CN201159445Y - 一种大功率led散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率LED散热装置，包括有大功率LED、散热器，大功率LED固定在散热器的一端，散热器内部直接形成有密封、真空的热管。本实用新型的有益效果是：利用最小的空间进行有效的散热，降低了发光二极管的温度，减慢大功率LED的光衰，大幅提高了大功率LED的稳定性和工作寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热装置，尤其是一种采用大功率LED作为光源，结合热管及散热鳍片进行散热的装置。
背景技术
众所周知，LED具有节能、环保、无辐射、使用寿命长、响应速度快、抗冲击等优点，在全球能源日益紧张的今天，而备受瞩目。
虽然LED具有众多优点，但是由于LED功率的逐步提升，随之产生了很高的发热量，而且热源集中，对散热处理提出了很高的要求，直接关系到LED的稳定性和使用寿命。
目前，对于大功率LED的应用，普遍采用的是直接通过散热翅片来进行散热。如专利申请号为200710042990.5的大功率LED道路照明灯专利中，如图1所示，包括有至少一个大功率LED灯头1，散热器2，其中大功率LED灯头1固定于散热器2上，大功率LED灯头1包括灯头底座、铝基板、透镜，所述的灯头底座的上表面设有凹槽，铝基板上绑定有数个功率为1W或3W的大功率LED芯片，大功率LED灯头具有20W～40W的功率，该铝基板固定于凹槽内，透镜固定于铝基板的上方。
散热片3嵌设于散热板3上，并设有轴向贯通的风道，上述的凹槽设于散热板上，所述的散热片3上包括有上、下风道4、5的至少两个风道。改专利由于主要是通过将大功率LED的热量传递给散热片，来进行散热，虽然结构简单、生产成本低廉，但是大功率LED的热源集中，单一的通过金属传热，其热阻较大，散热效果不理想。
除可以利用金属散热片结构来进行散热外，还可以通过热管装置来进行散热。如专利申请号为200420027553.8的发光二极管散热装置专利中，包括有冷凝端装置散热翅片，在热管蒸发端的端面安装有与发光二极管打导热基座相连接的导热版，在导热板上装置有相互绝缘的引线电极。
在图2中，热管9的冷凝端装置紫铜质散热翅片10。发光二极管6的导热基座与金属导热板7焊接或导电胶粘接连接。导热板7与热管9的蒸发端端面8焊接，也可用银浆烧结或导电胶连接。在导热板7上用导电胶粘接相互绝缘的引线电极(见导热板7上端面两涂黑区)，发光二极管6的外引线与引线电极焊接，引线电极连接外电路引线3，在热管9的蒸发端安装发光二极管的固定架，以使发光二极管的导热基座与导热板7的导热接触可靠。
由于热管在制作过程中，无法直接在冷凝端制作散热翅片。因此冷凝端的散热翅片通过后期紧配固定在冷凝端，虽然热管也能够提供良好的传热效果，但是加装散热翅片的工艺繁琐，生产成本高，而且也在一定程度上影响了传热效果。
发明内容
本实用新型针对上述不足，提供一种具有良好散热性能的一种大功率LED散热装置。
为了实现上述目的，本实用新型所采取的措施是：一种大功率LED散热装置，包括有大功率LED、散热器，大功率LED固定在散热器的一端，散热器内部直接形成有密封、真空的热管。
所述的热管由散热器中一端开口的管孔和密封件组成。
所形成的热管顶端固定有空管，空管的最上方设置有通孔，空管和热管的侧面和底面留有间隙。
所述的散热器和散热器表面的散热鳍片为一体成形。
所述大功率LED可以通过螺纹结构、螺丝结构、卡扣结构来固定。
所述螺纹结构包括有螺帽的内螺纹和散热器凸起的外螺纹。
所述螺丝结构包括有螺丝和散热器固定LED一端的螺孔。
所述散热器表面的散热鳍片上设置有散热鳍片分支。
本实用新型的有益效果：在本实用新型中，散热器和散热鳍片为一体成形制作，相对于独立的散热器和散热鳍片，其热阻更小，散热效果更理想。同时，散热鳍片可以采用多层分支的结构，扩大散热面积，提高散热效果。
热管主要是通过热管内液体的相变过程，更有效的吸收大功率LED产生的热量，并将热量高效传递到散热鳍片，迅速带走，使传热速度大大提高，热管的热导系数是普通金属传热的百倍以上。
由于本实用新型采用了散热鳍片直接散热和热管高效传热的双重散热技术。利用最小的空间进行有效的散热，降低了发光二极管的温度，减慢大功率LED的光衰，大幅提高了大功率LED的稳定性和工作寿命。同时，散热体积小，应用范围更加广泛。由于散热器和散热鳍片为一体成形，因此加工工艺更为简单，结构更加紧密，各构成组件更易于装配组合，得以大幅简化制造流程，从而缩短装配时间及降低成本。
附图说明
图1为现有技术中的一种实施例示意图；
图2为现有技术中的另一种实施例示意图；
图3为本实用新型实施例1的剖面图；
图4为本实用新型实施例1的立体结构分解图；
图5为本实用新型实施例2的剖面图；
