本實(shí)用新型屬于LED散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大功率LED器件的LED散熱器。

背景技術(shù)：

LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)，是把電能轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體光電器件，屬光電半導(dǎo)體的一種。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的芯片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為P-N結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。

眾所周知，大功率LED器件在工作過程中將產(chǎn)生大量的熱量，而且熱流密度非常高，如果這些熱量不能及時(shí)傳遞和散發(fā)掉，將會(huì)使芯片的溫度迅速上升，引起熱應(yīng)力的分布不均勻、晶片發(fā)光效率和熒光粉發(fā)射效率降低，特別是多個(gè)LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時(shí)，散熱問題更為嚴(yán)重。

LED散熱技術(shù)是一個(gè)多級(jí)熱管理技術(shù)，其中包括LED芯片外延、封裝、界面熱阻以及外接熱沉散熱等技術(shù)。外接熱沉散熱技術(shù)是LED散熱過程中很重要的一環(huán)，較低的基板擴(kuò)散熱阻和較高的翅片散熱效率能夠很好地降低LED芯片的結(jié)溫。然而，在傳統(tǒng)的LED散熱器中，基板的材質(zhì)一般是鋁或者銅，基板將熱源擴(kuò)散到翅片上往往是通過金屬導(dǎo)熱方式，但是基板厚度一般較薄，擴(kuò)散熱阻較大，很難滿足散熱要求，傳統(tǒng)的散熱器的翅片散熱效率也不是很高。換言之，傳統(tǒng)的LED散熱器極易導(dǎo)致芯片結(jié)溫過高，晶片發(fā)光效率和和熒光粉發(fā)射效率均嚴(yán)重下降。

綜上所述，亟需尋求一種新的LED散熱技術(shù)，以解決當(dāng)下嚴(yán)重的大功率LED器件的散熱問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種適用于大功率LED器件的LED散熱器，改善了傳統(tǒng)的基板擴(kuò)散熱阻較大的問題，且翅片的散熱效率也得以顯著提高，從而極大提高了LED散熱器的散熱能力，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低制造成本。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于大功率LED器件的LED散熱器，其特征在于：

包括多塊依次層疊的散熱翅片、振蕩流熱管、固定于所述散熱翅片下方的壓板、固定于所述壓板下方的平板蒸發(fā)器；

每一所述散熱翅片上均設(shè)有多個(gè)第一通孔；所述振蕩流熱管依次貫穿各所述第一通孔以使所述振蕩流熱管具有多個(gè)彎頭，且所述振蕩流熱管整體被折成L型結(jié)構(gòu)；

所述平板蒸發(fā)器包括有相互扣合的上蓋板和下蓋板；所述壓板的下表面設(shè)有多個(gè)第一U型槽，所述上蓋板的上表面設(shè)有多個(gè)第二U型槽，所述壓板和所述上蓋板相互扣合以使所述第一U型槽和所述第二U型槽組成投影截面呈圓形的U型通道；所述振蕩流熱管的下端匹配地嵌在所述U型通道內(nèi)；

所述下蓋板的上表面設(shè)有陣列矩形槽道，所述陣列矩形槽道的兩端分別設(shè)有第一月形凹槽、第二月形凹槽；所述第一月形凹槽的側(cè)面設(shè)有與所述振蕩流熱管一端耦合連接的第一接口，所述第二月形凹槽的側(cè)面設(shè)有與所述振蕩流熱管另一端耦合連接的第二接口。

進(jìn)一步的，還包括支柱；每一所述散熱翅片上還設(shè)有供所述支柱貫穿的第二通孔，所述壓板上設(shè)有供所述支柱貫穿的第三通孔，所述上蓋板、所述下蓋板分別設(shè)有供所述支柱貫穿的第四通孔、第五通孔；所述第二通孔、所述第三通孔、所述第四通孔、所述第五通孔與所述支柱均為過盈配合。

進(jìn)一步的，所述支柱為鋁支柱，數(shù)量為兩根；每一所述散熱翅片上的所述第二通孔、所述壓板的第三通孔、所述上蓋板的第四通孔、所述下蓋板的第五通孔均為兩個(gè)。

