自然对流散热器

（4） 热管散热技术

热管作为传热性能最好的传热元件是乔治格罗佛(George Grover)发明的，它利用了介质在热管中的相变，形成热对流，从而达到传热的效果。热管的结构有管壳、管内所装的工作质、管内壁起毛细作用的吸液芯。通过热管，可以将LED芯片所产生的热量传递给热管外壁上的翅片，如图1.5，由于热管的传热热性能最好，没有哪一种纯金属的传热性能可以与它比拟，所以在传热需求上使用热管技术是最好的[3]。

虽然在风冷散热和液冷散热等散热技术上可以得到很好的散热效果，但是成本高、可靠性不高、需要另外消耗能量，有着本质上的缺点。而热管具有导热性能高、体积小、无需另外耗能、技术成熟等优点。所以热管散热技术将会成为LED散热的发展趋势，本文也是从相变热管散热技术入手，去研究LED工矿灯的散热。

热管散热研究状况

（1） 热管材质方面：

牛萍娟[7]等人，研究了镁合金与铝合金材质的太阳花散热器的整体散热，研究表明：镁合金散热器可更快达到热平衡状态，减少功率的损耗；镁合金散热器顶部与底部温差大，可加快自然对流下的空气流速，提高散热器的散热效率。

（2） 热管工作质与装载比例方面：

在50 - 600 W的热负载范围内，Park[8]等人，研究了在10-70%范围内装载比对相变热管热传输特性的影响，实验以FC-72为工作流体。结果表明：对蒸发器的传热系数的装载比的影响几乎可以忽略，而冷凝器的传热系数随装载比而增加。更重要的是，对于小装载比，热传递的限制是由于蒸干;与此同时，对于大装载比，发生传热限制是由于溢流极限。

（3） 热管长度与实验可视化研究方面：

Noie 和Srimuang[9]等人，还研究了工作流体的填充比率对相变式热管的传热特性的影响优尔;文'论"文;网www.youerw.com。在100-900W不同热功率范围内, 分析了相变式热管蒸发端长度对其热性能的影响。另外，提出了垂直平面相变热管，并详细分析了工作流体和宽高比对传热特征进的影响 。

In Liu[8]等人，制造了相变管总长度为700毫米的玻璃管。然后液相在该装置的流动方式由电容层析成像可视化观测。研究表明：在低热量输入下，环形流占优势，随加热速率的增加，流动模式变得越来越不稳定。

Farsi[8]等人，制造一个特定的相变绝热段和冷凝部分由耐热玻璃管蒸发器观察蒸发端沸腾过程。

（4） 热管内部影响工作质回流结构方面：

Li[8]等人，制造了一种内部底端带有一层烧结层的平板式吸热蒸发设备热管，来强化沸腾热传输。研究表明：在光滑表面和微孔涂层表面中，后者有更好的传热能力。

刘刚[10]的硕士论文中制造了硅基板微平板热管在娃基板上腐蚀出一系列的微细槽道优尔;文'论"文;网www.youerw.com，在盖板上腐烛空腔，将各个微槽道连通，研究表明：增大了工质蒸汽的流动面积，降低工质蒸汽的流动速度，降低了液态工质和气态工质的界面摩擦力，大大提高了热管的传热能力。

（5） 热管结合方式方面：

鲁祥友[11]等人，设计了一种回路热管，如冰箱的工作原理应用于LED热管中，研究表明：试验用热管散热器的热阻范围为0.48～1.62K/W；在热负荷为30W时，蒸发器的温度可以稳定控制在75℃以下；蒸发器表面温度差控制在1.6℃左右。对于大功率LED的散热问题，LHP应是一个很有前途的散热装置。