(xiàn)熱源處溫度的 均衡，解決了傳統(tǒng)熱管技術(shù)由于熱源部分僅靠單根熱管受熱而造成的熱源處 溫度因距離熱管遠(yuǎn)近不同而產(chǎn)生溫差的缺陷；
二、 本裝置增強型蒸發(fā)段與熱源表面直接充分接觸，受熱面同時直接受 熱，大大降低了熱阻。解決了傳統(tǒng)熱管技術(shù)熱管與壓板接觸不完全而造成熱 阻大影響熱傳導(dǎo)效果的缺陷。


圖1是本發(fā)明從增強型蒸發(fā)段側(cè)面引出熱管的結(jié)構(gòu)原理示意圖2是本發(fā)明從增強型蒸發(fā)段側(cè)面引出熱管的剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖3是本發(fā)明從增強型蒸發(fā)段頂面引出熱管的結(jié)構(gòu)原理示意圖4是本發(fā)明從增強型蒸發(fā)段頂面引出熱管的剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖5是本發(fā)明在LED戶外燈具上應(yīng)用的外觀結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明在LED戶外燈具上應(yīng)用的分解結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明在LED射燈上應(yīng)用的外觀結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明在LED射燈上應(yīng)用的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例中序號指引的結(jié)構(gòu)如下
l一冷凝段、2—增強型蒸發(fā)段、3—熱管、4一毛細(xì)結(jié)構(gòu)、5—散熱片、6— 工作液體、7—LED線路基板、8—LED光源、9—燈罩、IO—密封圈、11—戶外燈透鏡、12—戶外燈燈體、13—支架固定螺釘、14—調(diào)整螺釘、15—驅(qū)動 電源、16—電器蓋、17—支架、18—防眩光圈、19一燈圈、20—透鏡壓板、 21—射燈透鏡、22—風(fēng)扇、23—射燈燈體、24—燈體后蓋、25—燈臂、26— 燈臂固定螺釘
具體實施例方式
實施例1
LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置，由增強型蒸發(fā)段2、熱管3、 散熱片5、工作液體6等構(gòu)成，增強型蒸發(fā)段2截面形狀為方形或矩形，也 可以是其它任意形狀，增強型蒸發(fā)段2的材質(zhì)采用高導(dǎo)熱性的金屬材料。熱 管3為銅管，可以采用直管或U形管或L形管等形式。增強型蒸發(fā)段2與熱 管3通過焊接方式連接成一體，形成密封內(nèi)腔，該內(nèi)腔抽成適當(dāng)真空，腔內(nèi) 設(shè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)4，并充有適量的工作液體7。熱管3的外露部分為冷凝段1，熱 管3引出增強型蒸發(fā)段的位置在熱源面?zhèn)让婊虮趁?，即熱?引出位置為除 熱源面以外的任意面，冷凝段上設(shè)散熱片5。散熱片5的材質(zhì)為合金鋁材或 銅材，通過過盈壓合連接或焊接連接的方式固定在外露的熱管3上。
實施例2
LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置在LED戶外燈具上應(yīng)用 參見圖5、圖6，本實施例中LED戶外燈具應(yīng)用了三組采用增強型蒸發(fā) 段的熱管散熱裝置。該LED戶外燈具主要由燈罩9、三組采用增強型蒸發(fā)段 的熱管散熱裝置、LED線路基板7、 LED光源8、密封圈10、戶外燈透鏡11、 戶外燈燈體12、支架固定螺釘13、調(diào)整螺釘14、驅(qū)動電源15、電器蓋16、 支架17等組成，其散熱機構(gòu)原理為增強型蒸發(fā)段2與熱源表面直接充分 接觸，熱源產(chǎn)生的熱量傳遞到受熱面積大大增加的增強型蒸發(fā)段2，增強型 蒸發(fā)段2受熱將其內(nèi)毛細(xì)結(jié)構(gòu)4中的工作液體6蒸發(fā)成氣相將熱量帶走，氣流經(jīng)過中空管道流向熱管3的冷凝段1，冷凝段1中氣流凝結(jié)成液相冷卻后 將熱量釋放給該區(qū)的散熱片5，散熱片5與外界的空氣接觸，通過外界空氣 的自然對流散熱將散熱片5上的熱量釋放到外界。冷凝段1的冷凝液再借毛 細(xì)結(jié)構(gòu)4的毛細(xì)力吸回至增強型蒸發(fā)段2，如此吸放循環(huán)，即通過工作液體 6的相變化并循環(huán)不止，快速進(jìn)行，可在一定的溫差下將熱量源源不斷的傳 導(dǎo)開來。
