TW201723412A - 三維立體均溫板及其製備方法及汽車頭燈 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種車燈技術領域，尤其是關於一種三維立體均溫板及其製備方法及汽車頭燈，該三維立體均溫板包括中空長板形的蒸發腔以及中空平板形的冷凝腔；蒸發腔與冷凝腔垂直設置，組成橫截面為T形的立體結構，蒸發腔與冷凝腔的內壁均設置有毛細芯層。該汽車頭燈，包括LED-COB光源、燈泡金屬外罩、翅片散熱器、風扇及該三維立體均溫板；LED-COB光源貼設在蒸發腔的外表面上；翅片散熱器的前端貼設在冷凝腔的外表面上；風扇設置在翅片散熱器的後端；燈泡金屬外罩套設在LED-COB光源及三維立體均溫板外。本發明擴大了安裝面積與散熱面積，可以更有效的利用空間；縮短了冷卻液的循環流程，擴大了接觸面積，從而提高了散熱效率。

Description

三維立體均溫板及其製備方法及汽車頭燈
本發明關於一種車燈技術領域，尤其是關於一種三維立體均溫板及其製備方法及汽車頭燈。
由於均溫板(Vapor Chamber)具有高熱傳導力、高熱傳導率、重量輕、結構簡單及多用途等特性，可傳遞大量的熱量又不消耗電力等優點，目前已廣泛地應用於電子組件的導熱，由此對發熱組件(如電子元器件、LED芯片等)進行熱量的快速導離，以有效的解決發熱組件的熱聚集現象。
但是，現有的均溫板，由於其使用空間的限制，導致散熱部分的面積較小，影響了散熱器件的尺寸、散熱方式及安裝，從而導致散熱效率不高。
本發明的目的在於提供一種三維立體均溫板及其製備方法及汽車頭燈，以解決先前技術中存在的散熱面積小、散熱器件不易安裝的技術問題。
本發明提供一種三維立體均溫板，包括中空長板形的蒸發腔以及中空平板形的冷凝腔。
該蒸發腔與該冷凝腔垂直設置，組成橫截面為T形的立體結構，且該蒸發腔與該冷凝腔均為真空腔室並填充冷卻液，二者相互連通；該蒸發腔與該冷凝腔的內壁均設置 有毛細芯層。
進一步地，該蒸發腔為長方形，該冷凝腔為圓形；且該冷凝腔的厚度大於該蒸發腔的厚度。
進一步地，該蒸發腔和該冷凝腔採用紅銅或鋁製備，該毛細芯層採用銅或鋁製備。
進一步地，該冷卻液的材質為水。
進一步地，該毛細芯層的厚度為0.1mm~100mm，孔隙比率為50%。
本發明亦提供一種所述的三維立體均溫板的製備方法，包括以下步驟。
製備冷凝腔的殼體，並在該冷凝腔的殼體的內側表面覆蓋銅粉或鋁粉顆粒，或者覆蓋銅絲網或鋁絲網，並進行燒結，形成具有毛細作用的毛細芯層。
製備蒸發腔的殼體。
將無氧銅管或無氧鋁管根據設計長度切割成段，得到管件，並***中心鋼棒，使中心鋼棒與管壁之間形成預留厚度的縫隙，並向縫隙中填充壓製銅粉顆粒或鋁粉顆粒，再進行燒結，形成毛細芯層；將燒結了毛細芯層的管件的一端收口成圓錐狀，並焊接封口；進行氧還原處理，另一端抽真空擠壓封死並做焊接封口處理，然後擠壓成扁平狀，切割成固定尺寸，得到蒸發腔的殼體。
或者，分別在兩片衝壓成型好的無氧銅殼體或無氧鋁殼體的內側表面壓製覆蓋銅粉顆粒或鋁粉顆粒，或者壓製銅絲網或鋁絲網，燒結形成毛細芯層；將兩片殼體在氣氛 保護的環境中進行加壓焊接或金屬焊料焊接，得到蒸發腔的殼體。
將冷凝腔的殼體與蒸發腔的殼體進行內部毛細芯層的連結；在氣氛保護的環境中焊接連接，在冷凝腔體預留的孔中插一銅管或鋁管進行焊接並還原除氧，以形成抽氣注液接頭。
從抽氣注液接頭處向冷凝腔和蒸發腔內注入冷卻液並抽真空，抽真空後擠壓折彎封口，並進行熔結密封，得到三維立體均溫板。
