專利名稱：一種具有復(fù)合蒸發(fā)皿的led燈具熱管散熱器模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED散熱器，特別涉及一種LED燈具熱管散熱器模組。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管(LED)與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈、高壓汞燈等照明光源相比，具有節(jié)能、體積小、顯色指數(shù)高等顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是傳統(tǒng)光源的替代品，開始在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。LED的壽命被定義為光通量衰減到初始光通量70%所用的時(shí)間。而光通量衰減的速度與LED結(jié)的溫度有關(guān)，LED結(jié)的溫度高，光通量衰減的速度快，既LED得壽命短；反過來，LED結(jié)的溫度低，LED的壽命長?？梢姼纳芁ED燈具的散熱，是提高LED燈具壽命的重要措施。LED燈具在高空、露天、不便于維修等相對(duì)惡劣的特殊環(huán)境工作的，對(duì)壽命、方便維修等有較高的要求。熱管散熱器的特點(diǎn)是傳熱速度快，能迅速的將電子元器件等熱源所產(chǎn)生的熱量迅速傳出，避免了熱量在電子元器件等熱源處積聚而影響整個(gè)電子系統(tǒng)的可靠性。由于熱管散熱器的這個(gè)特點(diǎn)，數(shù)年前就開始被用做LED燈具的散熱，但是至今還沒有被市場(chǎng)廣泛接受。其原因，從表面上看是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易制造、價(jià)格高、性價(jià)比低，深層次的原因是在設(shè)計(jì)上沒有解決好熱管散熱器的受熱、散熱兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和電源的散熱，使得LED燈具在使用熱管散熱器后，性能和成本同步增加，限制了 LED燈具的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。目前各LED燈具廠家使用的熱管散熱器和文獻(xiàn)所介紹的LED燈具熱管散熱器，在光源和熱管受熱面之間加設(shè)了導(dǎo)熱基板、基座。這些基座、基板增加了光源(熱源)于熱管之間的熱阻，降低了兩者之間的熱傳導(dǎo)效率和增加了成本。目前市場(chǎng)上LED燈具的熱管散熱器的大多是鋁合金鑄造或鋁合金擠壓成型，鋁合金鑄造的散熱器重量大、成本高、自潔性能差，落塵影響散熱；使用鋁合金沖壓翅片者，盲目追求散熱面積，忽略了翅片溫度的不均勻性，降低了散熱翅片與環(huán)境之間的換熱效率，不能充分發(fā)揮熱管散熱器的功能。電源也是影響LED燈具壽命的主要原因，同樣影響需要散熱。大多LED燈具廠家把電源和熱管散熱器分開，電源自行自然散熱既降低了電源的壽命還增加了電源成本，從而影響了 LED燈具的壽命和成本。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種具有復(fù)合蒸發(fā)皿的LED燈具熱管散熱器模組，以降低LED結(jié)的溫度和光衰速度，增加LED燈具的壽命并降低成本。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有復(fù)合蒸發(fā)皿的LED燈具熱管散熱器模組。它主要由復(fù)合蒸發(fā)皿和散熱管道構(gòu)成。復(fù)合蒸發(fā)皿為板式結(jié)構(gòu)，板中內(nèi)部帶有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道，內(nèi)腔通道與復(fù)合蒸發(fā)皿外部的散熱管道相連通；復(fù)合蒸發(fā)皿平整的表面為受熱面，在受熱面上有印刷電路，以及貼合有恒流電源的電子元器件、LED芯片。在內(nèi)腔通道與散熱管道中為真空狀態(tài)，并注有工質(zhì)。[0009]本實(shí)用新型復(fù)合蒸發(fā)皿由于有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道，增加了工質(zhì)與蒸發(fā)皿之間的熱交換面積，并由于散熱管道內(nèi)外表面的溝槽和螺紋等構(gòu)造設(shè)計(jì)增加了散熱面積，則大大提高了散熱效率。復(fù)合蒸發(fā)皿的受熱面直接接受恒流電源的電子元器件和LED芯片發(fā)出的熱量，而不經(jīng)過常用的基板或基座。這樣消除了熱源與熱管之間的熱阻，提高了 LED燈具熱管散熱模組的散熱效率，減輕了 LED燈具電源乃至整個(gè)LED燈具的重量和成本。

