[發明專利]基于熱管技術的LED散熱器

有效

• 申請號: 201410171810.3
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103925576A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 張衛東
• 申請（專利權）人: 上海柏宜照明電子有限公司
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;B23K20/12;F21Y101/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 劉朵朵

技術領域

本發明涉及大功率LED散熱器，尤其涉及一種基于熱管技術的LED散熱器。

背景技術

目前大功率LED的制造向著高性能、集成化和微型化發展，其芯片的功率密度可達數百W/cm2。大功率LED的電光轉換效率約為20％，大約80％的電能轉換為熱量散發，因此其芯片處的熱流密度極高。而LED的結溫升高會導致發光效率下降、壽命縮短、發光光譜產生漂移，嚴重的還會燒毀芯片，所以散熱是大功率LED照明中需要重點解決的問題之一。

現在市場上也有提出很多散熱器的方案，但是由于散熱效率的問題，基本上都體積龐大，而且仍然無法很好地解決問題。熱管技術是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los?Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George?Grover)發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。在此基礎上，已經有一些相關的基于熱管技術的方案應用在大規模LED的散熱器上，如公告號為CN103196116A的發明專利申請公開“用于大功率LED的改進型重力熱管散熱器”，采用蒸發段和冷凝段分開設置的結構，在蒸發段內設置有水或醇作為冷凝介質，但是存在著降溫啟動慢，中間和旁邊具有溫度梯度，不利于熱源散熱降溫，雖然公告號為CN103453792A的發明專利申請公開“一種重力熱管底部強化傳熱結構”提出在熱管底部中間增加集液杯，僅僅只是從介質相變過程中的回流部分來進行解決溫度梯度的問題，仍然沒有從導熱本身中解決現在散熱啟動慢，溫度梯度大，導熱效率不高，因此對于大功率的LED尤其是100-150W以上的LED燈的散熱，目前沒有什么好的方法和散熱器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于熱管技術的LED散熱器，解決現在的散熱器散熱啟動慢，溫度梯度大，導熱效率不高的缺陷。

技術方案

一種基于熱管技術的LED散熱器，其特征在于：包括設置在中心的重力熱管和設置在重力熱管四周的太陽花型的散熱翅片，所述重力熱管包括中間的通管和上蓋及底蓋，所述中間的通管與上蓋及底蓋焊接成一體，密封形成真空，中間灌注有致冷介質，所述散熱翅片環繞通管設置，所述底蓋上表面位于通管內的部分設置有均勻分布的多點凸出的槽乳結構，所述上蓋中間有密封孔，所述底蓋下方與LED燈相連接。

進一步，所述密封孔包括下倒錐形孔段和中間的矩形臺階孔段及上倒錐形孔段。

進一步，所述底蓋上表面覆蓋有金屬網。

所述金屬網采用120目的金屬網。

進一步，所述槽乳結構采用錐狀乳柱和間隔槽相結合，增加導熱和蒸發面。

進一步，所述中間的通管與上蓋及底蓋焊接成一體的步驟包括將通管與上蓋或底蓋設置在同一轉軸上的步驟，通管與上蓋或底蓋以相反的方向同軸高速旋轉且同時相向運動的步驟，在通管與上蓋或底蓋相向運動到貼近時使其瞬間停止轉動，運動和摩擦產生的高溫使所述通管與上蓋或底蓋的接觸面熱熔連接在一起。

所述底蓋或上蓋的材料主要由以下組分構成：鋁合金錠82-89％，鎂2-3.4％，硅4-6％，氧化鋁5-9％。

進一步，所述致冷介質的組分包括：丙酮50-65％，乙醇15-25％，純水18-23％，凝結核1-2％。

所述凝結核采用納米級碘粉。

一種鋁合金焊接方法，其特征在于：包括將需要焊接的兩鋁合金部件設置在同一轉軸上的步驟，將兩鋁合金部件以相反的轉動方向同軸高速旋轉且同時相向運動的步驟，在兩鋁合金部件相向運動到貼近時瞬間使該兩鋁合金部件停止轉動，運動和摩擦產生的高溫使兩鋁合金部件的接觸面熱熔連接在一起。

有益效果

本發明采用整體真空密封和環繞散熱翅片的結構，使熱管的導熱效率提高，散熱快；采用三層密封孔實現保持高真空低壓情況下，致冷介質能在低溫下就迅速氣化，實現散熱啟動快，配合新的致冷介質，大大降低氣化溫度，提升散熱速度，降低中間和邊緣的熱梯度，實現了散熱迅速，體積小，成本低，而且壽命長，能長期使用，適宜大面積推廣。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的底板示意圖。

圖3為本發明的上蓋示意圖。

其中：1-通管，2-上蓋，3-底蓋，4-散熱翅片，5-致冷介質，6-槽乳結構，7-密封孔，71-下倒錐形孔段，72-矩形臺階孔段，73-上倒錐形孔段。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。