可選地，該毛細芯層的燒結過程中，銅粉顆粒和銅絲網的燒結溫度為800℃~1050℃，燒結時間為1小時~6小時。
可選地，該毛細芯層的燒結過程中，銅絲網和鋁絲網的燒結溫度為400℃~550℃，燒結時間為1小時~6小時。
可選地，該銅粉顆粒或鋁粉顆粒的直徑為10微米~1000微米，覆蓋厚度為0.1毫米~100毫米。
本發明亦提供一種汽車頭燈，包括：LED-COB光源、燈泡金屬外罩、翅片散熱器、風扇及如請求項1至4中任一項所述的三維立體均溫板。
該LED-COB光源貼設在該蒸發腔的外表面上，用於將該LED-COB光源產生的將熱量傳遞到該三維立體均溫板的蒸發腔內。
該翅片散熱器的前端貼設在該冷凝腔的外表面上，對該三維立體均溫板的冷凝腔進行冷卻。
該風扇設置在翅片散熱器的後端，加快翅片散熱器的冷卻。
該燈泡金屬外罩套設在LED-COB光源及該三維立體均溫板外，且燈泡金屬外罩採用鎂合金材料。
進一步地，該LED-COB光源為兩組，分別貼設在蒸發腔的上下兩個表面；且該LED-COB光源與該蒸發腔的總厚度不超過3mm。
進一步地，該翅片散熱器為圓形結構，其外面設置180°平行風道。
進一步地，還包括固定架及通電轉接板；該固定架與通電轉接板疊合在一起，設置在翅片散熱器與風扇之間；該通電轉接板為風扇及LED-COB光源供電。
進一步地，該風扇通過螺釘與固定架及通電轉接板連接。
進一步地，還包括套裝在燈泡金屬外罩外部的石英玻璃防護管。
進一步地，該燈泡金屬外罩上設置卡槽、插口及卡板，與各種類型的車燈總成外殼連接。
進一步地，還包括風扇固定架和風扇安裝架，該風扇固定於風扇固定架上，該風扇固定架通過風扇安裝架安裝於翅片散熱器的後端。
進一步地，該LED-COB光源的一端與該蒸發腔的盲端齊平。
進一步地，還包括配電盒；該配電盒分別與該 LED-COB光源和該風扇電連接。
與先前技術相比，本發明的有益效果如下。
本發明擴大了安裝面積與散熱面積，可以更有效的利用空間；縮短了冷卻液的循環流程，擴大了接觸面積，從而提高了散熱效率，散熱效果更好。
1‧‧‧LED-COB光源
2‧‧‧燈泡金屬外罩
3‧‧‧三維立體均溫板
4‧‧‧翅片散熱器
5‧‧‧風扇
6‧‧‧固定架
7‧‧‧通電轉接板
8‧‧‧石英玻璃防護管
21‧‧‧插口
22‧‧‧卡槽
23‧‧‧卡板
101‧‧‧蒸發端
102‧‧‧冷凝端
103‧‧‧蒸發腔
104‧‧‧冷凝腔
105‧‧‧毛細芯層
106‧‧‧殼體
107‧‧‧氣相冷卻液
108‧‧‧液相冷卻液
109‧‧‧風扇固定架
110‧‧‧風扇安裝架
111‧‧‧電線蓋
112‧‧‧配電盒
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或先前技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或先前技術描述中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。
圖1為本發明實施例提供的三維立體均溫板的立體結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的三維立體均溫板的橫截面剖視圖。
圖3為本發明實施例提供的汽車頭燈的裝配圖。
圖4為圖3中汽車頭燈的分解圖。
圖5為本發明實施例提供的汽車頭燈的第二種變形結構的分解圖。
圖6為汽車頭燈的第二種變形結構中LED-COB光源和三維立體均溫體安裝在一起的示意圖。
圖7為本發明實施例提供的汽車頭燈的第四種變形結構的示意圖。
圖8為本發明實施例提供的汽車頭燈的第五種變形結構的示意圖。