圖1為本實(shí)用新型第1種實(shí)施方式的主視示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為圖1中的A部放大圖。圖4為圖1的仰視圖。圖5為圖4的A-A剖面示意圖。圖6為圖4的A-A剖面的另一形式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的主視示意圖。圖8為圖7的左視圖。圖9為本實(shí)用新型第三種實(shí)施方式的主視示意圖。圖10為圖9的左視圖。圖11為本實(shí)用新型第四種實(shí)施方式的主視示意圖。圖12為圖11的左視圖。圖13為本實(shí)用新型第五種實(shí)施方式的主視示意圖。圖14為圖13的左視圖。圖中1復(fù)合蒸發(fā)皿，11下層金屬，12上層金屬，13內(nèi)腔通道，14印刷電路、15恒流電源的電子元器件，16LED芯片，17受熱面，18金屬型材，2散熱管道，3連接管，4充液管，5 散熱翅片。
具體實(shí)施方式
參見圖1-圖14，本實(shí)用新型是一種具有復(fù)合蒸發(fā)皿的LED燈具熱管散熱器模組， 它由復(fù)合蒸發(fā)皿1、散熱管道2、連接管3和充液管4構(gòu)成。復(fù)合蒸發(fā)皿1為板式結(jié)構(gòu)，板中內(nèi)部帶有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道13 (參見圖4)，內(nèi)腔通道13通過連接管3與復(fù)合蒸發(fā)皿 1外部的散熱管道2相連通。在復(fù)合蒸發(fā)皿1上裝有與內(nèi)腔通道13相通的充液管4，內(nèi)腔通道13與散熱管道2中為抽真空狀態(tài)并注有工質(zhì)。復(fù)合蒸發(fā)皿有兩種構(gòu)成形式第一種由兩種金屬，即上層金屬12、下層金屬11經(jīng)加壓、吹漲等工序制成。下、上層金屬11、12的材料各由鋁、鋁合金，或者銅、銅合金，或者各由其他導(dǎo)熱性能好的金屬、及其合金構(gòu)成。吹漲成的內(nèi)腔通道13構(gòu)成了夾在上、下層金屬內(nèi)的相互縱橫連接的內(nèi)腔(見圖5 的結(jié)構(gòu))。第二種整體由鋁及其合金、銅及其合金或其他導(dǎo)熱性能好的金屬及其合金的型材18制成(見圖6的結(jié)構(gòu))。[0031]參見圖4，復(fù)合蒸發(fā)皿1平整的表面為受熱面17，在受熱面17上有印刷電路14、以及貼合有恒流電源的電子元器件15和LED芯片16。受熱面17直接接受恒流電源的電子元器件15和LED16芯片發(fā)出的熱量，而不經(jīng)過常用的基板或基座。圖3顯示的是內(nèi)腔通道13、散熱管道2與連接管3的連接方式，它們之間可以是壓合連接、釬焊、電阻焊、氬弧焊、儲(chǔ)能焊或粘結(jié)劑粘接。散熱管道2、連接管3的材料可以是鋁、銅或鋼(幫迪管)，或者是上述材料的合金，甚或是導(dǎo)熱性能好的其他材料。散熱管道2和連接管3是內(nèi)外表面有軸向溝槽或螺紋的圓管或異形管，或者是普通的光滑圓管。散熱管道2是內(nèi)外表面有軸向溝槽或螺紋的圓管或異形管，增加了散熱管道2管內(nèi)與工質(zhì)的熱交換效率以及管外壁與環(huán)境的熱交換效率。散熱管道2的結(jié)構(gòu)根據(jù)散熱的面積、LED燈具的形狀等可以設(shè)計(jì)成多種樣式，其結(jié)構(gòu)可以是蛇形管(如圖1、圖2所示)、水平單管(如圖7、圖8所示)、垂直管(如圖11、圖 12所示)，還可以有多種形式，如雙管和多管交替排列、傾斜管等等，在此不一一列舉。在實(shí)際應(yīng)用中，并不局限于本實(shí)用新型的圖中所示的幾種形狀。散熱管道2可根據(jù)LED燈具的形狀、尺寸彎成各種形狀。為提高散熱效率，散熱管道2上可以套裝散熱翅片5。散熱翅片5的表面為平面或曲面，曲面的橫斷面可為圓弧、三角形、梯形或矩形。散熱翅片5具有的上述形狀，較傳統(tǒng)散熱翅片提高了散熱翅片的換熱效率。散熱翅片5的材料是鋁、銅或它們的合金，或者其他導(dǎo)熱性能好的金屬。散熱片5、散熱管道2、連接管3的表面可以涂覆一層遠(yuǎn)紅外涂料或陽極氧化成黑色，提高了散熱管道2與環(huán)境之間的熱交換強(qiáng)度，使散熱效率進(jìn)一步提高。復(fù)合蒸發(fā)皿1、散熱管道2、連接管3、充液管4相互之間密封連接后，經(jīng)充液管4抽真空、注工質(zhì)并密封后，本實(shí)用新型制作完成。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由η個(gè)本實(shí)用新型的LED燈具熱管散熱器模組集合成LED燈具的熱管散熱器。接通電源后，恒流電源電路元器件15將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供LED芯片16工作。LED芯片16和恒流電源元器件15所產(chǎn)生的熱量加熱復(fù)合蒸發(fā)皿1中內(nèi)腔通道13內(nèi)的工質(zhì)，工質(zhì)吸熱沸騰、蒸發(fā)為攜帶熱量并具有一定速度的工質(zhì)蒸汽，工質(zhì)蒸汽經(jīng)連接管3進(jìn)入散熱管道2，工質(zhì)蒸汽在散熱管道2內(nèi)通過管壁與環(huán)境進(jìn)行熱交換，失去熱量的工質(zhì)蒸汽冷凝為工質(zhì)液體并依靠重力回到復(fù)合蒸發(fā)皿1的內(nèi)腔通道13中，繼續(xù)參加吸熱蒸發(fā)放熱冷凝的循環(huán)。如此吸熱蒸發(fā)、放熱冷凝的循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED芯片16和恒流電源的電子元器件的高效散熱。本實(shí)用新型復(fù)合蒸發(fā)皿1的兩種結(jié)構(gòu)形式，都比傳統(tǒng)的鋁合金壓鑄制品重量輕、 熱阻小、成本低。本實(shí)用新型的具有復(fù)合蒸發(fā)皿的LED燈具熱管散熱器模組，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易加工、可量產(chǎn)、熱阻低、散熱快、成本低的特點(diǎn)，能有效降低LED結(jié)的溫度和延長LED燈的壽命。
