[發明專利]一種相變熱管式大功率LED燈及其散熱方法

有效

• 申請號: 201610576404.4
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN105972454B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 王偉;周天;張上安;李雪;肖瑋
• 申請（專利權）人: 廣東合一新材料研究院有限公司
• 主分類號: F21K9/20
• 分類號: F21K9/20;F21V29/51;F21V29/74;F21V19/00;F21Y115/10
• 代理公司: 44416 廣州科沃園專利代理有限公司
• 代理人: 張帥

1.一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，所述相變熱管式大功率LED燈包括

散熱器，所述散熱器內部設置空腔，空腔內裝填有換熱工質，空腔內壁上安裝有間隔交替分布的吸氣劑固定條，吸氣劑固定在所述吸氣劑固定條上，所述空腔由冷凝腔和蒸發腔組成，冷凝腔位于蒸發腔的上方，所述冷凝腔和蒸發腔的容積比為8-6:2-4，所述換熱工質填充量為蒸發腔容積的30-90%，所述換熱工質為相變溫度為30-80攝氏度的單組份純有機質或者二元混合有機質；

安裝在散熱器底部的熱沉；

固定在熱沉底部的LED基板；

安裝在LED基板上的LED芯片；

固定在散熱器頂部的端蓋；

設置在端蓋中心的充裝管；以及

散熱器外壁設置加強換熱的翅片；

所述LED基板與熱沉之間設有相互匹配鋸齒凸起，所述鋸齒凸起之間填充焊錫膏；

所述散熱方法具體包括如下操作步驟：

S1、LED熱量傳遞：LED芯片在工作過程中產生熱量，熱量通過LED基板傳遞至熱沉，熱沉將熱量傳遞至充裝在散熱器蒸發腔內的換熱工質；

S2、換熱工質汽化與冷凝：液態的換熱工質吸收熱沉傳遞的熱量后迅速相變汽化，汽化后的換熱工質受重力作用上升至散熱器冷凝腔，由于散熱器冷凝腔的溫度較低，汽化后的換熱工質在上升過程中不斷與冷凝腔內壁接觸，將熱量傳遞至壁面放熱凝結，凝結后的液態換熱工質沿空腔內壁回流至蒸發腔內，實現換熱工質的相變傳熱循環，所述散熱器空腔內抽真空，散熱器空腔內放置吸氣劑的添加量為空腔總容積的1.5%；

S3、散熱翅片自然對流散熱：在步驟S2中，汽化后的換熱工質在與冷凝腔內壁接觸的過程中不斷將熱量傳遞至空腔外壁，然后通過空腔外壁上的散熱翅片進一步強化與環境的自然對流散熱，提高散熱效率。

2.如權利要求1所述的一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，其特征在于：所述熱沉與散熱器內換熱工質接觸的表面上設置有螺旋狀的金屬槽道或者泡沫金屬。

3.如權利要求1所述的一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，其特征在于：所述熱沉與散熱器內換熱工質接觸的表面設置為表面粗糙度大于50um的毛面。

4.如權利要求1所述的一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，其特征在于：所述熱沉與散熱器內換熱工質接觸的表面上設置有條形翅片或者針形翅片。

5.如權利要求1所述的一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，其特征在于：所述換熱工質填充量為蒸發腔容積的60%。

6.如權利要求1所述的一種相變熱管式大功率LED燈的散熱方法，其特征在于：所述LED基板、熱沉和散熱器之間通過螺栓緊固連接。