進(jìn)一步的，所述振蕩流熱管、所述平板蒸發(fā)器均由銅材質(zhì)制成。

進(jìn)一步的，所述振蕩流熱管為兩根，二者相對(duì)設(shè)置；所述第一接口和所述第二接口均為兩個(gè)。

進(jìn)一步的，所述壓板的上表面和與其最接近的所述散熱翅片之間的距離為5～7mm。

進(jìn)一步的，所述振蕩流熱管的外徑為φ2.9～φ3.1mm，所述振蕩流熱管的內(nèi)徑為φ1.7～φ1.9mm。

進(jìn)一步的，所述平板蒸發(fā)器為圓形平板結(jié)構(gòu)，其直徑為φ145～φ155mm。

進(jìn)一步的，所述散熱翅片為圓環(huán)狀散熱翅片，多塊所述散熱翅片等距層疊成一體。

進(jìn)一步的，所述第一通孔的孔徑與所述振蕩流熱管的外徑相等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型提供的一種適用于大功率LED器件的LED散熱器，采用平板蒸發(fā)器替代傳統(tǒng)的散熱基板，并引入振蕩流熱管且將其貫穿整個(gè)散熱翅片，平板蒸發(fā)器和振蕩流熱管耦合連接在一起，從而極大地提高了LED散熱器的散熱能力，具體如下：

①由于振蕩流熱管貫穿整個(gè)散熱翅片，而振蕩流熱管具有高導(dǎo)熱性能，因此可以很好地解決了翅基溫度偏低的狀況，從而使得散熱翅片的散熱效率得以極大改善，進(jìn)而使得本實(shí)用新型所述的LED散熱器的散熱能力得以顯著提升；

②平板蒸發(fā)器設(shè)有陣列矩形槽道結(jié)構(gòu)，不僅改善了蒸發(fā)器內(nèi)部的工質(zhì)沸騰蒸發(fā)狀況，而且改善了傳統(tǒng)的散熱器基本的擴(kuò)散熱阻較大的缺陷，而平板蒸發(fā)器與振蕩流熱管進(jìn)行耦合連接，形成了閉合的流體振蕩-循環(huán)通路，從而極大提高了本實(shí)用新型所述的LED散熱器的散熱能力。

(2)本實(shí)用新型提供的一種適用于大功率LED器件的LED散熱器，結(jié)構(gòu)新穎、合理且簡(jiǎn)單，易于加工，有利于降低制造成本。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種LED散熱器，散熱能力極強(qiáng)，非常適用于大功率LED器件，在LED器件的散熱技術(shù)領(lǐng)域中具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中：

圖1是本實(shí)用新型所述的單塊散熱翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述的振蕩流熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述的壓板的仰視圖；

圖4是本實(shí)用新型所述的平板蒸發(fā)器的上蓋板的俯視圖；

圖5是本實(shí)用新型所述的平板蒸發(fā)器的下蓋板的俯視圖；

圖6是本實(shí)用新型所述的支柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型所述的LED散熱器的底部結(jié)構(gòu)的一種爆炸圖(從側(cè)下方看，用于體現(xiàn)散熱翅片、壓板、震蕩流熱管和平板蒸發(fā)器之間的位置關(guān)系)；

圖8是本實(shí)用新型所述的LED散熱器的底部結(jié)構(gòu)的另一種爆炸圖(從正面看，用于體現(xiàn)散熱翅片、壓板、震蕩流熱管和平板蒸發(fā)器之間的位置關(guān)系)；

圖9是本實(shí)用新型所述的LED散熱器的主視圖；

圖10是本實(shí)用新型所述的LED散熱器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1、散熱翅片；11、第一通孔；12、第二通孔；2、振蕩流熱管；3、壓板；31、第一U型槽；32、第三通孔；4、平板蒸發(fā)器；41、上蓋板；411、第二U型槽；412、第四通孔；42、下蓋板；421、陣列矩形槽道；422、第一月形凹槽；423、第二月形凹槽；424、第一接口；425、第二接口；426、第五通孔；5、支柱。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于此描述的其他方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

