一種采用石蠟及水冷的散熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于一種與電子器件配套用冷卻散熱裝置，特別是一種與間歇性大功率LED配套用冷卻散熱裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，LED照明產(chǎn)品正在逐漸取代傳統(tǒng)的照明燈具成為主流照明產(chǎn)品。與傳統(tǒng)光源相比，此類LED從總體上來說雖屬節(jié)能燈具，但其輸入電能的30% - 40%才轉(zhuǎn)換為光能、用于照明，而60% -70%的電能則以不同方式式全部轉(zhuǎn)換為對自身有害的熱能；目前，部分LED產(chǎn)品的功率已高達幾百瓦、甚至上千瓦，此類LED產(chǎn)品的散熱問題就尤為重要。
[0003]—般來說LED的散熱是其壽命高低的主要因素，特別是大功率LED燈，目前市面上與LED配套用散熱裝置主要分為風(fēng)冷和水冷兩種散熱裝置，風(fēng)冷散熱裝置主要靠自然冷卻或強制風(fēng)冷卻，但自然冷卻散熱量有限，而強制的風(fēng)冷卻效率與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速有明顯關(guān)系，當增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時噪聲也會隨之增大，而且燈具的功率越大，散熱器的重量和體積也會越來越大。而水冷散熱裝置則是通過冷卻水的循環(huán)帶走芯片的發(fā)熱量，水冷的冷卻效率相比風(fēng)冷的效率高，但水冷散熱量的大小又與冷卻水的流量相關(guān)。在申請?zhí)枮?01210532398.4，名稱為《一種適于大功率LED燈具的散熱系統(tǒng)》的專利文件中，公開了一種帶有散熱器及水冷的驅(qū)動裝置的散熱系統(tǒng)，其所示驅(qū)動裝置通過水管和散熱器的進水口和出水口相連，冷卻量的大小與大功率LED的功率相匹配。該裝置雖然較傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱具有較高的散熱效率，但是一旦大功率LED的功率確定，該裝置的散熱量就被固定下來，不能根據(jù)使用環(huán)境的氣候變化有效的調(diào)整散熱量大小，造成能量的不必要的浪費。石蠟作為一種相變材料，且其熔點較低，一般在60°C左右，當其由固態(tài)變成液態(tài)時吸收大量熱量，近年來也被應(yīng)用于芯片散熱，如申請?zhí)枮?01120517856.8，名稱為《一種間歇性工作的大功率LED燈散熱裝置》的專利文件中，公開了一種由中空的柱體、散熱鰭片、石蠟及泡沫金屬骨架等組成的散熱裝置；泡沫金屬骨架置于柱體中的下端蓋上，泡沫金屬骨架與中空柱體的內(nèi)壁及上端蓋之間充滿石蠟，柱體下端蓋與LED芯片緊貼以散熱。該裝置通過石蠟和散熱鰭片吸收熱量、散熱，但是一旦LED的功率較大且工作時間較長及環(huán)境溫度較高時，由于該裝置不能根據(jù)使用情況自動調(diào)節(jié)散熱量的大小，因而容易造成熱量積聚，燒壞LED芯片；例如一些大型倉庫的照明系統(tǒng)，當貨物搬運較多、LED燈開啟的時間較長時，此類散熱裝置則難以滿足LED芯片的散熱需求而造成LED燈損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述【背景技術(shù)】存在的缺陷，研究開發(fā)一種采用石蠟及水冷的散熱裝置；該散熱裝置可根據(jù)大功率LED燈使用情況和LED芯片溫度高低，在石蠟吸熱冷卻的基礎(chǔ)上、自動控制水冷機構(gòu)的開啟及冷卻水的流速，從而達到自動調(diào)節(jié)散熱的強度及散熱量的大小，在確保大功率LED燈正常工作、有效延長使用壽命的情況下，降低用于散熱的能耗等目的。
