[發(fā)明專利]一種LED燈具的散熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510093358.8
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104613439B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁達忠;唐大偉;王念新;崔成;尹波;王念忠;粟海濱;趙先剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所;湖南中科熱控技術(shù)有限公司
• 主分類號: F21V29/51
• 分類號: F21V29/51;F21Y115/10
• 代理公司: 長沙思創(chuàng)聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)43215
• 代理人: 李敏慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子產(chǎn)品散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是對集中光源LED照明的散熱，具體為一種LED燈具的散熱裝置。

背景技術(shù)

大功率電子芯片的冷卻是電子、計算機、通訊和光電設(shè)備中非常重要的一個技術(shù)環(huán)節(jié)。目前市場上針對大功率電子器件散熱常用的方法包括以下幾種：(1)風(fēng)扇+散熱器；(2)風(fēng)扇+熱管+散熱器；(3)風(fēng)扇+液冷技術(shù)。雖然這幾種方法在一定程度上可以解決大功率器件的散熱問題，但是仍存在如下缺點：(1)風(fēng)扇+散熱器，為了增強散熱裝置的散熱能力，只有通過增大散熱翅片的面積以及提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致的結(jié)果是噪音大，散熱裝置體積大而且厚重，不利于安裝以及對電子器件會產(chǎn)生很大的壓力；(2)風(fēng)扇+熱管+散熱器，雖可以解決方法1中的缺點，但是其本身會增加機構(gòu)復(fù)雜度，熱管的設(shè)計以及安裝常常受到實際結(jié)構(gòu)的限制，并且在有限根熱管作用下，其散熱能力仍還是有限的；3)液冷技術(shù)，在性能上超越以上兩種方式，并且液冷散熱技術(shù)的潛力是非常高的，一款小型液冷散熱裝置，如果經(jīng)過性能優(yōu)化，在控制噪聲前提下，散發(fā)1kW的熱量已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)(液冷散熱器整體熱阻可以低到0.12℃/W以下)。但是液冷技術(shù)存在機構(gòu)極其復(fù)雜，其增加的驅(qū)動液體工質(zhì)循環(huán)的泵以及目前還沒有一種能夠完全保證不泄漏的管道連接技術(shù)，都將影響到液冷散熱裝置的實際使用壽命，還有液冷散熱裝置的造價最高，是普通熱管散熱器的3倍以上(同樣散熱能力下)。

亦此，即有了一種可以解決上述諸缺失之環(huán)路熱管技術(shù)的產(chǎn)生。環(huán)路熱管技術(shù)發(fā)明于1974年，并廣范應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，近幾年來環(huán)路熱管技術(shù)逐漸進入電子芯片散熱領(lǐng)域。環(huán)路熱管是集合了熱管以及液冷散熱技術(shù)的優(yōu)點同時拋棄了各自的缺點的一種散熱方式，散熱潛力同液冷技術(shù)樣，一款緊促型微小環(huán)路熱管，可以輕松實現(xiàn)500W及以上的散熱(環(huán)路熱管整體熱阻可以低到0.15℃/W以下)，同時其造價遠低于液冷技術(shù)。環(huán)路熱管散熱器還具有以下優(yōu)點：(1)性能受重力影響小于普通熱管；結(jié)構(gòu)形狀可以多樣化，滿足不同使用需求等。由于環(huán)路熱管制造工藝和普通熱管類似，因此其可靠性和使用壽命和普通熱管一樣可以廣泛使用在一些要求比較苛刻的環(huán)境中。

傳統(tǒng)的環(huán)路熱管散熱器主要包括帶有毛細結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器，提供工作介質(zhì)循環(huán)的蒸汽管道和液體管道以及把熱量釋放到環(huán)境的冷凝器。工作時，蒸發(fā)器底面接收從發(fā)熱器件(例如，電子芯片)傳遞過來的熱量，工作介質(zhì)在毛細結(jié)構(gòu)內(nèi)部蒸發(fā)，蒸汽離開蒸發(fā)器，通過蒸汽管道流到帶有翅片的冷凝器，蒸汽在冷凝器通過，把熱量釋放到流過冷凝器的環(huán)境介質(zhì)中(例如空氣)，蒸汽經(jīng)自然冷卻或風(fēng)扇強制冷卻后轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，液體在毛細力的作用下經(jīng)由液體管道返回蒸發(fā)器，完成一次熱力學(xué)循環(huán)，據(jù)此循環(huán)往復(fù)，持續(xù)不斷地把熱量從發(fā)熱器件釋放到周圍空氣中。

目前也有一些環(huán)路熱管使用在電子散熱領(lǐng)域產(chǎn)品的專利，如中國專利申請?zhí)枮椋?1259718.X、200810028106.7和200910077583.7等專利文獻所公開的。現(xiàn)有專利涉及蒸發(fā)器的設(shè)計，其基本結(jié)構(gòu)基本包括以下兩種形式：(1)圓筒形結(jié)構(gòu)(cylindertype)；(2)平板結(jié)構(gòu)(flatplatetype)。其中，圓筒形結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)環(huán)路熱管的基本結(jié)構(gòu)。平板結(jié)構(gòu)目前有兩種形式：(1)盤狀平板形式(disktype)；(2)利用微加工技術(shù)制成的平板形式(ZL 01259718.X)；(3)底板加上蓋結(jié)構(gòu)的分體式平板形式(ZL 200910077583.7)。

由于普通電子芯片的形狀基本為四方形(正方體或者長方體)，圓筒形蒸發(fā)器因圓筒管徑不利于和芯片的平表面接觸，傳熱效果差。通過微加工技術(shù)制成的平板形式蒸發(fā)器的環(huán)路熱管的散熱性能都還沒有達到商業(yè)使用的要求。而現(xiàn)有的盤狀平板形式則因蒸發(fā)器的制作過程復(fù)雜，并且在安裝時會占用額外的空間。其中底板加上蓋結(jié)構(gòu)的分體式平板結(jié)構(gòu)，不僅對加工精度和安裝要求高，而且氣密性也容易出問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、氣密性好的LED燈具的散熱裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種LED燈具的散熱裝置，包括蒸發(fā)器、蒸汽管路、液體管路和冷凝器，其中，所述蒸發(fā)器設(shè)置有蒸汽流出接口和液體流入接口，所述蒸汽管路和液體管路分別通過所述蒸汽流出接口和液體流入接口與所述冷凝器相連，形成閉合散熱回路；所述蒸發(fā)器包括取熱體和吸液芯，所述取熱體設(shè)置有容置空間，該容置空間用以置設(shè)所述吸液芯，所述取熱體的外形為方形，所述容置空間的橫截面為圓形或橢圓形。

可選的，所述取熱體的容置空間壁上或所述吸液芯上設(shè)置有可供蒸汽排泄的通道。