阅读说明：本技术 一种低热阻cob led自然对流散热器 (Low-thermal-resistance COB LED natural convection radiator ) 是由 牛雷 赵京 李艺维 谢大为 江文峰 谢龙 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种低热阻COB LED自然对流散热器,包括蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器、传热工质；所述蒸发器的左右两端分别连通液管路、汽管路的一端,所述汽管路的另一端连通冷凝器,所述液管路的另一端连通冷凝器；所述液管路的中段设有储液器；所述冷凝器包括若干块竖直阵列布置的翅片单元板,所述翅片单元板上设有若干条竖直阵列布置的微通道；冷凝器布置高度高于蒸发器。本发明的散热器,有效散热面积大、底层传热技术传热能力强,因此散热能力强,芯片温度得到有效控制,可有效保障灯具的性能和寿命。(The invention provides a low-thermal resistance COB LED natural convection radiator, which comprises an evaporator, a steam pipeline, a condenser, a liquid pipeline, a liquid storage device and a heat transfer working medium; the left end and the right end of the evaporator are respectively communicated with one end of a liquid pipeline and one end of a steam pipeline, the other end of the steam pipeline is communicated with the condenser, and the other end of the liquid pipeline is communicated with the condenser; a liquid storage device is arranged at the middle section of the liquid pipeline; the condenser comprises a plurality of fin unit plates which are vertically arranged in an array, and a plurality of micro-channels which are vertically arranged in an array are arranged on the fin unit plates; the condenser is disposed at a height higher than the evaporator. The radiator has large effective radiating area and strong heat transfer capability of the bottom layer heat transfer technology, so that the radiating capability is strong, the temperature of the chip is effectively controlled, and the performance and the service life of the lamp can be effectively guaranteed.)

一种低热阻COB LED自然对流散热器

技术领域

本发明属于灯具散热器技术领域，具体涉及一种低热阻COB LED自然对流散热器。

背景技术

LED是一种可以将电能转换成光能的半导体器件，LED灯具具有高效节能、超长寿命、光线健康、绿色环保、安全系数高等优点，被称为***照明光源，是未来照明领域的发展趋势。LED光源主要分为SMD(Surface Mounted Devices，贴片式)和COB(Chip-on-Board，集成式)两类，其中COB LED具有成本低、可靠性高、光品质优良、灯具设计自由度大、灯具生产及维护工艺简单等优点，是未来LED的主流方向，如大功率捕鱼灯、工矿灯、路灯等。

由于表征光子产生能力的内部量子效率和表征光子投射出晶片能力的外部量子效率有限，LED的电光转换效率不高，大约70％～80％的电能都变成了热能，因此必须对LED进行有效热控制，一般要求LED基板相对于环境温度温升小于35℃。芯片结温过高将导致光效降低、光衰加速、热应力增高、器件老化、光谱移动、色温升高，进而表现为性能降低、寿命缩短。而COB LED的散热条件更加恶劣：一方面，属于大热量(约80％电功率)、高热流密度(可达100W/cm2)散热问题；另一方面，灯具要求在免维护条件下具有长期运行性能稳定性，因此散热器需要采用自然对流散热模式。在自然对流散热模式下有效解决(基板温升小于35℃)COB LED大热量、高热流密度散热问题是提高性能、发展产业的核心问题。

自然对流散热器的散热能力用系统热阻R＝(t_w-t₀)/Q表征，定义为热源安装面与环境温差除以热功率，主要取决于底层传热技术的传热能力以及有效散热面积。

传统COB LED自然对流散热器主要采用翅片式挤压铝型材，组件为纯材料导热，导热系数约为200W/(m·K)，传热能力有限；同时翅片肋效率较低，有效散热面积小。因此传统翅片式挤压铝型材散热器散热能力有限，导致LED芯片结温过高，直接影响到了灯具的性能和寿命。本发明提供一种低热阻COB LED自然对流散热器，以改善传统翅片式挤压铝型材散热器散热能力差的问题。

为便于本申请的工作原理理解，在此详细叙述一种基于温差驱动自循环两相流体回路的高效被动传热技术。高效被动传热技术指具有高传热能力、不需要外部动力(即具有高可靠性)的传热技术。

以相变潜热进行的换热比单相对流系统以显热方式传递的热量大几个数量级，同时不需要外部动力，通常基于相变换热构建高效被动传热技术。

高效被动传热技术具有广泛的工程应用场景。

在热利用场景中，涉及冷量高效利用领域，如半导体制冷器导冷、斯特林制冷机导冷、LNG冷量传输、解冻板等；以及热量高效利用领域，如太阳能高效利用、地源/水源/空气源低品位热能利用、工业余热利用、温差发电、类IH电饭锅内胆等。

