[发明专利]一种散热装置

说明书

技术领域

本发明属于散热技术领域，具体为一种用于LED芯片散热的散热装置。

背景技术

LED(light-emittingdiode、发光二级管)被认为是21世纪最有价值的新光源，它 具有低工作电压、反应时间短、高效节能、工作稳定、寿命长、无污染、高亮度等优点，在城市 景观、家居照明、汽车尾灯、LED背光板等领域正得到广泛的应用，LED照明取代传统照明而 成为人类照明的主要方式，将是大势所趋。

目前大功率LED的制造向着高性能、集成化和微型化发展，其芯片的功率密度可达 数百W/cm²。大功率LED的电光转换效率约为20％，大约80％的电能转换为热量散发，因此其 芯片处的热流密度极高。而LED的结温升高会导致发光效率下降、寿命缩短、发光光谱产生 漂移，严重的还会烧毁芯片，所以散热是大功率LED照明中需要重点解决的问题之一。

市场现有的各种LED灯常采用自然对流散热、风扇强制散热或热管方法做冷却器。 其中，自然对流散热和风扇强制散热这两种散热方式具有结构简单，成本较低等优点，对于 功率较小的球泡灯和热流密度较低的点阵式LED灯，风冷的散热方式比较合适。但是随着 LED芯片功率的增加，上述两种方式由于取热能力有限，已难以从高热流密度的LED芯片中 取热，并进行高效的散热，严重制约了LED向高功率发展，并且采用强制风冷散热需要安装 风扇，目前风扇的寿命远小于LED芯片的寿命，缩短了LED灯的维护周期。

然而，热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)国家实验室的乔治格罗 佛(GeorgeGrover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷 介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过 任何己知金属的导热能力。

现在热管被广泛应用于散热器制造行业，例如市场上新兴的大功率LED相变散热 器的芯柱就采用重力热管技术，可参见已公开的中国专利，如专利申请号为 200810217336.8，发明名称为“一种用于LED灯具的真空液体散热装置”，专利申请号为 201010216542.4，发明名称为“用于冷却LED的重力型平板热管散热器”，专利申请号为 201010256523.4，发明名称为“一种热管散热器及用其作散热器件的大功率LED灯具”，专利 申请号为201010543821.1，发明名称为“一种改进的用于微电子散热的高效单向传热热管” 和专利申请号为201210006408.0，发明名称为“用于大功率LED的改进型重力热管散热器” 等专利文献公开的内容。

普通重力热管主要由管壳、端盖和工质三部分组成。重力热管内蒸发的工质温度 较高、密度较低，具有向重力反方向运动的趋势。而冷凝过程中的蒸汽体积变小，密度变高， 具有向重力方向运动的趋势。因此，气体上升至冷凝段冷凝为液体，液态的导热介质由重力 作用回流至蒸发段，完成热循环，热量通过翅片散发到外部环境中。采用相变的冷却方式， 其取热热流密度能够满足LED芯片的要求，并且可将热量均匀的分布到整个散热器中，减小 了整个散热器的热阻。但是这种方式采用的是将工质密封到一密闭空腔中，因此加工制造 工艺比较复杂，一旦发生工质的泄露会造成整个换热器的失效，并且这种散热器在安装和 使用的过程中有固定的安装角度，散热器工作过程中也不能出现摆动，否则会严重影响取 热和散热效果，因此限制了这种相变换热器的使用范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种散热装置，其取热能力强、散热效率高，而 且使用时，不受安装角度的限制，可任意摆动。