本實(shí)用新型公開了一種LED散熱器，如圖1～10所示，包括多塊依次層疊的散熱翅片1、振蕩流熱管2、固定于散熱翅片1下方的壓板3、固定于壓板3下方的平板蒸發(fā)器4。其中，多塊散熱翅片1層疊，形成豎直陣列的散熱翅片骨架，使得產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)更為緊湊。

其中，每一散熱翅片1上均設(shè)有多個(gè)第一通孔11；振蕩流熱管2依次貫穿各第一通孔11以使振蕩流熱管2具有多個(gè)彎頭，且振蕩流熱管2整體被折成L型結(jié)構(gòu)，即振蕩流熱管2可以耦合鑲嵌于散熱翅片骨架內(nèi)，從而形成LED散熱器的整體框架。振蕩流熱管2設(shè)成前述的多重彎曲狀結(jié)構(gòu)，可以使得振蕩流熱管2內(nèi)部的汽體更快地冷凝變成液體以不斷累積形成液塞，從而有利于加快振蕩流熱管2內(nèi)部發(fā)生的不穩(wěn)定振蕩的速率，更有助于散熱。

其中，平板蒸發(fā)器4包括有相互扣合的上蓋板41和下蓋板42；壓板3的下表面設(shè)有多個(gè)第一U型槽31(可通過等離子刻蝕、化學(xué)刻蝕等刻蝕方法得到)，上蓋板41的上表面設(shè)有多個(gè)第二U型槽411(可通過等離子刻蝕、化學(xué)刻蝕等刻蝕方法得到)，壓板3和上蓋板41相互扣合以使第一U型槽31和第二U型槽411組成投影截面呈圓形的U型通道；振蕩流熱管2的下端匹配地嵌在U型通道內(nèi)，不僅利于導(dǎo)熱，有助于提高產(chǎn)品的散熱能力，而且使得振蕩流熱管2的下端穩(wěn)定且牢靠，有助于提高LED散熱器的可靠性。

其中，下蓋板42的上表面設(shè)有利于平板蒸發(fā)器4內(nèi)的工質(zhì)(一般為去離子水)沸騰蒸發(fā)的陣列矩形槽道421；陣列矩形槽道421的兩端分別設(shè)有第一月形凹槽422、第二月形凹槽423，以用于匯集和分配平板蒸發(fā)器4內(nèi)部的汽液混合流體；第一月形凹槽422的側(cè)面設(shè)有與振蕩流熱管2一端耦合連接的第一接口424，以用于汽液混合流體的流入/流出平板蒸發(fā)器4，第二月形凹槽423的側(cè)面設(shè)有與振蕩流熱管2另一端耦合連接的第二接口425，以用于汽液混合流體的流入/流出平板蒸發(fā)器4，從而形成流體振蕩-循環(huán)回路。在本實(shí)用新型中，該流體振蕩-循環(huán)回路的充液率約為50％，以保證振蕩流熱管2發(fā)生的不穩(wěn)定振蕩的頻率最為適宜。

換言之，本實(shí)用新型所述的LED散熱器采用平板蒸發(fā)器4替代了傳統(tǒng)的散熱基板，并引入了振蕩流熱管2且將其貫穿整個(gè)散熱翅片1，平板蒸發(fā)器4和振蕩流熱管2耦合連接在一起，從而可以顯著地提高LED散熱器的散熱能力。

作為一種實(shí)施例，該LED散熱器還包括支柱5；每一散熱翅片1上還設(shè)有供支柱5貫穿的第二通孔12，壓板3上設(shè)有供支柱5貫穿的第三通孔32，上蓋板41、下蓋板42分別設(shè)有供支柱5貫穿的第四通孔412、第五通孔426，即支柱5從上往下依次豎直貫穿多塊散熱翅片1、壓板3和平板蒸發(fā)器4；第二通孔12、第三通孔32、第四通孔412、第五通孔426與支柱5均為過盈配合，使得支柱5可以起到串聯(lián)和固定散熱翅片1、壓板3和平板蒸發(fā)器4的作用，從而構(gòu)成一個(gè)緊湊、穩(wěn)定、牢靠的LED散熱器本體。