图6为本实用新型实施例2的立体结构分解图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
实施例1
根据图3所示，我们可以发现本实施例1分别由大功率LED1、螺丝2、散热器3、密封件4组成。其中螺丝2固定在散热器3的螺孔33内，同时通过螺丝2的螺帽将大功率LED1紧压在散热器3的一端，大功率LED1和散热器3的接触面上设置有导热胶等导热介质，能够有效增加大功率LED1的热传导效率，迅速将热量传递给散热器3。
在图4中，散热器3整体为类似圆柱体的形状，散热鳍片31为“Y”字型结构，能够有效的增加散热面积。其中散热鳍片31的分支能够根据不同的需要进行增减，同时可以根据散热的需要再在原来散热鳍片的基础上增加新的散热鳍片分支。这种多层分支的结构，能够在有限的空间内，最大的扩大散热面积，提高散热效果，而且并不影响散热装置的整体效果。散热器3的材料主要是由铜、铝等高导热的金属或合金制作。
散热器3通过铝挤压一次成型，并在散热器3后加工形成一端开口的管孔32，密封件4通过焊接在管孔32的一端，通过抽真空、灌入导热介质等工艺，形成一个密封、真空的热管。其中，管孔32形状可以为圆形、方形、多边形或不规则形状等多种结构，大小和长度可以根据散热的需要，来进行调节。一般情况下，铝挤压成型的管孔32一般为等大的圆形结构。
热管在真空的环境下，利用通过热管内导热介质受热蒸发、受冷液化的相变过程，来吸收大功率LED产生的热量，并将热量高效传递到散热鳍片31，并将热量迅速散发。因此，热管的热阻更小，传热的效果更加理想，热导系数至少是普通金属导热系数的百倍以上。在实施例中的散热器采用铝挤压成型，结构简单，便于批量生产。本实施例的组装生产工艺简单，成本低廉，在原有利用散热鳍片散热的基础上，再通过热管结构进行传热，提高了传热的效率。
实施例2
如图5所示，本实施例由固定帽5、大功率LED2、散热器3和热管组件6组成。固定帽5主要是用于固定大功率LED2，在其内部设置有内螺纹51，根据大功率LED2的直径大小，配和散热器3凸起34的外螺纹，将大功率LED2紧密的固定在凸起34上，并露出其发光部分。此种固定方式，相对于螺丝或卡扣结构，其稳定性更高，由于散热器的材料主要是由铜、铝等高导热的金属或合金，因此螺丝和卡扣结构对凸起34的加工会相对复杂，而且稳定下降，并影响散热装置的整体外观。
在图6中，散热器3表面分布的散热鳍片31同样是采用铝挤压一次成型，但散热器3中央为实行结构，通过后期的机械加工形成管孔32和凸起34。在图中，管孔32的底部直径略小，并和热管组件6的空心管61直径相当，使导热介质在管孔32的底部受热蒸发时，能够直接进入空心管61。
热管组件6由空心管61、通孔62、密封部63组成，为一体结构。热管组件6和散热器3采用同样的材质制作，通过密封部63焊接在管孔32内，形成一个密封、真空的热管。在图6中，热管组件6已经密封焊接在散热器3的管孔32中，空心管61和管孔32的底部及两侧保持0.1～3cm的距离。在管孔32内的导热介质受热蒸发，进入空心管61后，导热介质经通孔62流出，碰到管孔32的内壁，由于管孔32的外壁外分布有散热鳍片31，通过散热鳍片31的热辐射散热，降低了管孔32的温度，导热介质在遇到管孔32的内壁后，受冷凝结成液体，流回到管孔32的底部，完成一个循环，将大功率LED2产生的热量散发出去。
本实施例利用散热鳍片和热管的双重散热技术，在最小的空间进行有效的散热，降低发光二极管的温度，减慢大功率LED的光衰，提高大功率LED的稳定性和工作寿命。
Claims (8)
1、一种大功率LED散热装置，包括有大功率LED、散热器，其特征在于大功率LED固定在散热器的一端，散热器内部直接形成有密封、真空的热管。
2、根据权利要求书1所述的一种大功率LED散热装置，其特征在于所述的热管由散热器中一端开口的管孔和密封件组成。
3、根据权利要求书1所述的一种大功率LED散热装置，其特征在于所形成的热管顶端固定有空管，空管的最上方设置有通孔，空管和热管的侧面和底面留有间隙。
4、根据权利要求书1所述的一种大功率LED散热装置，其特征在于所述的散热器和散热器表面的散热鳍片为一体成形。
5、根据权利要求书1、2或3所述的任意一种大功率LED散热装置，其特征在于所述大功率LED可以通过螺纹结构、螺丝结构、卡扣结构来固定。
6、根据权利要求书5所述的一种大功率LED散热装置，其特征在于所述螺纹结构包括有螺帽的内螺纹和散热器凸起的外螺纹。
7、根据权利要求书5所述的一种大功率LED散热装置，其特征在于所述螺丝结构包括有螺丝和散热器固定LED一端的螺孔。
8、根据权利要求书1、2或3所述的任意一种大功率LED散热装置，其特征在于所述散热器表面的散热鳍片上设置有散热鳍片分支。
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