Micro heat pipe-technologie lost het probleem van LED-koeling op

Vergeleken met traditionele lichtbronnen heeft LED ook de voordelen van een lange levensduur, snelle respons, potentieel hoge lichtopbrengst, klein formaat en smal spectrum. Maar in wezen zijn van deze vele voordelen de potentiële hoge lichtopbrengst, het kleine formaat en het smalle spectrum de meest kritische, waardoor LED zich onderscheidt van traditionele lichtbronnen en zijn toepassingen op verschillende gebieden worden verbreed. Vanwege het kleine formaat en de hoge lichtopbrengst heeft LED echter nog steeds het probleem van warmteafvoer, wat een belemmering vormt voor de toepassing ervan. Als de warmte van de LED-chip niet kan worden afgevoerd, versnelt dit de veroudering van de chip en kan het ook leiden tot het smelten van soldeer, waardoor de chip ongeldig wordt.

Op dit moment zijn de belangrijkste methoden die worden gebruikt om het thermische probleem van power LED-verlichtingssystemen op te lossen: het aanpassen van de LED-afstand, natuurlijke convectiekoeling, het installeren van ventilatoren of vloeistofkoeling geforceerde luchtkoeling, heatpipe en lus heatpipe koeling, enz. Met de ontwikkeling trend van LED-integratie met hoge dichtheid en hoge warmtestroom, is het noodzakelijk om snelle koeling te realiseren door middel van efficiënte warmteoverdracht van heatpipe.

De micro-heatpipe is een warmteoverdrachtselement met een extreem hoge thermische geleidbaarheid. Het draagt ​​warmte over door de verdamping en condensatie van de vloeistof in de volledig omsloten vacuümbuis. Het maakt gebruik van het vloeistofprincipe, zoals grove absorptie, om het effect te bereiken dat vergelijkbaar is met de koeling van een koelkastcompressor. Het heeft een reeks voordelen, zoals een hoge thermische geleidbaarheid, uitstekende isotherme eigenschappen, variabiliteit van de warmtestroomdichtheid, omkeerbaarheid van de warmtestroomrichting, warmteoverdracht over lange afstanden, constante temperatuurkarakteristieken (regelbare warmtepijp), thermische diode en thermische schakelprestaties , en de warmtewisselaar bestaande uit warmtepijp heeft de voordelen van een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie, compacte structuur, klein vloeistofweerstandsverlies, enz.

Vanuit het oogpunt van warmteoverdracht is het grootste verschil tussen de micro-heatpipe en de conventionele heatpipe dat het specifieke oppervlak van de wand per eenheid stoomstroom in de micro-heatpipe sterk wordt vergroot, zodat warmteoverdracht kan worden versterkt. Micro-heatpipe-array met vlakke plaat, dat wil zeggen dat meerdere gelijktijdig gevormde en volledig onafhankelijke micro-heatpipes worden gecombineerd (niet alleen heatpipes met microchannel-array). Elke micro-warmtepijp is losgekoppeld en het binnenoppervlak van elke micro-warmtepijp kan microgroeven en andere microstructuren hebben om de warmteoverdracht te verbeteren.

Vergeleken met de bestaande vlakke plaat heatpipe en enkele micro heat pipe, heeft de flat plate micro heat pipe array de volgende kenmerken: ten eerste lossen meerdere parallelle micro heatpipes het probleem op van de kleine warmteoverdrachtscapaciteit van micro heatpipes als gevolg van microschaal ; Ten tweede vergroot de interne structuur het gebied van faseveranderingswarmteoverdracht aanzienlijk. Omdat de aluminium wand tussen de micro-heatpipes een goede thermische geleidbaarheid heeft, kan deze een deel van de warmte van het verwarmingsoppervlak naar het tegenoverliggende microgroefoppervlak overbrengen en treedt faseverandering op over de gehele omtrek van de micro-heatpipe. Of het nu gaat om een ​​verdampingsgedeelte of een condensatiegedeelte, de warmteafvoercapaciteit van de stoomstroom van de unit wordt aanzienlijk verbeterd. Ten derde fungeert de wand tussen de micro-heatpipes als een "verstevigingsribbe" in de structuur, waardoor het drukdragend vermogen van de micro-heatpipe-array met vlakke plaat aanzienlijk wordt verbeterd. Ten vierde heeft de micro-heatpipe-array met vlakke plaat een platte vorm, die gemakkelijk past bij het warmtewisselingsoppervlak. Het overwint de tekortkoming dat de conventionele zwaartekracht-warmtepijp met ronde doorsnede een speciale structuur moet toevoegen om nauw aan te sluiten op het warmtewisselingsoppervlak, en vermindert de thermische weerstand van het interfacecontact.

De micro-heatpipe-array met vlakke plaat is een soort thermisch geleidend element met supergeleidende thermische prestaties. De schijnbare thermische geleidbaarheid is meer dan 5000 keer die van hetzelfde metalen materiaal, en het is 10 keer die van de traditionele ronde warmtepijp met dezelfde doorsnede. Elke micro-heatpipe in de vlakke plaat werkt onafhankelijk en het drukdraagvermogen is meer dan 10 keer dat van de traditionele ronde heatpipe. Het is moeilijk om de micro-heatpipe mechanisch te vernietigen. Het temperatuurverschil per meter is minder dan 1 graad, wat bijna kan worden beschouwd als een isotherm lichaam; Het warmteafgiftegebied van de micro-heatpipe-array is groot en de temperatuur van de aluminium vin, het substraat en de heatpipe is in principe hetzelfde.

De micro-heatpipes kunnen willekeurig worden gecombineerd tot een micro-heatpipe-array met een vlakke plaat van een bepaalde breedte, en de micro-heatpipes kunnen willekeurig worden gebogen, en het warmteoverdrachtseffect heeft geen duidelijke verandering bij een lagere warmtestroom. U-vormige micro-heatpipe-array is een buigvorm van micro-heatpipe-array met goede warmteoverdrachtsprestaties die door experimenten zijn bewezen. De micro-heatpipe-array kan in principe het warmtedissipatieprobleem van verschillende LED's oplossen vanwege de hoge efficiëntie van warmteabsorptie, transmissie en warmteafgifte en flexibele vervorming in combinatie met vinnen.