[0005]本發(fā)明的解決方案是在與LED芯片上設(shè)置包括與LED芯片緊貼的主吸熱腔及其蓋板，在蓋板上設(shè)置一與蓋板、主吸熱腔連通并可進行水循環(huán)的儲水腔體；其中:主吸熱腔內(nèi)設(shè)置散熱柵條，在各散熱柵條上均開設(shè)一組深達主吸熱腔底板的圓孔，并在各圓孔底部設(shè)置一泡沫金屬條，在泡沫金屬條與孔壁之間和泡沫金屬條上部孔腔內(nèi)填充石蠟，同時在各散熱柵條之間及散熱柵條與主吸熱腔內(nèi)壁之間開設(shè)冷卻水流道；而在蓋板上除冷卻水進水流道外對應(yīng)于主吸熱腔內(nèi)各并散熱柵條上圓孔的軸線位置處均開設(shè)一通孔、以容納主吸熱腔散熱柵條圓孔內(nèi)的石蠟因受熱膨脹后進入其內(nèi)散熱，同時在蓋板冷卻水進水流道上設(shè)一貫通主吸熱腔的冷卻水進孔、并在其另一側(cè)設(shè)置一貫通主吸熱腔及儲水腔體的冷卻水回流口 ；儲水腔體上設(shè)一循環(huán)水栗，該水栗通過隔板與儲水腔體中的水腔部分密封隔離，并分別通過進出、水管與蓋板上的冷卻水回流口及水腔內(nèi)密封接通，同時在水腔部底部與蓋板上開設(shè)一對冷卻水進孔、在主吸熱腔散熱柵條上同一軸線位置開設(shè)一對閥桿座孔，該冷卻水進孔并通過閥桿座孔下部石蠟的熱膨脹以開啟錐閥并控制其開度，在水冷系統(tǒng)工作時實現(xiàn)冷卻水在水腔-蓋板-主吸熱腔冷卻水流道之間循環(huán)；本發(fā)明即以此實現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本發(fā)明采用石蠟及水冷的散熱裝置包括主吸熱腔及設(shè)于其內(nèi)的泡沫金屬和石蠟，蓋板，關(guān)鍵在于在蓋板上還設(shè)有一帶進、出水管的循環(huán)水栗和水腔的儲水腔體，以及調(diào)節(jié)冷卻水流量的錐閥；而在主吸熱腔內(nèi)設(shè)置有散熱柵條并在各散熱柵條之間及散熱柵條與主吸熱腔內(nèi)壁之間均開設(shè)有冷卻水流道，在所述各散熱柵條上均開設(shè)了一組深達主吸熱腔底板的圓孔且在兩邊的散熱柵條中部還分別設(shè)有一閥桿座孔，并在各圓孔和閥桿座孔底部分別設(shè)置一泡沫金屬條，在泡沫金屬條與孔壁之間和泡沫金屬條上部圓孔和閥桿座孔內(nèi)均填充石蠟；而在所述蓋板上設(shè)有一對冷卻水進水孔及進水流道和一貫通主吸熱腔的冷卻水出孔，而在冷卻水進水流道的另一側(cè)則設(shè)置了一貫通主吸熱腔及儲水腔的冷卻水回流孔，在除去冷卻水進水孔及進水流道區(qū)域外，對應(yīng)于主吸熱腔內(nèi)各散熱柵條上的圓孔的軸線位置處均對應(yīng)開設(shè)有一通孔，冷卻水進水孔則對應(yīng)于主吸熱腔閥桿座孔的軸線位置開設(shè)；儲水腔體內(nèi)所設(shè)循環(huán)水栗通過隔板與儲水腔體中的水腔密封隔離，并分別通過進出、水管與蓋板上的冷卻水回流口及水腔內(nèi)密封接通，同時在水腔部底部與蓋板、主吸熱腔閥桿座孔的同一軸線上對應(yīng)開設(shè)一對冷卻水進孔，所述調(diào)節(jié)冷卻水流量的錐閥設(shè)于水腔底部和蓋板上的冷卻水進孔及主吸熱腔閥桿座孔內(nèi)，錐閥的錐頭位于水腔內(nèi)，而閥桿穿過蓋板冷卻水進孔其底端則可軸向移動式插入主吸熱腔的閥桿座孔內(nèi)，該錐閥工作時通過石蠟的熱膨脹開啟并控制其開度的大小、通過回位彈簧關(guān)閉，以在水冷工作時實現(xiàn)冷卻水在水腔-蓋板-主吸熱腔冷卻水流道之間循環(huán)。
[0006]以上所述泡沫金屬條為泡沫銅或泡沫鋁。所述主吸熱腔內(nèi)的散熱柵條，各散熱柵條平行排列，中間部位各柵條上均設(shè)一排圓孔，而在兩邊的柵條中部的閥桿座孔兩側(cè)各開設(shè)三排圓孔。為了有效調(diào)節(jié)冷卻水的流量，在蓋板上還設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器的輸出端與循環(huán)水栗連接并根據(jù)進入蓋板通孔內(nèi)石蠟的溫度自動啟動和調(diào)節(jié)循環(huán)水栗的轉(zhuǎn)速、進而控制冷卻水的流量。
[0007]本發(fā)明由于在利用石蠟散熱的基礎(chǔ)上增加了能夠根據(jù)LED芯片所需的散熱量，自動啟動和調(diào)節(jié)循環(huán)水栗的轉(zhuǎn)速、進而控制冷卻水的流量及其散熱量。從而具有可自動調(diào)節(jié)散熱的強度及散熱量的大小，在確保大功率LED燈正常工作、有效延長使用壽命的情況下，降低用于散熱的能耗等特點。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的爆炸視圖；
[0009]圖2為本發(fā)明及【具體實施方式】結(jié)構(gòu)示意圖(裝配體局部剖視圖);
[0010]圖3為圖2中A局部放大圖(局部視圖