圖9為本發明實施例提供的汽車頭燈的第六種變形結構的示意圖。
圖10為本發明實施例提供的汽車頭燈的第七種變形結構的示意圖。
圖11為本發明實施例提供的汽車頭燈的第八種變形結構的示意圖。
圖12為本發明實施例提供的汽車頭燈的第九種變形結構的示意圖。
圖13為本發明實施例提供的汽車頭燈的第十種變形結構的示意圖。
圖14為本發明實施例提供的汽車頭燈的第十一種變形結構的示意圖。
圖15為本發明實施例提供的汽車頭燈的第十二種變形結構的示意圖。
圖16為本發明實施例提供的汽車頭燈的第十三種變形結構的示意圖。
圖17為本發明實施例提供的汽車頭燈的第十四種變形結構的示意圖。
下面將結合圖式對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普 通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
參見圖1和圖2所示，本發明實施例提供一種三維立體均溫板包括長方形的蒸發端101以及圓板形的冷凝端102，二者相互垂直，組成T形的立體結構。
參見圖2所示，具體來說，三維立體均溫板包括中空長板形的蒸發端101以及中空圓板形的冷凝端102。蒸發端101以垂直的方式固定在冷凝端102的上表面中心處，從而組成橫截面為T形的立體結構。蒸發端101的中空腔 構成蒸發腔103，冷凝端102的中空腔構成冷凝腔104，且蒸發腔103與冷凝腔104均為真空腔室，兩者相互連通。在蒸發腔103與冷凝腔104內填充冷卻液，蒸發腔103與冷凝腔104的內壁全部鋪設毛細芯層105，在其外壁設置殼體106。
參見圖2所示，三維立體均溫板內採用相變散熱方式及毛細結構傳輸的原理：冷卻液吸納於毛細芯層105中；當蒸發端101吸收熱源散發的熱量時，使蒸發端101處的毛細芯層105中的冷卻液吸熱氣化，氣相冷卻液107從毛細芯層105中溢出，順著蒸發腔103向冷凝腔104方向流動，並在冷凝腔104中放熱冷凝液化，液相冷卻液108被吸入冷凝端102的毛細芯層105中，再通過毛細芯層105的毛細作用向蒸發端101的毛細芯層輸送，從而完成一個散熱冷卻循環。
採用T形結構的三維立體均溫板，可以增大蒸發端和冷凝端的接觸面積，從而能夠使均溫散熱體與熱源及散熱部件之間更有效的接觸，更容易與熱源及其他散熱器件安裝，且吸熱散熱效果更好；同時，冷卻液的流程更短，循環速度更快；結構更加穩定，防震效果好。
該實施例可選的方案中，冷凝腔104的厚度(口徑尺寸)大於蒸發腔103的厚度(口徑尺寸)。這樣，冷凝腔104較大、蒸發腔103較小，可以在冷凝腔104與蒸發腔103之間形成壓差，從而可以加快氣相冷卻液107的流動速度，增加循環速度和散熱效率。
該實施例可選的方案中，三維立體均溫板從內到外(包括毛細芯層105和殼體106)均採用低熱阻的紅銅或鋁材料製備，可以進一步提高其散熱性能。
該實施例可選的方案中，三維立體均溫板的蒸發腔103中，可以用毛細芯層105分隔成多條通道，使氣相冷卻液107在各條通道內流動，增加流動速度。同時，如果均溫散熱體的蒸發端101兩側的相變效率不均衡時，可以通過構成通道的毛細芯層105起到調節的作用。
該實施例可選的方案中，冷卻液採用水。當然，冷卻液也可以採用其他的具有氣液兩相相變性能的物質，如乙醇、丙酮等，可以根據熱源的發熱溫度以及相變材料的相變溫度進行選擇。
該實施例可選的方案中，毛細芯層105通過銅粉顆粒燒結而成，單側毛細芯層105的厚度為0.1mm~100mm，孔隙比率為50%。
