CN101666479A

CN101666479A - 一种用于大功率led汽车前照灯的散热模组

Info

Publication number: CN101666479A
Application number: CN200910193172A
Authority: CN
Inventors: 汪双凤; 陈金建
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2010-03-10

Abstract

本发明公开了一种用于大功率LED汽车前照灯的新型散热模组，该模组以平板式回路热管为基础，其蒸发腔内设有烧结毛细结构、补偿室和蒸汽室，烧结毛细结构在蒸发腔中部，并纵向填充蒸发腔，烧结毛细结构底部设有微型槽道，汽相金属管道与蒸汽室连通，液相金属管道与补偿室联通，汽相金属管道和液相金属管道连通，形成循环通道；汽相金属管道和液相金属管道连通的循环通道上设有金属散热翅片，散热翅片围成的区域为冷凝部；散热翅片安装在汽车前进气格栅的背面。本发明巧妙地利用汽车前进产生的风对散热片进行冷却，极大地提高散热能力，能有效解决大功率LED汽车前照灯散热方面的问题，提高LED汽车前照灯的使用寿命。

Description

一种用于大功率LED汽车前照灯的散热模组

技术领域

本发明涉及散热装置，特别是涉及一种具有高效、节能、环保、结构简单大功率LED汽车前照灯的散热模组。

技术背景

LED半导体照明是继白炽灯、日光灯和稀有气体灯之后的第四代电光源，因其高效率、长寿命，节能、环保的优点，已成为世界各地光源和灯具研究机构竞相开发、努力获取的目标，是未来照明领域的明星行业。随着LED制造技术的不断进步和新型材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发及应用，使发白色光的LED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段，LED光源已从最初的信号灯、指示灯等特种光源逐步走向汽车灯等领域。白光的LED能耗仅为白炽灯的1/8，荧光灯的1/2，其寿命可长达1万小时，对于普通家庭照明可谓“一劳永逸”。同时还可实现无汞化，回收容易，这对于环境保护和节约能源具有重要意义。因此各国政府均给予大力扶持。LED作为照明用光源，其输入功率中只有10％-20％的电能转化为光能，而其余80％-90％都转化为热能，使LED的温度升高。因此如何提高出光效率，解决大功率LED散热问题是LED照明的一个关键。LED功率的不断增加，解决LED的应用主要问题就是散热问题。

现有的应用于LED上的散热装置一般都是单靠在LED背部加散热体，以增大散热面积的方式散热。而当LED灯的空间较小时，如汽车前照灯，其背部与汽车的发动机零件靠得很近，不利于散热，同时可扩展的空间较小，无法增大散热面积，此时则满足不了散热要求。所以大多数LED的发热问题单一依靠靠散热片难以解决，并且还存在着环境污染，成本较高等一系列问题。

发明内容

本发明旨在有效地解决阻碍大功率LED应用于汽车头灯照明领域的散热问题，提供一种应用平板式回路热管进行散热，实现散热效率高的一种大功率LED灯的散热模组。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种用于大功率LED汽车前照灯的散热模组，该模组以平板式回路热管为基础，包括安装有多颗大功率LED灯的PCB板、蒸发腔、汽相金属管道、液相金属管道、冷凝部和金属散热翅片；蒸发腔的一面被压成凹形，PCB板则镶嵌在凹形中，蒸发腔与PCB板紧密之间涂有导热硅胶；蒸发腔内设有烧结毛细结构、补偿室和蒸汽室，烧结毛细结构在蒸发腔中部，并纵向填充蒸发腔，烧结毛细结构底部设有微型槽道，汽相金属管道与蒸汽室连通，液相金属管道与补偿室联通，汽相金属管道和液相金属管道连通，形成循环通道；汽相金属管道和液相金属管道连通的循环通道上设有金属散热翅片，散热翅片围成的区域为冷凝部；散热翅片安装在汽车前进气格栅的背面。

为进一步实现本发明目的，该散热模组还包括用于封装大功率LED灯的外壳。

所述的金属散热翅片采用铝合金制成。

烧结毛细结构由铜粉烧结而成。

所述的工作流体为水或者乙醇。

所述的蒸发腔、冷凝部、液相金属管道和汽相金属管道为铜制成。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明提供大功率LED平板回路热管新型散热模组，通过将平板式回路热管与安装有LED灯的PCB板巧妙结合，将LED灯产生的热量通过平板回路热管散到环境中去。由于平板式回路热管可实现长距离传热，使得散热片的设计与安装灵活多变，而且平板式回路热管利用工作流体的潜热进行散热，具有散热量大，散热效率高等特点，能有效解决大功率LED在汽车灯应用领域散热方面的问题，提高LED汽车前照灯的使用寿命。

2、本发明提供平板式回路热管散热模组金属散热翅片采用较轻的铝制材料，安装在汽车的前进气格栅处，既扩大了散热面积，也使得其结构更加美观，而且有效地利用汽车行使产生的风进行冷却，极大地提高散热性能。

