用于热源的冷却元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于热源的、特别用于配有多个部件的LED模块的冷却装置，该装置包括：基体(2)，该基体与热源(12)的主体热接触和机械接触；至少一个导热管(4，5，6)，其一端部以形状适合与导热方式插入基体(2)；和至少一个冷却体(3)，该冷却体包括在所述导热管的另一端部的冷却体翅片(12)。本发明专利技术特征在于，导热管(4，5，6)延伸于基体(2)的全长，因此，热源(12)的热区(16，34)位于基体(2)的接触面(21)上，所述导热管相互平行延伸并与具有最热区(16，34)的热源的接触面平行，而且，所述基体(2)固定于热源(12)的主体，在基体(2)的外侧，有基体翅片(10)，基体翅片在基体上形成单独的部件或与基体相连。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冷却热源的冷却元件，例如，所述冷却元件可以用于冷却如权利要求I的第一部分所述的LED模块，LED模块可用作LED灯来照明室内空间和一些室外区域(例如，隧道，花园，建筑照明)。
技术介绍
LED(发光二极管)通常用作热源。LED 是电子半导体器件。如果电流沿二极管的输出口方向流过二极管，就有光线发出。发光二极管具有指数增加式的电流与电压特性(I-V曲线)，这一特点尤其取决于温度。其光通量几乎与工作电流成正比。在工作过程中，因电流保持不变，正向电压自我调节、具有误差并受温度的影响，和所有的半导体二极管一样，正向电压随温度的升高而降低。由高电流引起的高温通常会大大缩短LED的寿命。通常，在一个载体上的多个发光二级管形成一个单元，被俗称为“LED”光源，现在也被称为LED。LED的亮度随着功耗的增加而增加。当半导体处于恒温时，所述增加基本上是成正比的。随着温度的增加，它的发光效率就会降低，因此，由于冷却方式导致的工作性能的限制，光输出就会降低。通常LED的热稳定性较差，因此，它们必须被冷却以致长期使用，使得其寿命不会大大缩短。LED密集的模块是指模块装配有许多发光二级管，例如飞利浦的Fortimo DLM、或Xicato的XLM、或Brigdelux的BXRA和其它的产品，该模块是典型的热敏感广品。由于热功率损失，由工作电流产生的热不能在定义的壳内测点将模块加热到高于65摄氏度，以确保预计的流明输出(光通量单位- >光度)和要求的寿命(至少50000工作小时)。为达到这一目标，各种方式已被采用。人们试图用LED加大的壳体实现自然对流冷却，或利用与冷却元件热连接的那些装置(被动式冷却)，即用各种翅片体。这种方式需要较大的空间，此外，这些较重的金属元件的冷却效率低，特别是在模块或灯体中有大量LED的组装体的场合(DE 10 2007 030186 BI, DE 20 2008 906 325 Ul)。而且，正如所知，人们也用动的元件进行冷却(主动式冷却)，以这种方试，以电机驱动的风扇或震动薄膜将与对流元件一起使用，见“Application guide, Philips FortimoLED down light module system (DLM) ”(“飞利浦 Fortimo LED 下投射灯模块系统(DLM)的应用指导书”)，第 18 页，“Abb. SynJet cooling System von Nuventix. ”( “由 Nuventix的Synjet冷却系统简介”)。这些元件除了需要额外的能量来驱动之外，还会发出很吵闹的噪声(大于20分贝)，也可导致很高的共振，特别是在较大房间的吊式天花板内有大量的此类灯具时，另外，震动与回音可产生并可形成非常吵闹的背景噪声，可达具有五倍的放大效果。此外，所提供的侧面翅片冷却元件不适于且也不能达到所需的降温的目的。它们仅仅起到分布热的作用。因此，目前这些灯可在有限程度上使用。最后，正如所知，用具有热管的装置进行散热。例如，具有热管的冷却元件在DE102007038909A1和DE102006045701A1中已知，其中热管的一端与热源热接触，而热管外部部分装有翅片或类似翅片的冷却元件。