[发明专利]LED散热装置

说明书

技术领域

本发明属于散热器技术领域，具体地说，特别涉及用于LED的散热装置。

背景技术

LED光源具有安全可靠性强、耗电量少、发光效率高、稳定性好、颜色可变化、有利于环保等优点。LED光源在工作的时候，会散发大量的热量。因此，LED光源一般需要配备散热器。现有的散热器通常采用直接传热或借助热管、导热液进行传热的方式来散发热量，传热线路都是自下而上的，这样对流空气的对流速度较慢，烟囱效应较差，会影响散热的速度及效果。有的散热器还需要设置填充料来消除与LED之间的间隙，填充料一般为导热硅脂，导热系数为3W/m·K至5W/m·K，而散热器为铝质，导热系数为230W/m·K，填充料会造成散热瓶颈，从而进一步降低了散热的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种散热速度快、效果显著的LED散热装置。

本发明的技术方案如下：一种LED散热装置，包括散热器主体，其特征在于：在所述散热器主体的内部设有导热腔，该导热腔将散热器主体的底面贯通，并在导热腔中装有绝热管（4），所述绝热管（4）的内部空间为内循环道（5），绝热管（4）与其外围的导热腔内壁之间形成外循环道（6），内、外循环道（5、6）的上端相通，内、外循环道（5、6）的下端也相通。

采用以上技术方案，LED安装于散热器主体的底部，并将导热腔的下端口密封，导热腔中装有导热液体。当LED工作的时候，LED所发出的热量直接传递到导热液体，使LED附近的液体温度升高，液体发生膨胀，密度变小。由于液体受LED加热时，靠近散热器主体水平截面的中心对空气热阻相对边沿较大，因此中心温度比边沿高，液体密度更小，液体会沿内循环道上升。液体上升到顶部后热量传输给散热器主体的上部区域，液体温度降低，密度变大，由于内循环道不断有液体上升，迫使达到顶部的液体向周边扩散，进入外循环道。外循环道液体继续将热量传送给散热器主体的下部区域，温度进一步降低，外循环道的液体继续下降，直到LED处，形成循环。

本发明导热液体循环过程为：在LED处受到加热->从内循环道上升->到达绝热管顶部->热量传送给散热器主体的上部区域，温度低降->进入外循环道->热量传送给散热器的下部区域，温度再次降低->液体回到LED处。

本发明通过导热液体的自循环，能够有效增强烟囱效应，其原理如下:

从以上循环过程可知，液体受LED加热后，先将热量传递给散热器主体的上部区域，温度有所降低，在外循环道时再次将热量传递给散热器主体的下部区域，根据热传递原理，热量是由高温区向低温区传递，因为散热器主体上部的温度比下部的温度高，外部自下而上的对流空气在通过散热器主体下部后，温度仍然比散热器主体上部低，当空气上升到散热器主体上部后，空气被再次加热，密度进一步减小，降低了向下的气压，增加了空气对流速度，从而有效提高了散热速度，确保了散热效果显著。

在所述绝热管（4）的上方装有鼓膜（7），该鼓膜（7）将导热腔的上端口密封。鼓膜在导热液体循环过程中发生变形，使导热腔的空间增大，起让位的作用，以适应导热液体的热膨胀。鼓膜应选择柔性材料，并不能与导热液体发生化学反应。

所述散热器主体由主散热器（1）和副散热器（2）组成，主散热器（1）设置于副散热器（2）的下方，主、副散热器（1、2）的结构相同，均由中心套（a）和散热片（b）构成，散热片（b）在中心套（a）的外围按圆周均匀分布，主、副散热器（1、2）的中心套（a）相对接，组成导热腔。以上结构一方面造型简单、加工制作容易、生产成本低；另一方面，将散热器主体分成上下两部分，使高温区与低温区分隔明显，能进一步增强烟囱效应，使散热速度及散热效果更好；同时，散热片增大了散热面积，也能够起到快速散发热量的作用。

所述主散热器（1）上的散热片与副散热器（2）上的散热片一一正对，并且主散热器（1）上的散热片与副散热器（2）上的散热片之间具有隔热间隙（8）。以上结构在对流空气上升的过程中不会形成阻力，使空气的对流速度更快；隔热间隙将上部温度较高的散热片与下部温度较低的散热片隔开，能达到最佳的烟囱效应。

为了方便选材、降低成本、便于加工制作，所述主散热器（1）和副散热器（2）为铝质一体结构。

所述主散热器（1）和副散热器（2）为铝质分体式结构，两者之间通过螺栓固定。以上结构各部分体积小巧，有利于批量生产，并且主、副散热器之间连接牢靠，拆装非常方便。