[发明专利]一种LED光源高效热管降温装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电器散热器技术，尤其是一种LED光源高效热管降温装置及其制作方法。

背景技术

LED光源因体积小、耗电量低、环保耐用等特点而得到广泛应用，而目前LED 光源产品尚存不足，普遍存在着光效偏低、使用寿命偏短的问题。由于在LED光源运行期间通过将电能转化为光能，在能量转化过程中会产生大量的热量，LED光源的发热量比较集中，芯片对温度也非常敏感，若LED光源设备散热效果差，结温就越高，光衰也越大，寿命就越短。如果不能及时散热，会降低光通量，波长正向压降降低，也会造成绝缘性能退化、元器件损坏、材料的热老化等问题，影响灯具的性能。

现有技术中，LED光源普遍采取增加铝制型材进行散热，由于受挤出工艺的限制，造成散热厚度较厚，面积较小，导致大量的热量无法及时被排出，散热效果较差。如专利公告号为CN201662026U公开的一种大功率LED灯外壳散热装置，由铝制外壳、LED光源、铝基板、散光器、导热管、散热器和LED电源组成，在LED光源外侧安装散光器，并将其置于铝基板上，铝基板通过导热胶连接导热管，并在导热管上方安装散热器，导热管中为循环冷却液体，该冷却液体可以采用蒸馏水也可采用酒精。LED光源发出的热量首先传入铝基板，铝基板通过导热胶与导热管相连，继而将热量传递给导热管，在热量传递过程中，导热管中的冷却液体吸收铝基板的热量并将热量带到散热片上，冷却液体温度降低，最终热量由散热器片传递到周围环境中，起到了降温的目的。同时，这种装置采用蒸馏水或酒精等冷却液体，也只是通过直接冷却的方式进行散热。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有LED光源因散热效果差，导致光效偏低、使用寿命短的问题，提供一种结构设计合理的LED光源高效热管降温装置及其制作方法，采用相变制冷的热管技术进行降温，通过制冷蒸发汽化吸热过程及时、高效降低LED光源铝基板的温度。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种LED光源高效热管降温装置，包括散热底板，其特征是在散热底板上设有相变腔，从相变腔的顶部连接散热管的一端，散热管的另一端回接在相变腔的侧部，散热管外部布有散热翅片，相变腔的一端设有真空工艺管。现有技术中的LED光源基本上是采用铝基板外散热，本技术方案通过散热底板与LED光源铝基板固定来传递热量，相变腔是一个密闭空间，并通过散热管形成一个外循环散热系统，散热翅片的设置增大了散热表面积，加快了散热速度。

物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸收热量，在相变制冷过程中液体汽化成蒸气的过程吸收热量，从而达到制冷的目的，为了使其连续不断地工作，成为一个循环，必须使制冷剂在低压下蒸发汽化、蒸气升压、高压气体液化和高压液体降压。

通过真空工艺管将相变腔和散热管内部的空气抽出，选择环保制冷剂充注其内。运行中的LED光源铝基板产生大量的热量，这些热量通过散热底板传递给相变腔内的制冷剂，制冷剂受热蒸发，制冷剂蒸汽通过相变腔顶部连接的散热管与外部环境进行热交换，其后，使散热管内部的制冷剂冷却为液体，然后沿相变腔侧部散热管回流口流回相变腔，流回的制冷剂液体再次受热蒸发，从而形成一个热量传递和交换的循环过程。

作为优选，所述的真空工艺管通过端盖与相变腔的一端连接。使用中的相变腔是一个全封闭空间，制作时，由于需要抽出内部空气，所以采用端盖加封结构，有利于成型和降低成本。

作为优选，所述的相变腔上设有多组平行设置的散热管。按LED光源功率大小，选择散热管的组数，可灵活配置。

作为优选，所述的散热底板上设有多组平行设置的相变腔。按LED光源的大小、结构形状，设置相变腔的数量，以达到最佳散热效果。

作为优选，所述的散热管为设有多个微通道的扁平管，相变腔顶部和侧部分别设有与散热管配合的槽孔。散热管是把相变腔内的制冷剂热量传递的硬件体，扁平管具有占用空间体积小，外接触面大的优点，散热管内部的微通道可以增大散热管自身的导热效果。

作为优选，所述的散热管成U形结构，U型结构的散热管内侧和外侧分别设有散热翅片。一支散热管把制冷剂从一端带出相变腔之后，冷却的制冷剂从散热管另一端回流，U型结构可以保障散热管自身的结构强度。散热翅片协助散热管大面积散热。

作为优选，所述的相变腔内装有相变物质制冷剂，制冷剂之外的空间为真空。在制冷剂蒸发过程中，产生制冷剂相变吸热并及时将LED光源散出热量带走，达到LED光源降温的目的。