[发明专利]大功率LED用整体式热管散热方法及装置

权利要求书

1.一种大功率LED用整体式热管散热方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，将多个圆柱形小管径重力直热管竖直并列安装在上壳体的固定体中，形成小管径重力热管阵列，各热竖直管道管横向之间没有任何连通；各热管管壁与上壳体固定体之间接触以实现热传导，上壳体的固定体周围整体连接有散热肋片；

其次，使所有重力热管下端的蒸发端相互连通形成一个公共蒸发腔；

第三，在下盖板相对上壳体的一面上设置一个用于连通所有重力热管下端蒸发端的凹槽以形成公共蒸发腔，在所述的凹槽中安装毛细芯结构以增加传热的均匀性；在上壳体上设置与公共蒸发腔相连通的抽真空和注液管，并通过所述的抽真空和注液管完成对连接成一体的上壳体及下盖板之间的公共蒸发腔及重力直热管管腔的抽真空和热交换介质的灌注；

最后，将LED光源贴合在下盖板不与上壳体相连的一面上，LED光源产生的热量通过下盖板传导到公共蒸发腔，通过公共蒸发腔和与公共蒸发腔相连通的热管蒸发端内的工作介质的汽-液相变循环传至上壳体的固定体上，再传导到固定体周边安装的肋片上，再由肋片通过自然对流方式散发到环境中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的凹槽中设有若干支撑柱（9）。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的上壳体上的固定体呈圆柱形结构或长腰形结构，所述的重力直热管围绕圆柱形固定体的中心布置或沿长腰形固定体呈直线布置。

4.一种大功率LED用整体式热管散热装置，它包括相互连接的上壳体（12）和下盖板（4），LED光源贴装在下盖板（4）的底面上，其特征是所述的下盖板（4）的上表面设有一个凹槽（5），该凹槽（5）与上壳体（12）的下表面一起形成一个公共蒸发腔；所述的上壳体（12）上设有一个用于固定重力直热管（1）的固定体（13），各固定重力直热管（1）的管壁与固定体（13）之间进行热传导，各固定重力直热管（1）横向之间互不连通，固定重力直热管（1）下端的蒸发端均与作为公共蒸发端的凹槽（5）相连通；在固定体（13）的周围整体连接有对流散热用的肋片（2）；在上壳体（12）上还设有用于对各重力直热管管腔进行抽真空和灌注冷却介质的抽真空和注液管（3）；在所述的凹槽中安装有用于使散热均匀的毛细芯结构（10）。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征是所述的凹槽（5）中设有若干高度为3~5mm的支撑柱（9），以防止因为腔内压强变化而产生的变形，所述凹槽（5）的面积是LED光源面积的10~15倍；所述的凹槽中安装的毛细芯结构为丝网或铜粉烧结结构。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征是所述的上壳体（12）上的固定体（13）呈圆柱形结构或长腰形结构，所述的重力直热管（1）围绕圆柱形固定体的中心布置或沿长腰形固定体呈直线布置。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征是所述的重力直热管（1）为小管径重力热管，管径在6mm~10mm，热管的数目和热管阵列的排列形式根据LED光源的功率和芯片大小、布置情况作不同的设计。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征是所述的重力直热管（1）内没有毛细芯结构，重力直热管（1）工作过程中，工作介质冷凝回流完全依靠重力。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征是所述的肋片（2）的形状为矩形，竖直放置，均匀分布在热管阵列周围，并与固定热管阵列的固定体整体制造，散热器主要依靠肋片与自然环境的对流换热达到散热目的。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征是所述的公共蒸发腔及重力直热管中所罐注的工作介质是丙酮、水和乙醇之一或三者的混合液体，注入的工作介质应漫过公共蒸汽腔，到达竖直布置的重力直热管的蒸发端。