CN202598449U - 适于大功率led散热的相变太阳花散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种适于大功率LED散热的相变太阳花散热器，包括用来固化所述LED的具有太阳花散热翅片的铝合金壳体，其中所述铝合金壳体中心开有壳体空腔，所述壳体空腔中制有铝均温室。所述铝均温室包括：复合在所述壳体空腔的内表面的铝泡沫；以及由所述铝泡沫和密封所述壳体空腔的部件围成的蒸汽腔体。本实用新型的技术效果是：温度分布均匀，特别是趐片表面温度相比均温板焊接铝散热片的结构分布更加均匀、趐片热交换效率大幅提升。

Description

适于大功率LED散热的相变太阳花散热器

技术领域

本实用新型涉及一种散热器，特别涉及一种适于大功率LED散热的相变太阳花散热器。 

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，散热不好结温就会升高，寿命会缩短，温度每降低10℃寿命会延长2倍。结温假如能够控制在65℃，那么其光衰至70％的寿命可以高达10万小时！结温不但影响长时间寿命，也还直接影响短时间的发光效率，除此以外LED的发热还会使得其光谱移动；色温升高；正向电流增大(恒压供电时)；反向电流也增大；热应力增高；荧光粉环氧树脂老化加速等等种种问题，所以说，LED的散热就是要降低LED的本身的结温。因此如表面温度低，但传热热阻高，LED结温超过合理值，散热结构也是失败的，如表面温度高，但传热热阻低，结温温度保持在合理范围内，也是可以接受的。因此要散热好，就需要降低从结点到环温(Rj-a)的热阻。 

而LED在热传以等向性的方式传递，传递方向可大致区别为垂直与水平方向；垂直方向相当于热阻串联，其传递表现为如图1，LED芯片15发出的热量传递至金属基板14，通过金属基板14与铝基板12的焊接层13传递至铝基板12，通过铝基板12和铝基板与散热片之间填充的导热胶11，传递至散热片10，并通过散热片与空气对流进行热量交换，将热量散失出去，其热阻表现形式为：传递总热阻＝芯片到金属基板热阻+金属基板铝基 板热阻+铝基板到铝散热片热阻+铝散热片到环境热阻，涉及的导热层有金属基板14、焊料层13、铝基板层12、导热胶层11和铝散热器层10。 

传统的大功率LED散热器，多采用如图2所示的太阳花结构，中间插有铜柱，周围为太阳花翅片16，以增大散热面积，提升散热效率。 

但伴随大功率LED芯片的应用，太阳花在纵向(Y轴)的传热能力，限制了翅片的热交换效率，同时大功率LED的热流密度大幅提升。传统的太阳花技术已不能很好的解决大功率LED的散热问题。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适于大功率LED散热的相变太阳花散热器，以解决大功率LED的散热问题。 

本实用新型的上述目的是这样实现的，一种适于大功率LED散热的相变太阳花散热器，包括用来固化所述LED的具有太阳花散热翅片的铝合金壳体，所述铝合金壳体中心开有壳体空腔，并且所述壳体空腔中制有铝均温室。 

其中所述铝均温室包括：复合在所述壳体空腔的内表面的铝泡沫；以及由所述铝泡沫和密封所述壳体空腔的部件围成的蒸汽腔体。 

所述蒸汽腔体内注有用于相变传热的工质。 

其中，所述壳体空腔具有封闭端和开口端，该壳体空腔开口端开有用来安装盖板的密封台阶。 

其中，壳体空腔封闭端的外表面为固化所述LED的端面。 

相对于现有技术，本实用新型的技术效果是：温度分布均匀，特别是趐片表面温度相比均温板焊接铝散热片的结构分布更加均匀、趐片热交换 效率大幅提升。 

下面结合附图对本实用新型的结构及制造进行说明。 

附图说明

图1是现有的一种LED散热装置的示意图； 

图2是现有的太阳花散热装置的示意图； 

图3是本实用新型的太阳花散热装置的外形图； 

图4是图3的剖面图； 

图5是本实用新型的太阳花散热装置的壳体的示意图； 

图6是图5的倒置图。 

具体实施方式

图3和图4分别显示了本实用新型的外形及结构。 

本实用新型的适于大功率LED散热的相变太阳花散热器外形如图3所示，包括用来固化所述LED的具有太阳花散热翅片21的铝合金壳体，太阳花散热翅片21分布在壳体中心的周围。壳体中心开有壳体空腔(图中未显示)，并在壳体空腔中装有或制有铝均温室，该铝均温室由盖板21密封。 

