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LED熱管的發展和適用範圍

2019-07-16

近來英國發明家詹姆士·戴森的兒子傑克·戴森剛剛發布了他的一個研製作用:使用熱管技術對 LED 照明燈具進行冷卻,從而讓它們完結更為持續、安穩的照明作用。

這項技術據說耗費了傑克-戴森以及他背麵的工程師團隊十年的時刻。此前熱管冷卻技術過於主要用在衛星和處理器散熱方麵,從來就沒有人想過要把它用到民用照明領域。

選用了這種技術的CSYS台燈內置了8顆距離8mm的大功率LED燈珠,並可以做到8mm的布滿擺放,因此終究完結了在1平米空間裏輸出648LUX的照度(大約是一般白織燈的數倍)參數,並擁有144000小時的持續高亮度輸出壽數。

LED發光顆粒雖然比較於傳統照明燈具大幅下降,但一些高亮度的類型仍然會發生較高的作業溫度,長時間運用時會對壽數形成顯著的影響。一般LED照明燈具中則更多選用傳統的被動式金屬散熱片,雖然唐塞一般亮度沒什麽問題,但假如想運用高亮度和超高亮度的LED器件話,散熱作用並不能有所保證。

這項技術的基本原理是照明燈內設置一根順著橫向燈架鋪陳的真空密封銅管。每根密封銅管裏密封一滴水。開燈後,LED發生的熱量令管內的水變成蒸汽,在壓力差的作用下,蒸汽初步沿著管子移動。一旦蒸汽到達銅管的冷卻區,會重新冷凝變回水,使熱能耗散。然後,水被吸回LED方向,LED的冷卻循環所以再次初步。CSYS照明燈選用3 Axis Glide三軸定位規劃,燈管可沿低抵觸軸承垂直和水平移動,鋅合金配重底座可作360°滑潤旋轉。

此外,產品還支撐無極調光,自動亮度回憶設置。產品還有落地和台式兩種樣式。

LED熱管.jpg

各類散熱係統上

熱力學第二定律,並且熱管的傳熱才能受到各種因素的約束,存在著一些傳熱極限;熱管的軸向導熱性很強,徑向並無太大的改善(徑向LED熱管在外)。

n2、優秀的等溫性n熱管內腔的蒸汽是處於豐滿狀態,豐滿蒸汽的壓力決定於豐滿溫度,豐滿蒸汽從蒸騰段流向冷凝段所發生的壓降很小,依據熱力學中的方程式可知,溫降亦很小,因此熱管具有優秀的等溫性。

n3、熱流密度可變性n熱管可以獨立改動蒸騰段或冷卻段的加熱麵積,即以較小的加熱麵積輸入熱量,而以較大的冷卻麵積輸出熱量,或許熱管可以較大的傳熱麵積輸入熱量,而以較小的冷卻麵積輸出熱量,這樣即可以改動熱流密度,處理一些其他方法難以處理的傳熱難題。

n4、熱流方向酌可逆性n一根水平放置的有芯熱管,由於其內部循環動力是毛細力,因此任意一端受熱就可作為蒸騰段,而另一端向外散熱就成為冷凝段。此特征可用於宇宙飛船和人造衛星在空間的溫度展平,也可用於先放熱後吸熱的化學反應器及其他設備。

n5、熱二極管與熱開關功能n熱管可做成熱二極管或熱開關,所謂熱二極管就是隻允許熱流向一個方向活動,而不允許向相反的方向活動;熱開關則是當熱源溫度高於某一溫度時,熱管初步作業,當熱源溫度低於這一溫度時,熱管就不傳熱。

n6、恒溫特性(可控熱管)n一般熱管的各部分熱阻基本上不隨加熱量的改動而變,因此當加熱質改動時,熱管備部分的溫度亦隨之改動。但人們展開了另一種熱管——可變導熱管,使得冷凝段的熱阻隨加熱量的增加而下降、隨加熱量的減少而增加,這樣可使熱管在加熱量大幅度改動的情況下,蒸汽溫度改動極小,完結溫度的操控,這就是熱管的恒溫特性。

7、環境的習慣性n熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而改動,熱管可做成電機的轉軸、燃氣輪機的葉片、鑽頭、手術刀等等,熱管也可做成分離式的,以習慣長距離或衝熱流體不能混合的情況下的換熱;熱管既可以用於地上(重力場),也可用於空間(無重力場)


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