專利名稱：一種用于大功率led的環(huán)形蒸汽腔散熱模組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及散熱裝置，特別是涉及一種具有高效、結構簡單大功率LED燈的環(huán)形 蒸汽腔散熱模組。
背景技術：
LED半導體照明是繼白熾燈、日光燈和稀有氣體燈之后的第四代電光源，因其高效 率、長壽命，節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點，己成為世界各地光源和燈具研究機構競相開發(fā)、努力獲取的 目標，是未來照明領域的明星行業(yè)。隨著LED制造技術的不斷進步和新型材料(氮化物晶 體和熒光粉)的開發(fā)及應用，使發(fā)白色光的LED半導體固體光源性能不斷完善并進入實用 階段，LED光源己從最初的信號燈、指示燈等特種光源逐步走向汽車燈等領域。白光的LED 能耗僅為白熾燈的1/8，熒光燈的1/2，其壽命可長達1萬小時，對于普通家庭照明可謂“一 勞永逸”。同時還可實現無汞化，回收容易，這對于環(huán)境保護和節(jié)約能源具有重要意義。因 此各國政府均給予大力扶持。LED作為照明用光源，其輸入功率中只有10% -20%的電能轉 化為光能，而其余80% -90%都轉化為熱能，使LED的溫度升高。因此如何提高出光效率， 解決大功率LED散熱問題是LED照明的一個關鍵。LED功率的不斷增加，解決LED的應用主 要問題就是散熱問題?，F有的應用于LED上的散熱裝置一般都是單靠在LED背部加散熱體，以增大散熱 面積的方式散熱。而當LED燈的功率增大時，單一依靠增大散熱面積會增加LED燈的重量 與成本，所以大多數LED的發(fā)熱問題單一依靠散熱片難以解決，并且還存在著環(huán)境污染，成 本較高等一系列問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在有效地解決阻礙大功率LED應用的散熱問題，提供一種應用全鋁環(huán)形 蒸汽腔進行散熱，實現散熱效率高的一種大功率LED燈的環(huán)形蒸汽腔散熱模組。本發(fā)明的目的通過如下技術方案實現一種用于大功率LED燈的環(huán)形蒸汽腔散熱模組，包括安裝有多顆大功率LED燈的 PCB板和環(huán)形蒸汽腔；環(huán)形蒸汽腔是由設置有翅片的外部殼體、內部為空心的圓柱、上端密 封板和下端密封板構成；外部殼體的厚度為2-4_，內部為空心的圓柱其厚度為2-3mm，外 部殼體的內表面和內部為空心的圓柱的外表面之間的距離至少為IOmm;外部殼體的內表 面和內部為空心的圓柱的外表面刻有V型槽道，V型槽道的寬度為0. 2-0. 5mm，槽道深度為 0. 4-0. 6mm ；所述散熱翅片設置在環(huán)形蒸汽腔冷凝端的外部殼體上；PCB板與下端密封板緊 密連接，內部為空心的圓柱的空心用于引出PCB板上的電源線；所述的環(huán)形蒸汽腔內設有 液體工質。所述的液體工質為水、甲醇、乙醇或者丙酮。所述的蒸汽腔采用鋁合金制成。所述的外部殼體與翅片采用一體成形的工藝制造而成。
所述的PCB板與下端的密封板之間涂有導熱硅膠。相對于現有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果1、本發(fā)明提供與翅片一體成形的環(huán)形蒸汽腔散熱模組，設置內部圓柱除了可以增 加蒸汽腔的機械強度外，還可以使冷凝端的液體通過內部空心圓柱的外表面迅速回流到蒸 發(fā)端，大約能使冷凝回流速度提高20% -30%。另外，內部空心圓柱的外表面以及外部殼體 的內表面刻有微型槽道，在溝槽的吸附作用下增加了液體回流的速度，使得蒸發(fā)冷凝的循 環(huán)更加順暢，從而提高熱量輸送效率。而與光滑的柱體結構單一依靠重力回流相比，刻有微 槽道結構的熱輸送能力有明顯的提高。2、本發(fā)明提供的散熱模組，其翅片只設置在蒸汽腔的冷凝端，可以增加蒸發(fā)端與 冷凝端之間的壓力差，為蒸汽腔中的蒸氣提供更大的驅動力，從而加速蒸發(fā)冷凝之間的循 環(huán)，提高熱量輸送效率。3、本發(fā)明提供的散熱模組，利用工作流體的潛熱進行散熱，具有散熱量大，散熱效 率高等特點，能有效解決大功率LED散熱方面的問題，提高LED燈的使用壽命。4、本發(fā)明提供的散熱模組，運行穩(wěn)定可靠，結構簡單，安裝方便，可節(jié)約成本，且能 夠解決大功率LED燈在多種應用領域的散熱問題，具有廣闊的市場前景。


圖1為大功率LED環(huán)形蒸汽腔散熱模組結構示意圖。圖2為圖1中內部槽道的橫截面示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但是本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于具體實施方式