图4显示了铝均温室的结构，如图4所示，铝均温室包括：复合在所述壳体空腔的内表面的铝泡沫23；以及由所述铝泡沫和密封壳体空腔的部件如盖板20围成的蒸汽腔体22。该蒸汽腔体22内注有用于相变传热工质，如141b、丙酮或乙二醇等。 

本实用新型的壳体空腔具有封闭端和开口端，开口端开有用来安装盖板20的密封台阶(图中未显示)。 

壳体空腔封闭端(即与盖板20相反的一端)的外表面为固化所述LED的端面，在该端面固化LED光源24，并在光源的外部安装透镜25。 

下面对本实用新型的制造过程进行简要说明，首先利用铝挤挤出铝合金(材料6063)太阳花散热片，之后通过CNC加工，将铝合金太阳花散热片制作出如图5和图6所示的太阳花散热趐片的铝合金壳体，其加工过程为：从上到下CNC太阳花中心实体部分，直至底部3～5mm，保证底部3～5mm铝壳体密封，从而形成空腔31和密封底部32，之后再加工上部空腔31的密封台阶30。 

然后，依照太阳花空腔31和密封台阶30的尺寸，通过铝合金板削加工而成厚度为3～5mm的密封盖板20。 

接着，通过铝粉末的预压成型中空泡沫柱体，之后预热，发泡形成铝泡沫复合太阳花组件。 

铝泡沫复合太阳花壳体组件与密封盖板组装及壳体密封钎焊。后抽真空、注工质、工艺管密封。得到高性能相变太阳花。 

之后将LED光源直接固化在相变太阳花下壳体表面，如图4所示，从而减少了LED光源所产生热量的垂直传导层数，有效降低了垂直传导热阻，且LED所产生热量可以通过铝均温板沿Y轴方向迅速向上均匀扩散开，并沿XY方向传递至散热片，从而大提升铝散热趐片的热交换效率。 

较之现有技术，本实用新型的散热装置具有如下技术特点： 

1.温度分布均匀，特别是趐片表面温度相比均温板焊接铝散热片的结构分布更加均匀、趐片热交换效率大幅提升。 

2.相变层的加入使得两颗光源可以紧靠在一起而不影响散热，避免灯具产生重影，提升灯具的隐性价值 

3.相变层的加入使得灯具可以使用单只高瓦数的光源而不会导致散热难题，使得灯具光源数量减少，结构简化 

4.一体化的设计使得灯具的防水等级很容易达到IP65 

5.结构简化可以提高产品的可靠性与稳定性，缩小产品之间的差异。 

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种适于大功率LED散热的相变太阳花散热器，包括用来固化所述LED的具有太阳花散热翅片的铝合金壳体，其特征在于：所述铝合金壳体中心开有壳体空腔，并且所述壳体空腔中制有铝均温室。

2.根据权利要求1所述的相变太阳花散热器，其特征在于，所述铝均温室包括：

复合在所述壳体空腔的内表面的铝泡沫；以及

由所述铝泡沫和密封所述壳体空腔的部件围成的蒸汽腔体。

3.根据权利要求2所述的相变太阳花散热器，其特征在于，所述蒸汽腔体内注有用于相变传热的工质。

4.根据权利要求2所述的相变太阳花散热器，其特征在于，所述壳体空腔具有封闭端和开口端。

5.根据权利要求4所述的相变太阳花散热器，其特征在于，壳体空腔开口端开有用来安装盖板的密封台阶。

6.根据权利要求4所述的相变太阳花散热器，其特征在于，壳体空腔封闭端的外表面是用来固化所述LED的端面。 

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