CN201866737U

CN201866737U - 一种led路灯用的热管散热器

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Publication number: CN201866737U
Application number: CN2010205634369U
Authority: CN
Inventors: 齐媛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-10-18

Abstract

本实用新型涉及一种LED路灯用的热管散热器，包括基板、弯管、异形管、加强筋等组成，冷凝机构包括四个冷凝管组，分别为第一层至第四层冷凝管组，包括三个Y形三通，在Y形三通的支管间装有冷凝管组。它们之间彼此密封连接。基板的下平面上有印刷电路，光源安装在基板上。电源安装在基板的上平面，省去了光源模块，减少了材料和热阻。散热器的管壁即为散热片，减少了散热翅片与热管冷凝段之间的热阻。本实用新型具有散热效率高、散热速度快、重量轻、成本低、防护等级高的特点。

Description

一种LED路灯用的热管散热器

技术领域

本实用新型涉及热管散热器，特别涉及一种LED路灯用的热管散热器。

背景技术

照明用白光LED路灯的寿命一般定义为全光通量衰减到初期值的70％时所持续的时间。光通量衰减的速度与LED路灯结的温度有关：路灯结的温度越高，光通量衰减的速度越快，即LED路灯的寿命越短；反之：结的温度越低，光通量衰减的速度越慢，即LED路灯的寿命越长。因此，降低LED路灯结的温度是提高LED路灯寿命的重要手段之一，也就是说，为了提高LED路灯的寿命，必须设法改进LED路灯的散热。考虑到LED路灯的特殊工作环境，加装风扇等强制散热方式因其结构复杂、可靠性低等原因不为采用，而空气自然对流散热因其结构简单、可靠性高而被普遍采用。由于空气自然对流散热的热交换系数较加装风扇等强制散热方式的换热系数低的多，所以自然对流散热的装置往往很大、很重、不经济。要有效地散热、又要减少灯的体积和生产成本始终是LED路灯结构设计者的重要和难以解决的问题。

目前，市场的一体化LED路灯灯头多为铝合金一次性压铸成型，具有吸热快、热阻小、散热顺畅、电器防护等级高、机械强度高等特点。它的不足之处是重量大和落尘影响散热效率。重量大不仅是成本问题还有安全问题，因路灯是安装在8～10米高的灯柱上，遇到大风、地震时很容易出事。最近市场出现的LED路灯热管散热器、LED路灯回路式热管散热器，虽然基本解决了基板的热量积聚问题，但仍然没有解决LED路灯基板与热管散热器之间的热阻、以及散热翅片与热管之间的热阻问题，成本也较高，从而使LED路灯热管散热器的功能不能很好发挥，限制了其应用范围。

发明内容

为解决上述各种LED路灯热管散热器所存在的问题，本实用新型的目的，是提供一种散热效率高、散热速度快、重量轻、成本低的LED路灯热管散热器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种LED路灯用的热管散热器，包括基板和头部的弯管；散热器的冷凝机构包括四个冷凝管组，即第一层冷凝管组、第二层冷凝管组、第三层冷凝管组和第四层冷凝管组，包括三个Y形三通，即Y形三通A、Y形三通B和Y形三通C；在Y形三通A和Y形三通B的两支管间装有第一层冷凝管组和第二层冷凝管组，在Y形三通C的两支管间装有第三层冷凝管组和第四层冷凝管组，它们之间彼此密封连接；散热器尾部有异形管和穿出异形管的加强筋，下层散热翅片安装在第四层冷凝管组上，下层散热翅片上方罩有下层散热翅片罩。

在所述的基板内均匀分布有一组通道，另有一组连接通道将通道相互连接、构成互相连通的空腔，再由一组连接通道堵头、通道堵头密封，成为真空密封的空腔；该空腔的基板与连接其上的充液管构成LED路灯热管散热器的蒸发皿。

在基板内均匀分布的通道，其横断面为圆形、椭圆形或矩形。

在基板内均匀分布的通道，其横断面的内壁上有轴向沟槽，该沟槽的横断面为三角形、矩形、梯形、圆弧形或倒梯形。

在所述基板的一个平面上有印刷电路。

在所述基板的上、下两面上分别安装有电源和LED光源。

所述的第一层冷凝管组、第二层冷凝管组、第三层冷凝管组和第四层冷凝管组的横断面为圆形、椭圆形或矩形。

所述第一层冷凝管组、第二层冷凝管组、第三层冷凝管组和第四层冷凝管组的内壁上有轴向沟槽，该沟槽的横断面为圆形、椭圆形、矩形或三角形。

下层散热翅片罩上有排气烟筒管。

本实用新型解决了LED路灯基板与热管散热器之间的热阻问题，以及散热翅片和热管之间的热阻问题，达到了散热效率高、散热速度快、重量轻、成本低的要求。

附图说明

图1为本实用新型LED路灯用的热管散热器的整体结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为LED路灯热管用的散热器倾斜安装时的示意图；