為保證冷卻液的氣液循環過程，並加快熱傳導效率，蒸發腔103和冷凝腔104應保持合適的厚度。
該實施例可選的方案中，三維立體均溫板也可以設置為其他形狀，以方便與熱源、散熱部件及安裝空間配合。例如，蒸發端為中空長板形、中空圓板形、中空彎板形及中空多邊板形等各種形狀，相應的，冷凝端也可以為中空長板形、中空圓板形、中空彎板形及中空多邊板形等各種形狀。蒸發端與冷凝端也不局限於垂直安裝或直線式連接，可以採用傾斜的連接方式，只要能夠使蒸發腔與冷凝 腔連通即可。
該三維立體均溫板可以根據設計形狀的不同，廣泛的應用於LED-COB光源或電子產品的散熱。
本發明實施例還提供一種三維立體均溫板的製備方法，具體按以下步驟進行製備。
製備冷凝腔：
冷凝腔的殼體是由上下兩部分按照尺寸規格衝壓成型好的無氧銅殼體或無氧鋁殼體；在上殼上按照蒸發腔的口徑的形狀和大小衝壓形成一具有一定對應形狀和大小的孔，用於與蒸發腔連接；在底殼或上殼上按照設計要求衝壓有一定尺寸的預留孔和相互連接的接觸焊接邊，用來焊接銅管或鋁管，以形成抽氣注液接頭。
分別在上下兩部分殼體的內側表面按照需要的厚度壓製覆蓋銅粉顆粒或鋁粉顆粒，或壓製銅絲網或鋁絲網，並按照產品具體要求進行高溫燒結，形成儲存導通液體的毛細芯層。
製備蒸發腔：
蒸發腔體是由無氧銅管或無氧鋁管經過加工製備，或是由兩部分按照衝壓成型好的無氧銅殼體或無氧鋁殼體連接而成。
具體的，用無氧銅管或無氧鋁管製備蒸發腔體時，先按照具體產品要求選用一定直徑和壁厚的無氧銅管或無氧鋁管，然後切割成規定長度的銅管或鋁管；將銅管或鋁管的底部按照高度要求固定於石墨夾具裡；按照儲存導通液 體的毛細芯層的厚度設計值，在銅管或鋁管的內部***一中心鋼棒，然後向中心鋼棒與銅管或中心鋼棒與鋁管的內壁的縫隙處填充壓製無氧銅粉或無氧鋁粉；然後將壓製填充好的無氧銅粉或無氧鋁粉的銅管或鋁管移動放置到高溫燒結爐裡，燒結的溫度和時間根據金屬管和毛細芯層不同要求進行確定；將燒結好的銅管或鋁管一端進行收口成圓錐狀，通過焊接機進行焊接封口；接著將焊接封口後的該端放入高溫爐裡按照進行高溫氧還原處理，去掉焊接時的氧化層去掉並排氧；然後從另一端抽真空後，將另一端也進行收口並焊接密封，最後在負壓真空環境下，按照產品要求在擠壓設備上，將銅管或鋁管擠壓成具有一定高度、厚度和形狀的扁平狀蒸發腔。
或者，先製備兩片具有一定規格尺寸厚度並衝壓成型好的無氧銅或無氧鋁殼體，然後分別在兩片殼體的內側表面按照設計的厚度壓製覆蓋銅粉或鋁粉顆粒，或壓製具有一定規格厚度的銅絲網鋁絲網，按照產品具體要求進行高溫燒結，形成能夠儲存導通液體的毛細芯層；燒結好具有毛細芯層的兩片殼體後，在兩片殼體的連接面上印刷金屬銅或鋁焊膏焊料，對接好並放置在夾具裡固定，然後將兩片殼體放置到隧道氣氛焊接爐裡按照要求進行氣氛保護焊接，或將兩片殼體放置在真空氣氛保護爐裡進行高溫加壓焊接。
連接蒸發腔與冷凝腔，以形成連接體：
將兩者放入石墨夾具裡，壓製填裝一定顆粒直徑大小 和厚度的銅粉顆粒或鋁粉顆粒，或一定厚度的銅絲網或鋁絲網，進行使蒸發腔的毛細芯層與冷凝腔的毛細芯層連結；然後將兩者放置於高溫焊接爐裡進行燒結，即完成蒸發腔與冷凝腔的上殼體的連接。
或者，先使蒸發腔的毛細芯層與冷凝腔的毛細芯層連結，然後將蒸發腔的殼體和冷凝腔的殼體，放置起到支撐作用的銅柱或鋁柱上，並在兩者的接觸面塗抹金屬焊料焊膏，在兩者接觸面上印刷塗抹金屬銅焊膏焊料，對接好並放置在夾具裡固定；將固定在一起的蒸發腔的殼體和冷凝腔的殼體，放置到隧道氣氛保護焊接爐裡進行氣氛保護焊接。