實施例3
LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置在LED射燈上應(yīng)用 參見圖7、圖8，本實施例中LED射燈主要由防眩光圈18、燈圈19、透 鏡壓板20、射燈透鏡21、 LED光源8、 LED線路基板7、 一組采用增強型蒸 發(fā)段的熱管散熱裝置、風(fēng)扇22、射燈燈體23、燈體后蓋24、燈臂25、燈臂 固定螺釘26等組成，每組高導(dǎo)熱均溫箱熱管散熱裝置的結(jié)構(gòu)如圖3及圖4 所示。該LED射燈散熱機構(gòu)原理為增強型蒸發(fā)段2與熱源表面直接充分接 觸，熱源產(chǎn)生的熱量傳遞到受熱面積大大增加的增強型蒸發(fā)段2，增強型蒸 發(fā)段2受熱將其內(nèi)毛細(xì)結(jié)構(gòu)4中的工作液體6蒸發(fā)成氣相將熱量帶走，氣流 經(jīng)過中空管道流向熱管3的冷凝段1，冷凝段1中氣流凝結(jié)成液相冷卻后將 熱量釋放給該區(qū)的散熱片5，散熱片5與外界的空氣接觸，通過風(fēng)扇22強制 散熱將散熱片5上的熱量釋放到外界。冷凝段1的冷凝液再借毛細(xì)結(jié)構(gòu)4的 毛細(xì)力吸回至增強型蒸發(fā)段2，如此吸放循環(huán)，即通過工作液體6的相變化 并循環(huán)不止，快速進(jìn)行，可在一定的溫差下將熱量源源不斷的傳導(dǎo)開來。
上述實施例是本發(fā)明的典型實施方式，在其他不同的實施例中，使本發(fā) 明專利的技術(shù)應(yīng)用于所有LED室內(nèi)及LED戶外有散熱需求的燈具領(lǐng)域和有散 熱需求的電子元件的應(yīng)用領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置，包括增強型蒸發(fā)段(2)、熱管(3)、散熱片(5)、工作液體(6)，其特征在于，增強型蒸發(fā)段(2)與熱管(3)通過焊接方式連接成一體，形成密封內(nèi)腔，該內(nèi)腔抽成適當(dāng)真空，設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)(4)，并充有適量的工作液體(7)；熱管(3)的外露部分為冷凝段(1)，冷凝段上設(shè)有散熱片(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置， 其特征在于，所述的增強型蒸發(fā)段(2)截面形狀為方形或矩形，材質(zhì)為高 導(dǎo)熱性的金屬材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置， 其特征在于，所述的熱管(3)引出增強型蒸發(fā)段的位置在熱源面?zhèn)让婊虮?面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置， 其特征在于，所述的熱管(3)的材質(zhì)為銅材。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置， 其特征在于，所述的散熱片(5)的材質(zhì)為合金鋁材或銅材，通過過盈壓合 連接或焊接連接的方式固定在外露的熱管(3)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置， 其特征在于，所述的熱管(3)可以采用直管或U形管或L形管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED燈采用增強型蒸發(fā)段的熱管散熱裝置，可應(yīng)用于LED大功率照明領(lǐng)域或有散熱需求的電子元件的應(yīng)用領(lǐng)域。該裝置由增強型蒸發(fā)段、熱管、散熱片、工作液體等部件組成。增強型蒸發(fā)段與熱管通過焊接方式連接成一體，形成密封內(nèi)腔，該內(nèi)腔抽成適當(dāng)真空，設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，并充有適量的工作液體；外露的熱管一端上設(shè)有散熱片。該裝置特點是增強型蒸發(fā)段相比較傳統(tǒng)熱管技術(shù)的蒸發(fā)端，受熱面積大大增加，有利于更加高效的吸收熱量并且釋放熱量，同時保證了熱源部分溫度的均衡。
文檔編號F21Y101/02GK101598320SQ200910182108
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者杰 史 申請人:杰 史