图4为本实用新型的散热器中电源、光源分别安装在基板上、下面的示意图；

图5为本实用新型的一种实施例，即省去下层散热翅片罩的示意图；

图6为本实用新型的一种实施例，只设有三层冷凝管组的示意图；

图7为本实用新型的一种实施例，只设有二层冷凝管组的示意图；

图8为本实用新型中散热基板的结构示意图；

图9为图8的剖面示意图。

图中：1、基板，2、弯管，3、Y形三通A，4、第一层冷凝管组，5、第二层冷凝管组，6、上层散热片，7、Y形三通B，8、加强筋，9、异形管，10、下层散热翅片，11、第四层冷凝管组，12、第三层冷凝管组，13、Y形三通C，14、密封圈，15、电源罩，16、光源罩，17、固定螺钉，18、排气烟筒管，19、下层散热翅片罩，101、上平面，102、下平面，103、通道，104、连接通道，105、连接通道堵头，106、充液管，107、通道堵头。

具体实施方式

参见图1-图4，本实用新型LED路灯用的热管散热器，由基板1、弯管2、Y形三通A3、第一层冷凝管组4、第二层冷凝管组5、上层散热片6、Y形三通B7、加强筋8、异形管9、下层散热翅片10、第四层冷凝管组11、第三层冷凝管组12、Y形三通C13、密封圈14、电源罩15、光源罩16、固定螺钉17、排气烟筒管18、下层散热翅片罩19等构成。基板1的上、下两个平面101和102必须精密加工为平整光滑的平面，电源和LED光源分别安装在基板的上下两面。其内的一组通道103在基板内均匀分布，并由二个连接通道104将其相互连接，构成互相连通的空腔，再由一组连接通道堵头105、通道堵头107密封成为一个真空密封的空腔。这个内有真空密封的空腔的基板1与密封连接其上的充液管106就构成了本实用新型一种LED路灯用的热管散热器的蒸发皿。冷凝段有Y形三通A3、第一层冷凝管组4、第二层热管组5、第三层热管组12、第四层冷凝管组11、Y形三通B7、异形管9、Y形三通C13及紧密套在第一层冷凝管组4、第二层热管组5的上层散热翅片和紧密套在第三层热管组12、第四层冷凝管组11的下层散热翅片10，它们之间彼此密封连接。冷凝段与前述的蒸发皿密封连接就构成了本实用新型LED路灯用的热管散热器的壳体。壳体通过充液管106抽真空、注入工质、密封后构成。电源固定在基板1的101平面上，电源罩固定基板上由密封圈8密封。LED光源固定在基板1上，LED配光罩15固定在基板1的102平面上，两者之间由下密封圈9密封。电源、光源可以固定在基板1的一个平面101上。

参见图8、图9，基板1内有一组通道103，通道103在基板1内均匀分布、并由一组连接通道104将其相互连接，构成互相连通的空腔；通道端部由通道堵头105、通道堵头107密封，形成为一真空密封的空腔；基板10上密封连接充液管106。一组通道103在基板10内均匀分布，并由一组连接通道104将其相互连接构成互相连通的空腔，再由一组连接通道堵头105、通道堵头107密封成为一个真空密封的空腔。这个内有真空密封的空腔的基板1与密封连接其上的充液管106就构成了本实用新型一种LED路灯用的热管散热器的蒸发皿。

根据LED路灯的功率和工作环境温度具体情况，本实用新型的冷凝管组还可以采用如图6所示的三层冷凝管组，和如图7所示的二层冷凝管组。

如图6所示，当只有三层冷凝管组时，LED路灯用的热管散热器由基板1、弯管2、第二层冷凝管组5、上层散热片6、Y形三通B7、加强筋8、异形管9、下层散热翅片10、第四层冷凝管组11、密封圈14、电源罩15、光源罩16、固定螺钉17、排气烟筒管18、下层散热翅片罩19构成。

如图7所示，当只有二层冷凝管组时，LED路灯用的热管散热器由基板1、弯管2、第二层冷凝管组5、上层散热片6、Y形三通B7、加强筋8、异形管9、下层散热翅片10、第四层冷凝管组11、密封圈14、电源罩15、光源罩16、固定螺钉17、排气烟筒管18、下层散热翅片罩19构成。

LED路灯热管散热器通过加强筋8固定在LED路灯外壳上，加强筋8将各层散热管之间连接成为一体；排气烟筒管18、下层散热翅片罩19可根据环境条件选择使用。

LED路灯的电源固定在基板1的平面101上，两者之间紧密接触，电源罩15和平面101之间有密封圈14，使电源不受灰尘和水分的侵袭。平面102上安装有LED光源和配光罩16，两者之间紧密连接，其间的下密封圈14保证LED光源对防护等级的要求。

