CN107654980A - 大功率led芯片散热结构 - Google Patents

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    • F21V29/50—Cooling arrangements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本案涉及一种大功率LED芯片散热结构，包括：外壳，其底部外表面设置有阵列LED芯片；分隔壳，其设置在所述外壳的内部，所述分隔壳的第一表面与所述外壳的侧壁之间构成第一腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的顶部内壁构成第二腔体，所述分隔壳的第二表面自身构成第三腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的底部内壁构成第四腔体；液滴结构，其设置在所述第四腔体中；以及工作液体，其设置在所述第一腔体中；其中，所述工作液体自所述液滴结构进入所述第四腔体后气化，气化后的所述工作液体依次经过所述第三腔体、第二腔体回到所述第一腔体。本案设计了一种新的大功率LED芯片散热结构。

Description

大功率LED芯片散热结构
技术领域
本发明涉及LED领域，特别涉及一种大功率LED芯片散热结构。
背景技术
LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍。现在实际的LED灯的散热和这个要求相去甚远，以致LED灯具的寿命变成了一个影响其性能的主要问题。
对于大功率芯片，想要提高功率，主要通过热管、风冷等多种手段的结合进行散热，但是这些结构往往比较复杂，不适合工业化生产，良品率较低，成本过高失去了节能实用意义。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种大功率LED芯片散热结构，通过工作液体的将热量不断带出到外围空间。因为第一腔体中工作液体设置，在液滴结构处，外部压强包括气压与液压，而内部压强只包括气压，在压强差下，液滴结构将工作液体以微小液滴状态渗出，通过大量液滴的气化过程，完成吸热。通过所述透气防水膜防止第一腔体的工作液体通过本结构上部直接逆流至所述第四腔体中。通过毛细结构，扩大液滴结构的液滴形成效率。通过微孔，形成较大的比表面，使得第一腔体可以迅速吸附气化的工作液体，工作液体具有更快的液化速度。
为此，本发明提供的技术方案为：
一种大功率LED芯片散热结构，包括：
外壳，其底部外表面设置有阵列LED芯片；
分隔壳，其设置在所述外壳的内部，所述分隔壳的第一表面与所述外壳的侧壁之间构成第一腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的顶部内壁构成第二腔体，所述分隔壳的第二表面自身构成第三腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的底部内壁构成第四腔体；
液滴结构，其设置在所述第四腔体中；以及
工作液体，其设置在所述第一腔体中；
其中，所述工作液体自所述液滴结构进入所述第四腔体后气化，气化后的所述工作液体依次经过所述第三腔体、第二腔体回到所述第一腔体。
优选的是，其还包括一透气防水膜，所述透气防水膜呈环形，所述透气防水膜设置在所述分隔壳的顶部，所述透气防水膜将所述第一腔体与第二腔体隔断。
优选的是，所述液滴结构的第一端与所述第一腔体连通，所述液滴结构的第一端将所述第一腔体与第四腔体隔断。
优选的是，所述液滴结构的第二端与所述第四腔体连通，所述液滴结构的第二端与所述液滴结构的第一端内部连通。
优选的是，所述液滴结构的第二端为毛细结构。
优选的是，所述毛细结构通过树枝状结构向所述第四腔体中部延伸，所述毛细结构中部采用一圆盘结构。
优选的是，所述第二腔体的横截面积沿着所述工作液体的流向逐渐缩小。
优选的是，所述工作液体的介质为水。
优选的是，所述第一腔体的表面均匀布设有若干微孔。
本发明至少包括如下有益效果：
1因为阵列芯片呈圆形结构，越靠经圆心温度越高，中心热量加热液滴结构中渗出的液滴，液滴气化后自然上升，通过第三腔体、第二腔体进入第一腔体，气化液滴在第三腔体、第二腔体中因为腔体管道越来越狭窄会加速，而在进入第一腔体的一瞬间，因为横截面积突然扩大，会骤然液化。通过工作液体的将热量不断带出到外围空间。因为第一腔体中工作液体设置，在液滴结构处，外部压强包括气压与液压，而内部压强只包括气压，在压强差下，液滴结构将工作液体以微小液滴状态渗出，通过大量液滴的气化过程，完成吸热。
通过所述透气防水膜防止第一腔体的工作液体通过本结构上部直接逆流至所述第四腔体中。
通过毛细结构，扩大液滴结构的液滴形成效率。
通过微孔，形成较大的比表面，使得第一腔体可以迅速吸附气化的工作液体，工作液体具有更快的液化速度。
附图说明
图1为本发明所述大功率LED芯片散热结构的局部剖视图；
图2为本发明所述大功率LED芯片散热结构的另一视角的半剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
结合图1-2所示，有如下实施例：
一种大功率LED芯片散热结构，包括：
外壳100，其底部外表面设置有阵列LED芯片200；
分隔壳300，其设置在所述外壳100的内部，所述分隔壳的第一表面310与所述外壳的侧壁110之间构成第一腔体330，所述分隔壳的第二表面320与所述外壳的顶部内壁120构成第二腔体340，所述分隔壳的第二表面320自身构成第二腔体350，所述分隔壳的第二表面320与所述外壳的底部内壁130构成第四腔体360；
