[實用新型]納米流體超導介質散熱LED燈殼

有效

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• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN203131760U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 孫廣足
• 申請（專利權）人: 天津博能太陽能設備有限公司
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王里歌

（一）技術領域：

本實用新型涉及一種LED燈殼，尤其是一種納米流體超導介質散熱LED燈殼。

（二）背景技術：

LED散熱問題是限制LED發(fā)展最主要因素，尤其是集成（COB）封裝的大功率LED出現后，單位面積上產熱非常大。長期溫度過高，會造成LED光衰更嚴重，壽命會大大縮短，一旦集成LED中某一個燈珠壞掉，整個LED芯片也將報廢，因此一般大于50W的大功率路燈不會采用集成(COB)LED的。即使采用單顆LED的大功率的路燈，散熱問題也很難解決，往往依靠增加鋁翅片數目，增加散熱面積，來提高散熱。但是體積大、質量重，散熱效果也不好。

（三）實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種納米流體超導介質散熱LED燈殼，它能夠解決大功率LED的導熱慢，溫度高、體積大、質量重的問題，本實用新型利用納米流體復合相變快速熱傳導技術，加快導熱；一體化燈殼，同時解決導熱、散熱兩方面問題，達到降低LED溫度的目的。

本實用新型的技術方案：一種納米流體超導介質散熱LED燈殼，其特征在于它由真空腔體和置于腔體內的納米流體超導介質構成；所述真空腔體由燈殼上端蓋和燈殼下端蓋密閉連接而成；所述真空腔體的內表面為曲面；所述燈殼上端蓋和燈殼下端蓋的內壁均有腔體密齒槽；所述真空腔體上有真空排氣閥。

所述腔體密齒槽的深度為0.2-0.25mm，間距為0.1-0.15m。

所述燈殼上端蓋的外壁上有燈殼上端蓋肋骨。

所述燈殼下端蓋上安裝LED光源、光源鋁基板、光源透鏡及電源引線焊盤；所述光源透鏡通過透鏡固定螺釘固定于下端蓋上；所述電源引線通過引線槽引出。

所述燈殼上端蓋和燈殼下端蓋通過燈殼上端蓋對焊端和燈殼下端蓋對焊端密閉連接。

所述真空腔體外安裝固定端焊板，固定端焊板固定連接燈桿固定端；燈桿固定端上有固定連接螺釘。

所述納米流體超導介質在真空情況下的沸點低于LED的工作溫度；所述納米流體超導介質充滿于腔體密齒槽內，在真空腔體為汽化納米流體超導介質和液化納米流體超導介質。

所述真空腔體內的大氣壓為1.3×10^-1－1.3x10^-4?Pa。

本實用新型的工作過程：通過真空排氣閥對真空腔體進行抽真空，使真空腔體的大氣壓在1.3×10^-1－1.3x10^-4?Pa的負壓后，通過真空排氣閥對真空腔體注入中適量的納米流體超導介質，使腔體內表面的吸液芯腔體密齒槽7中充滿納米流體超導介質后，對真空排氣閥加以密封。納米流體超導介質工作時，流體處于氣液兩相狀態(tài)，納米流體在真空情況下的沸點低于LED的工作溫度，才能保證LED燈殼正常工作。

本實用新型的工作原理：由于真空腔體內真空環(huán)境，真空腔體內的納米流體超導介質的沸點會比常壓下低很多，更易揮發(fā)。LED光源將熱量傳遞給腔體后，溫度上升納米流體超導介質受熱，汽化膨脹，吸收熱量，儲存潛能。納米流體膨脹后形成壓力差，納米流體超導介質在壓力差的作用下流向腔體頂部，納米流體超導介質在腔體頂部遇冷，液化，同時放出的熱量，釋放儲能。腔體下端吸收納米流體超導介質放出的熱量，腔體下端熱量上升，通過燈殼外壁以對流、傳導方式將熱量傳遞到空氣中，實現快速降低LED溫度的目的。真空腔體內表面采用密齒槽結構，液體的納米流體超導介質通過腔體密齒槽的槽道形成回流。液化的納米流體超導介質介質在重力的作用下，沿溝槽回流到腔體底部。為了保證對液化的納米流體超導介質足夠的吸引力，要求密齒槽有非常細小的有效毛細壓力半徑，以提供足夠的毛細壓力；同時參透率要大，以減少回流納米流體的壓力損失，保證納米流體在密尺槽里回流暢通，減小徑向阻力，保證熱循環(huán)速率。上述一套熱循環(huán)過程是非常迅速的，接近聲音的速度。傳統(tǒng)散熱器導熱是依靠金屬內部自由電子的運動，是沒有形態(tài)變化的顯熱交換；納米流體超導介質散熱LED燈殼導熱是利用納米流體介質的液化、汽化相變的潛熱交換。同一物質，在同樣溫度下，潛熱交換是顯熱交換效率一百倍，汽化潛熱和壓力成反比，壓力越小，介質汽化溫度越低，汽化時儲存的汽化潛熱越多，納米流體超導介質散熱LED燈殼的導熱系數可達10⁵W/m·℃的數量級，遠遠超過一般金屬材料的10²W/m·℃數量級的導熱系數。它可將大量熱量通過很小的截面積遠距離地傳遞。