脈衝熱翅板式散熱器的製作方法
2023-04-24 19:38:26
專利名稱：脈衝熱翅板式散熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱器，特別涉及一種用於大功率LED燈散熱的脈衝熱翅板式散熱
器o
背景技術：
作為固體光源的LED (Light Emitting Diode)發光二極體，點燃了 "綠色照明" 的光輝，被認為是21世紀最有價值的新光源，將取代白熾燈和日光燈成為照明巿場的 主導。LED在工作過程中，有約75% 85%的電能轉換為熱能，隨著LED功率的增大，發熱 量增多,LED照明系統的散熱問題已經成為制約該項技術發展的一個主要障礙。
傳統的冷卻技術或者結構簡單，但散熱效率很低(風冷散熱技術)，或者散熱效率 高，但是結構複雜，製造成本高，且受到空間限制(液體冷卻技術)，都無法滿足大功 率LED的散熱要求。而基於脈衝自激振蕩界面相變傳熱基本原理的脈衝熱板散熱則給大 功率LED的散熱帶來希望。
發明內容
針對大功率LED的散熱問題，本發明旨在克服上述傳統散熱技術的缺點，基於脈衝 自激振蕩界面相變傳熱基本原理，提供了一種脈衝熱翅板式散熱器。其優點是結構、 功能緊湊；體積小，重量輕；壽命長，散熱效率高；製造成本低。比同類散熱器性能有 了很大的提高。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的脈衝熱翅板式散熱器，由芯體和均溫板 上下連接組成，所述芯體由若干脈衝熱板和板翅式通道相互穿插、橫向疊置釺焊而成， 所述脈衝熱板的蒸發端低於板翅式通道的底面；所述的脈衝熱板由脈衝微通道板和隔板組成，脈衝微通道板和隔板相對的表面脈衝熱板設有脈衝通道，脈衝微通道板的上端設 有與脈衝通道相通的充液口；所述均溫板上設有與若干脈衝熱板相對應的插槽，脈衝微 通道板的蒸發端插入各插槽內。
所述充液口用於將脈衝熱板內抽高真空，並灌裝的工質，所灌裝的工質可以是去離 子水。
所述的板翅通道可以由翅片、隔板、蓋板組成，翅片設置在由蓋板和隔板圍成的空 間內，翅片的形式為平直或鋸齒或多孔型。
作為本發明的進一步改進，所述的芯體和均溫板材質採用導熱性能佳的鋁。
作為本發明的進一步改進，脈衝微通道板上的微槽道為"U"型微槽道，以增加通 道內液體脈動幅度，強化傳熱。
作為本發明的進一步改進，脈衝通道的斷面為矩形，其水力半徑小於3mm，以增加 通道內氣泡的生成，強化相變傳熱。
作為本發明的進一步改進，均溫板插槽內塗滿導熱矽膠，使得均溫板插槽壁面與脈 衝熱板蒸發端接觸良好。
本發明將脈衝熱板與板翅通道疊置，板翅通道通過冷風，使用時，LED安裝在均溫 板的下端，LED工作時熱量通過均溫板均勻加熱脈衝熱板蒸發端工作介質，工作介質在 熱板內相變產生泡核沸騰，形成汽液柱，在"U"型微通道中自激振蕩與板翅通道中的 冷風界面相變傳熱，從而將LED的熱量傳遞出去。此散熱器結構、功能緊湊；體積小， 重量輕；壽命長，散熱效率高；製造成本低。在晶片熱流密度達到5Xl5W/m2的情況下， 晶片表面溫度在70 75'C之間，完全滿足大功率LED燈的散熱要求。製作成本大約為同 性能散熱器成本的50% 。
圖1是本發明實施例1結構示意圖
圖2是本發明實施例1芯體結構示意圖
圖3是本發明實施例1均溫板結構示意4是發明實施例1脈衝熱板的空間剖視圖 圖5是發明實施例1脈衝熱板的結構示意圖 圖6是發明實施例1板翅通道的空間剖視圖 圖7是發明實施例1板翅通道的結構示意圖 圖8是本發明實施例2的正面結構示意圖 圖9是本發明實施例2的側面結構示意圖 圖10是本發明實施例2的工作原理圖
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明進一步說明
實施例1
參照圖1和圖2，脈衝熱翅板式由芯體100和均溫板101組成，芯體100和均溫板 101採用導熱性能佳的鋁。芯體100由若干脈衝熱板102和板翅通道103相互穿插、從 左向右疊置釺焊而成，實現冷風與工質間的脈衝自激振蕩界面相變傳熱。芯體100兩邊 設有蓋板106。均溫板101用於將熱量均勻穿的給每片脈衝熱板。脈衝微通道板102的 上端設有充液口104，用以將脈衝熱板內部抽真空並充裝工作介質，工作介質為去離子 水。充液口 104安有接管，充液後封口的方式可為焊接或者封口鉗等使其達到完全密封 的封裝方法。
