Micro heat pipe-teknik löser problemet med LED-kylning
Jämfört med traditionella ljuskällor har LED även fördelarna med lång livslängd, snabb respons, potentiellt hög ljuseffektivitet, liten storlek och smalt spektrum. Men i huvudsak, bland dessa många fördelar, är den potentiella höga ljuseffektiviteten, den lilla storleken och det smala spektrumet de mest kritiska, vilket skiljer LED från traditionella ljuskällor och breddar dess tillämpningar inom olika områden. Men på grund av sin ringa storlek och höga ljuseffektivitet har LED fortfarande problemet med värmeavledning, vilket är ett hinder för dess tillämpning. Om värmen från LED-chippet inte kan avledas, kommer det att påskynda åldrandet av chipet och kan också leda till smältning av lod, vilket gör chippet ogiltigt.
För närvarande är de huvudsakliga metoderna som används för att lösa det termiska problemet med LED-belysningssystem: justering av LED-avståndet, naturlig konvektionskylning, installation av fläktar eller vätskekylning forcerad luftkylning, värmerör och slingvärmeledningskylning, etc. Med utvecklingen trend med LED-integration med hög densitet och högt värmeflöde, är det nödvändigt att realisera snabb kylning med hjälp av effektiv värmeöverföring av värmerör.
Micro heat pipe är ett värmeöverföringselement med extremt hög värmeledningsförmåga. Den överför värme genom avdunstning och kondensation av vätskan i det helt slutna vakuumröret. Den använder vätskeprincipen såsom bruttoabsorption för att uppnå en effekt som liknar kylning av en kylkompressor. Den har en rad fördelar, såsom hög värmeledningsförmåga, utmärkt isotermisk egenskap, variation av värmeflödestäthet, reversibilitet av värmeflödesriktning, långdistansvärmeöverföring, konstant temperaturegenskaper (kontrollerbart värmerör), termisk diod och termisk switchprestanda , och värmeväxlaren som består av värmerör har fördelarna med hög värmeöverföringseffektivitet, kompakt struktur, liten vätskemotståndsförlust, etc.
Ur värmeöverföringssynpunkt är den största skillnaden mellan mikrovärmeröret och det konventionella värmeröret att väggens specifika ytarea per enhet ångflöde i mikrovärmeröret ökar kraftigt, så att värmeöverföringen kan ökas. förbättras. Platt platt mikrovärmerörsuppsättning, det vill säga flera samtidigt formade och helt oberoende mikrovärmerör kombineras (inte bara mikrokanaluppsättningsvärmepipor). Varje mikrovärmerör är frånkopplat, och den inre ytan på varje mikrovärmerör kan ha mikrospår och andra mikrostrukturer för att förbättra värmeöverföringen.
Jämfört med det befintliga platta värmeröret och det enkla mikrovärmeröret har den platta mikrovärmerörsuppsättningen följande egenskaper: för det första löser flera mikrovärmerör parallellt problemet med liten värmeöverföringskapacitet hos mikrovärmerör på grund av mikroskala ; För det andra ökar den inre strukturen avsevärt området för fasförändringsvärmeöverföring. Eftersom aluminiumväggen mellan mikrovärmerören har en god värmeledningsförmåga kan den överföra en del av värmen från värmeytan till den motsatta mikrospårets yta och fasförändring sker på hela omkretsen av mikrovärmeröret. Oavsett om det är i förångningssektionen eller kondensationssektionen, är värmeavledningskapaciteten för enhetens ångflöde avsevärt förbättrad. För det tredje fungerar väggen mellan mikrovärmerören som en "förstärkningsribba" i strukturen, vilket avsevärt förbättrar tryckbärande kapaciteten hos den platta mikrovärmerörsuppsättningen. För det fjärde har plattmikrovärmepiparrayen en platt form, som lätt kan passa med värmeväxlingsytan. Det övervinner bristen att det konventionella tyngdkraftsvärmeröret med rund sektion behöver lägga till en speciell struktur för att passa tätt med värmeväxlingsytan, och minskar gränssnittets termiska motstånd.
Den platta mikrovärmerörsuppsättningen är ett slags termiskt ledande element med supraledande termisk prestanda. Dess uppenbara värmeledningsförmåga är mer än 5000 gånger den för samma metallmaterial, och den är 10 gånger den för det traditionella runda värmeröret med samma tvärsnittsarea. Varje mikrovärmerör i den platta plattan fungerar oberoende, och tryckbärande kapaciteten är mer än 10 gånger den för det traditionella runda värmeröret. Det är svårt att mekaniskt förstöra micro heat pipen. Temperaturskillnaden per meter är mindre än 1 grad, vilket nästan kan betraktas som en isotermisk kropp; Värmeavgivningsområdet för mikrovärmepiparrayen är stort, och temperaturen på aluminiumfenan, substratet och värmeröret är i princip densamma.
Mikrovärmerören kan slumpmässigt kombineras till en platt mikrovärmerörsuppsättning av en viss bredd, och mikrovärmerören kan böjas godtyckligt, och värmeöverföringseffekten har ingen uppenbar förändring vid ett lägre värmeflöde. U-formad micro heat pipe array är en böjningsform av micro heat pipe array med god värmeöverföringsprestanda bevisad genom experiment. Micro heat pipe array kan i princip lösa värmeavledningsproblemet för olika lysdioder på grund av dess höga effektivitet för värmeabsorption, transmission och värmeavgivning, och flexibla deformation i kombination med fenor.