表述的范圍。如圖1、2所示，大功率LED環(huán)形蒸汽腔散熱模組包括安裝有多顆大功率LED燈1 的PCB板2，環(huán)形蒸汽腔的下端密封板3、環(huán)形蒸汽腔的外部殼體4與外部殼體一體成形的 散熱翅片5、環(huán)形蒸汽腔的上端密封板6和內部為空心的圓柱7 ；外部殼體4與內部圓柱7 以及上下兩端的密封板之間形成一個環(huán)形蒸汽腔8 ；環(huán)形蒸汽腔8抽成真空，并充入液體工 質；外部殼體4的厚度為2-4_，內部為空心的圓柱7其厚度為2-3mm，外部殼體4的內表面 和內部為空心的圓柱7的外表面之間的距離至少為IOmm ；外部殼體4的內表面和內部為空 心的圓柱7的外表面刻有V型槽道，V型槽道的寬度為0. 2-0. 5mm，槽道深度為0. 4-0. 6mm ； 環(huán)形蒸汽腔8的下端密封板3與PCB板2緊密連接，下端密封板3與PCB板2中間涂有導 熱硅膠。外部殼體與翅片采用一體成形的工藝制造而成。散熱翅片5設置在環(huán)形蒸汽腔冷 凝端的外部殼體上；內部為空心的圓柱7的中間的空心部分用來引出電源線。環(huán)形蒸汽腔8 采用鋁合金制成，也即是下端密封板3、外部殼體4、上端密封板6、內部為空心的圓柱7采用 鋁合金制成。液體工質選用丙酮或者乙醇。PCB板2產生的熱量傳導到蒸汽腔的下端密封 板3，使得環(huán)形腔體8內的液體工質受熱蒸發(fā)，蒸氣在熱驅動力作用下運輸到蒸汽腔的冷凝 端，蒸氣冷凝變成液體并放出熱量，一方面液體在微型槽道吸附以及重力回流的作用下迅 速回流到蒸發(fā)端，實現循環(huán)；另一方面冷凝端的熱量通過散熱翅片5迅速散發(fā)到環(huán)境中去。本發(fā)明具有高散熱效率的LED散熱模組在外部殼體4設置的內部空心圓柱7，內部為空心的圓柱7的中間的空心部分用來引出電源線，除了方便PCB板的電源線拉出外，還可 以增加蒸汽腔的機械強度，同時也可以使冷凝端的液體通過內部空心圓柱的外表面迅速回 流到蒸發(fā)端。外部殼體與內部空心圓柱之間的距離至少為10mm，內部空心圓柱的外表面以 及外部殼體的內表面刻有V型槽道，槽道的寬度為0. 2-0. 5mm，槽道深度為0. 4-0. 6mm，此V 型槽道具有較強的吸附作用，可增加液體回流的速度，而液體回流速度的增加，使得氣液之 間蒸發(fā)冷凝的循環(huán)更加順暢，使得蒸發(fā)端的熱量更快地傳輸到冷凝端，從而更好地實現芯 片冷卻的效果。而與光滑的柱體結構單一依靠重力回流相比，刻有微槽道結構的熱輸送能 力有明顯的提高。另外，散熱翅片只設置在蒸汽腔的冷凝端，可以增加蒸發(fā)端與冷凝端之間 的壓力差，為蒸汽腔中的蒸氣提供更大的驅動力，從而加速蒸發(fā)冷凝之間的循環(huán)，提高熱量 輸送效率。 由于環(huán)形蒸汽腔散熱模組利用工作流體相變潛熱進行散熱，具有散熱量大，散熱 效率高等特點，而且本發(fā)明將散熱翅片與外部殼體通過一體成形的工藝制造，與采用焊接 的方法把翅片安裝在殼體的工藝相比，更為節(jié)約成本。同時，本發(fā)明提供環(huán)形蒸汽腔散熱模 組運行穩(wěn)定可靠，結構簡單，設計靈活，安裝方便，具有廣闊的市場前景。
權利要求
一種用于大功率LED燈的環(huán)形蒸汽腔散熱模組，其特征在于包括安裝有多顆大功率LED燈的PCB板和環(huán)形蒸汽腔；環(huán)形蒸汽腔是由設置有翅片的外部殼體、內部為空心的圓柱、上端密封板和下端密封板構成；外部殼體的厚度為2 4mmm，內部為空心的圓柱其厚度為2 3mm，外部殼體的內表面和內部為空心的圓柱的外表面之間的距離至少為10mm；外部殼體的內表面和內部為空心的圓柱的外表面刻有V型槽道，V型槽道的寬度為0.2 0.5mm，槽道深度為0.4 0.6mm；所述散熱翅片設置在環(huán)形蒸汽腔冷凝端的外部殼體上；PCB板與下端密封板緊密連接，內部為空心的圓柱的空心用于引出PCB板上的電源線；所述的環(huán)形蒸汽腔內設有液體工質。
2.根據權利要求1所述的大功率LED燈的散熱模組，其特征在于所述的液體工質為 水、甲醇、乙醇或者丙酮。
3.根據權利要求1所述的大功率LED燈的散熱模組，其特征在于所述的蒸汽腔采用 鋁合金制成。
4.根據權利要求1所述的大功率LED燈的散熱模組，其特征在于所述的外部殼體與 翅片采用一體成形的工藝制造而成。
5.根據權利要求1所述的大功率LED燈的散熱模組，其特征在于所述的PCB板與下 端的密封板之間涂有導熱硅膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于大功率LED燈的環(huán)形蒸汽腔散熱模組，包括安裝有多顆大功率LED燈的PCB板和環(huán)形蒸汽腔；環(huán)形蒸汽腔是由設置有翅片的外部殼體、內部為空心的圓柱以及上下兩端的密封板構成；外部殼體的內表面和內部為空心的圓柱的外表面之間的距離至少為10mm；外部殼體的內表面和內部為空心的圓柱的外表面刻有V型槽道；所述散熱翅片設置在環(huán)形蒸汽腔冷凝端的外部殼體上；空心圓柱的中空部分用來引出PCB板的電源線；所述的環(huán)形蒸汽腔內充入液體工質。本發(fā)明在無須額外動力的狀況下，能有效解決大功率LED散熱的問題，提高LED燈的使用壽命，而且結構簡單，成本低。
文檔編號F21V29/00GK101900313SQ20101025206
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權日2010年8月12日
發(fā)明者汪雙鳳, 陳金建 申請人:華南理工大學