LED路灯工作时，电源和LED光源产生的热量通过基板1加热其内的工质，工质吸热沸腾蒸发为携代热量并具有一定压力的工质蒸汽，这些工质蒸汽进入第一层冷凝管组4、第二层热管组5、第三层热管组12、第四层冷凝管组11。在运动过程中，通过管壁、套接在第一层冷凝管组4、第二层热管组5的上层散热翅片6和紧密套在第三层热管组12、第四层冷凝管组11的下层散热翅片10，与环境中的空气进行自然对流热交换。失去热量的工质蒸汽冷凝为工质液体，工质液体沿其管壁回到蒸发皿即基板1内，继续进行吸热蒸发散热冷凝的循环，如此循环往复，实现了LED路灯电源和光源的散热。

本实用新型可以水平安装(如图1所示)，也可以倾斜安装(如图3所示)。弯管2的特殊结构可以保证本实用新型当安装倾斜角＜20°时能正常工作。

由于基板1既蒸发皿在注入工质前已经抽真空，所以工质蒸汽能迅速进进入第一层冷凝管组4、第二层热管组5、第三层热管组12、第四层冷凝管组11并通过上层散热翅片6、下层散热翅片10与环境中的空气进行自然对流热交换，使热量从基板1上迅速离开，不产生热量积聚现象。因而使路灯的LED光源结、电源的温度迅速降低，即本实用新型一种LED路灯热管散热器具有散热速度快的特点，满足了LED路灯对散热速度的要求。

LED光源直接安装在基板1的具有印刷电路101平面上，减少了光源模组这一中间环节，同时也减少了热阻。

LED光源和电源密封在配光罩和电源罩内，这使本实用新型具有了防护等级高的特点。

LED光源和电源可以分别安装在基板10的上下两个平面101和102上，减少了基板10的尺寸和重量；又基板1和第一层冷凝管组4、第二层热管组5、第三层热管组甲12、第四层冷凝管组11并通过上层散热翅片6、下层散热翅片10全部采用铝材。这些降低了本实用新型的重量和成本。

排气烟筒管18、下层散热翅片罩19在保护下层散热翅片不受落尘影响热交换的前提下，能充分利用烟筒效应提高下层散热翅片的热交换效率。

Claims

1.一种LED路灯用的热管散热器，包括基板(1)和头部的弯管(2)，其特征在于：散热器的冷凝机构包括四个冷凝管组，即第一层冷凝管组(4)、第二层冷凝管组(5)、第三层冷凝管组(12)和第四层冷凝管组(11)，包括三个Y形三通，即Y形三通A(3)、Y形三通B(7)和Y形三通C(13)；在Y形三通A(3)和Y形三通B(7)的两支管间装有第一层冷凝管组(4)和第二层冷凝管组(5)，在Y形三通C(13)的两支管间装有第三层冷凝管组(12)和第四层冷凝管组(11)，它们之间彼此密封连接；散热器尾部有异形管(9)和穿出异形管(9)的加强筋(8)，下层散热翅片(10)安装在第四层冷凝管组(11)上，下层散热翅片(10)上方罩有下层散热翅片罩(19)。

2.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：在所述的基板(1)内均匀分布有一组通道(103)，另有一组连接通道(104)将通道(103)相互连接、构成互相连通的空腔，再由一组连接通道堵头(105)、通道堵头(107)密封，成为真空密封的空腔；该空腔的基板与连接其上的充液管(106)构成LED路灯热管散热器的蒸发皿。

3.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：在基板内均匀分布的通道(103)，其横断面为圆形、椭圆形或矩形。

4.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：在基板内均匀分布的通道(103)，其横断面的内壁上有轴向沟槽，该沟槽的横断面为三角形、矩形、梯形、圆弧形或倒梯形。

5.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：在所述基板的一个平面上有印刷电路。

6.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：在所述基板的上、下两面上分别安装有电源和LED光源。

7.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：所述的第一层冷凝管组(4)、第二层冷凝管组(5)、第三层冷凝管组(12)和第四层冷凝管组(11)的横断面为圆形、椭圆形或矩形。

8.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：所述第一层冷凝管组(4)、第二层冷凝管组(5)、第三层冷凝管组(12)和第四层冷凝管组(11)的内壁上有轴向沟槽，该沟槽的横断面为圆形、椭圆形、矩形或三角形。

9.根据权利要求1所述的LED路灯用的热管散热器，其特征在于：下层散热翅片罩(19)上有排气烟筒管(18)。