參照圖3，均溫板101上設有與若干脈衝熱板102相對應的插槽105。脈衝熱板的 蒸發端107低於板翅式通道的底面108，安裝時，芯體內脈衝熱板蒸發端107插入均溫 板插槽105，插槽105內塗滿導熱矽膠使得脈衝熱板102與均溫板101熱接觸良好。參照圖4和圖5，脈衝熱板102由脈衝微通道板201和隔板202組成，脈衝微通道 板201和隔板202相對的表面脈衝熱板蝕刻有U型微槽道203，脈衝微通道板201上端 的充液口 104與U型微槽道相通203。微槽道203的斷面為矩形，其水力半徑小於3咖。
參照附圖6和圖7，板翅通道103由左、右隔板301、 302，上、下封條303、 304 以及翅片305組成，翅片305設置在左、右隔板301、 302，上、下封條303、 304圍成 的空間內。
實施例2
參照附圖8和圖9，脈衝熱翅板式散熱器的均溫板101的下端面與LED燈300組裝 在一起，翅片通道103的後端安有小型風扇200，用於向散熱器10提供冷風，進行強制 對流散熱。
參照附圖10，脈衝熱翅板式散熱器10底部熱源大功率LED燈300散發出的熱量傳 到均溫板101，均溫板101使熱量均勻傳輸到每片脈衝板蒸發端加熱工質使其發生泡核 沸騰，在脈衝熱板U型微槽道203內形成汽塞109、液塞108，產生脈衝震蕩及循環。 依靠熱誘發的自激振蕩產生動態過程的界面相變現象，將熱量傳給板翅通道103內的冷 風，後冷凝成液體柱塞回流到下面的液槽203。如此循環，熱量被脈衝熱板微通道中的 工質轉移給冷風，從而實現了熱量的傳遞，以達到散熱的目的。
權利要求
1、一種脈衝熱翅板式散熱器，由芯體和均溫板上下連接組成，其特徵是，所述芯體由若干脈衝熱板和板翅式通道相互穿插、橫向疊置釺焊而成，所述脈衝熱板的蒸發端低於板翅式通道的底面；所述的脈衝熱板由脈衝微通道板和隔板組成，脈衝微通道板和隔板相對的表面脈衝熱板設有脈衝通道，脈衝微通道板的上端設有與脈衝通道相通的充液口；所述均溫板上設有與若干脈衝熱板相對應的插槽，脈衝微通道板的蒸發端插入各插槽內。
2、 根據權利要求1所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述的芯體和均溫板 材質採用導熱性能佳的鋁。
3、 根據權利要求1所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述的板翅通道由翅 片、隔板和蓋板組成，翅片設置在由蓋板和隔板圍成的空間內。
4、 根據權利要求1所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述脈衝微通道板上 的脈衝通道為蝕刻的"U"型微槽道。
5、 根據權利要求1或4所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述脈衝通道的 斷面為矩形，其水力半徑小於3mm。
6、 根據權利要求1所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述均溫板插槽內塗 有導熱矽膠。
7、 根據權利要求1所述的脈衝熱翅板式換熱器，其特徵是，所述均溫板的下端設 有LED燈，所述翅片通道的一端設有小型風扇。
全文摘要
本發明涉及脈衝熱翅板式散熱器，該散熱器結構、功能緊湊；體積小，重量輕；壽命長，散熱效率高；製造成本低。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種脈衝熱翅板式散熱器，由芯體和均溫板上下連接組成，所述芯體由若干脈衝熱板和板翅式通道相互穿插、橫向疊置釺焊而成，所述脈衝熱板的蒸發端低於板翅式通道的底面；所述的脈衝熱板由脈衝微通道板和隔板組成，脈衝微通道板和隔板相對的表面脈衝熱板設有脈衝通道，脈衝微通道板的上端設有與脈衝通道相通的充液口；所述均溫板上設有與若干脈衝熱板相對應的插槽，脈衝微通道板的蒸發端插入各插槽內。
文檔編號F21V29/00GK101566331SQ20091003290
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者祥 凌, 楊新俊 申請人:南京工業大學