热泵式循环热管散热器

摘要

一种散发集成LED(Light Emitting Diode)芯片热量的热泵式循环热管散热器，其特征是由循环热管、灯壳体、工质泵、散热翅片作为要素通过焊接与装配而成，其蒸发段的首端与冷凝段的末端这两者之间通过节流阀或节流管连通，或通过工质泵再与节流管连通，构成密封的循环热管管路，利用LED芯片散发的热量使工质沸腾，形成蒸发高压段，随着与环境进行热交换，在循环热管的末段，形成冷凝低压段，其中工质利用热量，发生相变，产生压差，推动工质在循环热管内进行单向循环，可以利用灯壳体外部空间扩大换热面积，并由四个要素组装成各种型式，尤其是对高热流密度大功率LED芯片的应用，无需风扇，保证结点低温升，对节能、美化环境起到积极作用。

主权项

一种由循环热管、灯壳体、工质泵、散热翅片作为要素通过焊接与装配形成的热泵式循环热管散热器，其特征是：由良导体制成的循环热管，其蒸发段的受热段的管端口为首端口，冷凝段的末端管口为末端口，首末端口两者之间，直接通过节流阀或节流管连通，或者循环热管首端口与工质泵相通，循环热管末端口与节流阀或节流管的端口连通后，节流阀或节流管的另一端口再与工质泵连通，由此构成密封的循环热管管路，单根或多根循环热管既可全部迂回、向中、曲折镶崁在灯体壳上，也可一部分与灯体壳镶崁，另一部分向灯体壳外延伸分布，或者不与灯体壳结合，全部结合在散热翅片中，以增大可利用的空间，灯体壳由良导体薄板材料冲压制而成，循环热管以内部、中间、跨越、外部四种方式镶崁在的灯体壳上，在镶崁处两者相互焊接，使循环热管成为灯壳体的骨架，形成高强度低热阻的薄壳结构，灯体壳决定LED灯的形态，循环热管在灯体壳内部或中间分布，在其受热段上具有与LED芯片粘接或焊接的吸热平面，形状与LED芯片形状相配合，循环热管在灯体壳外部分布，通过灯体壳传导到吸热平面，或者由工质泵取代受热段，工质泵由良导体薄板材料冲压拉伸形成，其形状为圆筒状或方盒状，取决于LED灯的使用状态，可在灯体壳顶部也可在底部，工质泵开口周边与灯体壳焊接并密封，循环热管的首端口直接与工质泵连通，或通过灯体壳再与工质泵连通，循环热管的末端口通过节流阀或节流管与工质泵连通，在工质泵上具有吸热平面，与LED芯片形状相配合，在吸热平面上粘接或焊接LED芯片，在灯体壳外部延伸的循环热管，其蒸发段中垂直水平的高度大于冷凝段的垂直高度，之间形成倾斜管，适于灯体壳及其整体平行水平使用，延伸出灯体壳的循环热管的蒸发段与冷凝段等高，灯体壳及其整体须与水平面倾斜或垂直使用，以便于冷凝工质利用重力加快回流，在灯体壳外分为无散热翅片或具有散热翅片，无散热翅片则由灯体壳外表面与循环热管外表面直接与环境进行热交换，有散热翅片则除灯体壳外表面与循环热管外表面进行热交换外，并由散热翅片以各种方式排列，增加换热面积，无论有或无散热翅片均在灯体壳上及循环热管中形成匹配的蒸发段与冷凝段，尤其是在灯体壳、循环热管蒸发段的外表面与散热翅片相互的焊接，实现低热阻捷径散热原则，有利于降低LED芯片结点的温升，散热翅片上均布有利于加速热交换的漏热孔，其孔径与散热翅片厚度相同或略大，在散热翅片中有供循环热管穿行的装配圆孔，散热翅片通过折叠，形成90°的焊接面，散热翅片形态与灯体壳外部形态相配合，需要焊接散热翅片的灯体壳，在其上冲压出U形槽道，槽道深度与陷于其中的循环热管管径相同，陷入槽道的循环热管与槽道相互焊接后，使灯体壳外表面成为基准面，便于与散热翅片焊接面的相互焊接，不需要焊接散热翅片的灯体壳，在其上保持平面或冲压出半圆形槽道，陷入槽道的循环热管与槽道相互焊接，在尽可能降低热阻，尽可能实现对流散热的条件下，组合出所需的散热翅片数量与换热面积，实现了迅速换热，循环热管、灯体壳、工质泵、散热翅片四个要素相互焊接与装配形成各类型散热器，其中依循环热管与灯体壳镶崁位置可分为内置、中置、跨置、外置型，依通过与否工质泵可分为工质泵型与首段型，依工质泵位置分为上位与下位，依灯体壳外直接焊接与否散热翅片可分为捷径型与体壳型，依循环热管穿过与否散热翅片的装配圆孔分为穿翅型与叶型，依穿翅型是否焊接在灯体壳上可分为捷径穿翅型或自由飞翅型，依整个灯壳体水平或倾斜使用，分为平与斜型，依灯体壳为曲面则为曲型，外平与外斜又可归为外置型，总之，通过四个要素相互或交叉组合可以形成两要素、三要素、四要素各种型式的热泵式循环热管散热器，此外，在热泵式循环热管散热器中还设有LED芯片电源及其中功率管散热位置，在热泵式循环热管散热器边缘具备防水接口，便于与透光灯罩及导线的装配，在透光灯罩内具有LED芯片的反光折射镜。