或者，先使蒸發腔的毛細芯層與冷凝腔的毛細芯層連結，然後將蒸發腔的殼體與冷凝腔的殼體的上殼，放置在夾具裡，在外部連接處放置一定形狀的焊料銅環或鋁環，通過高頻氬弧焊進行連接焊接。
注入冷卻液並封口：
將在冷凝腔的殼體的底殼或上殼上用於焊接銅管或鋁管的預留孔中***一定直徑形狀的銅管或鋁管，然後在外部放置銅環鋁環焊料，最後在氬弧焊機器上進行連結焊接，焊接過後進行高溫還原除氧，以形成抽氣注液接頭；然後從抽氣注液接頭處進行注入冷卻液，抽真空擠壓折彎封口，並將注入孔處在氬弧焊接機上進行熔結密封，得到三維立體均溫板。
在毛細芯層的燒結過程中，銅粉顆粒和銅絲網的燒結 溫度為800℃~1050℃，燒結時間為1小時~6小時；銅絲網和鋁絲網的燒結溫度為400℃~550℃，燒結時間為1小時~6小時。
在氣氛保護過程中，氣氛保護從1050°逐漸降溫至80°，時間為5分鐘~30分鐘。
銅粉顆粒或鋁粉顆粒的直徑為10微米~1000微米，覆蓋厚度為0.1毫米~100毫米。
該三維立體均溫板在極小的立體空間內實現了熱源從一個方向立體面垂直到另外一個立體面冷凝散熱。三維立體均溫板技術從原理上類似於熱管，但在傳導方式上有所區別：熱管為一維線性熱傳導，而三維立體均溫板中的熱量則是在一個三維的立體面上傳導，因此效率更高。蒸發腔兩面受熱，熱源加熱蒸發腔吸熱，冷卻液(純淨水或冷媒)在真空超低壓環境下受熱快速蒸發為熱空氣(<104Tor或更少)；吸熱Vapor Chamber採用真空設計，熱空氣在蒸發腔內迅速導熱，熱空氣受熱上升到達冷凝腔，冷凝腔上焊接有散熱翅片熱量傳到散熱翅片上，並重新凝結成液體，凝結後的冷卻液通過銅微狀結構毛細管道回流入三維立體超導均溫體的蒸發腔處形成回流，回流的冷卻液通過蒸發腔受熱後再次氣化並通過冷凝牆體吸熱、導熱、散熱，如此反復作用，可以更有效的利用空間；形成內部循環流程，擴大了接觸面積，從而提高了散熱效率，散熱效果更好。
該實施例可選的方案中，該三維立體均溫板的製備方法還可以包括以下步驟。
將製備成型的殼體置於超聲波清洗池中對殼體各表面進行超聲波清洗，以去除工件生產過程中表面沾附的油污和雜質。
在注入冷卻液前，將焊接後的殼體置於水中，並通過預留孔注入壓縮空氣，進行氣密性測試。
製備得到三維立體均溫板後，使用整形治具，矯正三維立體均溫板在生產過程中產生的形變，對其外觀進行整修。
將製備得到的三維立體均溫板置於恒溫箱中，並通入高溫氣流，進行高溫環境老化測試。
對製備得到的三維立體均溫板的蒸發端加熱，並在冷凝端進行溫度測試，檢測產品的導熱效果。
對三維立體均溫板的表面進行包括噴砂製程處理和電鍍製程處理在內的表面處理，提高表面強度及防腐蝕性能，同時使產品更加美觀。
需要說明的是，該實施例提的平面三維立體均溫板的製備方法中氣氛保護為氮氣保護；氮氣保護過程中，氮氣保護從1050°逐漸降溫至80°，時間為5分鐘~30分鐘。
參見圖3至圖17所示，本發明實施例還提供一種汽車頭燈，包括LED-COB光源1、三維立體均溫板3、燈泡金屬外罩2、翅片散熱器4以及風扇5。LED-COB光源1為兩個，分別貼設在三維立體均溫板3的蒸發端101的兩側表面上，也就是說，LED-COB光源貼設在蒸發腔的外表面上，用於將LED-COB光源產生的熱量傳遞到三維立體均 溫板的蒸發腔內；燈泡金屬外罩2分為左右兩塊，套設在LED-COB光源1及三維立體均溫板3外。風扇設置在翅片散熱器的後端，加快翅片散熱器的冷卻；兩塊燈泡金屬外罩2的側縫處相互連接，且底端與三維立體均溫板3的冷凝端102外壁連接，組合成一個整體，且燈泡金屬外罩採用鎂合金材料。
