CN202419587U - 悬挂式单体空心柱式热管led散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：包括散热器（2），设置在所述散热器（2）上方的底座（1），设置在所述散热器（2）下方的聚光罩（3）和罩在所述聚光罩（3）外部的灯罩（4），灯芯设置在所述聚光罩（3）的内部。本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器解决了现有LED热管散热设备复杂和造价高等不利因素和普通散热器的体积大耗费材料等弊病，设计制造简单的单体空心柱式热管，提高其实用性和可靠性，有效地将热管散热技术应用到大功率LED灯中，有效解决LED灯的散热问题。

Description

悬挂式单体空心柱式热管LED散热器

技术领域

本实用新型属于LED散热器领域，尤其涉及一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器。 

背景技术

LED节能灯与白炽钨丝灯泡及荧光灯等传统光源相比，其最吸引世界目光的就是节能、环保、耐用的特性，与白炽灯相比，白光LED节能灯可节电80%～90%、与荧光灯相比可节省50%的电能；寿命可达8～10万小时，是白炽灯的20～30倍，是荧光灯的10倍。 

目前，高亮度白光LED在实验室中已经达100lm/W 的水平，50lm/W 的大功率白光LED 也已进入商业化。对大于1W 级的大功率LED 而言，目前的电光转换效率约为15%，剩余的85%转化为热能，而芯片尺寸仅为1mm×1mm～2.5mm×2.5mm，意即芯片的热流密度很大。对于大功率LED节能灯，其芯片结构的热流密度中甚至可达到1W/mm2量级，而研究表明，当温度超过一定值，LED结点温度每上升2℃，可靠性下降10%。因此，大功率LED 节能灯面临着严重的散热问题。 

当前，LED节能灯散热技术主要有：a）利用热传导的不同散热器设计；b）采用普通热管来达到散热；c）合成微喷技术；d）热电制冷散热技术；e）微射流装置。但是只有方式a）应用到实际产品中，后面的四种方式均处于理论探讨阶段。可见，大功率LED节能灯的散热问题亟待解决，这是大功率LED节能灯大规模商业化面临的最大技术障碍。 

而且，热管散热由于其结构、费用和设计的复杂性，现在只应用到一些电脑等微型电子产品当中，而在大功率LED灯中的应用并没有广泛的出现。 

关于热管散热技术中的热管又称“热超导管”，首先由美国俄亥俄州通用发动机公司的R. S. Gaugler于1944年在美国专利（No. 2350348）中提出，1965年Cotter首次提出了较完整的热管理论，奠定了热管研究的理论基础，也成为热管性能分析和热管设计的依据。典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，其基本工作原理为液体工质在蒸发段被热流加热蒸发，其蒸汽经过绝热段流向冷凝段，在冷凝段蒸汽被管外冷流体冷却放出潜热，凝结为液体，积聚在散热段吸液芯中的凝结液借助吸液芯的毛细力作用，返回到蒸发段再吸热蒸发。热管工作时具有以下特征： 

1.轴向传热量大； 

2.轴向和径向的温度梯度都很小； 

3.轴向导热量和对流相比可略去不计。

热管是通过相变潜热来传递热量，其导热性能很高。由于热管技术具有极高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向可逆性、恒温性、环境的适应性等优良特点，可以满足电子设备对散热装置紧凑、可靠控制灵活、高散热效率、不需要维修的要求。热管技术在航空航天及核工业等领域起着重要作用。 

实用新型内容

本实用新型设计了一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其解决现有LED热管散热设备复杂和造价高等不利因素和普通散热器的体积大耗费材料等弊病，设计制造简单的单体空心柱式热管，提高其实用性和可靠性，有效地将热管散热技术应用到大功率LED灯中，有效解决LED灯的散热问题。 

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：包括散热器（2），设置在所述散热器（2）上方的底座（1），设置在所述散热器（2）下方的聚光罩（3）和罩在所述聚光罩（3）外部的灯罩（4），灯芯设置在所述聚光罩（3）的内部。