3、本发明提供平板式回路热管散热模组运行稳定可靠，结构简单，安装方便，可节约成本，且能够解决大功率LED灯在多种应用领域的散热问题，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为大功率LED汽车前照灯的散热模组结构示意图。

图2为平板回路热管与LED灯连接结构的示意图。

具体实施方式

以下结合图1、2来说明该新型大功率LED汽车前照灯的平板式回路热管散热模组的结构及工作原理。

如图1、2所示，大功率LED汽车前照灯的散热模组为平板式回路热管散热模组，该散热模组包括安装有多颗大功率LED灯1的PCB板2，封装多颗大功率LED灯的外壳9、蒸发腔3、汽相金属管道4、液相金属管道5、冷凝部7和金属散热翅片6；蒸发腔3与PCB板2紧密连接，蒸发腔3的一面被压成凹形，PCB板2则镶嵌在凹形中，中间涂有导热硅胶；蒸发腔3内设有烧结毛细结构10、补偿室11和蒸汽室12，烧结毛细结构10在中部纵向填充蒸发腔3，在烧结毛细结构10底部设有微型槽道，液体在毛细结构作用下通过微型槽道传输到蒸汽室12内。汽相金属管道4与蒸汽室12连通，液相金属管道5与补偿室11联通，汽相金属管道4和液相金属管道5连通，形成循环通道；汽相金属管道4和液相金属管道5连通的循环通道上设有金属散热翅片6，散热翅片6围成的区域为冷凝部7。由于PCB板2是镶嵌在蒸发腔3中，因此PCB板2产生的热量可以迅速有效地、最大限度地传导到蒸发腔3上，其热量使蒸发腔3内的工质蒸发形成蒸汽，蒸汽通过汽相金属通道4进入冷凝部7，蒸汽冷凝变成液体，放出热量，液体在热管毛细芯作用下通过液相金属通道5吸回补偿室11，补偿室11中的液体在毛细结构10作用下传输进入蒸汽室12中，从而实现循环；冷凝部7套上散热翅片6，并将散热翅片6安装在汽车前进气格栅8背面，冷凝部7的热量通过散热翅片6迅速地散发到环境中去。

工作流体为水或者乙醇。蒸发腔、冷凝部、液相金属管道和汽相金属管道为铜制成。金属散热翅片采用铝合金制成，翅片为矩形。烧结毛细结构由铜粉在温度为900-1200℃条件下烧结而成，粒径很小的细铜粉烧结粒烧结在一起而形成具有很多细小的毛细通道，这些毛细通道可以通过毛细力吸收工作流体。

本发明具有高散热效率的LED散热模组市面上未有类似产品。由于汽车前照灯背部与发动机等零件相隔较近，导致无法在其背部直接安装散热翅片，从而使得汽车灯产生的热量不能及时有效地散去。本发明提供大功率LED汽车前照灯散热模组，通过平板式回路热管实施长距离传输，将LED灯产生的热量传输到安装在汽车前进气格栅处的散热翅片上，最终散发到环境中去。由于平板式回路热管利用工作流体相变潜热进行散热，具有散热量大，散热效率高等特点，而且本发明将散热片安装在汽车前进气格栅背面，有效地利用了汽车前进时产生的风对散热片进行冷却，相当于强制对流散热，极大地提高了散热能力，能有效解决地大功率LED汽车灯散热方面的问题。同时，本发明提供平板式回路热管散热模组运行稳定可靠，结构简单，设计灵活，安装方便，可节约成本，具有广阔的市场前景。

Claims

1、一种用于大功率LED汽车前照灯的散热模组，该模组以平板式回路热管为基础，其特征在于包括安装有多颗大功率LED灯的PCB板、蒸发腔、汽相金属管道、液相金属管道、冷凝部和金属散热翅片；蒸发腔的一面被压成凹形，PCB板则镶嵌在凹形中，蒸发腔与PCB板紧密之间涂有导热硅胶；蒸发腔内设有烧结毛细结构、补偿室和蒸汽室，烧结毛细结构在蒸发腔中部，并纵向填充蒸发腔，烧结毛细结构底部设有微型槽道，汽相金属管道与蒸汽室连通，液相金属管道与补偿室联通，汽相金属管道和液相金属管道连通，形成循环通道；汽相金属管道和液相金属管道连通的循环通道上设有金属散热翅片，散热翅片围成的区域为冷凝部；散热翅片安装在汽车前进气格栅的背面。

2、根据权利要求1所述的用于大功率LED汽车前照灯的散热模组，其特征在于：该散热模组还包括用于封装大功率LED灯的外壳。

3、根据权利要求1所述的用于大功率LED汽车前照灯的散热模组，其特征在于：所述的金属散热翅片采用铝合金制成。

4、根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热模组，其特征在于：烧结毛细结构由铜粉烧结而成。

5、根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热模组，其特征在于：所述的工作流体为水或者乙醇。

6、根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热模组，其特征在于：所述的蒸发腔、冷凝部、液相金属管道和汽相金属管道为铜制成。