更具體的，支柱5為鋁支柱(在本實(shí)施例中，其為圓柱形結(jié)構(gòu)，但本實(shí)用新型不限于此)，數(shù)量為兩根；相應(yīng)的，每一散熱翅片1上的第二通孔12、壓板3的第三通孔32、上蓋板41的第四通孔412、下蓋板42的第五通孔426均為兩個(gè)。但是，需要說明的是，在本實(shí)用新型中，支柱5(對(duì)應(yīng)的第二通孔12、第三通孔32、第四通孔412、第五通孔426)的數(shù)量并不限于此。

在上述實(shí)施例中，振蕩流熱管2、平板蒸發(fā)器4均由銅材質(zhì)制成，更有利于防蝕，從而可以提高LED散熱器的質(zhì)量。

在上述實(shí)施例中，振蕩流熱管2為兩根，二者相對(duì)設(shè)置，第一接口424和第二接口425均為兩個(gè)，在保證產(chǎn)品牢靠性的基礎(chǔ)上使得散熱翅片1的散熱效率更高。

在上述實(shí)施例中，壓板3的上表面和與其最接近的散熱翅片1之間的距離為5～7mm，優(yōu)選為6mm；振蕩流熱管2的外徑為φ2.9～φ3.1mm，優(yōu)選為φ3mm，振蕩流熱管2的內(nèi)徑為φ1.7～φ1.9mm，優(yōu)選為φ1.8mm；平板蒸發(fā)器4為圓形平板結(jié)構(gòu)，其直徑為φ145～φ155mm，優(yōu)選為φ150mm。此外，如圖7或8所示，壓板3為一方形平板，由鋁材質(zhì)制成，以使得其可以匹配地置于振蕩流熱管2的下端構(gòu)成的空間內(nèi)，從而使得LED散熱器的整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。

在上述實(shí)施例中，散熱翅片1為圓環(huán)狀散熱翅片，多塊散熱翅片1等距層疊成一體，優(yōu)選的，相鄰的兩塊散熱翅片1之間的距離為4mm，散熱效率最佳。

在上述實(shí)施例中，第一通孔11的孔徑與振蕩流熱管2的外徑相等，以保證在振蕩流熱管2的內(nèi)部發(fā)生不穩(wěn)定振蕩時(shí)不晃動(dòng)，有利于提高LED散熱器整體的牢靠性。

為便于更好地理解本實(shí)用新型，接下來將對(duì)上述實(shí)施例所述的LED散熱器的散熱原理進(jìn)行相應(yīng)闡述：

當(dāng)將本實(shí)施例所述的LED散熱器用于大功率LED器件時(shí)，LED芯片與平板蒸發(fā)器4的吸熱面(具體為下蓋板42的下表面)通過導(dǎo)熱硅脂涂覆緊密結(jié)合，當(dāng)熱量由LED芯片傳導(dǎo)給平板蒸發(fā)器4時(shí)，一部分熱量傳導(dǎo)至平板蒸發(fā)器4內(nèi)的工質(zhì)(一般為去離子水)，使其受熱發(fā)生相變變?yōu)檎羝?，汽體經(jīng)由平板蒸發(fā)器4的第一接口424、第二接口425上升進(jìn)入振蕩流熱管2，同時(shí)另一部分熱量經(jīng)由平板蒸發(fā)器4傳導(dǎo)給嵌在壓板3和平板蒸發(fā)器4之間的振蕩流熱管2的下端，使得振蕩流熱管2內(nèi)部的工質(zhì)受熱發(fā)生相變變成汽體，汽體上升進(jìn)入貫穿整個(gè)散熱翅片1的振蕩流熱管2的上端；經(jīng)散熱翅片1散熱，振蕩流熱管2內(nèi)部的汽體冷凝變成液體，冷凝液體不斷累積形成液塞，并依托重力回流，而上升蒸汽不斷累積形成汽塞，從而在整個(gè)振蕩流熱管2的內(nèi)部形成一系列斷斷續(xù)續(xù)的汽塞和液塞，使振蕩流熱管2發(fā)生不穩(wěn)定振蕩，進(jìn)而極大地強(qiáng)化了熱量往外擴(kuò)散。

本實(shí)用新型所述的LED散熱器的其它內(nèi)容參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。