[發(fā)明專利]一種回路型平行流脈動(dòng)熱管散熱的LED模組

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310177978.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN103234183A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡中盼;員冬玲;邵敏;李選友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科院天力節(jié)能工程有限公司
• 主分類號(hào): F21V29/00
• 分類號(hào): F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種散熱裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于LED半導(dǎo)體照明的回路型平行流脈動(dòng)熱管散熱裝置。

背景技術(shù)

LED半導(dǎo)體照明的散熱問題一直是一個(gè)難題，目前，普遍采用鋁材（壓鑄或擠壓成型）作為L(zhǎng)ED散熱器，對(duì)于小功率的LED燈還能滿足散熱要求，但對(duì)于大功率LED燈，散熱問題還能得到有效解決。現(xiàn)在技術(shù)中，為了達(dá)到足夠的散熱面積，不得不把散熱器的尺寸做得較大，也較重，再者，由于體積較大，反過來又影響傳熱的速度。如果散熱問題得不到解決，容易造成LED半導(dǎo)體照明器件工作時(shí)結(jié)溫過高，可導(dǎo)致LED半導(dǎo)體光衰加速，縮短LED半導(dǎo)體的使用壽命甚至損壞芯片。

脈動(dòng)熱管又稱為振蕩熱管，上世紀(jì)90年代由日本學(xué)者H.Akachi提出，現(xiàn)有技術(shù)的脈動(dòng)熱管是一種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單但機(jī)理復(fù)雜的兩相流傳熱器件，它是將一根長(zhǎng)的毛細(xì)管抽真空，然后將毛細(xì)管內(nèi)部充入液體，如果毛細(xì)管直徑足夠小，管內(nèi)就會(huì)間歇地形成汽塞和液塞，當(dāng)脈動(dòng)熱管的一端受熱時(shí)液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體。脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要吸液芯，不受重力影響，管徑小，熱管形狀可以任意彎曲，適應(yīng)性好，因此制造、運(yùn)行和維護(hù)成本低。現(xiàn)有技術(shù)的脈動(dòng)熱管雖然具有上述種種優(yōu)勢(shì)，但存在的缺陷是：由于傳統(tǒng)脈動(dòng)熱管的管徑太小，在與LED半導(dǎo)體照明基板粘結(jié)固定時(shí)難度大，同時(shí)，管外不易添加翅片，換熱面積有限，也影響了換熱效率。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有LED半導(dǎo)體照明散熱方式的不足，本發(fā)明提供了一種基于回路型平行流脈動(dòng)熱管散熱的LED模組，該模組將LED半導(dǎo)體照明器件與平行流脈動(dòng)熱管散熱裝置組合在一起，使LED半導(dǎo)體照明器件在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過平行流脈動(dòng)熱管快速導(dǎo)出散發(fā)到空氣中。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種回路型平行流脈動(dòng)熱管散熱的LED模組，包括基板，在所述的基板上設(shè)有LED半導(dǎo)體器件，在基板還設(shè)有回路型平行流脈動(dòng)熱管，所述的回路型平行流脈動(dòng)熱管包括多個(gè)U型多孔扁管和一個(gè)集連管，所述的多個(gè)U型多孔扁管的開口端均連接于集連管上部，集連管的底部作為吸熱端固定在基板上，在各個(gè)U型多孔扁管之間設(shè)有翅片。

所述U型多孔扁管內(nèi)設(shè)有多個(gè)毛細(xì)槽道，相鄰的毛細(xì)槽道之間通過毛細(xì)槽壁隔開，毛細(xì)槽道成線形均勻排列，并與集連管聯(lián)通，毛細(xì)槽道和集連管內(nèi)設(shè)有在真空下封裝的工作介質(zhì)，工作介質(zhì)在管內(nèi)形成汽塞和液塞，汽塞與液塞在毛細(xì)槽道和集連管內(nèi)相間分布。

所述多孔扁管內(nèi)毛細(xì)槽道的截面形狀是圓形、矩形、三角形、梯形中的一種或幾種的組合，其當(dāng)量直徑范圍為0.5～3.5mm，毛細(xì)槽道和集連管內(nèi)的工作介質(zhì)可以是蒸餾水、甲醇、無水乙醇、丙酮、R123、R134a中的任一種，工作介質(zhì)的充液率介于30%～70%。

所述平行流脈動(dòng)熱管為回路型。

所述平行流脈動(dòng)熱管采用銅材或高導(dǎo)熱鋁材制成。

本發(fā)明的工作過程如下：

當(dāng)平行流脈動(dòng)熱管的吸熱端吸收LED半導(dǎo)體工作時(shí)產(chǎn)生的熱量時(shí)，集連管內(nèi)的工作介質(zhì)受熱蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向散熱端放出熱量凝結(jié)成液體，然后回流到吸熱端繼續(xù)吸收熱量，往復(fù)循環(huán)，達(dá)到降溫目的，該裝置具有散熱效果快，運(yùn)行穩(wěn)定，制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果：

（1）使LED半導(dǎo)體照明器件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量能夠通過平行流脈動(dòng)熱管的吸熱端快速傳遞至散熱端和翅片并散發(fā)到空氣中，降低LED半導(dǎo)體照明器件的工作結(jié)溫，從而降低LED半導(dǎo)體照明的光衰，提高LED半導(dǎo)體照明器件的使用壽命。

（2）本發(fā)明中所用回路型平行流脈動(dòng)熱管，相當(dāng)于一根平行流脈動(dòng)熱管中有數(shù)根普通脈動(dòng)熱管，這種構(gòu)造可以有效改善普通脈動(dòng)熱管應(yīng)用中存在的與基板結(jié)合難、加翅片難等問題，同時(shí)具有普通脈動(dòng)熱管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要吸液芯，不受重力影響，傳熱速度快，均溫性強(qiáng)，散熱充分，并且運(yùn)行穩(wěn)定，制作工藝簡(jiǎn)單，制造、運(yùn)行和維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為A-A剖視圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖4為B-B剖視圖；

其中：1.平行流脈動(dòng)熱管；2.U型多孔扁管；3.集連管；4.翅片；5.導(dǎo)熱硅脂；6.LED半導(dǎo)體器件；7.基板；8.汽塞；9.液塞；10.毛細(xì)槽道；11.毛細(xì)槽壁。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。