一种波纹型微热管LED灯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种波纹型微热管LED灯。传统LED灯散热效率低，体积大。本实用新型专利技术包括LED灯芯，外围设有梯台形灯罩；LED灯芯上方设有导热层，导热层底面与LED灯芯上表面相贴合；导热层上方同一水平面上设有两相同的波纹型微热管，其蒸发区对接于LED灯芯对称中心，形成中间为吸热蒸发区，两端为散热冷凝区的波纹微热管散热器；波纹型微热管散热器底面与导热层上表面相贴合；波纹型微热管散热器的蒸发区上方设有真空空腔；波纹型微热管散热器两端的散热区上表面设有波纹型肋片；真空空腔上方设有驱动电源。本实用新型专利技术的波纹型微热散热器管易于芯片相贴合，体积小，散热效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微热管散热领域，涉及一种波纹型微热管LED灯，特别适用于大功率LED灯及大功率电子元件散热。
技术介绍
目前，解决大功率LED灯散热问题的方法有两种：第一种是提高器件自身的内量子效率。通过改进和优化LED灯芯的封装结构，提高芯片的发光效率，从而从根本上减少热量的产生。但是目前LED灯芯的内量子效率已经达到90%，想进一步提高并不容易。第二种是通过改进LED灯的制作结构，提高外界热沉速度，促使LED灯芯产生的热量迅速散发，从而降低灯芯的温度，延长灯芯的使用寿命。常见的散热方式有：被动鳍片法、风冷散热法、液冷散热法和热管散热法。被动鳍片法通过鳍片与LED灯芯充分接触，将芯片产生的热量散发到空气中去，结构简单，易加工，但是散热效率低，散热的能力有限，易受积尘等外界因素影响散热效率。风冷散热通过借助风扇等冷却装置，增大LED灯芯与空气的对流换热系数。该方法散热效果较好，但是其体积和噪音都相对较大，而且需要额外功耗。液冷散热利用微泵带动微管中的液体循环流动，带走LED灯芯产生的热量。该方法降温恒定，冷却效果好，但是其体积相对较大，而且需要额外的功耗，维修起来不方便。微热管散热技术是一种新型的散热技术，其工作原理与常规热管相似，根本区别在于它们提供毛细力的机制不同。常规热管早管道内部制作毛细吸液芯来提供毛细力，而微热管不用额外设置特殊结构，直接由沟道尖角区来提供毛细力。由于微热管的相变冷却过程是一种潜热交换过程，因此其传热量和传热强度都很大，其导热效率可比一般的固体材料高数十倍，而且更适合高热流密度条件。微热管具有重量轻、体积小、传热性能高、启动性能好、与电子器件易贴合、无能耗、无噪音的特点，因此将型微热管应用LED灯芯上，对增强LED灯芯散热量，降低灯芯温度，提高灯芯使用寿命提供一种有效途径。
技术实现思路
本技术主要目的是提供一种散热效果好，体积小，结构简单，使用寿命长的波纹型微热管LED灯。本技术的主要构思原理：为增强LED灯芯与散热器之间的传热性能，将导热层设置在LED灯芯与散热器蒸发区之间；为增大微热管散热器蒸发区与冷凝区单位体积内的传热面积，增强流体工质在蒸发冷凝流动循环过程中的扰动性，增强湍流效应，提高流体工质与散热器壁面之间的对流换热系数，增强散热器的散热效果，将微热管散热器的上盖板、下基板设置成波纹型结构（单波纹或双波纹）；为避免散热器上盖板蒸发区的热量散失，降低蒸发区的散热性能，提高蒸发区的吸热效果，让散热器蒸发区的流体工质能更好地从导热层吸收热量，提高流体工质的蒸发速率，加快热量传递，在散热器蒸发区上方设置真空空腔；为增强环境空气在肋片壁面附近区域的湍流效应，增大对流传热系数，增加与周围空气间的散热面积，将肋片设置成波纹型结构。本技术的技术方案为：本技术包括LED灯芯，外围设有梯台形灯罩；LED灯芯上方设有导热层，导热层底面与LED灯芯上表面相贴合；导热层上方同一水平面上设有两相同的波纹型微热管，其蒸发区对接于LED灯芯对称中心，形成中间为吸热蒸发区、两端为散热冷凝区的波纹型微热管散热器；波纹型微热管散热器的底面与导热层上表面相贴合；波纹型微热管散热器的蒸发区上方为真空空腔；波纹型微热管散热器两端的散热区上表面设有肋片；真空空腔上方设有驱动电源。进一步说，所述导热层介质采用导热硅脂、导热油或导热膜。进一步说，导热层上方的波纹型微热管散热器，其下基板为单波纹型或双波纹型。波纹型微热管散热器的上盖板为单波纹型或双波纹型。进一步说，波纹型微热管散热器的单波纹型指沿槽道方向为波纹型结构，垂直于槽道方向上的单槽道横截面结构为矩形或者梯形。进一步说，波纹型微热管散热器的双波纹型指沿槽道方向为波纹型结构，垂直于槽道方向上的单槽道横截面结构为波纹型。进一步说，波纹型微热管散热器槽道中采用的流体工质为丙酮，碳纳米管油基纳米流体，导热油纳米流体，Cu-水纳米流体或Al2O3纳米流体。进一步说，肋片沿垂直于波纹型热管散热器平面方向上呈波纹型结构。