所述散热器（2）包括空心圆柱热管（23），设置在所述空心圆柱热管（23）上方的散热翅片（22）和设置在所述空心圆柱热管（23）底部的热枕（21）。 

所述空心圆柱热管（23）由多个热管整合形成，所述热管内部为真空状态。 

所述空心圆柱热管（23）的周围设置有边缘沟槽（24），所述空心圆柱热管（23）的内壁上刻有用于冷凝液回流的微细沟槽。 

在所述空心圆柱热管（23）与所述灯芯接触的面上设有半径大于圆柱内壁的空心圆形。 

将多个热管整合为一个单一的空心的圆柱体，在热管内部抽出一定的真空度，并根据散热的需要充注一定量的水或者其他流体。在空心圆柱热管的内壁上刻有微细沟槽，有利于上端冷凝液体的回流。在空心圆柱热管与灯芯接触的面挖有半径大于圆柱内壁的空心，以有效增大接触面积，使热量及时有效传导，被水吸收蒸发。在散热器的顶端安装有散热片，可以有效的增强热管冷凝端的冷凝效果，并可以节省散热片的布置数量，节省材料。空心圆柱热管壁在满足强度的基础上采用薄壁结构，可以有效降低传热热阻，使热量尽快传导至散热片，增大传热效果。 

该悬挂式单体空心柱式热管LED散热器具有以下有益效果： 

（1）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器将多个细小热管整合为单一热管，降低了加工制造的复杂性，并提高了装置使用的可靠性。

（2）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器采用单一空心圆柱热管，有效降低了加工制造的成本。提高了热管技术在大功率LED灯上应用和产品化的可行性。 

（3）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器通过不同的充液率和真空度可以有效解决不同功率的LED灯的散热问题，增强了热管的通用性和互换性。 

（4）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器通过简单的改变冲液率和真空度可以有效控制不同功率LED灯节点的温度在65度以下。 

（5）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器利用热管技术，可以大大的提高传热率，将热量迅速传递到远离热源的冷凝端，并且在热管内壁中热量分散均匀，增大散热面积。 

（6）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器只在圆柱的冷凝端（即上端）加散热片，可以节省材料和加大材料的利用率。 

（7）本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器由于热管的高效传热效果，可以缩短和降低散热片的数量，并且可以降低热管的长度，进一步加强材料的合理利用和节省。并使大功率LED灯的散热器结构大小降低，使LED灯的体积下降，适用的场合更多。 

附图说明

图1：本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器整体结构图； 

图2：本实用新型悬挂式单体空心柱式热管LED散热器剖面图。

附图标记说明： 

1—底座；2—散热器；3—聚光罩；4—灯罩；

21—热枕；22—散热翅片；23—空心圆柱热管；24—边缘沟槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明： 

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，包括散热器2，设置在散热器2上方的底座1，设置在散热器2下方的聚光罩3和罩在聚光罩3外部的灯罩4，灯芯设置在聚光罩3的内部。散热器2包括空心圆柱热管23，设置在空心圆柱热管23上方的散热翅片22和设置在空心圆柱热管23底部的热枕21。空心圆柱热管23由多个热管整合形成，热管内部为真空状态。空心圆柱热管23的周围设置有边缘沟槽24，空心圆柱热管23的内壁上刻有用于冷凝液回流的微细沟槽。在空心圆柱热管23与灯芯接触的面上设有半径大于圆柱内壁的空心圆形。

其中灯罩的作用为保护灯芯，防风挡雨。为LED灯芯提供一个安全可靠的工作环境。聚光罩的作用为将LED灯芯发出的光聚合，向外发出。灯芯的作用为将电能转化为光，向外发出。散热器的作用 将灯芯的热量快速散发出去。底座的作用为提供变压整流作用，提供给LED灯芯合适的直流电。并安装悬挂装置。 

大功率LED节能灯的散热问题，预期能将大功率LED节能灯的节点温度控制在65℃以下。 

正常使用时，灯罩在下，灯座在上。灯座上安装有吊钩，使用时倒悬挂于应用场所。 

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：包括散热器（2），设置在所述散热器（2）上方的底座（1），设置在所述散热器（2）下方的聚光罩（3）和罩在所述聚光罩（3）外部的灯罩（4），灯芯设置在所述聚光罩（3）的内部。

2.根据权利要求1所述悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：所述散热器（2）包括空心圆柱热管（23），设置在所述空心圆柱热管（23）上方的散热翅片（22）和设置在所述空心圆柱热管（23）底部的热枕（21）。

3.根据权利要求1或2所述悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：所述空心圆柱热管（23）由多个热管整合形成，所述热管内部为真空状态。

4.根据权利要求3所述悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：所述空心圆柱热管（23）的周围设置有边缘沟槽（24），所述空心圆柱热管（23）的内壁上刻有用于冷凝液回流的微细沟槽。

5.根据权利要求4所述悬挂式单体空心柱式热管LED散热器，其特征在于：在所述空心圆柱热管（23）与所述灯芯接触的面上设有半径大于圆柱内壁的空心圆形。

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