CN106705002A - 一种超大功率led投光灯用重力热管散热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于LED灯用热管散热器领域，特别是指一种超大功率的LED投光灯上使用的重力热管散热器。包括回流管、蒸发管、蒸发口、回流口、蒸发腔管、盒状蒸发腔、热管散热翅片，其特征在于：蒸发管、回流管通过蒸发腔管上设置的蒸发口、回流口与盒状蒸发腔连接固定，形成闭路循环，蒸发管垂直于蒸发腔管，回流管向下多次折弯盘绕，形成多层回路，并套有散热翅片，蒸发管、回流管、蒸发腔管均在同一平面上，该平面垂直于盒状蒸发腔的热管连接摆放面。通过以上设计，实现了重力热管的高效率散热，保持了重力热管在多种角度使用中热管工质的重力作用。

Description

一种超大功率LED投光灯用重力热管散热器

技术领域

本发明属于LED灯用热管散热器领域，特别是指一种可以在500W以上功率的LED投光灯上使用的重力热管散热器。

技术背景

热管散热是500W以上功率LED灯必备散热技术手段，目前大功率LED灯采用的热管散热器一般是反重力热管，反重力热管的特征是管壁具有毛细结构，在无重力作用情况下气液相变循环可依靠毛细吸附力进行，使投光灯可以360°角随意照射，但反重力热管也有很多技术缺陷，主要是毛细结构管壁在折弯后导热能力大幅度下降，造成热量不能顺利传导到散热翅片上。目前LED灯用反重力热管散热器主要是简单弯管式：将热管折成方形，将折弯次数降到最少，多组穿过散热翅片，形成弯管式反重力热管散热器。折弯后一部分管路嵌入铝基板作为蒸发腔使用，另外部分作为蒸发管、回流管使用，如专利zl 2015 20747395.1，六组热管从较大散热翅片中穿过，由于方形反重力热管结构限制，翅片中部没有热管穿过，翅片受热不均匀，温差较大，散热效率低，散热面积有效性利用不足。所以，反重力热管散热器的缺陷是由于管路不能多次折弯，热管与翅片的结合点位太少，翅片受热不均，散热面积的有效性利用不足，造成受热翅片使用量大，灯具过重，采用反重力热管散热的1000W LED投光灯重量达40公斤，在高杆上悬挂难度很大。同时，反重力热管制作成本高，采用热管嵌入式，蒸发端受热面积小，热阻大，易造成导热基板的热量堆积，相比之下，重力热管的技术优势在于多次折弯后导热性基本不受影响，多次折弯盘绕的热管管路上套有小型翅片，受热均匀，散热效率高，并且制作成本低，无需毛细结构，普通金属管Ф6——Ф8即可，蒸发腔也可以尽量做大，但重力热管的技术缺陷在于必须依靠重力作用实现气液相变达到散热目的，而投光灯在实际使用中有俯射、仰射多种角度，如何在多种角度的使用中保持重力热管散热工质的重力作用，这是LED灯用重力热管散热器的设计关键。

发明内容

本发明目的在于提供一种超大功率LED投光灯用重力热管散热器，散热效率高、重量轻、在投光灯俯射或仰射时均能使用的重力热管散热器，改变目前超大功率（500W——1000W）LED投光灯过于沉重、散热差、光衰严重、制造成本高的状况。

本发明解决上述问题采取的技术方案是：

通过回流管多次向下折弯盘绕，形成多层回路，并套有小散热翅片，以增加热管与散热翅片的结合点，提高翅片散热效率，减少翅片数量，以降低灯具重量。

通过垂直于蒸发腔管的蒸发管迅速将热量传导至热管散热器，蒸发管、回流管、蒸发腔管处于同一平面上，该平面垂直于盒状蒸发腔的热管散热器摆放面，以保证重力热管系统在多种倾斜角度中不丧失工质气液相变的重力循环作用。

具体讲，一种超大功率LED投光灯重力热管散热器，包括回流管、蒸发管、蒸发口、回流口、蒸发腔管、盒状蒸发腔、热管散热翅片，其特征在于：蒸发管、回流管通过蒸发腔管上设置的蒸发口、回流口与盒状蒸发腔连接固定，形成闭路循环，蒸发管垂直于蒸发腔管，回流管向下多次折弯盘绕，形成多层回路，并套有散热翅片，蒸发管、回流管、蒸发腔管均在同一平面上，该平面垂直于盒状蒸发腔的热管连接摆放面。水平放置的盒状蒸发腔为方形六面体，内有多组水平放置并相互平行的蒸发腔管，与蒸发腔管平行的盒状蒸发腔的四个面均可作为热管散热器的连接摆放面，当热管散热器连接摆放于盒状蒸发腔的顶面，LED光源贴在盒状蒸发腔的底面，这样旋转灯具即可实现多角度俯射；当热管散热器连接摆放在与蒸发腔管平行的两个侧面之一，LED光源可贴合在盒状蒸发腔的顶面或底面，同时，需将多组平行的蒸发腔管之间联通，这样旋转灯具即可实现多角度仰射。