該實施例可選的方案中，兩個LED-COB光源1與蒸發端101的總厚度不超過3mm。一般根據設計標準，使兩個LED-COB光源1與蒸發端101的總厚度等於鹵素燈的鎢絲長度或HID燈的發光電弧長度即可，例如可以是2mm或1.2mm。從而使該汽車頭燈在保證散熱效果的前提下，能夠滿足各款汽車頭燈總成的各型號自由曲面的X軸、Y軸、Z軸的精準對焦，具備良好的光型。
參見圖3所示，該實施例可選的方案中，翅片散熱器4為圓形結構，其前端緊貼在三維立體均溫板3的冷凝端102的下表面，使其能夠對三維立體均溫板3的冷凝端102進行散熱冷卻，也就是說，翅片散熱器的前端貼設在冷凝腔的外表面上，對該三維立體均溫板的冷凝腔進行冷卻。
參見圖4所示，該實施例可選的方案中，在燈泡金屬外罩2外部還套裝有石英玻璃防護管8，起到進一步的保護作用。
參見圖4所示，該實施例可選的方案中，在翅片散熱器4的後端依次設置固定架6、通電轉接板7以及風扇5。固定架6與通電轉接板7疊加在一起，固定架6的前端面 與翅片散熱器4的後端固定在一起。固定架6與通電轉接板7上均設置螺孔，風扇5通過螺釘固定在通電轉接板7上。通電轉接板7同時為風扇5及LED-COB光源1供電。需要說明的是，該實施例中，只有風扇5是通過螺釘與固定架6及通電轉接板7連接，其餘部分，包括三維立體均溫板3、LED-COB光源1、燈泡金屬外罩2、翅片散熱器4、固定架6及通電轉接板7之間均採用錫銀銅環保錫膏高溫焊接連接。這種連接方式，使整個車燈在XYZ各個方向的抗震動性能均較好，各部分之間的連接強度高，結構牢固，低熱阻，散熱好。通過汽車震動試驗檢測發現，該汽車頭燈的抗震性能明顯優於現有其他車燈。
參見圖5所示，該實施例另一可選的方案中，汽車頭燈還包括風扇固定架109和風扇安裝架110，翅片散熱器的後端依次設置風扇安裝架和風扇固定架；其中，風扇固定於風扇固定架上，風扇固定架通過風扇安裝架安裝於翅片散熱器的後端。汽車頭燈還包括電線蓋111，用於將LED-COB光源的電線和風扇的電線保護起來。
參見圖6所示，該實施例可選的方案中，LED-COB光源的一端與蒸發腔的盲端齊平，也就是說，LED-COB光源的一端與蒸發腔的遠離冷凝腔的一端齊平，這樣縮短了蒸發腔的長度，並且能夠使蒸發端的盲端的冷卻液蒸發，而且還可以LED-COB光源發出的光得到有效利用。LED-COB光源與蒸發腔的盲端齊平的那一端為橢圓形結構，這樣能夠最小程度的減少LED-COB光源的透鏡對發 出的光的干涉。
參見圖7至圖17所示，該實施例可選的方案中，汽車頭燈還包括配電盒112；配電盒112分別與LED-COB光源和風扇電連接。通過汽車電源向配電盒供電。
參見圖4所示，該實施例可選的方案中，翅片散熱器4採用中空筒體形式，四周佈置180°平行風道，其前端從三維立體均溫板3的冷凝端102上吸收熱量，通過翅片向外界散熱。風扇5採用空氣動力學結構，其扇葉伸入到翅片散熱器4的中空筒內，可以將其吹出的風全部作用到翅片散熱器4及三維立體均溫板3的冷凝端102，能夠進一步加速翅片散熱器4及冷凝端102的冷卻降溫。燈泡金屬外罩2整體採用鎂合金材料製備，密度小、比強度高、比彈性模量大、散熱好、消震性好、承受衝擊載荷能力大、耐有機物和鹼的腐蝕性能好。因此，選用鎂合金製備燈泡金屬外罩套，具備良好的熱輻射散熱性能，能夠將LED-COB光源通過熱輻射產生的熱量快速的散發出去，降低車燈的溫度。
該實施例可選的方案中，冷凝腔104的厚度(口徑尺寸)大於蒸發腔103的厚度(口徑尺寸)。這樣，冷凝腔104較大、蒸發腔103較小的結構，可以在冷凝腔104與蒸發腔103之間形成壓差，從而可以加快氣相冷卻液107的流動速度，增加循環速度和散熱效率。
