CN206056362U - 热管及汽车头灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热管及汽车头灯，热管包括蒸发腔和冷凝腔，蒸发腔的横截面与冷凝腔的横截面均呈扁平状，且蒸发腔的延伸方向与冷凝腔的延伸方向一致；蒸发腔的内表面与冷凝腔的内表面均设置有毛细芯层；蒸发腔与冷凝腔相连通，蒸发腔与冷凝腔均为真空状态，且蒸发腔内填充有冷却液；蒸发腔的内表面的毛细芯层与冷凝腔的内表面的毛细芯层相连接。汽车头灯，包括LED‑COB光源、灯泡金属外罩、散热器、风扇及的热管；LED‑COB光源贴设在蒸发腔的外表面上；散热器设置于冷凝腔的外表面上；风扇安装于散热器上；灯泡金属外罩套设在LED‑COB光源及热管外。本实用新型具有散热效率高，能够延长热管的使用寿命的特点。

Description

热管及汽车头灯

技术领域

本实用新型涉及车灯技术领域，尤其是涉及一种热管及汽车头灯。

背景技术

由于热管具有高热传导力、高热传导率、重量轻、结构简单及多用途等特性，可传递大量的热量又不消耗电力等优点，目前已广泛地应用于电子组件的导热，由此对发热组件(如电子元器件、LED芯片等)进行热量的快速导离，以有效的解决发热组件的热聚集现象。

但是，现有的热管，由于其使用空间的限制，导致散热部分不能充分与翅片散热器的翅片进行热交换，从而导致散热效率不高，降低了热管的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供热管及汽车头灯，以解决现有技术中存在的热管，由于其使用空间的限制，导致散热部分的不能充分与翅片散热器的翅片进行热交换，从而导致散热效率不高，降低了热管的使用寿命的技术问题。

本实用新型提供了一种热管，包括蒸发腔和冷凝腔，所述蒸发腔的横截面与所述冷凝腔的横截面均呈扁平状，且所述蒸发腔的延伸方向与所述冷凝腔的延伸方向一致；所述蒸发腔的内表面与所述冷凝腔的内表面均设置有毛细芯层；所述蒸发腔与所述冷凝腔相连通，所述蒸发腔与所述冷凝腔均为真空状态，且所述蒸发腔内填充有冷却液；所述蒸发腔的内表面的毛细芯层与所述冷凝腔的内表面的毛细芯层相连接。

进一步地，还包括冷凝延伸腔，所述冷凝延伸腔的横截面呈圆形；所述冷凝延伸腔与所述冷凝腔相连通，且所述冷凝腔位于所述蒸发腔与所述冷凝延伸腔之间；所述冷凝延伸腔的内表面设置有毛细芯层；所述冷凝腔的内表面的毛细芯层与所述冷凝延伸腔的内表面的毛细芯层相连接。

