[發(fā)明專利]脈沖熱翅板式散熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910032907.5
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101566331A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌祥;楊新俊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;H01L23/34;H01L23/427;F21Y101/02
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所
• 代理人: 樊文紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種散熱器，特別涉及一種用于大功率LED燈散熱的脈沖熱翅板式散熱器。

背景技術(shù)

作為固體光源的LED(Light?Emitting?Diode)發(fā)光二極管，點燃了“綠色照明”的光輝，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價值的新光源，將取代白熾燈和日光燈成為照明市場的主導(dǎo)。LED在工作過程中，有約75％~85％的電能轉(zhuǎn)換為熱能，隨著LED功率的增大，發(fā)熱量增多，LED照明系統(tǒng)的散熱問題已經(jīng)成為制約該項技術(shù)發(fā)展的一個主要障礙。

傳統(tǒng)的冷卻技術(shù)或者結(jié)構(gòu)簡單，但散熱效率很低(風(fēng)冷散熱技術(shù))，或者散熱效率高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，且受到空間限制(液體冷卻技術(shù))，都無法滿足大功率LED的散熱要求。而基于脈沖自激振蕩界面相變傳熱基本原理的脈沖熱板散熱則給大功率LED的散熱帶來希望。

發(fā)明內(nèi)容

針對大功率LED的散熱問題，本發(fā)明旨在克服上述傳統(tǒng)散熱技術(shù)的缺點，基于脈沖自激振蕩界面相變傳熱基本原理，提供了一種脈沖熱翅板式散熱器。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)、功能緊湊；體積小，重量輕；壽命長，散熱效率高；制造成本低。比同類散熱器性能有了很大的提高。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：脈沖熱翅板式散熱器，由芯體和均溫板上下連接組成，所述芯體由若干脈沖熱板和板翅式通道相互穿插、橫向疊置釬焊而成，所述脈沖熱板的蒸發(fā)端低于板翅式通道的底面；所述的脈沖熱板由脈沖微通道板和隔板組成，脈沖微通道板和隔板相對的表面脈沖熱板設(shè)有脈沖通道，脈沖微通道板的上端設(shè)有與脈沖通道相通的充液口；所述均溫板上設(shè)有與若干脈沖熱板相對應(yīng)的插槽，脈沖微通道板的蒸發(fā)端插入各插槽內(nèi)。

所述充液口用于將脈沖熱板內(nèi)抽高真空，并灌裝的工質(zhì)，所灌裝的工質(zhì)可以是去離子水。

所述的板翅通道可以由翅片、隔板、蓋板組成，翅片設(shè)置在由蓋板和隔板圍成的空間內(nèi)，翅片的形式為平直或鋸齒或多孔型。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的芯體和均溫板材質(zhì)采用導(dǎo)熱性能佳的鋁。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，脈沖微通道板上的微槽道為“U”型微槽道，以增加通道內(nèi)液體脈動幅度，強化傳熱。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，脈沖通道的斷面為矩形，其水力半徑小于3mm，以增加通道內(nèi)氣泡的生成，強化相變傳熱。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，均溫板插槽內(nèi)涂滿導(dǎo)熱硅膠，使得均溫板插槽壁面與脈沖熱板蒸發(fā)端接觸良好。

本發(fā)明將脈沖熱板與板翅通道疊置，板翅通道通過冷風(fēng)，使用時，LED安裝在均溫板的下端，LED工作時熱量通過均溫板均勻加熱脈沖熱板蒸發(fā)端工作介質(zhì)，工作介質(zhì)在熱板內(nèi)相變產(chǎn)生泡核沸騰，形成汽液柱，在“U”型微通道中自激振蕩與板翅通道中的冷風(fēng)界面相變傳熱，從而將LED的熱量傳遞出去。此散熱器結(jié)構(gòu)、功能緊湊；體積小，重量輕；壽命長，散熱效率高；制造成本低。在芯片熱流密度達(dá)到5×10⁵W/m²的情況下，芯片表面溫度在70～75℃之間，完全滿足大功率LED燈的散熱要求。制作成本大約為同性能散熱器成本的50％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明實施例1芯體結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本發(fā)明實施例1均溫板結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是發(fā)明實施例1脈沖熱板的空間剖視圖

圖5是發(fā)明實施例1脈沖熱板的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是發(fā)明實施例1板翅通道的空間剖視圖

圖7是發(fā)明實施例1板翅通道的結(jié)構(gòu)示意圖

圖8是本發(fā)明實施例2的正面結(jié)構(gòu)示意圖

圖9是本發(fā)明實施例2的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖

圖10是本發(fā)明實施例2的工作原理圖

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

實施例1

參照圖1和圖2，脈沖熱翅板式由芯體100和均溫板101組成，芯體100和均溫板101采用導(dǎo)熱性能佳的鋁。芯體100由若干脈沖熱板102和板翅通道103相互穿插、從左向右疊置釬焊而成，實現(xiàn)冷風(fēng)與工質(zhì)間的脈沖自激振蕩界面相變傳熱。芯體100兩邊設(shè)有蓋板106。均溫板101用于將熱量均勻穿的給每片脈沖熱板。脈沖微通道板102的上端設(shè)有充液口104，用以將脈沖熱板內(nèi)部抽真空并充裝工作介質(zhì)，工作介質(zhì)為去離子水。充液口104安有接管，充液后封口的方式可為焊接或者封口鉗等使其達(dá)到完全密封的封裝方法。