專利名稱：一種用于大功率led燈的散熱模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種回路熱管散熱裝置，特別是涉及一種具有高效、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的應(yīng)用于大功率LED燈的散熱模塊，屬于LED照明技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED半導(dǎo)體照明是繼白熾燈、日光燈、稀有氣體燈之后的第四代電光源，具有效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)照明領(lǐng)域的行業(yè)明星。隨著LED制造技術(shù)的不斷進(jìn)步以及新型材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，白光LED能耗僅為白熾燈的1/8，日光燈的1/2，其使用壽命可達(dá) 3萬(wàn)小時(shí)以上。LED作為照明用光源，其輸入功率中只有10%-20%的電能轉(zhuǎn)化為光能，其余的80% -90%的電能都轉(zhuǎn)化為熱能，集中在尺寸非常小的芯片內(nèi)，目前制作的用于照明的大功率LED芯片，其熱流密度超過(guò)lOOW/cm2，芯片溫度過(guò)高，將會(huì)降低LED的性能，縮短LED 的使用壽命，加速LED的光衰，影響LED的可靠性與穩(wěn)定性。因此，散熱問(wèn)題是大功率LED 推廣應(yīng)用時(shí)所面臨的主要技術(shù)瓶頸之一。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法是通過(guò)改變LED基板材料、外加散熱翅片或?qū)嵱闷胀峁軒ё邿崃康姆椒ㄔ噲D解決LED的散熱問(wèn)題。但是，由于大功率LED用于照明等場(chǎng)合， 成本的控制非常重要，同時(shí)燈具的緊湊性布置不允許使用大面積的型材散熱片，外加散熱翅片的方法往往不能滿足大功率LED燈的散熱需要。相變傳熱技術(shù)是解決高熱流密度傳熱的主要發(fā)展方向，而熱管是利用相變來(lái)強(qiáng)化轉(zhuǎn)熱的技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的熱管由于是汽液同道，熱管一旦彎曲，其傳熱性能便劇降，而實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了應(yīng)付造型需要，熱管必須彎曲，所以傳統(tǒng)的熱管也不能有效解決大功率LED燈的散熱問(wèn)題?，F(xiàn)有的回路熱管技術(shù)除了具有傳統(tǒng)熱管的優(yōu)點(diǎn)外，還具有能夠在小溫差、長(zhǎng)距離的情況下傳遞大量的熱量的特點(diǎn)，是一種更加先進(jìn)的相變傳熱技術(shù)，是今后高熱流密度傳熱的主要發(fā)展方向。但是，目前的回路熱管技術(shù)直接應(yīng)用在大功率LED燈的散熱上遇到制造成本高、毛細(xì)管結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、啟動(dòng)困難、重力作用影響明顯等缺點(diǎn)，不利于大功率LED 燈的市場(chǎng)化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在有效地解決上述所提到的阻礙回路熱管技術(shù)應(yīng)用在大功率LED 照明領(lǐng)域的主要技術(shù)瓶頸，提供一種具有高效、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的應(yīng)用于大功率LED燈的散熱模塊。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用一下技術(shù)方案一種用于大功率LED燈的散熱模塊，包括大功率LED燈(1)、熱管、工質(zhì)(7)，其特征在于，所述的熱管為設(shè)有蒸發(fā)器O)、蒸發(fā)器腔內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)、循環(huán)管(3)、冷凝器0)、 補(bǔ)償室(5)、導(dǎo)液管(6)的回路熱管，回路熱管的蒸發(fā)器( 底面緊貼在大功率LED燈(1) 的熱源背面，通過(guò)四爪卡套(9)與LED燈(1)的基板緊密連接。所述的蒸發(fā)器O)的工質(zhì)出口與冷凝器的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管C3)連通，所述的冷凝器的工質(zhì)出口與補(bǔ)償室(5)的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管C3)連接；所述的蒸發(fā)器 (2)上方設(shè)有補(bǔ)償室(5)，補(bǔ)償室(5)用于容納工質(zhì)(7)并通過(guò)導(dǎo)液管(6)與蒸發(fā)器O)的工質(zhì)入口連通。