[发明专利]一种LED发光体的等温体散热衬底和LED发光体等温体散热方法

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管技术领域，具体涉及发光二级光的散热衬底和散热方法。

背景技术

LED发光照明具有电转化光的效率高，比传统的照明方式具有极好的节能效果，受到全球各地政府和机构的大力青睐，产品市场每年以超过50％的速度在增长，应用越来越广泛。

LED照明使用的最大一个潜在问题是LED发光体具有很强的温度特性，在温度超过85℃后，发光效率会开始衰减，多次或持续处于衰减状况下，会导致LED发光体失去应有的发光功能；一当温度超过120℃时，LED发光体将会迅速烧毁，导致发光功能不存在。

为了解决这个问题，传统的办法如下：

1、采用金属导热装置，把热量从发光体以热传导的方式传递到外外部，以自然对流的方式进行热量扩散来降低LED表面的热量。

2、采用风机强制对流的方式来解决散热问题，该办法普遍应用到大功率LED照明。

3、采用液体流动，把热量从内部带出，流动的动力可采用热力，也可以采用微型泵来解决，然后让液体在更大的面积上进行热量散热。

这些方式，有的是效率低，如第一和第二种方式，有的是机构复杂，可靠性差，不易使用，要解决好这个散热问题，最好的方式是即能把热量带出来进行散热，又能不借助于其他运动部件的参与，原因是运动部件的寿命一般比较短，远少于LED发光体的寿命，采用了运动部件，将使整个LED的发光体及灯具，减少寿命，几乎使LED寿命从5万小时减少到与风机的寿命3000小时相同，将大大减少了LED照明的优势。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种散热效率高、结构简单的散热衬底结构和一种无损耗、散热速度、工作稳定的散热方法。

为实现本发明目的采用如下技术方案：

一种LED发光体的等温体散热衬底，其特征在于包括金属密封体和透光板，LED封装于透光板和金属密封体之间，金属密封体包括LED发热部分形状相吻合的凹进部和一个带有充注接口的负压密闭腔体，LED置于凹进部，负压密闭腔体相对于LED的内侧表面附着有金属网格，腔体内充填传热液态工质，所述金属密封体的表面积为以LED发光功率计，每1瓦为200-800平方毫米。

所述冷却液为氯氟烃类制冷剂。

所述冷却液为去氧后纯水。

本发明还提供一种LED发光体等温体散热方法，即通过一与LED发热部分相接的密闭金属容器，将LED发光体产生的热量传递到金属容器内部，金属容器设有金属网和液态冷却工质，热量使金属网上液态冷却工质蒸发，蒸汽向金属容器的空间扩散，扩散后与金属表面接触迅速冷凝，冷凝后的液体，通过金属网的毛细虹吸迅速粘附，形成蒸发冷凝循环。

本发明申请通过一个与LED发光体表面温度接近的等温体，该等温体的散热面积将相当于LED发光体表面散热的最有利条件下放大了多倍，散热能力与表面积、散热温差乘积成正比，因此只要在温差恒定的情况下，增加散热面积，从而使得热量被带到等温体表面散热。

本发明包含LED发热面在内的一个气液两相平衡的负压空间组件，在该组建的气液空间内，与LED直接接触的部分，以及与该空间的容器内壁接触部分，放置了金属网；在该密闭的负压空间内，按适当比例充入常温液态工质。

在工作时，LED发光体表面产生了热量，将使表明温度升高，表明温度升高后，会使表面的金属网内的液态工质蒸发，迅速带走了热量，蒸汽在负压空间迅速扩散到空间的金属内表面，把热量通过金属表面直接传递到外部空间；网格蒸发产生了负压，网格依靠自身的毛细作用，将在外表面散热后冷凝的液体带回到LED发光体发热部位，从而不断循环，产生了热量从LED发光体表面传递到表面散热的连续过程。

由于液气两相发生的相变是在液气共存的情况下发生的，而液体气化产生的气化热需要，将大量的热量带走，但表面温度还维持相对稳定的状态，这样就使得该组件整体的温度几乎相等，从而使得LED发光体很小表面积产生热量可以以等温的方式传递到最合适的散热面积进行散热，实现了LED发光体热量产生后的散热处理。合理设计好等温体的散热面积，可实现LED发光体表面最大温升15-25度的控制。

本发明由于没有运动部件，LED发光体的使用寿命可实现最大限度的体现；由于各部件出于高稳定连接方式下，散热处于最合理的方式，因此LED的发光工作状态处于最稳定状况，其工作温度可以完全控制在合理的温度下，LED发光体可长期无温度衰减的情况下使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式