本发明的具体措施为：

通过铝型材挤出模制作内有多组平行蒸发腔管的盒状蒸发腔，两端焊接封堵，在盒状蒸发腔的不同平面上安装热管散热器和LED光源，即构成灯具的主要结构部分，灯具光线的俯射和仰射，其旋转轴线必须与蒸发腔管平行或重合，否则热管无法实现工质气液相变的重力循环，根据需要还可以在灯具中设置强制风冷功能。热管蒸发管、回流管用一根管路盘绕而成，通过模具及焊接将蒸发管、回流管、蒸发腔管固定在垂直于盒状蒸发腔的热管连接摆放面的同一平面上，如果蒸发管、回流管、蒸发腔管三者不在这样一个平面上，形成一定交叉角度，那么灯具在接近水平方向俯射时，蒸发管或回流管路局部会出现低于或等于水平面的状况，使热管工质的重力作用丧失，同理，灯具仰射时也会出现这种状况。

本发明取得的技术进步在于：

通过回流管多次折弯盘绕，形成多层回路，大大增加了热管与散热翅片的结合点，提高了翅片的散热效率，减少翅片的使用量，降低灯具重量，按照本发明制作的1000W LED投光灯，环温25°C时，壳温50°C以下，重量为20公斤，而使用反重力热管的1000W LED投光灯，重量达40公斤。现实中这种灯具由于自身过重，并且成本很高，已无实际使用价值。

通过模具挤出成型制作的内有多组平行蒸发腔管的盒状蒸发腔，相对于铝基板内嵌入式热管蒸发腔，大大增加了与LED光源的接触面积，降低了光源发热面与蒸发腔工质之间的热阻，提高了热量传导效率。同时，这种盒状蒸发腔是实现重力热管随着灯具俯射、仰射过程中不丧失重力作用的关键，通过合理安排蒸发管、回流管、蒸发腔管三者位置关系，以及与盒状蒸发腔的位置关系，通过同一个盒状蒸发腔实现了重力热管在灯具多角度俯射、仰射过程中热管工质的正常气液相变，达到了与反重力热管一样的效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的盒状蒸发腔结构示意图。

图3为本发明的灯具俯射示意图。

图4为本发明的灯具仰射示意图。

本发明中的附图标记如下：

1、蒸发管； 2、回流管； 3、蒸发口； 4回流口； 5、盒状蒸发腔； 6、盒状蒸发腔顶面（水平放置）； 7、蒸发腔管； 8、盒状蒸发腔底面； 9、盒状蒸发腔侧面（与蒸发腔管平行）； 10、盒状蒸发腔侧面（与蒸发腔管平行）； 11、LED光源； 12、LED光源。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例做进一步描述，但不作为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据本说明书作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。

实施例一：

本实施例结合图1、图2、图3，做详细说明：将与热管散热器连接的摆放面定为盒状蒸发腔5的顶面6，将蒸发管1和回流管2通过蒸发口3和回流口4与蒸发腔管7连接，形成垂直于顶面6独立的闭路循环系统，如图1、图2所示，并以此类推，将盒状蒸发腔内其它蒸发腔管各自与热管散热器连接，在顶面6形成多套平行的垂直于顶面6的热管散热器，将LED光源11贴合于盒状蒸发腔底面8，通电后形成多角度俯射投光灯，如图3所示。

实施例二：

本实施例结合图1、图2、图4，做详细说明：将热管散热器连接摆放面定为盒状蒸发腔5的侧面10，将蒸发管1和回流管2通过在侧面10上设置的蒸发口和回流口与蒸发腔管7连接，形成垂直于侧面10的独立闭路循环系统，并将盒状蒸发腔内多组平行蒸发腔管之间联通，将LED光源12贴合于盒状蒸发腔底面8，通电后形成可多角度仰射投光灯，如图4所示。侧面9同理。

Claims (2)

1.一种超大功率LED投光灯用重力热管散热器，包括回流管、蒸发管、蒸发口、回流口、蒸发腔管、盒状蒸发腔、热管散热翅片，其特征在于：蒸发管、回流管通过蒸发腔管上设置的蒸发口、回流口与盒状蒸发腔连接固定，形成闭路循环，蒸发管垂直于蒸发腔管，回流管向下多次折弯盘绕，形成多层回路，并套有散热翅片，蒸发管、回流管、蒸发腔管均在同一平面上，该平面垂直于盒状蒸发腔的热管连接摆放面。

2.根据权利要求1所述的一种超大功率LED投光灯用重力热管散热器，其特征在于：水平放置的盒状蒸发腔为方形六面体，内有多组水平放置并相互平行的蒸发腔管，与蒸发腔管平行的盒状蒸发腔的四个面均可作为热管散热器的连接摆放面，当热管散热器连接摆放于盒状蒸发腔的顶面，LED光源贴在盒状蒸发腔的底面，这样旋转灯具即可实现多角度俯射；当热管散热器连接摆放在与蒸发腔管平行的两个侧面之一，LED光源可贴合在盒状蒸发腔的顶面或底面，同时，需将多组平行的蒸发腔管之间联通，这样旋转灯具即可实现多角度仰射。