所述的蒸發(fā)器( 為平板腔式結(jié)構(gòu)，其截面形狀可根據(jù)LED燈(1)的基板形狀設(shè)置成方形、矩形或圓形，材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)設(shè)置在蒸發(fā)器O)的腔體內(nèi)。所述的蒸發(fā)器O)與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管(6)通過(guò)焊接連接，所述的補(bǔ)償室(5)與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管(6)通過(guò)焊接連接。所述的四爪卡套(9)的高度等于蒸發(fā)器(2)的底面到補(bǔ)償室(5)的頂面的距離， 其材質(zhì)為剛性的不良導(dǎo)熱材料。所述的冷凝器為適當(dāng)尺寸的肋片，其材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有利效果1、本實(shí)用新型提供用于大功率LED燈的散熱模塊，通過(guò)將平板式回路熱管的蒸發(fā)器(2)與補(bǔ)償室( 分離開(kāi)來(lái)，避免補(bǔ)償室內(nèi)( 的工質(zhì)(7)發(fā)生相變，能有效增強(qiáng)回路熱管的穩(wěn)定性。當(dāng)LED燈(1)的基板溫度突然升高時(shí)，蒸發(fā)器O)的背向漏熱與邊壁導(dǎo)熱也會(huì)突升。此時(shí)，由于補(bǔ)償室( 與蒸發(fā)器( 僅通過(guò)管徑較小的導(dǎo)液管(6)連通，直接從蒸發(fā)器( 漏到補(bǔ)償室( 上的熱量非常少，補(bǔ)償室(5)內(nèi)的工質(zhì)(7)不發(fā)生相變。保證補(bǔ)償室(5)內(nèi)的工質(zhì)(7)穩(wěn)定，是回路熱管正常啟動(dòng)與運(yùn)行的關(guān)鍵。2、本實(shí)用新型所提供的回路熱管散熱模塊中，冷凝器管路接口少，流動(dòng)狀態(tài)改善， 整個(gè)散熱模塊的溫度均勻性提高，散熱效率高。3、本實(shí)用新型提供的散熱模塊，結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，安裝方便，外觀美觀，能夠解決大功率LED燈在多種應(yīng)用領(lǐng)域的散熱問(wèn)題。本實(shí)用新型的工作原理是蒸發(fā)器O)的底面直接貼在LED燈(1)的基板上，LED 燈(1)產(chǎn)生的熱量傳遞到蒸發(fā)器0)，蒸發(fā)器(2)受熱時(shí)，其內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)也被加熱，毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)中的工質(zhì)(7)便會(huì)蒸發(fā)成氣體，并通過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)上的蒸汽槽道沿著循環(huán)管C3)到冷凝器G)，同時(shí)帶走大量熱量；在冷凝器(4)中，氣體被冷凝成工質(zhì)(7)，將熱量釋放到冷凝器上的肋片上，肋片與外界的空氣接觸，通過(guò)外界空氣的自然對(duì)流將肋片上的熱量釋放到外界；毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)的毛細(xì)力使工質(zhì)(7)沿著循環(huán)管(3)回流到補(bǔ)償室 (5)，并通過(guò)導(dǎo)液管(6)到達(dá)毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)。如此形成一個(gè)工質(zhì)(7)的流動(dòng)循環(huán)和熱量的傳遞過(guò)程。

圖1為本實(shí)用新型一種用于大功率LED燈的散熱模塊的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型一種用于大功率LED燈的散熱模塊的外觀圖圖例中序號(hào)指引的結(jié)構(gòu)如下1-大功率LED燈、2-蒸發(fā)器、3_循環(huán)管、4_冷凝器、5_補(bǔ)償室、6_導(dǎo)液管、7_工質(zhì)、 8-毛細(xì)結(jié)構(gòu)、9-四爪卡套。
具體實(shí)施方式
[0023] 如圖1、圖2所示，一種用于大功率LED燈的散熱模塊，包括大功率LED燈(1)、熱管、工質(zhì)(7)。熱管為設(shè)有蒸發(fā)器( 、循環(huán)管C3)、冷凝器(4)、補(bǔ)償室( 、導(dǎo)液管(6)的回路熱管。回路熱管的蒸發(fā)器( 設(shè)置在大功率LED燈(1)的熱源背面，蒸發(fā)器O)的底面直接貼在大功率LED燈(1)的基板背面。蒸發(fā)器O)的工質(zhì)出口與冷凝器(4)的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管C3)連通，冷凝器(4)的工質(zhì)出口與補(bǔ)償室(5)的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管(3)連接。