进一步地，所述蒸发腔、所述冷凝腔与所述冷凝延伸腔的材质均为铜；

或，所述蒸发腔、所述冷凝腔与所述冷凝延伸腔的材质均为铝。

进一步地，所述毛细芯层的材质为铜或铝。

进一步地，所述冷却液的材质为水。

本实用新型还提供了一种汽车头灯，包括LED-COB光源、灯泡金属外罩、散热器、风扇及所述的热管；

所述LED-COB光源贴设在所述蒸发腔的外表面上，用于将所述LED-COB光源产生的热量传递到所述热管的蒸发腔内；

所述散热器设置于所述冷凝腔的外表面上，用于对所述热管的冷凝腔进行冷却；

所述风扇安装于散热器上，用于对所述散热器进行冷却；

所述灯泡金属外罩套设在LED-COB光源及所述热管外。

进一步地，所述LED-COB光源为两组，分别贴设在蒸发腔的上下两个表面，且所述LED-COB光源与所述蒸发腔的总厚度不超过3mm。

进一步地，所述灯泡金属外罩上设置有卡槽、插口及卡板，与各种类型的车灯总成外壳连接。

进一步地，所述LED-COB光源的一端与所述蒸发腔的盲端齐平。

进一步地，还包括配电盒；所述配电盒分别与所述LED-COB光源和所述风扇电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的热管，通过将蒸发腔的横截面设计成扁平状，方便了发热元件器的安装，发热元件能够与蒸发腔的外表面充分接触，将热量传递给蒸发腔，而将冷凝腔设计成扁平状使得散热器的散热翅片能够充分与冷凝腔的外表面进行最大程度的进行热交换，另外，由于使蒸发腔的延伸方向与冷凝腔的延伸方向一致，使得蒸发腔的内表面的毛细芯层的冷却液能够直线传输到冷凝腔的内表面的毛细芯层中，加快了冷却液的循环，从而提高了散热效果，延长了热管的使用寿命。

本实用新型提供的汽车头灯，包括所述的热管，基于上述分析，可知本实用新型提供的汽车头灯具有散热效率高，能够延长热管的使用寿命的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的热管的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的另一中热管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的汽车头灯的爆炸图；

图4为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二种变形结构的爆炸图；

图5为本实用新型实施例二中汽车头灯的第三种变形结构的爆炸图；

图6为本实用新型实施例二中汽车头灯的第四种变形结构的爆炸图；

图7为本实用新型实施例二中汽车头灯的第五种变形结构的装配图；

图8为本实用新型实施例二中汽车头灯的第六种变形结构的装配图；

图9为本实用新型实施例二中汽车头灯的第七种变形结构的装配图；

图10为本实用新型实施例二中汽车头灯的第八种变形结构的装配图；

图11为本实用新型实施例二中汽车头灯的第九种变形结构的装配图；

图12为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十种变形结构的装配图；

图13为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十一种变形结构的装配图；

图14为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十二种变形结构的装配图；

图15为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十三种变形结构的装配图；

图16为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十四种变形结构的装配图；

图17为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十五种变形结构的装配图；

图18为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十六种变形结构的装配图；

图19为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十七种变形结构的装配图；

图20为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十八种变形结构的装配图；

图21为本实用新型实施例二中汽车头灯的第十九种变形结构的装配图；

图22为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十种变形结构的装配图；

图23为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十一种变形结构的装配图；

图24为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十二种变形结构的装配图；

图25为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十三种变形结构的装配图；

图26为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十四种变形结构的装配图；

图27为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十五种变形结构的装配图；

图28为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十六种变形结构的装配图；

图29为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十七种变形结构的装配图；

图30为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十八种变形结构的装配图；

图31为本实用新型实施例二中汽车头灯的第二十九种变形结构的装配图；

图32为本实用新型实施例二中汽车头灯的第三十种变形结构的装配图。

附图标记：

101-蒸发腔；102-冷凝腔；103-蒸发端；104-冷凝端；105-冷凝延伸腔；106-LED-COB光源；107-灯泡金属外罩；108-散热器；109-风扇；110-卡槽；111-插口；112-卡板；113-风扇固定架；114-底座外壳；115-导热板；116-凹槽；117-固定架外壳；118-导风环；119-散热翅片；121-插装孔；127-热管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

参见图1和图2所示，本实用新型实施例一提供了一种热管，包括蒸发腔101和冷凝腔102，蒸发腔101的横截面与冷凝腔102的横截面均呈扁平状，且蒸发腔101的延伸方向与冷凝腔102的延伸方向一致；蒸发腔101的内表面与冷凝腔102的内表面均设置有毛细芯层；蒸发腔101与冷凝腔102相连通，蒸发腔101与冷凝腔102均为真空状态，且蒸发腔101内填充有冷却液；蒸发腔101的内表面的毛细芯层与冷凝腔102的内表面的毛细芯层相连接。