該實施例可選的方案中，三維立體均溫板3的殼體106、翅片散熱器4、固定架6及通電轉接板7均採用低熱 阻的紅銅材料製備，可以進一步提高其散熱性能。
參見圖7至圖17所示，該實施例可選的方案中，燈泡金屬外罩2的外側根據需要設置各種形狀或形式的連接結構，如卡槽22、插口21及卡板23等，使其可以與各種類型的車燈總成外殼連接。從而可以直接替換原來的鹵素燈或HID燈，無需更換原有的車燈總成外殼，對焦精準，安裝方便，同時降低了成本。
綜上所述，本發明實施例提供的汽車頭燈集成了相變散熱、金屬散熱片熱傳導散熱、風冷散熱及輻射散熱四種散熱技術手段，可以及時高效的把LED-COB光源產生的熱量散發出去，從而保證LED-COB光源保持在合適的工作溫度。通過測試可以得知，整燈在100℃環境下工作，燈泡溫度跟環境溫度相差在10℃以內，低於二極體PN節節溫。T形結構的三維立體均溫板，冷卻液的流程更短，循環速度更快；蒸發腔與冷凝腔的面積更大，更容易與LED-COB光源及其他散熱器件安裝，且吸熱散熱效果更好。整體結構的防震效果好，結構牢固；安裝方便，對焦精準，可以完美替換原有燈泡，適用於各種車型。
最後應說明的是，以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各 實施例技術方案的範圍。此外，本領域的技術人員能夠理解，儘管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特徵而不是其它特徵，但是不同實施例的特徵的組合意味著處於本發明的範圍之內並且形成不同的實施例。例如，在下面的申請專利範圍中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
101‧‧‧蒸發端
102‧‧‧冷凝端

Claims (19)

  1. 一種三維立體均溫板，包括中空長板形的蒸發腔以及中空平板形的冷凝腔；該蒸發腔與該冷凝腔垂直設置，組成橫截面為T形的立體結構，且該蒸發腔與該冷凝腔均為真空腔室並填充冷卻液，二者相互連通；該蒸發腔與該冷凝腔的內壁均設置有毛細芯層。
  2. 如請求項1所記載之三維立體均溫板，其中該蒸發腔為長方形，該冷凝腔為圓形；且該冷凝腔的厚度大於該蒸發腔的厚度。
  3. 如請求項1或2所記載之三維立體均溫板，其中該蒸發腔和該冷凝腔採用紅銅或鋁製備，該毛細芯層採用銅或鋁製備。
  4. 如請求項1或2所記載之三維立體均溫板，其中該冷卻液的材質為水。
  5. 如請求項1或2所記載之三維立體均溫板，其中該毛細芯層的厚度為0.1mm~100mm，孔隙比率為50%。
  6. 一種三維立體均溫板的製備方法，該三維立體均溫板係請求項1至5中任一項所記載之三維立體均溫板該三維立體均溫板的製備方法包括以下步驟：製備冷凝腔的殼體，並在該冷凝腔的殼體的內側表面覆蓋銅粉或鋁粉顆粒，或者覆蓋銅絲網或鋁絲網，並進行燒結，形成具有毛細作用的毛細芯層；製備蒸發腔的殼體： 將無氧銅管或無氧鋁管根據設計長度切割成段，得到管件，並***中心鋼棒，使中心鋼棒與管壁之間形成預留厚度的縫隙，並向該縫隙中填充壓製銅粉顆粒或鋁粉顆粒，再進行燒結，形成毛細芯層；將燒結了毛細芯層的管件的一端收口成圓錐狀，並焊接封口；進行氧還原處理，另一端抽真空擠壓封死並做焊接封口處理，然後擠壓成扁平狀，切割成固定尺寸，得到該蒸發腔的殼體；或者分別在兩片衝壓成型好的無氧銅殼體或無氧鋁殼體的內側表面壓製覆蓋銅粉顆粒或鋁粉顆粒，或者壓製銅絲網或鋁絲網，燒結形成毛細芯層；將兩片殼體在氣氛保護的環境中進行加壓焊接或金屬焊料焊接，得到該蒸發腔的殼體；將該冷凝腔的殼體與該蒸發腔的殼體進行內部毛細芯層的連結；在氣氛保護的環境中焊接連接，在冷凝腔體預留的孔中插一銅管或鋁管進行焊接並還原除氧，以形成抽氣注液接頭；以及從該抽氣注液接頭處向該冷凝腔和該蒸發腔內注入冷卻液並抽真空，抽真空後擠壓折彎封口，並進行熔結密封，得到三維立體均溫板。