蒸發(fā)器(2)上方設(shè)有補(bǔ)償室(5)，補(bǔ)償室(5)用于容納工質(zhì)(7)并通過(guò)導(dǎo)液管(6)與蒸發(fā)器O)的工質(zhì)入口連通。蒸發(fā)器O)為平板腔式結(jié)構(gòu)，腔體內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)，其截面形狀可根據(jù)LED燈(1)的基板形狀設(shè)置成方形、矩形或圓形，材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。蒸發(fā)器( 與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管(6)通過(guò)焊接連接，補(bǔ)償室( 與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管 (6)通過(guò)焊接連接。冷凝器⑷為適當(dāng)尺寸的肋片，其材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。四爪卡套(9)的高度等于蒸發(fā)器O)的底面到補(bǔ)償室(5)的頂面的距離，其材質(zhì)為剛性的不良導(dǎo)熱材料。
權(quán)利要求1.一種用于大功率LED燈的散熱模塊，包括大功率LED燈(1)、熱管、工質(zhì)(7)，其特征在于，所述的熱管為設(shè)有蒸發(fā)器O)、蒸發(fā)器腔內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8)、循環(huán)管(3)、冷凝器 G)、補(bǔ)償室(5)、導(dǎo)液管(6)的回路熱管，回路熱管的蒸發(fā)器( 底面緊貼在大功率LED燈 ⑴的熱源背面，通過(guò)四爪卡套(9)與LED燈⑴的基板緊密連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的蒸發(fā)器(2)的工質(zhì)出口與冷凝器的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管C3)連通，所述的冷凝器的工質(zhì)出口與補(bǔ)償室(5)的工質(zhì)入口通過(guò)循環(huán)管C3)連接；所述的蒸發(fā)器( 上方設(shè)有補(bǔ)償室(5)，補(bǔ)償室(5)用于容納工質(zhì)(7)并通過(guò)導(dǎo)液管(6)與蒸發(fā)器O)的工質(zhì)入口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的蒸發(fā)器(2)為平板腔式結(jié)構(gòu)，其截面形狀可根據(jù)LED燈(1)的基板形狀設(shè)置成方形、矩形或圓形，材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(8) 設(shè)置在蒸發(fā)器O)的腔體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的蒸發(fā)器(2)與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管(6)通過(guò)焊接連接，所述的補(bǔ)償室( 與循環(huán)管(3)、導(dǎo)液管(6)通過(guò)焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的冷凝器(4)為適當(dāng)尺寸的肋片，其材質(zhì)為高導(dǎo)熱性能的金屬材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈的散熱模塊，其特征在于，所述的四爪卡套(9) 的高度等于蒸發(fā)器( 的底面到補(bǔ)償室( 的頂面的距離，其材質(zhì)為剛性的不良導(dǎo)熱材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于大功率LED燈的散熱模塊，包括大功率LED燈、熱管、工質(zhì)，熱管為設(shè)有蒸發(fā)器、循環(huán)管、冷凝器、補(bǔ)償室、導(dǎo)液管的回路熱管，回路熱管的蒸發(fā)器底面緊貼在大功率LED燈的熱源背面，通過(guò)四爪卡套與LED燈的基板緊密連接，蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，整套回路熱管抽成真空，并充有適量的工質(zhì)，冷凝器為適當(dāng)尺寸的肋片。本實(shí)用新型裝置具有散熱效率高、均溫性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節(jié)能效果顯著等特點(diǎn)，可有效降低LED燈的基板溫度，解決大功率LED燈的散熱問(wèn)題，延長(zhǎng)LED燈的使用壽命。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202132882SQ20112006420
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者陳淑英 申請(qǐng)人:陳淑英