CN102022709B - Led用散热混合液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED用散热混合液，由以下质量百分数的原料混合组成：二硫化碳和甲醇为10～50%；丙酮和氯仿为50～90%；其中以二硫化碳和甲醇之和为总重量，二硫化碳为10～90%，甲醇为90～10%；以丙酮和氯仿之和为总重量，丙酮为10～90%，氯仿为90%～10%。本发明散热液用于LED发光板的散热，在LED发光板工作的正常温度区间40-70℃内，散热液在该温度范围内不断的蒸发将热量带出放出热量，然后冷却回流吸取热量，不断的循环将LED发光板散发的热量带出，降低LED灯的热阻，同时LED灯散热优良，使用寿命长，有利于节约能源。

Description

LED用散热混合液

技术领域

本发明属于LED领域，具体的说，涉及一种用于LED进行散热的混合液。

背景技术

LED灯的结构一般包括有LED灯组、该LED灯组焊接在LED电路板的正面，所述LED电路板的背面贴合有散热器，但普通的LED散热器都只能进行风冷方式散热。其散热效果欠佳。特别是在高温状况下，简单的风冷散热技术完全不能解决LED的大发热量。[0003] 目前，有一些厂家制作LED灯时，也在开始研究利用散热液的蒸发与冷却带走热量，来对LED灯组进行散热，但是在研究和生产过程中，始终没有找到合适的散热液，由于LED灯需要散热的温度区间在40-70℃之间，相对温度比较低，所以其他领域的一些散热液、冷却液直接拿来使用效果是非常差的。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于LED的散热混合液。

本发明目的是这样实现的：

一种LED用散热混合液由以下质量百分数的原料混合组成：

二硫化碳和甲醇为10～50%

丙酮和氯仿为50～90%

其中以二硫化碳和甲醇之和为总重量，二硫化碳为10～90%，甲醇为90～10%；

以丙酮和氯仿之和为总重量，丙酮为10～90%，氯仿为90%～10%。

 LED用散热混合液由以下优化质量百分数的原料混合组成：

二硫化碳   10%

丙酮    35%

氯仿    35%

甲醇    20%。

由于LED工作温度超过70℃时对LED寿命有较大影响，LED正常工作的温度区间在40～70℃，LED适用的散热液必须在40～70℃温度下比较敏感。所以经过大量的实验，试用了其他领域大量的冷却液、散热液体效果都不好，且根据这种情况发现用一种单一的液体不容易达到理想的效果。所以LED散热液使用二硫化碳，丙酮，氯仿，甲醇四种液体混合，其中二硫化碳沸点为45℃，丙酮沸点为56.12℃，氯仿沸点为61.15℃，甲醇沸点为64.5℃，由于二氯乙烷沸点在57.28℃与丙酮物理和化学性能相似，可以替换使用，从低到高基本上平均分布在LED的正常工作温度范围（40～70℃）。

LED工作温度达到45℃左右时，接近二硫化碳沸点，此时二硫化碳起主要散热作用，由于在该温度区间对LED寿命影响不大，为保证在更高温度区间有较好的散热效果，二硫化碳在散热液体中应占较小比例。

丙酮和氯仿沸点分别是56.12℃和61.15℃，LED工作温度在50～60℃的温度区间时，这两种液体有较快的气化速度，散热效果较好，通常情况下LED工作稳定后处于这个温度区间，因此丙酮和氯仿在热液体中应占较大比例。

甲醇沸点为64.5℃，如果LED工作温度较高时可能达到65～70℃之间，此时温度已超了甲醇的沸点，而且其它液体基本上全部气化，不能形成液体回流，甲醇起主要散热共用，为防止甲醇也全部气化，所以甲醇在热液体中占比例不能太少。

二硫化碳，丙酮，氯仿，甲醇四种液体的配比在上述原则上经过多次实验，最终得到了上述最有效的配比。

二硫化碳，丙酮，氯仿和甲醇四种液体与混合液体的对比试验。

四种液体和混合液体分别装入Ф10mm，长100mm 的热管后，在不同温度下的热阻测试曲线，下图左边的曲线表示单种液体1mL装入热管后的温度-热阻曲线，一共有A，B，C，D四条曲线，分别对应4种液体，曲线A是二硫化碳，曲线B是丙酮，曲线C是氯仿，曲线D是甲醇。

从图1中的曲线可看出，由于液体沸腾时产生剧烈的气化，所以当热管吸热端的温度处于传热液沸点附近时，热管的热阻最小。将4种液体以配比(质量比)为二硫化碳10%，丙酮35%，氯仿35%，甲醇20%混合后得到液体E，取E液体10mL装入热管后测得图中右边的温度-热阻曲线。

从图2中可以看出，由于四种液体的沸点分布在40到70℃之间，热管在40到70℃之间热阻低于0.2℃/W，该温度区间覆盖了LED照明灯工作时的正常工作温度，比较适合用于LED照明灯散热。

使用散热液体和不使用散热液体的LED发光板的对比试验。

   两个相同的200W LED灯发光板，发光效率85%，热功率30W，1号灯使用普通热管与散热器连接，2号灯使用相同尺寸的混合液体热管与散热器连接，环境温度35℃,环境湿度67%，通电1小时后,两个LED灯工作温度均达到稳定状态。

1号灯发光板温度55.4℃，散热器温度46.3℃。热阻约0.303℃/W

2号灯发光板温度52.7℃，散热器温度47.1℃。热阻约0.186℃/W

2号灯使用混合液体热管后，热阻降低约38.6%。

有益效果：本发明散热液用于LED发光板的散热，在LED发光板工作的正常温度区间40～70℃内，散热液在该温度范围内不断的蒸发将热量带出放出热量，然后冷却回流吸取热量，不断的循环将LED发光板散发的热量带出，降低LED灯的热阻，同时LED灯散热优良，使用寿命长，有利于节约能源。

附图说明

图1是二硫化碳，丙酮，氯仿和甲醇四种液体的温度-热阻曲线图；

图2是本发明混合液体的温度-热阻曲线图。

 具体实施方式

  将实施例1、2、3和4得到的散热混合液加入到散热管内，LED灯组工作发热，将热量传递到基板上，基板继续将热量传递到散热管的吸热面上，热源产生的热量使散热管吸热面附近的散热混合液气化，带走热源产生的热量，汽化的散热混合液在散热管散热面的内壁上冷却释放出热量，并将热量传递到散热器。冷却的蒸汽变成液态，回流回散热管的吸热面，回流回的散热混合液继续吸热蒸发，如此循环，不断地将LED灯组产生的热量传递到散热器，由散热器将热量传递到周围空气中。

Claims (2)

1.一种LED用散热混合液由以下之和为总重量百分数的原料混合组成：

二硫化碳和甲醇为10～50%，

丙酮和氯仿为50～90%，

其中以二硫化碳和甲醇之和为总重量，二硫化碳为10～90%，甲醇为90～10%；

以丙酮和氯仿之和为总重量，丙酮为10～90%，氯仿为90%～10%。

2.根据权利要求1所述LED用散热混合液，其特征在于由以下质量百分数的原料混合组成：

二硫化碳   10%

丙酮       35%

氯仿       35%

甲醇       20%。 

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