[發明專利]熱泵式循環熱管散熱器

無效

• 申請號: 201010248534.8
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN101907280A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 吳鴻平
• 申請（專利權）人: 吳鴻平
• 主分類號: F21V29/02
• 分類號: F21V29/02;F21V17/00;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種散發集成LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管的英文縮寫)芯片熱量的散熱裝置，尤其是無需風扇就能夠散發其高熱流密度大功率熱量而使LED芯片結點保持均低溫升的熱泵式循環熱管散熱器。

背景技術

目前，用于散發高集成大功率LED芯片熱量的散熱器，公知代表性的是熱管散熱器，其工作原理是：在熱管受熱段，其內工質接受熱量沸騰蒸發，攜帶熱量至冷凝段，與管壁交換熱量，工質冷凝并被吸液芯中的虹吸道吸附，利用重力與虹吸力回流到受熱段，構成工質循環，完成散熱過程，典型熱管在受熱段與冷凝段之間為恒溫段，恒溫管段垂直水平使用，可以較長，傳熱速度很快，但不能彎曲，彎曲90°以上，存在水平距離，則該段無法利用重力，僅靠虹吸力，虹吸道內工質容易發生少流或斷流，受熱段回流不到足夠的工質，就會發生工質蒸發量不夠，得不到回流工質，就會發生無蒸發干燒的現象，傳熱能力銳減，甚至喪失，現有LED熱管散熱器必須彎曲90°使用，存在水平段，導致熱管總長度受限，無法利用廣泛空間，只能就近進行熱交換，為了提高冷凝速度，不得不采用風扇吹拂散熱翅片，以防止工質的少流與斷流，一旦風扇損壞，工質冷凝量不夠或干燒，LED芯片結點溫度≥80℃時，存在LED燈光照明質量大幅度減弱，芯片燒毀的弊端。

發明內容

為了克服現有LED熱管散熱器利用空間受限與必須由風扇協助散熱的弊端，本發明提供一種熱泵式循環熱管散熱器，該散熱器管路中的工質不是利用吸液芯虹吸道進行回流，而是將受熱蒸發段的首端與散熱冷凝段的末端通過節流閥或節流管連通，或通過工質泵連通，構成密封的循環熱管管路，在循環熱管的受熱段或工質泵上，利用LED芯片散發的熱量使工質沸騰，形成高壓蒸發段，隨著循環熱管逐漸地與環境進行熱交換，工質冷凝，壓力逐漸降低，在循環熱管的末段，形成低壓冷凝段，其中工質利用熱量，發生相變，產生壓差，用熱量轉化成為泵的動力，推動工質在循環熱管內進行單向循環，故名熱泵式循環熱管，現將LED照明燈透光部分設為燈罩，以及LED芯片、電源、反光鏡除外，余部定義為散熱器，那么，散熱器由循環熱管、燈殼體、工質泵、散熱翅片四要素構成，其中循環熱管以各種型式焊接在燈體殼中，渾成一體，成為良導熱骨架，形成薄殼結構，散熱器以LED芯片為中心，循環熱管可根據需要在燈體殼上分布及向外擴張，爭取到可利用的散熱空間，也可以根據功能與美觀的需要，設計散熱器的整體外觀形態，并由此確定循環熱管長度、路線，燈殼體及其散熱翅片規格尺寸，在燈體殼內將LED芯片安裝在循環熱管受熱段上，或者安裝在專供吸收LED芯片熱量的工質泵上，LED芯片發光過程中產生的熱量迅速地傳遞給工質，工質通過相變，吸收了大量的潛熱，通過蒸發段與冷凝段的匹配，有效地利用重力，盡可能減少工質逆流與滯留，將熱量迅速地傳遞到散熱器表面，使LED芯片發出的高熱流密度熱量化解為低成熱流密度，通過燈殼體、循環熱管蒸發段外表面與散熱翅片的焊接，在盡可能減少熱阻的原則下，實現捷徑散熱，由于燈體殼為薄殼結構，有足夠的強度向外延伸，可充分利用散熱空間，并形成各種所需的形態，散熱翅片形狀依燈體殼形態而定，熱交換面積亦可依所需要而定，因而能提高與環境進行熱交換的速度，從而提高工質的循環速度，迅速地降低了LED芯片結點溫升，以適應集成LED芯片的散熱特性要求，此外，在燈體殼具備兼顧LED芯片的電源功率管的散熱條件，燈體殼邊緣具備防水接口，便于與透光燈罩、發光鏡及導線的裝配，由此構成無需風扇便可迅速地進行散熱，使LED芯片處于低溫升中，達到安全可靠、長期高效工作的目的。