液滴结构400，其设置在所述第四腔体360中；以及
工作液体，其设置在所述第一腔体330中；
其中，所述工作液体自所述液滴结构400进入所述第四腔体360后气化，气化后的所述工作液体依次经过所述第二腔体350、第二腔体340回到所述第一腔体330。
因为阵列芯片呈圆形结构，越靠经圆心温度越高，中心热量加热液滴结构400中渗出的液滴，液滴气化后自然上升，通过第二腔体350、第二腔体340进入第一腔体330，气化液滴在第二腔体350、第二腔体340中因为腔体管道越来越狭窄会加速，而在进入第一腔体330的一瞬间，因为横截面积突然扩大，会骤然液化。通过工作液体的将热量不断带出到外围空间。因为第一腔体330中工作液体设置，在液滴结构400处，外部压强包括气压与液压，而内部压强只包括气压，在压强差下，液滴结构400将工作液体以微小液滴状态渗出，通过大量液滴的气化过程，完成吸热。
所述大功率LED芯片散热结构还包括一透气防水膜500，所述透气防水膜500呈环形，所述透气防水膜500设置在所述分隔壳300的顶部，所述透气防水膜500将所述第一腔体330与第二腔体340隔断。所述透气防水膜500防止第一腔体330的工作液体通过本结构上部直接逆流至所述第四腔体360中。
所述液滴结构的第一端410与所述第一腔体330连通，所述液滴结构的第一端410将所述第一腔体330与第四腔体360隔断。
所述液滴结构的第二端420与所述第四腔体360连通，所述液滴结构的第二端420与所述液滴结构的第一端410内部连通。
所述液滴结构的第二端420为毛细结构。
所述毛细结构通过树枝状结构430向所述第四腔体360中部延伸，所述毛细结构中部采用一圆盘结构440。通过毛细结构，扩大液滴结构400的液滴形成效率。
所述第二腔体340的横截面积沿着所述工作液体的流向逐渐缩小，从而使得气化的工作液体会不断加速。
所述工作液体的介质为水。
所述第一腔体330的表面均匀布设有若干微孔。通过这些微孔，形成较大的比表面，使得第一腔体330可以迅速吸附气化的工作液体，工作液体具有更快的液化速度。
由上所述，因为阵列芯片呈圆形结构，越靠经圆心温度越高，中心热量加热液滴结构中渗出的液滴，液滴气化后自然上升，通过第三腔体、第二腔体进入第一腔体，气化液滴在第三腔体、第二腔体中因为腔体管道越来越狭窄会加速，而在进入第一腔体的一瞬间，因为横截面积突然扩大，会骤然液化。通过工作液体的将热量不断带出到外围空间。因为第一腔体中工作液体设置，在液滴结构处，外部压强包括气压与液压，而内部压强只包括气压，在压强差下，液滴结构将工作液体以微小液滴状态渗出，通过大量液滴的气化过程，完成吸热。通过所述透气防水膜防止第一腔体的工作液体通过本结构上部直接逆流至所述第四腔体中。通过毛细结构，扩大液滴结构的液滴形成效率。通过微孔，形成较大的比表面，使得第一腔体可以迅速吸附气化的工作液体，工作液体具有更快的液化速度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种大功率LED芯片散热结构，其特征在于，包括：
外壳，其底部外表面设置有阵列LED芯片；
分隔壳，其设置在所述外壳的内部，所述分隔壳的第一表面与所述外壳的侧壁之间构成第一腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的顶部内壁构成第二腔体，所述分隔壳的第二表面自身构成第三腔体，所述分隔壳的第二表面与所述外壳的底部内壁构成第四腔体；
液滴结构，其设置在所述第四腔体中；以及
工作液体，其设置在所述第一腔体中；
其中，所述工作液体自所述液滴结构进入所述第四腔体后气化，气化后的所述工作液体依次经过所述第三腔体、第二腔体回到所述第一腔体。
2.根据权利要求1所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，还包括一透气防水膜，所述透气防水膜呈环形，所述透气防水膜设置在所述分隔壳的顶部，所述透气防水膜将所述第一腔体与第二腔体隔断。
3.根据权利要求1所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述液滴结构的第一端与所述第一腔体连通，所述液滴结构的第一端将所述第一腔体与第四腔体隔断。
4.根据权利要求3所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述液滴结构的第二端与所述第四腔体连通，所述液滴结构的第二端与所述液滴结构的第一端内部连通。
5.根据权利要求4所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述液滴结构的第二端为毛细结构。
6.根据权利要求5所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述毛细结构通过树枝状结构向所述第四腔体中部延伸，所述毛细结构中部采用一圆盘结构。
7.根据权利要求1所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述第二腔体的横截面积沿着所述工作液体的流向逐渐缩小。
8.根据权利要求1所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述工作液体的介质为水。
9.根据权利要求1所述的大功率LED芯片散热结构，其特征在于，所述第一腔体的表面均匀布设有若干微孔。
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