本發(fā)明涉及散熱裝置，特別涉及一種LED散熱裝置。

背景技術(shù)：

與在道路照明中使用量最大的高壓鈉燈相比，大功率LED作為照明裝置具有色溫可選、發(fā)光效率高、無需高壓、超高亮度、顯色性高及長壽命等優(yōu)勢。散熱問題是限制大功率LED照明應(yīng)用的最大障礙。

在LED燈具里面，增加散熱面積，對散熱器表面進(jìn)行處理提供散熱效率，受限于LED燈具外形尺寸限制要求，散熱面積無法增大，散熱形式無法最優(yōu)導(dǎo)致目前光通量跟功率無法做大，使得與傳統(tǒng)燈具比較時(shí)，亮度方面的不足，相變材料（PCM）在其本身發(fā)生相變的過程中，可以吸收環(huán)境的熱（冷）量，并在需要時(shí)向環(huán)境放出熱（冷）量，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度的目的。物質(zhì)相變過程是一個等溫或近似等溫過程，在這個過程中伴隨有能量的吸收或釋放相變儲熱是利用相變材料在其相變過程中，從環(huán)境吸收或釋放熱量，達(dá)到儲能或放能的目的。由于相變材料的這些優(yōu)異性能，將其用于LED燈具散熱器的制備將使得LED燈具具有較好的性能。但是現(xiàn)有的相變材料應(yīng)用于LED燈具散熱器時(shí)，由于常規(guī)相變材料溫度控制范圍不在LED燈具使用范圍，儲能和導(dǎo)熱效果不明顯，并且高溫下熱阻大。

現(xiàn)有技術(shù)中熱管散熱器，一般包括連接成為一個整體的蒸發(fā)器、補(bǔ)償器、冷凝器，通過熱管將以上各部件連接成回路，并利用毛細(xì)作用為回路中的氣液回流提供的動力，通過回路回流來實(shí)現(xiàn)散熱器與冷凝器之間的熱傳導(dǎo)功能。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：由于現(xiàn)有的熱管散熱器為一個整體結(jié)構(gòu)，其本身體積較大，安裝在機(jī)柜等設(shè)備上時(shí)，一般需要部分安裝在機(jī)柜外部，另一部分則安裝在機(jī)柜內(nèi)部，在日常維護(hù)時(shí)，內(nèi)外均需要維護(hù)，由于不可拆卸，導(dǎo)致熱管散熱器各部件的維護(hù)極為不便，浪費(fèi)人力的同時(shí)，還使維護(hù)清理工作進(jìn)行緩慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種LED散熱裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

所述散熱系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽運(yùn)輸管、液體運(yùn)輸管和冷凝器，所述蒸發(fā)器的兩端分別與所述的蒸汽運(yùn)輸管、液體運(yùn)輸管連接，所述冷凝器的兩端分別與所述的蒸汽運(yùn)輸管、液體運(yùn)輸管連接，所述蒸發(fā)器與大功率LED燈基板接觸。

具體來說，該腔具有雙層吸液芯和一個底部帶內(nèi)部通道的槽形銅板，有利于蒸汽的集聚。

在這兩種情況下，主吸液芯具有較小的孔尺寸，以提供較大的蒸發(fā)表面積，而次吸液芯具有較大的孔，并確保足夠的泵送所述蒸發(fā)器腔室的上壁由不銹鋼制成，所述蒸發(fā)器的主吸液芯為1.5mm厚孔隙率為50％的多孔銅。

所述吸液芯通過燒結(jié)的方式固定在槽形銅板上以增加接觸熱導(dǎo)率。次級吸液芯由兩層5mm厚孔隙率85%的不銹鋼網(wǎng)粘結(jié)而成，由于次級吸液芯內(nèi)的毛細(xì)管壓力比主吸液芯低，液體補(bǔ)充管內(nèi)一直充滿液體，促使主吸夜管保持潤濕，同時(shí)貯存多余的工質(zhì)液體。