權(quán)利要求1.一種具有復(fù)合蒸發(fā)皿的LED燈具熱管散熱器模組，其特征在于它主要由復(fù)合蒸發(fā)皿(1)和散熱管道( 構(gòu)成，所述的復(fù)合蒸發(fā)皿(1)為板式結(jié)構(gòu)，板中內(nèi)部帶有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道(1 ，內(nèi)腔通道(1 與復(fù)合蒸發(fā)皿(1)外部的散熱管道( 相連通；復(fù)合蒸發(fā)皿(1)平整的表面為受熱面(17)，在受熱面(17)上有印刷電路(14)，以及貼合有恒流電源的電子元器件(15)、LED芯片(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組，其特征在于所述內(nèi)腔通道(1 與散熱管道( 中為真空，并注有工質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模組，其特征在于內(nèi)腔通道(1 是通過連接管(3)與復(fù)合蒸發(fā)皿(1)外部的散熱管道( 相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于在復(fù)合蒸發(fā)皿(1)上裝有與內(nèi)腔通道 (13)相通的充液管(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模具，其特征在于復(fù)合蒸發(fā)皿(1)的內(nèi)腔通道(13)為夾在上金屬層(1 和下金屬層(11)內(nèi)的相互縱橫連接的內(nèi)腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于內(nèi)腔通道(13)、散熱管道(2)與連接管 (3)之間是壓合連接、釬焊、電阻焊、氬弧焊、儲(chǔ)能焊或粘結(jié)劑粘接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具，其特征在于所述散熱管道( 和連接管C3)是內(nèi)外表面有軸向溝槽或螺紋的圓管，或者是普通的光滑圓管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模具，其特征在于散熱管道( 上套裝散熱翅片(5)，散熱翅片(5)的表面為平面或曲面；曲面的橫斷面為圓弧、三角形、梯形或矩形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模具，其特征在于所述散熱翅片(5)、散熱管道O)、連接管 (3)的表面涂覆一層遠(yuǎn)紅外涂料或陽極氧化成黑色。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于散熱管道O)的結(jié)構(gòu)是蛇形管、水平單管、垂直管、雙管和多管交替排列或傾斜管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種LED燈具熱管散熱器模組，它主要由復(fù)合蒸發(fā)皿和散熱管道構(gòu)成。復(fù)合蒸發(fā)皿內(nèi)部帶有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道，與外部的散熱管道相連通；在復(fù)合蒸發(fā)皿受熱面上有印刷電路，以及貼合有恒流電源的電子元器件、LED芯片。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由n個(gè)本實(shí)用新型的LED燈具熱管散熱器模組集合成LED燈具的熱管散熱器。復(fù)合蒸發(fā)皿由于有縱橫交錯(cuò)連通的內(nèi)腔通道，增加了工質(zhì)與蒸發(fā)皿之間的熱交換面積，并由于散熱管道內(nèi)外表面的溝槽和螺紋等構(gòu)造設(shè)計(jì)增加了散熱面積，則大大提高了散熱效率。復(fù)合蒸發(fā)皿的受熱面直接接受恒流電源的電子元器件和LED芯片發(fā)出的熱量，而不經(jīng)過常用的基板或基座。這樣消除了熱源與熱管之間的熱阻，提高了LED燈具熱管散熱模組的散熱效率，減輕了LED燈具電源乃至整個(gè)LED燈具的重量和成本。
文檔編號(hào)F21V29/00GK201964366SQ20102065586
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者呂寶龍, 張北, 齊郁周 申請(qǐng)人:呂寶龍, 張北, 沈陽立晶光電有限公司