具体而言，热管由中空的壳体制成，该中空的壳体包括蒸发端103和冷凝端104，蒸发端103的内部形成蒸发腔101，冷凝端104的内部形成冷凝腔102；蒸发腔101的横截面的形状大小和冷凝腔102的横截面形状大小相同；蒸发腔101的延伸方向与冷凝腔102的延伸方向一致，也就是说，蒸发腔101的长度方向与冷凝腔102的长度方向一致。蒸发腔101的内表面的毛细芯层与冷凝腔102的内表面的毛细芯层相连接，这样冷却液能够从冷凝腔102的内表面的毛细芯层流向蒸发腔101的内表面的毛细芯层。毛细芯层的厚度为0.1mm～100mm，孔隙比率为50％。为保证冷却液的气液循环过程，并加快热传导效率，蒸发腔101和冷凝腔102应保持合适的厚度。

该实施例提供的热管，通过将蒸发腔101的横截面设计成扁平状，方便了发热元件器的安装，发热元件能够与蒸发腔101的外表面充分接触，将热量传递给蒸发腔101，而将冷凝腔102设计成扁平状使得散热器108的散热翅片119能够充分与冷凝腔102的外表面进行最大程度的进行热交换，另外，由于使蒸发腔101的延伸方向与冷凝腔102的延伸方向一致，使得蒸发腔101的内表面的毛细芯层的冷却液能够直线传输到冷凝腔102的内表面的毛细芯层中，加快了冷却液的循环，从而提高了散热效果，延长了热管的使用寿命。

参见图2所示，该实施例可选的方案中，热管还包括冷凝延伸腔105，冷凝延伸腔105的横截面呈圆形；冷凝延伸腔105与冷凝腔102相连通，且冷凝腔102位于蒸发腔101与冷凝延伸腔105之间；冷凝延伸腔105的内表面设置有毛细芯层，冷凝腔102的内表面的毛细芯层与冷凝延伸腔105的内表面的毛细芯层相连接。

参见图2所示，具体而言，冷凝端104的内部形成还形成有冷凝延伸腔105，冷凝延伸腔105与冷凝腔102的内表面圆滑过度；蒸发腔101、冷凝腔102、冷凝延伸腔105依次连通；冷凝延伸腔105也为真空状态，且冷凝延伸腔105的延伸方向与冷凝腔102的延伸方向一致。

该实施例可选的方案中，蒸发腔101、冷凝腔102与冷凝延伸腔105的材质均为铜；或，蒸发腔101、冷凝腔102与冷凝延伸腔105的材质均为铝。蒸发腔101、冷凝腔102与冷凝延伸腔由钢管或铝管制成。

该实施例可选的方案中，毛细芯层的材质为铜或铝。

该实施例可选的方案中，冷却液的材质为水。需要说明的是，冷却液也可以采用其他的具有气液两相相变性能的物质，如乙醇、丙酮等，可以根据热源的发热温度以及相变材料的相变温度进行选择。

本实用新型实施例提供的热管，采用相变散热方式及毛细结构传输的原理为：冷却液吸纳于蒸发腔101的内表面的毛细芯层中，当热管的蒸发腔101的外表面受热时，蒸发腔101的内表面的毛细芯层中的冷却液吸热气化，气化的冷却液从毛细芯层中溢出，顺着蒸发腔101向冷凝腔102的方向流动，并在冷凝腔102和冷凝延伸腔105中放热冷凝液化，液化的冷却液被吸入冷凝腔102和冷凝延伸腔105的毛细芯层中，再通过毛细芯层的毛细作用向蒸发腔101的毛细芯层输送，从而完成一个散热冷却循环。

实施例二

参见图3至图32所示，本实用新型实施例二提供了一种汽车头灯，包括LED-COB光源106、灯泡金属外罩107、散热器108、风扇109及实施例一提供的热管127；LED-COB光源106贴设在蒸发腔101的外表面上，用于将LED-COB光源106产生的热量传递到热管127的蒸发腔101内；散热器108设置于冷凝腔102的外表面上，用于对热管的冷凝腔102进行冷却；风扇109安装于散热器108上，用于对散热器108进行冷却，且风扇109产生的气流的流向与散热器108的散热腔内的气流的流向相一致；灯泡金属外罩107套设在LED-COB光源106及热管外；灯泡金属外罩107采用镁合金材料。需要说明的是，图3、图4和图6中采用的是图1中所示的热管，图5采用的是图2所示的热管。