事实上，这一概念仅对于室外应用的汽车有实用性，但对室内的灯并不实用，因此不用于室内的应用，此外，这牵涉到冷却螺旋翅片直接形成在管壁和低效的冷却元件上，或装于热管上的翅片总体，这些热管的形式和应用可是多样的。这些冷却元件不适合用于冷却建筑空间的灯。但是，按照类别从EP1903278A1和DE202009008456U1已知的冷却元件，制造度、工作效率和空间节省都不是令人满意，尤其是在对照明元件的应用中。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的问题是要根据类别创造一种节省空间的冷却元件，其有效、无噪音地冷却具有大量LED的灯具。这一问题可以通过具有权利要求I所描述的特征的冷却元件来解决。有利的实施方式可从从属权利要求中获取。根据本专利技术的冷却元件中的基本元件是至少一个、优选地两个、三个或更多的热管，所述热管在同一水平面上延伸，并且，每一热管的一端部(第一端部)被嵌入待与热源连接的基体之一，而热管的另一端部(第二端部)附接至由多个翅片组成的冷却体。所述热管贯穿基体的全长，以便热源或LED模块可位于所述基体的底区。通过这样的做法，热管彼此平行，并与金属接触表面平行、与具有最热区(热点)的热源平行。在基体外侧，可将翅片与热管做成一体。因此，热管的一端沿LED模块的热面的整个长度延伸，并与所述热面非常接近，以便确保将热源的热良好导热至热管。此外，在基体的区域中的翅片被冷却，同时基体之上的热源也被冷却，从而，整体来说，这对散热起了重要作用。有利的是，基体的翅片可以设计成不同的方式，可以以横向或纵向排列在基体上。对主要是U型的基体，其至少部分地围绕矩形LED模块的U形金属外壳，还提供并排列横向走向的U形翅片。然而，如果冷却肋片或翅片板排列成纵向或轴向，就更便于制造。因此，总的来说，基体可以通过挤压或挤压成型制造为整体。如果两支或三支或更多的热管都是在一个共同的平面上延伸，并用于一个冷却元件，这种设计具有一定的优势。以这一方式，三个热管可以被同时使用，例如，其管径为5毫米，由此选择热管排列方式，以致它们的第一端部能以导热的方式形状配合地嵌入基体中的相应的开口处且彼此保持相应的平行距离，从基体伸出后，继续以各种形态延伸。以这种方式，例如，中间的热管可以轴向按直线延伸，而两侧的热管在它们单独的路径上延伸，为更好的散热效果，经过相对较短的距离，热管之间的距离有明显增加，之后，这些热管继续在冷却体中以轴向平行延伸，就总体而言，热管就形成的一种叉状排列。冷却体，主要包括许多平行的和有间距的翅片，并跨过热管的第二端部的全长。有利地设计所述翅片，使得热管通过的通孔被成形，以便使压配合或收缩配合的热管与翅片之间紧紧地、热导良好地、配合良好地接触，因而保证热管与翅片之间的最佳导热接触。为了简单地保证翅片间的恒定距离，可以使用各种间隔件。例如，在各种情况下，间隔件可以是简单的在热管外壁的间隔圈。这里，间隔件是从翅片上垂直突出的小片，冲孔制造商出可以以舌状的方式直接切入并垂直弯出。在仅具有两支热管的实施方式中，热管的形状与上述具有三支热管的实施方式中的两支外部热管的形状相似。同样，在基体内部的热管的第一端部彼此平行延伸，出基体之后，两支热管分开，之后再次平行进入冷却体，因此其形状大致像一支音叉。在这里，如果选择粗一点的热管，即管径6毫米，可以有效，以至从总体上其导热性和机械强度与具有管径5毫米的三支热管的实施方式的特性相似在第一实施方式中，热管可被嵌入并被固定于基体底部的沿其整个长度的轴向或纵向的孔道，因此热管没有与LED模块的热区物理接触。通过基体良好的导热性，特别是热管嵌入的基体底部，由基体通过与要被冷却的模块热区的密切接触吸收的热量可以容易地被传递到热管，在吸收潜热下激活热管中流体介质的蒸发过程以及在以下所述的冷却区中通过冷凝和释放所述潜热而进行的散热也在发生。通常热管会贯穿整个吸热板。但是，对于某些应用，有利的是，热管各被置于槽道内，槽道通向基体基本元件的接触面上。在这样做时，槽道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·孔茨沃德尔，阿卜杜拉·哈达德，林松，杰米·唐纳森，
申请(专利权)人：汉斯·孔茨沃德尔，
类型：发明
国别省市：