一種超大功率LED投光燈用重力熱管散熱器的制作方法

本發明屬于LED燈用熱管散熱器領域，特別是指一種可以在500W以上功率的LED投光燈上使用的重力熱管散熱器。

技術背景

熱管散熱是500W以上功率LED燈必備散熱技術手段，目前大功率LED燈采用的熱管散熱器一般是反重力熱管，反重力熱管的特征是管壁具有毛細結構，在無重力作用情況下氣液相變循環可依靠毛細吸附力進行，使投光燈可以360°角隨意照射，但反重力熱管也有很多技術缺陷，主要是毛細結構管壁在折彎后導熱能力大幅度下降，造成熱量不能順利傳導到散熱翅片上。目前LED燈用反重力熱管散熱器主要是簡單彎管式：將熱管折成方形，將折彎次數降到最少，多組穿過散熱翅片，形成彎管式反重力熱管散熱器。折彎后一部分管路嵌入鋁基板作為蒸發腔使用，另外部分作為蒸發管、回流管使用，如專利zl 2015 2074 7395.1，六組熱管從較大散熱翅片中穿過，由于方形反重力熱管結構限制，翅片中部沒有熱管穿過，翅片受熱不均勻，溫差較大，散熱效率低，散熱面積有效性利用不足。所以，反重力熱管散熱器的缺陷是由于管路不能多次折彎，熱管與翅片的結合點位太少，翅片受熱不均，散熱面積的有效性利用不足，造成受熱翅片使用量大，燈具過重，采用反重力熱管散熱的1000W LED投光燈重量達40公斤，在高桿上懸掛難度很大。同時，反重力熱管制作成本高，采用熱管嵌入式，蒸發端受熱面積小，熱阻大，易造成導熱基板的熱量堆積，相比之下，重力熱管的技術優勢在于多次折彎后導熱性基本不受影響，多次折彎盤繞的熱管管路上套有小型翅片，受熱均勻，散熱效率高，并且制作成本低，無需毛細結構，普通金屬管Ф6——Ф8即可，蒸發腔也可以盡量做大，但重力熱管的技術缺陷在于必須依靠重力作用實現氣液相變達到散熱目的，而投光燈在實際使用中有俯射、仰射多種角度，如何在多種角度的使用中保持重力熱管散熱工質的重力作用，這是LED燈用重力熱管散熱器的設計關鍵。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種超大功率LED投光燈用重力熱管散熱器，散熱效率高、重量輕、在投光燈俯射或仰射時均能使用的重力熱管散熱器，改變目前超大功率（500W——1000W）LED投光燈過于沉重、散熱差、光衰嚴重、制造成本高的狀況。

本發明解決上述問題采取的技術方案是：

通過回流管多次向下折彎盤繞，形成多層回路，并套有小散熱翅片，以增加熱管與散熱翅片的結合點，提高翅片散熱效率，減少翅片數量，以降低燈具重量。

通過垂直于蒸發腔管的蒸發管迅速將熱量傳導至熱管散熱器，蒸發管、回流管、蒸發腔管處于同一平面上，該平面垂直于盒狀蒸發腔的熱管散熱器擺放面，以保證重力熱管系統在多種傾斜角度中不喪失工質氣液相變的重力循環作用。

具體講，一種超大功率LED投光燈重力熱管散熱器，包括回流管、蒸發管、蒸發口、回流口、蒸發腔管、盒狀蒸發腔、熱管散熱翅片，其特征在于：蒸發管、回流管通過蒸發腔管上設置的蒸發口、回流口與盒狀蒸發腔連接固定，形成閉路循環，蒸發管垂直于蒸發腔管，回流管向下多次折彎盤繞，形成多層回路，并套有散熱翅片，蒸發管、回流管、蒸發腔管均在同一平面上，該平面垂直于盒狀蒸發腔的熱管連接擺放面。水平放置的盒狀蒸發腔為方形六面體，內有多組水平放置并相互平行的蒸發腔管，與蒸發腔管平行的盒狀蒸發腔的四個面均可作為熱管散熱器的連接擺放面，當熱管散熱器連接擺放于盒狀蒸發腔的頂面，LED光源貼在盒狀蒸發腔的底面，這樣旋轉燈具即可實現多角度俯射；當熱管散熱器連接擺放在與蒸發腔管平行的兩個側面之一，LED光源可貼合在盒狀蒸發腔的頂面或底面，同時，需將多組平行的蒸發腔管之間聯通，這樣旋轉燈具即可實現多角度仰射。

