專利名稱：懸掛式單體空心柱式熱管led散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED散熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器。
背景技術(shù)：
LED節(jié)能燈與白熾鎢絲燈泡及熒光燈等傳統(tǒng)光源相比，其最吸引世界目光的就是節(jié)能、環(huán)保、耐用的特性，與白熾燈相比，白光LED節(jié)能燈可節(jié)電80% 90%、與熒光燈相比可節(jié)省50%的電能；壽命可達(dá)8 10萬小吋，是白熾燈的20 30倍，是熒光燈的10倍。目前，高亮度白光LED在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)達(dá)1001m/W的水平，501m/W的大功率白光LED也已進(jìn)入商業(yè)化。對(duì)大于IW級(jí)的大功率LED而言，目前的電光轉(zhuǎn)換效率約為15%，剩余的85%轉(zhuǎn)化為熱能,而芯片尺寸僅為ImmX Imm 2. 5mmX 2. 5mm,意即芯片的熱流密度很大。對(duì)于大功率LED節(jié)能燈，其芯片結(jié)構(gòu)的熱流密度中甚至可達(dá)到lW/_2量級(jí)，而研究表 明，當(dāng)溫度超過一定值，LED結(jié)點(diǎn)溫度每上升2°C，可靠性下降10%。因此，大功率LED節(jié)能燈面臨著嚴(yán)重的散熱問題。當(dāng)前，LED節(jié)能燈散熱技術(shù)主要有a)利用熱傳導(dǎo)的不同散熱器設(shè)計(jì)；b)采用普通熱管來達(dá)到散熱；c)合成微噴技術(shù)；d)熱電制冷散熱技術(shù)；e)微射流裝置。但是只有方式a)應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中，后面的四種方式均處于理論探討階段?？梢?，大功率LED節(jié)能燈的散熱問題亟待解決，這是大功率LED節(jié)能燈大規(guī)模商業(yè)化面臨的最大技術(shù)障礙。而且，熱管散熱由于其結(jié)構(gòu)、費(fèi)用和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，現(xiàn)在只應(yīng)用到一些電腦等微型電子產(chǎn)品當(dāng)中，而在大功率LED燈中的應(yīng)用并沒有廣泛的出現(xiàn)。關(guān)于熱管散熱技術(shù)中的熱管又稱“熱超導(dǎo)管”，首先由美國俄亥俄州通用發(fā)動(dòng)機(jī)公司的R. S. Gaugler于1944年在美國專利(No. 2350348)中提出，1965年Cotter首次提出了較完整的熱管理論，奠定了熱管研究的理論基礎(chǔ)，也成為熱管性能分析和熱管設(shè)計(jì)的依據(jù)。典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，其基本工作原理為液體エ質(zhì)在蒸發(fā)段被熱流加熱蒸發(fā)，其蒸汽經(jīng)過絕熱段流向冷凝段，在冷凝段蒸汽被管外冷流體冷卻放出潛熱，凝結(jié)為液體，積聚在散熱段吸液芯中的凝結(jié)液借助吸液芯的毛細(xì)力作用，返回到蒸發(fā)段再吸熱蒸發(fā)。熱管工作時(shí)具有以下特征I.軸向傳熱量大；2.軸向和徑向的溫度梯度都很??；3.軸向?qū)崃亢蛯?duì)流相比可略去不計(jì)。熱管是通過相變潛熱來傳遞熱量，其導(dǎo)熱性能很高。由于熱管技術(shù)具有極高的導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向可逆性、恒溫性、環(huán)境的適應(yīng)性等優(yōu)良特點(diǎn)，可以滿足電子設(shè)備對(duì)散熱裝置緊湊、可靠控制靈活、高散熱效率、不需要維修的要求。熱管技術(shù)在航空航天及核エ業(yè)等領(lǐng)域起著重要作用
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器，其解決現(xiàn)有LED熱管散熱設(shè)備復(fù)雜和造價(jià)高等不利因素和普通散熱器的體積大耗費(fèi)材料等弊病，設(shè)計(jì)制造簡單的單體空心柱式熱管，提高其實(shí)用性和可靠性，有效地將熱管散熱技術(shù)應(yīng)用到大功率LED燈中，有效解決LED燈的散熱問題。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案—種懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器,其特征在于包括散熱器(2),設(shè)置在所述散熱器(2)上方的底座(I),設(shè)置在所述散熱器(2)下方的聚光罩(3)和罩在所述聚光罩(3)外部的燈罩(4),燈芯設(shè)置在所述聚光罩(3)的內(nèi)部。所述散熱器(2)包括空心圓柱熱管(23)，設(shè)置在所述空心圓柱熱管(23)上方的散熱翅片(22)和設(shè)置在所述空心圓柱熱管(23)底部的熱枕(21)。 所述空心圓柱熱管(23)由多個(gè)熱管整合形成，所述熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)。所述空心圓柱熱管(23)的周圍設(shè)置有邊緣溝槽(24)，所述空心圓柱熱管(23)的內(nèi)壁上刻有用于冷凝液回流的微細(xì)溝槽。在所述空心圓柱熱管(23)與所述燈芯接觸的面上設(shè)有半徑大于圓柱內(nèi)壁的空心圓形。將多個(gè)熱管整合為一個(gè)單一的空心的圓柱體，在熱管內(nèi)部抽出一定的真空度，并根據(jù)散熱的需要充注一定量的水或者其他流體。在空心圓柱熱管的內(nèi)壁上刻有微細(xì)溝槽，有利于上端冷凝液體的回流。在空心圓柱熱管與燈芯接觸的面挖有半徑大于圓柱內(nèi)壁的空心，以有效增大接觸面積，使熱量及時(shí)有效傳導(dǎo)，被水吸收蒸發(fā)。在散熱器的頂端安裝有散熱片，可以有效的增強(qiáng)熱管冷凝端的冷凝效果，并可以節(jié)省散熱片的布置數(shù)量，節(jié)省材料?？招膱A柱熱管壁在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上采用薄壁結(jié)構(gòu)，可以有效降低傳熱熱阻，使熱量盡快傳導(dǎo)至散熱片，增大傳熱效果。該懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器具有以下有益效果(I)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器將多個(gè)細(xì)小熱管整合為單一熱管，降低了加工制造的復(fù)雜性，并提高了裝置使用的可靠性。(2)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器采用單一空心圓柱熱管，有效降低了加工制造的成本。提高了熱管技術(shù)在大功率LED燈上應(yīng)用和產(chǎn)品化的可行性。(3)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器通過不同的充液率和真空度可以有效解決不同功率的LED燈的散熱問題，增強(qiáng)了熱管的通用性和互換性。(4)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器通過簡單的改變沖液率和真空度可以有效控制不同功率LED燈節(jié)點(diǎn)的溫度在65度以下。(5)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器利用熱管技術(shù)，可以大大的提高傳熱率，將熱量迅速傳遞到遠(yuǎn)離熱源的冷凝端，并且在熱管內(nèi)壁中熱量分散均勻，增大散熱面積。(6)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器只在圓柱的冷凝端(即上端)加散熱片，可以節(jié)省材料和加大材料的利用率。(7)本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器由于熱管的高效傳熱效果，可以縮短和降低散熱片的數(shù)量，并且可以降低熱管的長度，進(jìn)一步加強(qiáng)材料的合理利用和節(jié)省。并使大功率LED燈的散熱器結(jié)構(gòu)大小降低，使LED燈的體積下降，適用的場合更多。
圖I :本實(shí)用新型懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器整體結(jié)構(gòu)圖；圖2 :本實(shí)用新型懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器剖面圖。附圖標(biāo)記說明I一底座；2—散熱器；3—聚光罩；4一燈罩；21—熱枕；22—散熱翅片；23—空心圓柱熱管；24—邊緣溝槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型公開了ー種懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，包括散熱器2，設(shè)置在散熱器2上方的底座1，設(shè)置在散熱器2下方的聚光罩3和罩在聚光罩3外部的燈罩4，燈芯設(shè)置在聚光罩3的內(nèi)部。散熱器2包括空心圓柱熱管23，設(shè)置在空心圓柱熱管23上方的散熱翅片22和設(shè)置在空心圓柱熱管23底部的熱枕21?？招膱A柱熱管23由多個(gè)熱管整合形成，熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)?？招膱A柱熱管23的周圍設(shè)置有邊緣溝槽24，空心圓柱熱管23的內(nèi)壁上刻有用于冷凝液回流的微細(xì)溝槽。在空心圓柱熱管23與燈芯接觸的面上設(shè)有半徑大于圓柱內(nèi)壁的空心圓形。其中燈罩的作用為保護(hù)燈芯，防風(fēng)擋雨。為LED燈芯提供ー個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。聚光罩的作用為將LED燈芯發(fā)出的光聚合，向外發(fā)出。燈芯的作用為將電能轉(zhuǎn)化為光，向外發(fā)出。散熱器的作用將燈芯的熱量快速散發(fā)出去。底座的作用為提供變壓整流作用，提供給LED燈芯合適的直流電。并安裝懸掛裝置。大功率LED節(jié)能燈的散熱問題，預(yù)期能將大功率LED節(jié)能燈的節(jié)點(diǎn)溫度控制在65°C以下。正常使用時(shí)，燈罩在下，燈座在上。燈座上安裝有吊鉤，使用時(shí)倒懸掛于應(yīng)用場所。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于包括散熱器(2)，設(shè)置在所述散熱器(2)上方的底座(I),設(shè)置在所述散熱器(2)下方的聚光罩(3)和罩在所述聚光罩(3)外部的燈罩(4),燈芯設(shè)置在所述聚光罩(3)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于所述散熱器(2)包括空心圓柱熱管(23)，設(shè)置在所述空心圓柱熱管(23)上方的散熱翅片(22)和設(shè)置在所述空心圓柱熱管(23)底部的熱枕(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于所述空心圓柱熱管(23)由多個(gè)熱管整合形成，所述熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于所述空心 圓柱熱管(23)的周圍設(shè)置有邊緣溝槽(24)，所述空心圓柱熱管(23)的內(nèi)壁上刻有用于冷凝液回流的微細(xì)溝槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述懸掛式単體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于在所述空心圓柱熱管(23)與所述燈芯接觸的面上設(shè)有半徑大于圓柱內(nèi)壁的空心圓形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器，其特征在于包括散熱器(2)，設(shè)置在所述散熱器(2)上方的底座(1)，設(shè)置在所述散熱器(2)下方的聚光罩(3)和罩在所述聚光罩(3)外部的燈罩(4)，燈芯設(shè)置在所述聚光罩(3)的內(nèi)部。本實(shí)用新型懸掛式單體空心柱式熱管LED散熱器解決了現(xiàn)有LED熱管散熱設(shè)備復(fù)雜和造價(jià)高等不利因素和普通散熱器的體積大耗費(fèi)材料等弊病，設(shè)計(jì)制造簡單的單體空心柱式熱管，提高其實(shí)用性和可靠性，有效地將熱管散熱技術(shù)應(yīng)用到大功率LED燈中，有效解決LED燈的散熱問題。
文檔編號(hào)F21V29/00GK202419587SQ201120499238
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者李鐵駿, 王生海, 紀(jì)玉龍 申請人:大連海事大學(xué)