Die Mikro-Heatpipe-Technologie löst das Problem der LED-Kühlung
Im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen hat LED auch die Vorteile einer langen Lebensdauer, einer schnellen Reaktion, einer potenziell hohen Lichtausbeute, einer geringen Größe und eines schmalen Spektrums. Aber im Wesentlichen sind unter diesen vielen Vorteilen die potenziell hohe Lichtausbeute, die geringe Größe und das schmale Spektrum die kritischsten, was die LED von herkömmlichen Lichtquellen unterscheidet und ihre Anwendungen in verschiedenen Bereichen erweitert. Aufgrund ihrer geringen Größe und hohen Lichtausbeute haben LEDs jedoch immer noch das Problem der Wärmeableitung, was ihrer Anwendung entgegensteht. Wenn die Wärme des LED-Chips nicht abgeführt werden kann, beschleunigt dies die Alterung des Chips und kann auch zum Schmelzen von Lot führen, wodurch der Chip ungültig wird.
Derzeit sind die wichtigsten Methoden zur Lösung des thermischen Problems von Power-LED-Beleuchtungssystemen: Anpassung des LED-Abstands, natürliche Konvektionskühlung, Installation von Lüftern oder Flüssigkeitskühlung, Zwangsluftkühlung, Heatpipe- und Loop-Heatpipe-Kühlung usw. Mit der Entwicklung Trend der LED-Integration mit hoher Dichte und hohem Wärmefluss, ist es notwendig, eine schnelle Kühlung durch effiziente Wärmeübertragung von Wärmerohren zu realisieren.
Die Mikro-Heatpipe ist ein Wärmeübertragungselement mit extrem hoher Wärmeleitfähigkeit. Es überträgt Wärme durch die Verdampfung und Kondensation der Flüssigkeit in der vollständig geschlossenen Vakuumröhre. Es verwendet das Flüssigkeitsprinzip wie die Bruttoabsorption, um einen ähnlichen Effekt wie bei der Kühlung eines Kühlschrankkompressors zu erzielen. Es hat eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende isotherme Eigenschaften, Variabilität der Wärmestromdichte, Umkehrbarkeit der Wärmestromrichtung, Wärmeübertragung über große Entfernungen, konstante Temperatureigenschaften (steuerbare Heatpipe), Leistung von Thermodioden und Thermoschaltern , und der Wärmetauscher, der aus einem Wärmerohr besteht, hat die Vorteile einer hohen Wärmeübertragungseffizienz, einer kompakten Struktur, eines geringen Flüssigkeitswiderstandsverlusts usw
Aus Sicht der Wärmeübertragung besteht der größte Unterschied zwischen dem Mikrowärmerohr und dem herkömmlichen Wärmerohr darin, dass die spezifische Oberfläche der Wand pro Dampfstromeinheit im Mikrowärmerohr stark erhöht ist, so dass die Wärmeübertragung erfolgen kann erweitert. Flachplatten-Mikro-Heatpipe-Array, das heißt mehrere gleichzeitig gebildete und vollständig unabhängige Mikro-Heatpipes werden kombiniert (nicht nur Mikrokanal-Array-Heatpipes). Jedes Mikrowärmerohr ist getrennt, und die Innenfläche jedes Mikrowärmerohres kann Mikrorillen und andere Mikrostrukturen aufweisen, um die Wärmeübertragung zu verbessern.
Verglichen mit den bestehenden Flachplatten-Wärmerohren und Einzel-Mikrowärmerohren weist die Flachplatten-Mikrowärmerohranordnung die folgenden Eigenschaften auf: Erstens lösen mehrere Mikrowärmerohre parallel das Problem der geringen Wärmeübertragungskapazität von Mikrowärmerohren aufgrund des Mikromaßstabs ; Zweitens vergrößert die innere Struktur den Bereich der Phasenwechselwärmeübertragung stark. Da die Aluminiumwand zwischen den Mikro-Heatpipes eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, kann sie einen Teil der Wärme von der Heizfläche auf die gegenüberliegende Mikrorillenoberfläche übertragen, und am gesamten Umfang des Mikro-Heatpipes tritt eine Phasenänderung auf. Ob im Verdampfungsabschnitt oder im Kondensationsabschnitt, die Wärmeableitungskapazität des Einheitsdampfstroms wird stark verbessert. Drittens wirkt die Wand zwischen den Mikrowärmerohren als "Verstärkungsrippe" in der Struktur, wodurch die Druckaufnahmefähigkeit der Flachplatten-Mikrowärmerohranordnung stark erhöht wird. Viertens hat das Flachplatten-Mikrowärmerohrarray eine flache Form, die sich leicht an die Wärmeaustauschfläche anpassen lässt. Es überwindet den Mangel, dass das herkömmliche Gravitationswärmerohr mit rundem Querschnitt eine spezielle Struktur hinzufügen muss, um eng an die Wärmeaustauschoberfläche zu passen, und reduziert den thermischen Kontaktwiderstand der Grenzfläche.
Das Flachplatten-Mikro-Heatpipe-Array ist eine Art wärmeleitendes Element mit supraleitender Wärmeleistung. Seine scheinbare Wärmeleitfähigkeit ist mehr als das 5000-fache der des gleichen Metallmaterials und das 10-fache der des herkömmlichen runden Wärmerohrs mit der gleichen Querschnittsfläche. Jedes Mikrowärmerohr in der flachen Platte arbeitet unabhängig, und die Drucktragfähigkeit ist mehr als zehnmal so hoch wie die des herkömmlichen runden Wärmerohrs. Es ist schwierig, das Mikrowärmerohr mechanisch zu zerstören. Der Temperaturunterschied pro Meter beträgt weniger als 1 Grad, was fast als isothermischer Körper betrachtet werden kann; Die Wärmefreisetzungsfläche des Mikro-Heatpipe-Arrays ist groß, und die Temperatur von Aluminiumlamelle, Substrat und Heatpipe ist im Wesentlichen gleich.
Die Mikrowärmerohre können zufällig zu einer Flachplatten-Mikrowärmerohranordnung einer bestimmten Breite kombiniert werden, und die Mikrowärmerohre können beliebig gebogen werden, und der Wärmeübertragungseffekt hat keine offensichtliche Änderung bei einem niedrigeren Wärmefluss. Das U-förmige Mikro-Heatpipe-Array ist eine gebogene Form des Mikro-Heatpipe-Arrays mit einer durch Experimente nachgewiesenen guten Wärmeübertragungsleistung. Das Mikro-Heatpipe-Array kann das Wärmeableitungsproblem verschiedener LEDs aufgrund seiner hohen Effizienz der Wärmeabsorption, -übertragung und -abgabe sowie der flexiblen Verformung in Kombination mit Rippen grundsätzlich lösen.
