[发明专利]提高LED照明光源散热效率的方法及一体化散热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热技术，尤其是一种LED照明光源的散热技术，具体地说是一种利用热管散热原理对LED照明光源进行散热的基于热管技术的提高LED照明光源散热效率的方法及一体化散热器。

背景技术

目前，随着LED照明光源的高速发展与广泛应用，逐渐出现了多颗LED芯片集成的大功率LED照明光源阵列，传统的肋片散热器已经无法满足大功率LED照明光源对散热性能的要求，LED照明光源的散热问题成为制肘LED照明光源实际寿命的关键问题，要想完全发挥LED照明光源的节能、环保、寿命长等优点，急需有效的解决散热问题。

 热管是一种高效的传热元件，广泛应用于航空航天、电子产品等领域，可将大量热量通过管内工作介质的相变传热作用进行高效的传导，实际导热系数大大超过了大部分的金属，具有“超导体”的美誉，其最大的优点是无需外加动力便可实现循环散热。典型的热管是一种管状装置，无法直接与LED照明光源直接结合使用，因此本发明设计了一种带有圆形基板与散热肋片的圆柱形LED照明光源散热器，可以方便的与LED照明光源结合使用。为了使上述散热器缩短制造流程及减少制造成本，本发明对上述热管散热器实现一体化设计及制造，具有散热效率高、制造维护方便、结构简单、方便安装的特点。

发明内容

本发明的目的是针对LED照明光源散热性能差、寿命低等缺点，发明一种基于热管技术的提高LED照明光源散热效率的方法，同时提供一种便于制造安装的一体化散热器。

本发明的技术方案之一是：

一种基于热管技术的提高LED照明光源散热效率的方法，其特征是将LED芯片基板安装于一一体化热管散热器的基板凹槽内，使LED光源产生的热量通过热传导至一体化散热器中的圆柱形直热管蒸发端，使该热管中的工作介质吸热产生液-汽相变，产生的蒸汽在热管内压差的作用下扩散至整个热管管身从而通过热管壁以及管壁上的散热肋片与周围环境进行热交换，蒸汽冷凝成小液滴后附着在圆柱形直热管的管壁吸液芯内，并沿吸液芯回流至圆柱形直热管的蒸发端再次吸热后蒸发-冷凝，不断地将LED芯片基板产生的热量向周围空间散发，实现循环散热。

本发明的技术方案之二是：

一种基于热管技术的LED照明光源一体化散热器，其特征它包括：

一热管散热器基板1，该热管散热器基板1底面上开有用于安装LED芯片基板的凹槽；

一圆柱形直热管2，该圆柱形直热管2为空心热管，与前述的热管散热器基板1采用一体化制造，上端与热管端盖4采用螺纹连接，连接处配有橡胶垫片6；

一组散热肋片3，该散热肋片3呈圆环分布在圆柱型直热管2外管壁上，它的一边与圆柱型直热管2整体相连，其相邻的另一边与热管散热器基板1整体相连，各散热肋片间角度保持一致；

一热管端盖4，该热管端盖4安装在圆柱形直热管2的上端并采用螺纹与圆柱形直热管2连接，连接处配有橡胶垫片6，连接时应达到密封状态，内部具有抽真空用通道；

一丝网吸液芯5，该丝网吸液芯5安装在圆柱形直热管2内部，与内管壁接触，通过热管端盖4与圆柱形直热管2的底部定位在圆柱形直热管中。

所述的热管散热器基板1的高度在8mm到16mm之间，直径在55mm到85mm之间，内部凹槽深度在3mm到6mm之间，直径在45mm到75mm之间。

所述的圆柱形直热管2为圆柱形直热管，内壁光滑，壁厚在2mm到3mm之间，内径在8mm到20mm之间，高度在60mm到120mm之间。

所述的热管端盖4采用铝质材料制造，由端盖部分和管状端部组成，端盖部分高度在2mm到4mm之间，直径在10mm到23mm之间，与圆柱形直热管2相连的螺纹设置在端盖部分上，螺纹高度在5mm到8mm之间，外径在8mm到20mm之间，壁厚在3mm到4mm之间；管状端部设有与圆柱形直热管2内腔相通的抽真空用通孔，其壁厚在1mm到2mm之间，通孔直径为2mm。

所述的散热肋片3整体结构为长方形肋片，均匀分布在圆柱形直热管2外壁，总体呈圆周状，肋片间角度一致，垂直于热管散热器基板1，高度在60mm到120mm之间，厚度在1mm到2mm之间。

所述的丝网吸液芯5材质为铝丝网或者铜丝网，目数在80目到200目之间，由丝网卷成圆柱状，高度在52mm到115mm之间，层数在2层到4层之间。

所述的圆柱形直热管2内部真空度在0.12×10⁵Pa到标准大气压之间，其内部填充的工作介质为丙酮、水、乙醇或三者的混合物，工作介质体积占圆柱形直热管2内部体积的1/5到1/3。