本技术的有益效果：LED灯芯与微热管散热器蒸发区之间设有的导热层，采用了较高传热性能的工质，大大提高了传热速率；波纹型散热器下基板、上盖板的单波纹（或双波纹）槽道结构，增大了微热管散热器蒸发区与冷凝区单位体积内的传热面积，增强了流体工质在蒸发冷凝流动循环过程中的扰动性，有利于形成湍流效应，提高了流体工质与散热器壁面之间的对流换热系数，增强了散热器的散热效果；散热器蒸发区上方设有的真空空腔，避免了散热器上盖板蒸发区的热量散失，有利于散热器蒸发区的流体工质更好地从导热层吸收热量，提高散热器蒸发区内流体工质的蒸发速率，加快了热量传递；散热器上盖板肋片的波纹结构，有利于环境空气在其壁面附近区域形成湍流效应，增大了对流传热系数，增加了与周围空气间的散热面积，提高了肋片的综合散热效率。该散热方法易与电子元件相贴合，而且散热效果较好，特别适用于大功率的电子元件散热，如大功率LED灯，电脑CPU等。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为图1中I-I处的放大图；图3为上盖板与下基板均为单波纹型的单槽道原理示意图；图4为上盖板为单波纹型，下基板为双波纹型的单槽道原理示意图；图5为上盖板和下基板都为双波纹型的单槽道原理示意图；图6为上盖板与下基板均为单波纹型的LED灯剖面图；图7为上盖板为单波纹型，下基板为双波纹型的LED灯剖面图；图8为上盖板和下基板都为双波纹型的LED灯剖面图。具体实施方式下面结合附图1对本技术作详细说明。如图1所示，本技术装置包括灯罩7，LED灯芯6，LED灯芯6上表面设有导热层5，导热层5与波纹型微热管散热器4蒸发区的下表面相贴合，波纹型微热管散热器4两端设有肋片3，肋片3上方设有驱动电源1，驱动电源1与波纹型微热管散热器4之间设有真空空腔2。灯罩、LED灯芯、导热层、波纹型微热管散热器、肋片、驱动电源的具体尺寸，可以根据实际所需的LED灯功率大小进行相应的散热计算，给予确定。波纹型微热管LED灯芯上表面的导热层，可采用传热性能良好的导热硅脂、导热油、导热膜等。该导热层可增强LED灯芯与波纹型微热管散热器之间的传热性能，能够将LED灯芯产生的热量迅速传递到波纹型微热管散热器的蒸发区，具有较高的传热效率。如图2所示。波纹型微热管散热器的下基板可为单波纹型或双波纹型，该波纹型结构能够增加散热器与导热层之间的传热面积，增强微热管散热器蒸发区的吸热量，提高散热器的吸热性能。波纹型微热管散热器的上盖板可为单波纹型或双波纹型，该波纹型结构能够增加与空气之间的传热面积，增强微热管散热器冷凝区的散热量，提高散热器的散热性能。波纹型微热管散热器的单波纹型指沿槽道方向为波纹型结构，垂直于槽道方向上的单槽道横截面结构为矩形或者梯形。单波纹型微热管散热器单槽道的结构原理图如图3所示。波纹型微热管散热器的双波纹型指沿槽道方向上为波纹型结构，垂直于槽道方向上的单槽道横截面结构为波纹型。双波纹型微热管散热器单槽道的结构原理如图4所示。波纹型微热管散热器的下基板和上盖板可均为单波纹，该波纹型微热管散热器的单槽道结构原理如图3所示，该波纹型微热管LED灯剖面结构如图6所示。波纹型微热管散热器的下基板可为双波纹（单波纹），上盖板可为单波纹（双波纹）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波纹型微热管LED灯，其特征在于：包括LED灯芯，外围设有梯台形灯罩；LED灯芯上方设有导热层，导热层底面与LED灯芯上表面相贴合；导热层上方同一水平面上设有两相同的波纹型微热管，其蒸发区对接于LED灯芯对称中心，形成中间为吸热蒸发区、两端为散热冷凝区的波纹型微热管散热器；波纹型微热管散热器的底面与导热层上表面相贴合；波纹型微热管散热器的蒸发区上方为真空空腔；波纹型微热管散热器两端的散热区上表面设有肋片；真空空腔上方设有驱动电源。

【技术特征摘要】
1.一种波纹型微热管LED灯，其特征在于：包括LED灯芯，外围设有梯台形灯罩；LED灯芯上方设有导热层，导热层底面与LED灯芯上表面相贴合；导热层上方同一水平面上设有两相同的波纹型微热管，其蒸发区对接于LED灯芯对称中心，形成中间为吸热蒸发区、两端为散热冷凝区的波纹型微热管散热器；波纹型微热管散热器的底面与导热层上表面相贴合；波纹型微热管散热器的蒸发区上方为真空空腔；波纹型微热管散热器两端的散热区上表面设有肋片；真空空腔上方设有驱动电源。2.根据权利要求1所述的波纹型微热管LED灯，其特征在于：所述导热层介质采用导热硅脂、导热油或导热膜。3.根据权利要求1所述的波纹型微热管LED灯，其特征在于：导热层上方的波纹型微热管散热器，其下基板为单波纹型或双波纹型；波...

【专利技术属性】
技术研发人员：王关晴，陈钻，徐娙梅，彭辉丽，徐江荣，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33