CN201081205Y - 大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构 - Google Patents

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熊慰
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甘志银
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Abstract

一种大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，主要包括LED芯片阵列，热沉基板，热沉翅片，冷却介质，毛细网，密封圈，其特征在于所述热沉基板内设有蒸汽腔，蒸汽腔内设有一毛细网，蒸汽腔内充有冷却介质，热沉翅片通过螺栓与热沉基板压紧密封连接，LED芯片阵列贴装在热沉基板上。本实用新型的优点是采用蒸汽腔散热结构，体积小，导热效率高，散热效果好，同等条件下会优于纯金属散热器的导热传热效果，其次采用毛细网使冷却液均匀的受热，热流均匀，达到减小扩散热阻的目的。

Description

大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构
技术领域
本实用新型涉及一种电子器件的散热装置，特别涉及一种大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构。
背景技术
现有的大功率发光二极管(LED)路灯热沉均采用传统的自然对流翅片散热方法，将封装好的芯片实现电学，光学和热学的机械组合。其中热学部分的做法是采用翅片扩大对流换热面积从而加强对流换热效果，具有一定厚度和间距的翅片阵列以及基板组成了整个路灯散热结构的外部热沉部分。传统的自然对流热沉翅片和基板是一体结构的，参见图1。这种方法对于多芯片且每个芯片间距较大即整个芯片阵列的尺寸较大的路灯散热效果不错，此时整个热沉尺寸也较大。但上述散热方案有一显著的特点，牺牲尺寸达到较好的散热效果。热沉尺寸较大，产品的制作成本较高，在单芯片封装功率不太大的情况下即芯片阵列较大时，大尺寸的热沉还可与较大尺寸的芯片阵列匹配。但随着技术的不断进步，单芯片封装功率的不断增加，小尺寸上的芯片阵列也可满足照明所流明要求，如果在这样的芯片上连接原来的外部热沉来达到散热的目的将会产生两个很不利的影响：一、小尺寸的热源和大尺寸的热沉匹配，热流流经交界面时会因横截面不同产生一个较大的扩散热阻，这样会降低整个热沉的散热效果；二、小尺寸的芯片阵列和大尺寸的热沉匹配，不但造成材料上的浪费同时破坏整体美观效果。
发明内容
本实用新型的发明目的针对已有技术中存在的缺陷，提供一种大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构。
本实用新型采用蒸汽腔散热结构，主要包括：LED芯片阵列，热沉基板，热沉翅片，冷却介质，毛细网，密封圈，其特征在于所述热沉基板内设有蒸汽腔，蒸汽腔内充有冷却介质。由于蒸汽腔内注入适量的合适的冷却介质-液体，当LED芯片在工作过程中散发热量通过热沉基板传导到蒸汽腔下部，蒸汽腔中的冷却液体发生相变，使其蒸发或汽化带走热量，随着气体的上升遇到上部连接着热沉翅片，因其温度较低气体液化放热，气体液化后重新积聚在基板下层结构上。
本实用新型的热沉基板内设有的蒸汽腔内还设有一毛细网，毛细网平行于蒸汽腔。由于毛细网的作用，液体能够很好的散开均匀吸收热沉下层结构热量相变为气体并进行再一次的循环。
本实用新型的优点是采用蒸汽腔散热结构，体积小，导热效率高，散热效果好，同等条件下会优于纯金属散热器的导热传热效果，其次采用毛细网使冷却液受热均匀，热流均匀，达到减小扩散热阻的目的。
附图说明
图1传统的自然对流热沉翅片和基板主视图；
图2a本实用新型的热沉翅片主视图和俯视图；
图2b本实用新型的热沉基板剖面图和俯视图；
图3a、图3b本实用新型的热沉结构示意图；
图4本实用新型采用自然对流的热沉结构示意图；
图5本实用新型采用强迫对流的热沉结构示意图。
1热沉翅片、2热沉基板、3螺栓孔、4密封槽、5液体、6毛细网、7密封圈、8LED芯片阵列、9尺寸较大的LED芯片阵列、10散热风扇、21蒸汽腔
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例：
本实用新型的热沉在路灯传统散热热沉(参见图1)的基础上加工时分为热沉翅片1和热沉基板2两部分，以热沉基板2中心为圆心加工出一空槽形成蒸汽腔21，参见图2a、图2b，该蒸汽腔21根据需要也可以加工为其他形状，该蒸汽腔21为蒸汽腔，在蒸汽腔21蒸汽腔内注入适量的合适的液体5，该液体可蒸发或汽化发生相变，本实施例的液体5采用乙醇，在蒸汽腔21放入尺寸合适的毛细网6，毛细网6平行于蒸汽腔21，热沉基板2上表面加工一圆环形的密封槽4与螺栓孔3，密封圈7放入密封槽4，利用螺栓将热沉基板2与热沉翅片1压紧密封，参见图3。最后将LED芯片阵列8贴装在热沉基板2的下表面。芯片在工作过程中散发热量通过热沉基板2传导到蒸汽腔21下部，蒸汽腔21下部中的液体5发生相变，使其蒸发或汽化带走热量，随着气体的上升遇到上部连接着热沉翅片1，因其温度较低气体液化放热，气体液化后重新积聚在热沉基板2下层，由于毛细网6的作用，液体5能够很好的散开均匀吸收热沉基板2下层热量相变为气体并进行再一次的循环。
当LED芯片阵列8功率不是很大的情况下，自然对流就可达到散热目的，热沉基板尺寸相对于热源尺寸还是较大时可将本实用新型应用于热沉基板减小扩散热阻的产生，使热流分布均匀。参见图4。
当LED芯片阵列9功率较大的情况下，自然对流不能达到散热目的时，可采用外加风扇的主动散热方式。参见图5。

Claims (5)

1.一种大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，主要包括：发光二极管(LED)芯片阵列，热沉基板，热沉翅片，冷却介质，毛细网，密封圈，其特征在于所述热沉基板内设有蒸汽腔，蒸汽腔内充有冷却介质。
2.根据权利要求1所述的大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，其特征在于所述蒸汽腔内设有一毛细网，毛细网平行于蒸汽腔。
3.根据权利要求1所述的大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，其特征在于所述热沉基板上表面设有一密封槽，密封圈嵌入密封槽，热沉翅片下表面通过螺栓与热沉基板上表面压紧密封连接。
4.根据权利要求1所述的大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，其特征在于所述发光二极管芯片阵列直接贴装在热沉基板的下表面。
5.根据权利要求1所述的大功率发光二极管路灯的蒸汽腔散热结构，其特征在于所述冷却介质为受热易汽化的液体。
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Assignor: Guangdong Shaoxin Opto-electrical Technology Co., Ltd.

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Denomination of utility model: Steam-chamber heat dissipation structure for high power LED street lamp

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