该实施例可选的方案中，灯泡金属外罩107外部还套装有石英玻璃防护管(未示出)及顶帽(未示出)，起到进一步的保护作用。具体而言，灯泡金属外罩107位于石英玻璃防护管的管内。灯泡金属外罩107由两个对称的半壳组成。

该实施例可选的方案中，LED-COB光源106为两组，分别贴设在蒸发腔101的上下两个表面，且LED-COB光源106与蒸发腔101的总厚度不超过3mm。也就是说，LED光源贴设在蒸发腔101的外表面。需要说明的是，在该实施例中，可以将热管做的很薄，能够满足各款汽车头灯总成的各型号自由曲面的X轴、Y轴、Z轴的精准对焦，并提供良好的光型，以替代原有的卤素大灯或HID大灯。

参见图7至图32所示，该实施例可选的方案中，灯泡金属外罩107上设置有卡槽110、插口111及卡板112，与各种类型的车灯总成外壳连接。在该实施例中，灯泡金属外罩107还可以根据需要，采用各种外形和连接结构，能够与各种车型的车灯总成外壳匹配，可以直接替换原来的卤素灯或HID灯，无需更换原有的车灯总成外壳，对焦精准，安装方便，同时，降低了装配成本。

该实施例可选的方案中，LED-COB光源106的一端与蒸发腔101的盲端齐平，也就是说，LED-COB光源106的一端与蒸发腔101的远离冷凝腔102的一端齐平，这样缩短了蒸发腔101的长度，并且能够使蒸发端103的盲端的冷却液蒸发，而且还可以LED-COB光源106发出的光得到有效利用。LED-COB光源106与蒸发腔101的盲端齐平的那一端为椭圆形结构，这样能够最小程度的减少LED-COB光源106在汽车远近光集成式透镜的自由曲面里的反射光路的干涉。

该实施例可选的方案中，汽车头灯还包括配电盒(未示出)；配电盒分别与LED-COB光源106和风扇109电连接。配电盒与汽车电源相连接，通过汽车电源向配电盒供电。

参见图3、图7至图13所示，该实施例第一可选的方案中，汽车头灯还包括风扇固定架113，风扇109固定于风扇固定架113上，风扇固定架113安装于散热器108上。汽车头灯还包括底座外壳114，散热器108、风扇109包裹在底座外壳114的内部。散热器108的数量为两个；热管夹于两个散热器108之间，其中，两个散热器108之间设置有导热板115，导热板115上设置有凹槽116，热管的冷凝腔102位于凹槽116中，这样冷凝腔102的热量传递给导热板115，导热板115再将热量传递给散热器108。灯泡金属外罩107安装于散热器108的一侧，风扇固定架113安装于散热器108的另一侧。散热器108整体呈长方体形。

参见图4、图14至图20所示，该实施例第二可选的方案中，汽车头灯还包括风扇固定架113，风扇109固定于风扇固定架113上，风扇固定架113安装于散热器108上。散热器108为一体式散热器108，包括呈放射状设置有多个散热翅片119；一体式散热器108的中部设置有插装孔121，热管的冷凝腔102插装于插装孔121中。汽车头灯还包括固定架外壳117，风扇固定架113安装于固定架外壳117的内部。灯泡金属外罩107安装于散热器108的一侧，风扇固定架113安装于散热器108的另一侧。散热器108整体呈长方体形。

参见图5、图21至图26所示，该实施例第三可选的方案中，汽车头灯还包括风扇固定架113，风扇109固定于风扇固定架113上，风扇固定架113安装于散热器108上。散热器108整体呈圆柱形，散热器108中部设置有插装孔121，热管的冷凝腔102和冷凝延伸腔105插装于插装孔121中。灯泡金属外罩107安装于散热器108的一侧，风扇固定架113安装于散热器108的另一侧。

