CN103423648B - 一种磁流体热管大功率led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁流体热管大功率LED灯，包括LED光源组件及LED反光灯罩、透光面罩，在LED灯顶部为散热板，在散热板上设置磁流体热管换热装置，所述磁流体热管换热装置包括由磁流体热管吸热器、磁流体热管回液管、磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器所组成的磁流体热管真空封闭回路，在所述磁流体热管真空封闭回路内充注有磁流体，在所述磁流体热管换热装置上设置有外置磁场。本发明的磁流体热管大功率LED灯结构简单，工艺设计合理,采用磁流体强化冷凝器对流换热，极大地提高了热交换效率。
Description
技术领域
本发明涉及大功率LED灯技术领域，更具体地说，是涉及一种磁流体热管大功率LED灯。
背景技术
众所周知,LED灯具是一种高效、节能、环保、安全的新型光源，随着大功率LED灯行业的不断发展，大功率LED灯分为普通热管大功率LED灯和翅片式大功率LED灯。大功率LED灯一般由LED灯、反光灯罩、透光面罩、散热器四大部件构成。大功率LED灯具有节能照明的基本功能,因为LED灯具有非常大的节能优势，因此广泛应用于家庭及公共建筑。但是，LED灯工作时，大部分的功率会转化为热能，发热的程度相当高，而且功率越大其散热量越大，温度升高，灯光衰减大，寿命短，甚至烧坏，因此大功率LED灯散热成为行业发展的技术瓶颈，LED灯具的设计必须考虑完美的散热方案。
部分LED灯具的散热结构采用风冷散热，在LED灯的散热器上加装风扇，但由于风扇、增加耗电量、噪声大、体积大、成本高，因此应用较少。目前，大功率LED灯冷凝器主要采用自然对流散热，安置在LED灯板顶部，从其结构大体上有两种：第一种是普通自然对流翅片式冷凝器，散热效果差；第二种是普通自然对流热管翅片式冷凝器，热管冷凝器内工质从LED灯顶部散热板吸热蒸发，通过热管自然对流放热冷凝，再流回到热管吸热器吸热，不断循环换热。普通热管大功率LED灯和翅片式大功率LED灯，没有风扇等运动部件，噪声小，但其传热效率仍然不理想，换热效果强差人意，耗电量较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种结构简单、磁热对流强化换热、节能效果显著、成本低廉的一种磁流体热管大功率LED灯，以克服现有技术的不足。
本发明所采用的技术方案是：一种磁流体热管大功率LED灯，包括LED光源组件及LED反光灯罩、透光面罩，在LED灯顶部散热板上设置磁流体热管换热装置，所述磁流体热管换热装置包括由磁流体热管吸热器、磁流体热管回液管、磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器所组成的磁流体热管真空封闭回路，在所述磁流体热管真空封闭回路内充注有磁流体，在所述磁流体热管换热装置上设置有外置磁场。
所述磁流体是纳米磁粒和基液的混合工质。
所述磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器、磁流体热管回液管顺序连接；所述磁流体热管出气管、磁流体热管回液管的开口端与磁流体热管吸热器内腔连通。
所述磁流体热管吸热器直接贴附在散热板的端面上。
所述外置磁场由电磁线圈或永磁铁产生，其磁力线方向与磁流体热管真空封闭回路的混合工质流动方向一致。
所述电磁线圈或永磁铁设置在磁流体热管冷凝器的入口段的管路上。
所述磁流体热管冷凝器包括S形管段。
所述磁流体热管吸热器是由金属制得的。
所述LED光源组件设置在LED反光灯罩顶端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的磁流体热管封闭回路先抽真空，管内充注纳米磁粒和基液混合工质，采用磁流体强化冷凝器对流换热，提高了热交换效率。
2、本发明的磁流体热管磁场通过磁场对磁流体作用，通过磁和热共同驱动，具有强化传热节能的效果。
3、本发明的磁流体热管大功率LED灯结构简单，工艺设计合理。
附图说明