本發(fā)明的工作過程：

LED芯片產(chǎn)生熱量，基板貼近芯片一側(cè)溫度升高，大功率LED燈產(chǎn)生的高溫傳導(dǎo)給蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器內(nèi)液體受熱汽化變成蒸汽，蒸汽沿蒸汽運(yùn)輸管向上運(yùn)動將高溫帶到冷凝器4的蒸發(fā)端（與蒸汽運(yùn)輸管相連一端），與此同時(shí)，冷凝裝置6將低溫傳導(dǎo)給冷凝器4的冷凝端（與液體運(yùn)輸管相連一端），冷凝器內(nèi)部冷凝端的蒸汽冷卻液化并通過重力作用及熱管毛細(xì)作用流回液體運(yùn)輸管5的蒸發(fā)端（與蒸發(fā)器相連一端）。

本發(fā)明的有益效果：

（1）與傳統(tǒng)熱管相比，本發(fā)明中的散熱系統(tǒng)中只有蒸發(fā)室與多孔吸液芯相連接——液體和蒸汽的運(yùn)輸線路是常規(guī)管道并無多孔吸液芯，散熱系統(tǒng)中流體的流動阻力降低60-70%。這大幅降低液體從冷凝端返回蒸發(fā)端的壓降，毛細(xì)作用更容易進(jìn)行。冷凝端和蒸發(fā)端可相距較遠(yuǎn)放置，冷凝器可以放置在電子產(chǎn)品以外，從而可以減少系統(tǒng)尺寸的限制。運(yùn)輸管線和冷凝器是用鋁制成，使散熱裝置的總重降到最低，約重450g。

（2）采用雙層吸液芯結(jié)構(gòu)，增加了蒸汽凝聚效率，提高了蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率，本發(fā)明的散熱系統(tǒng)最大功率可達(dá)170W，節(jié)點(diǎn)溫度不超過50℃，保證了大功率LED燈的穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為完整大功率LED散熱系統(tǒng)組成示意圖。

圖2為蒸發(fā)室剖面圖。

圖中示出：

1-大功率LED燈，2-蒸發(fā)器，3-蒸汽運(yùn)輸管，4-冷凝器，5-液體運(yùn)輸管；

2-1次吸液芯，2-2主吸液芯，2-3蒸發(fā)室壁，2-4蒸發(fā)腔。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1所示，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱管散熱系統(tǒng)，用于對大功率LED燈1進(jìn)行散熱，所述熱管散熱系統(tǒng)包括：蒸發(fā)器2、蒸汽運(yùn)輸管3、冷凝器4和液體運(yùn)輸管5，蒸發(fā)器2的蒸發(fā)端2-4與大功率LED燈1的基板接觸，蒸汽運(yùn)輸管3與液體運(yùn)輸管5通過冷凝器4連接。

如圖1所示，在熱管散熱系統(tǒng)工作時(shí)，LED燈1的基板與蒸發(fā)器2通過導(dǎo)熱材料緊密貼合接觸，大功率LED燈1的產(chǎn)生高溫傳導(dǎo)給蒸發(fā)器2，使蒸發(fā)器2內(nèi)蒸發(fā)端的液體受熱汽化為蒸汽，蒸汽沿蒸汽運(yùn)輸管向上運(yùn)動將高溫帶到冷凝器4的蒸發(fā)端（與蒸汽運(yùn)輸管相連一端），與此同時(shí)，冷凝裝置6將低溫傳導(dǎo)給冷凝器4的冷凝端（與液體運(yùn)輸管相連一端），冷凝器內(nèi)部冷凝端的蒸汽冷卻液化并通過重力作用及熱管毛細(xì)作用流回液體運(yùn)輸管5的蒸發(fā)端（與蒸發(fā)器相連一端）。

如圖1所示，在工作人員對熱管散熱系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢修時(shí)，大功率LED燈1與蒸發(fā)器2分離，散熱系統(tǒng)和大功率LED燈1一同進(jìn)行維護(hù)檢修，方便易操作。