参见图6、图27至图32所示，该实施例第四可选的方案中，汽车头灯还包括风扇固定架113，风扇109固定于风扇固定架113上，风扇固定架113安装于散热器108上。散热器108为一体式散热器108，且散热器108整体呈圆柱形，包括呈放射状设置有多个散热翅片119；一体式散热器108的中部设置有插装孔121，热管的冷凝腔102插装于插装孔121中。灯泡金属外罩107安装于散热器108的一侧，风扇固定架113安装于散热器108的另一侧；汽车头灯还包括导风环118，散热器108设置于导风环118中，这样有利用于使风扇109产生的气流定向流动提高散热效果。

综上所述，本实用新型实施例二提供的汽车头灯，具有导致散热效率高，延长热管的使用寿命的特点；另外该汽车头灯还集成了相变散热、金属散热片热传导散热、风冷散热及辐射散热四种散热技术手段，散热效率高，散热效果好；整灯在100℃环境下工作，灯泡温度跟环境温度相差在10℃以内，低于二极管PN节节温；整体结构的防震效果好，结构牢固，对焦精准，能够提供良好的光型，可以完美替换原有的卤素灯或氙气灯，适用于各种车型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种热管，其特征在于，包括蒸发腔和冷凝腔，所述蒸发腔的横截面与所述冷凝腔的横截面均呈扁平状，且所述蒸发腔的延伸方向与所述冷凝腔的延伸方向一致；所述蒸发腔的内表面与所述冷凝腔的内表面均设置有毛细芯层；所述蒸发腔与所述冷凝腔相连通，所述蒸发腔与所述冷凝腔均为真空状态，且所述蒸发腔内填充有冷却液；所述蒸发腔的内表面的毛细芯层与所述冷凝腔的内表面的毛细芯层相连接。

2.根据权利要求1所述的热管，其特征在于，还包括冷凝延伸腔，所述冷凝延伸腔的横截面呈圆形；所述冷凝延伸腔与所述冷凝腔相连通，且所述冷凝腔位于所述蒸发腔与所述冷凝延伸腔之间；所述冷凝延伸腔的内表面设置有毛细芯层，所述冷凝腔的内表面的毛细芯层与所述冷凝延伸腔的内表面的毛细芯层相连接。

3.根据权利要求1或2所述的热管，其特征在于，所述蒸发腔、所述冷凝腔与所述冷凝延伸腔的材质均为铜；

或，所述蒸发腔、所述冷凝腔与所述冷凝延伸腔的材质均为铝。

4.根据权利要求1或2所述的热管，其特征在于，所述毛细芯层的材质为铜或铝。

5.根据权利要求1或2所述的热管，其特征在于，所述冷却液的材质为水。

6.一种汽车头灯，其特征在于，包括LED-COB光源、灯泡金属外罩、散热器、风扇及如权利要求1-5中任一项所述的热管；

所述LED-COB光源贴设在所述蒸发腔的外表面上，用于将所述LED-COB光源产生的热量传递到所述热管的蒸发腔内；

所述散热器设置于所述冷凝腔的外表面上，用于对所述热管的冷凝腔进行冷却；

所述风扇安装于散热器上，用于对所述散热器进行冷却；

所述灯泡金属外罩套设在LED-COB光源及所述热管外。

7.根据权利要求6所述的汽车头灯，其特征在于，所述LED-COB光源为两组，分别贴设在所述蒸发腔的上下两个表面，且所述LED-COB光源与所述蒸发腔的总厚度不超过3mm。

8.根据权利要求6所述的汽车头灯，其特征在于，所述灯泡金属外罩上设置有卡槽、插口及卡板，与各种类型的车灯总成外壳连接。

9.根据权利要求6所述的汽车头灯，其特征在于，所述LED-COB光源的一端与所述蒸发腔的盲端齐平。

10.根据权利要求6所述的汽车头灯，其特征在于，还包括配电盒；所述配电盒分别与所述LED-COB光源和所述风扇电连接。