  7. 如請求項6所記載之三維立體均溫板的製備方法，其中該毛細芯層的燒結過程中，該銅粉顆粒和該銅絲網的燒結溫度為800℃~1050℃，燒結時間為1小時~6小時。
  8. 如請求項6所記載之三維立體均溫板的製備方法，其中該毛細芯層的燒結過程中，該銅絲網和該鋁絲網的燒結溫度為400℃~550℃，燒結時間為1小時~6小時。
  9. 如請求項6所記載之三維立體均溫板的製備方法，其中該銅粉顆粒或該鋁粉顆粒的直徑為10微米~1000微米，覆蓋厚度為0.1毫米~100毫米。
  10. 一種汽車頭燈，包括：LED-COB光源、燈泡金屬外罩、翅片散熱器、風扇及如請求項1至4中任一項所記載之三維立體均溫板；該LED-COB光源貼設在蒸發腔的外表面上，用於將該LED-COB光源產生的熱量傳遞到該三維立體均溫板的蒸發腔內；該翅片散熱器的前端貼設在冷凝腔的外表面上，對該三維立體均溫板的冷凝腔進行冷卻；該風扇設置在該翅片散熱器的後端，加快該翅片散熱器的冷卻；該燈泡金屬外罩套設在該LED-COB光源及該三維立體均溫板外，且該燈泡金屬外罩採用鎂合金材料。
  11. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其中該LED-COB光源為兩組，分別貼設在該蒸發腔的上下兩個表面，且該LED-COB光源與該蒸發腔的總厚度不超過3mm。
  12. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其中該翅片散熱器為圓形結構，其外面設置180°平行風道。
  13. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其進一步包括固定架及通電轉接板；該固定架與該通電轉接板疊合在一起，設置在該翅片散熱器與該風扇之間；該通電轉接板為該風扇及該LED-COB光源供電。
  14. 如請求項13所記載之汽車頭燈，其中該風扇通過螺釘與該固定架及該通電轉接板連接。
  15. 如請求項11至14中任一項所記載之汽車頭燈，其進一步包括套裝在該燈泡金屬外罩外部的石英玻璃防護管。
  16. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其中該燈泡金屬外罩上設置卡槽、插口及卡板，與各種類型的車燈總成外殼連接。
  17. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其進一步包括風扇固定架和風扇安裝架，該風扇固定於該風扇固定架上，該風扇固定架通過該風扇安裝架安裝於該翅片散熱器的後端。
  18. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其中該LED-COB光源的一端與該蒸發腔的盲端齊平。
  19. 如請求項10所記載之汽車頭燈，其進一步包括配電盒；該配電盒分別與該LED-COB光源和該風扇電連接。
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