本發(fā)明實(shí)施例提供的熱管散熱系統(tǒng)包含冷凝器-蒸發(fā)器管式液體運(yùn)輸線路，蒸發(fā)器的蒸發(fā)室有雙層吸液芯，槽底銅盤有內(nèi)部通道協(xié)助蒸汽匯集。如圖2所示，蒸發(fā)器2包含一個矩形的蒸發(fā)室，熱量由發(fā)熱表面?zhèn)鬟f到主吸液芯2-2，沿著蒸發(fā)室吸液芯內(nèi)壁襯底（以及管壁）橫向傳遞進(jìn)入蒸發(fā)腔2-4，從而匯集進(jìn)入蒸汽運(yùn)輸管3。如此，熱源1和液體運(yùn)輸管5入口之間的傳熱面積和傳熱路徑都增加了，減少了到達(dá)液體運(yùn)輸關(guān)入口的熱量總量，從而可以緩解散熱系統(tǒng)剛啟動時(shí)的不穩(wěn)定情況。蒸發(fā)腔（蒸汽匯集區(qū)）2-4在蒸發(fā)室中心，遠(yuǎn)離加熱板/吸液芯結(jié)構(gòu)之間的界面，從而減少二者之間的熱力學(xué)熱阻。主吸液芯都是微型多孔材料為蒸發(fā)提供較大的表面積，而次吸液芯孔徑較大以提供足夠的動力。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱管散熱系統(tǒng)，其中，蒸發(fā)器2與冷凝器4可采用導(dǎo)熱性好的金屬板或其他材質(zhì)的板材，同時(shí)為了降低大功率LED燈1與蒸發(fā)器2接觸面的接觸熱阻，接觸面必須光滑，并且涂有導(dǎo)熱硅脂等導(dǎo)熱材料。

進(jìn)一步地，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱管散熱系統(tǒng)，所述蒸汽運(yùn)輸管3和液體運(yùn)輸管5均采用外徑8mm，內(nèi)徑6.6mm的鋁管。

進(jìn)一步地，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱管散熱系統(tǒng)，所述熱管散熱系統(tǒng)還包括吸液芯，主吸液芯為多孔金屬銅，孔徑約為45μm，厚度為1.5mm。次吸液芯為不銹鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔大小為100μm，厚度為7mm。

作為優(yōu)選，本發(fā)明提供的熱管散熱系統(tǒng)可采用多組圖1中環(huán)形熱管并聯(lián)布置的形式，且多組并聯(lián)布置的環(huán)形環(huán)路熱管的蒸發(fā)端均以嵌入的方式與發(fā)熱裝置1連接，且多組并聯(lián)布置的環(huán)形環(huán)路熱管的冷凝端均以嵌入的方式與冷凝裝置6連接，以提高散能力。同時(shí)由于發(fā)熱裝置和冷凝裝置之間均設(shè)置有多組環(huán)路熱管，可實(shí)現(xiàn)每組熱管單獨(dú)維修或更換，并且在有單組熱管損壞不能工作的情況下，還有其他的熱管可以繼續(xù)工作，不會使熱管散熱系統(tǒng)停止工作；并且本實(shí)施例采用5-8根環(huán)路熱管并聯(lián)使用，以達(dá)到5KW的散熱能力，另外多加1-2根作為設(shè)計(jì)冗余以降低萬一有環(huán)路熱管失效后對系統(tǒng)散熱的影響。

本發(fā)明可選用環(huán)形環(huán)路熱管方案，比傳統(tǒng)熱管散熱能力提升數(shù)倍，單根環(huán)路熱管散熱能力可達(dá)170W，通過多跟環(huán)路熱管并聯(lián)，可解決大功率LED燈散熱問題；本發(fā)明中的散熱系統(tǒng)中的蒸汽運(yùn)輸管、液體運(yùn)輸管采用普通銅管，不含多孔結(jié)構(gòu)，散熱系統(tǒng)中流體的流動阻力降低60-70%；采用雙層吸液芯結(jié)構(gòu)，增加了蒸汽凝聚效率，提高了蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率，本發(fā)明的散熱系統(tǒng)最大功率可達(dá)170W，節(jié)點(diǎn)溫度不超過50℃，保證了大功率LED燈的穩(wěn)定。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。