本發明的具體措施為：

通過鋁型材擠出模制作內有多組平行蒸發腔管的盒狀蒸發腔，兩端焊接封堵，在盒狀蒸發腔的不同平面上安裝熱管散熱器和LED光源，即構成燈具的主要結構部分，燈具光線的俯射和仰射，其旋轉軸線必須與蒸發腔管平行或重合，否則熱管無法實現工質氣液相變的重力循環，根據需要還可以在燈具中設置強制風冷功能。熱管蒸發管、回流管用一根管路盤繞而成，通過模具及焊接將蒸發管、回流管、蒸發腔管固定在垂直于盒狀蒸發腔的熱管連接擺放面的同一平面上，如果蒸發管、回流管、蒸發腔管三者不在這樣一個平面上，形成一定交叉角度，那么燈具在接近水平方向俯射時，蒸發管或回流管路局部會出現低于或等于水平面的狀況，使熱管工質的重力作用喪失，同理，燈具仰射時也會出現這種狀況。

本發明取得的技術進步在于：

通過回流管多次折彎盤繞，形成多層回路，大大增加了熱管與散熱翅片的結合點，提高了翅片的散熱效率，減少翅片的使用量，降低燈具重量，按照本發明制作的1000W LED投光燈，環溫25°C時，殼溫50°C以下，重量為20公斤，而使用反重力熱管的1000W LED投光燈，重量達40公斤。現實中這種燈具由于自身過重，并且成本很高，已無實際使用價值。

通過模具擠出成型制作的內有多組平行蒸發腔管的盒狀蒸發腔，相對于鋁基板內嵌入式熱管蒸發腔，大大增加了與LED光源的接觸面積，降低了光源發熱面與蒸發腔工質之間的熱阻，提高了熱量傳導效率。同時，這種盒狀蒸發腔是實現重力熱管隨著燈具俯射、仰射過程中不喪失重力作用的關鍵，通過合理安排蒸發管、回流管、蒸發腔管三者位置關系，以及與盒狀蒸發腔的位置關系，通過同一個盒狀蒸發腔實現了重力熱管在燈具多角度俯射、仰射過程中熱管工質的正常氣液相變，達到了與反重力熱管一樣的效果。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明的盒狀蒸發腔結構示意圖。

圖3為本發明的燈具俯射示意圖。

圖4為本發明的燈具仰射示意圖。

本發明中的附圖標記如下：

1、蒸發管； 2、回流管； 3、蒸發口； 4回流口； 5、盒狀蒸發腔； 6、盒狀蒸發腔頂面（水平放置）； 7、蒸發腔管； 8、盒狀蒸發腔底面； 9、盒狀蒸發腔側面（與蒸發腔管平行）； 10、盒狀蒸發腔側面（與蒸發腔管平行）； 11、LED光源； 12、LED光源。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例做進一步描述，但不作為對本發明的限定，本發明的保護范圍以權利要求記載的內容為準，任何依據本說明書作出的等效技術手段替換，均不脫離本發明的保護范圍。

實施例一：

本實施例結合圖1、圖2、圖3，做詳細說明：將與熱管散熱器連接的擺放面定為盒狀蒸發腔5的頂面6，將蒸發管1和回流管2通過蒸發口3和回流口4與蒸發腔管7連接，形成垂直于頂面6獨立的閉路循環系統，如圖1、圖2所示，并以此類推，將盒狀蒸發腔內其它蒸發腔管各自與熱管散熱器連接，在頂面6形成多套平行的垂直于頂面6的熱管散熱器，將LED光源11貼合于盒狀蒸發腔底面8，通電后形成多角度俯射投光燈，如圖3所示。

實施例二：

本實施例結合圖1、圖2、圖4，做詳細說明：將熱管散熱器連接擺放面定為盒狀蒸發腔5的側面10，將蒸發管1和回流管2通過在側面10上設置的蒸發口和回流口與蒸發腔管7連接，形成垂直于側面10的獨立閉路循環系統，并將盒狀蒸發腔內多組平行蒸發腔管之間聯通，將LED光源12貼合于盒狀蒸發腔底面8，通電后形成可多角度仰射投光燈，如圖4所示。側面9同理。