图1是本发明磁流体热管大功率LED灯结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1—3所示，本发明的磁流体热管大功率LED灯，包括LED光源组件9及LED反光灯罩8、透光面罩10，在LED反光灯罩顶部安装有LED光源组件9，LED光源组件顶部为散热板1，在散热板上设置磁流体热管换热装置5，所述磁流体热管换热装置5包括由磁流体热管吸热器2、磁流体热管回液管3、磁流体热管出气管4、磁流体热管冷凝器7所组成的磁流体热管真空封闭回路，在所述磁流体热管真空封闭回路内充注有磁流体，在所述磁流体热管换热装置上设置有外置磁场6。磁流体热管封闭回路先抽真空，管内充注纳米磁粒和基液混合工质。磁流体热管吸热器2最好是用金属材质制成，如铝材，但并不是说必然如此，只要是热传导率好的材质、并有利于生产制造的为佳，如此，将有利于LED灯顶部散热板的冷量和热量快速、充分地释放。其中，磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器、磁流体热管回液管顺序连接；所述磁流体热管出气管、磁流体热管回液管的开口端与磁流体热管吸热器内腔连通。
LED光源组件9设置在LED反光灯罩8顶端，而磁流体热管吸热器2直接贴附在散热板1的端面上。外置磁场6由电磁线圈或永磁铁产生，其磁力线方向与磁流体热管真空封闭回路的混合工质流动方向一致。磁流体在磁和热共同作用下，会沿着磁力线方向发生循环流动。
在所述磁流体热管真空封闭回路内充注的磁流体是纳米磁粒和基液的混合工质。
磁流体热管冷凝器7包括一S形管段和直管段，其中直管段靠近磁流体热管出气管4。电磁线圈或永磁铁设置在磁流体热管冷凝器的入口段的管路上。在电磁线圈通电后产生磁场，所产生的外置磁场其磁力线方向与管内工质流动方向一致。外加磁场能够提高磁流体对流换热的效果，有效提高磁流体热管的热传导性能，同时有利于混合工质的回流。
本发明的磁流体热管是一种伴随着对流发生的传热元件，这种热和磁共同驱动型热管中的工作液由磁流体替代，并在加热段的底部施加磁场。磁流体热管管内磁流体纳米磁粒为纳米铁、钴、镍及四氧化三铁、复合铁酸锌锰等，磁流体基液为异丁烷、乙醇、水等，在基液中添加适量的油酸钠、油酸、亚油酸等做为分散剂，磁流体热管工作时，热和磁共同驱动增强磁流体热管吸热器吸热蒸发，增强磁流体热管冷凝器放热冷凝，从而热传递增强。在磁流体热管真空封闭回路内充注的是磁流体和基液的混合工质，磁流体的浓度变化对磁流体的传热能力也具有一定的影响。
本发明的磁流体热管大功率LED灯结构简单，工艺设计合理，通过磁热对流强化传热，使大功率LED灯运行稳定可靠，光照效果好，极大降低耗电量，节能减排，具有巨大的社会效益。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实施例。本领域的技术人员在不经过创造性劳动的情况下，作出的简单变化、改型、添加或等同替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种磁流体热管大功率LED灯，包括LED光源组件及LED反光灯罩、透光面罩，在所述LED光源组件的顶部设散热板，其特征在于：在散热板上设置磁流体热管换热装置，所述磁流体热管换热装置包括由磁流体热管吸热器、磁流体热管回液管、磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器所组成的磁流体热管真空封闭回路，在所述磁流体热管真空封闭回路内充注有磁流体，在所述磁流体热管换热装置上设置有外置磁场；所述磁流体是纳米磁粒和基液的混合工质；所述纳米磁粒为纳米铁、钴、镍及四氧化三铁、复合铁酸锌锰；所述基液中添加分散剂；所述磁流体热管出气管、磁流体热管冷凝器、磁流体热管回液管顺序连接；所述磁流体热管出气管、磁流体热管回液管的开口端与磁流体热管吸热器内腔连通；所述磁流体热管吸热器直接贴附在散热板的端面上；所述外置磁场由电磁线圈或永磁铁产生，其磁力线方向与磁流体热管真空封闭回路的混合工质流动方向一致；所述电磁线圈或永磁铁设置在磁流体热管冷凝器的入口段的管路上；所述磁流体热管冷凝器包括S形管段；所述磁流体热管吸热器是由金属制得的；所述LED光源组件设置在LED反光灯罩顶端。
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