在热控制场景中，涉及电子器件散热领域，如5G设备、LED、激光、相控阵雷达T/R组件、CPU(家用电脑/服务器/手机)、IGBT(变频器/光伏逆变器/特高压直流输电)、半导体制冷器、动力电池、质子交换膜燃料电池等；以及密闭空间换热领域，如基站、数据中心、电力机柜、舰艇发动机舱等。

1、系统原理

强化相变换热的根本思路是增加单位时间的相变换热量，即增大相变速率与相变潜热的乘积。

一方面，相变的全周期涵盖气泡成核、气泡成长、气泡脱离、气泡聚合上升整个过程；另一方面，相变速率与相变潜热在物性层面是紧密相关的参数，因此两者乘积的提高需要基于相变全周期的气泡成核与动力学特性综合分析。

2、强化相变速率

2.1气泡成核理论

沸腾过程中的汽泡都是从汽化核心(即微小汽泡)发展而来的。

其中容积沸腾的汽化核心是自发产生的，是由液体分子能量分布不均匀性造成的液体各部分密度在平均值附近起伏所引起的(根据分子运动理论，液体中各个分子的能量是不相等的，并且按照一定的规律分布。分子能量分布的不均匀性使得液体各部分密度在平均值上下起伏，由于能量较大的活化分子的随机聚集，形成了暂时的局部微小的低密度区，这些低密度区被认为是具有一定半径和分子数的微小汽泡，这就是液相中微小的汽饱核心的形成过程)，需要上百度的过热度。

而池内沸腾的汽化核心是外部提供的，是那些加热壁面上的凹坑、细缝、裂穴(首先，在加热表面上的狭缝中的液体所受到的加热的影响比位于平面上同样数量的液体要多得多，容易汽化产生蒸汽；其次，狭缝中容易残留气体，这种残留气体就自然成为产生汽泡的汽化核心)，需要过热度较小。

如图1所示，设有一个容器，底面加热，上面有压力p_s对应t_s，如中间有汽泡，其内压力p_v，温度t_v，周围流体对应p_l、t_l。

汽泡稳定存在的条件是热平衡和力平衡：

(1)热平衡：t_l＝t_v

若t_l＜t_v，则汽泡向流体传热，汽泡中蒸汽凝结，汽泡瓦解；

若t_l＞t_v，则流体向汽泡传热，汽泡中蒸汽膨胀，汽泡长大。

(2)力平衡：p_v-p_l＜2γ/R

若p_v-p_l＜2γ/R，则汽泡两侧压差不足以抵抗表面张力，汽泡中蒸汽凝结，汽泡瓦解；

若p_v-p_l＞2γ/R，则汽泡两侧压差大于表面张力，汽泡中蒸汽膨胀，汽泡长大。

对于力平衡条件，不考虑静压力的情况下，

p_l＝p_s

则有，

是汽液两相饱和线上压强随温度的变化率，对一定的压强它是常数。根据饱和线上压强随温度的变化和饱和状态各参数间的关系，克劳修斯-克拉贝隆提出了如下计算式：

式中，r为饱和温度下的汽化潜热，ρ_v及ρ_l分别是汽泡内蒸汽和液体的密度。当沸腾远离临界点时，ρ_v＜＜ρ_l，则上式化简为：

往上代入可得：

在沸腾情况下，贴壁处液体具有最大过热度，Δt＝t_v-t_s＝t_w-t_s，因此壁面处最先满足汽泡生成条件，且壁面上汽泡核生成时的最小半径：

上式表明，在一定的p和Δt条件下，初生的汽泡核只有当它的半径大于上述值时，他才能继续长大，上式即为初生汽泡核能站住脚的最小半径。

如果凹坑内的汽化核心不能继续生长，则该凹坑为非活化凹坑，即非活化核化点。只有当凹坑内的汽化核心长大到露出凹坑口部，且露出口部的小汽泡的半径(可近似看作为凹坑口部半径)大于或等于给定液体过热度对应的汽泡临界半径时，该汽化核心才会继续长大，这样的凹坑称为活化凹坑，即活化核化点。

临界活化核化点半径r_m＝临界汽化核心R_min＝2γT_s/rρ_vΔt，其中γ为工质的表面张力系数，T_s为当地压力下的饱和温度，r为饱和温度下的汽化潜热，ρ_v是饱和蒸汽密度，Δt＝t_w-t_s为壁面处液体工质的过热度。壁面上的沸腾换热强度(或相变速率)取决于加热壁面上活化核化点的总数，而加热壁面上的凹坑尺寸分布密度近似于起点为原点的正态分布函数N_r，因此活化核化点的总数

即加热壁面大于临界活化核化点半径r_m的凹坑都是活化核化点。因此，增加活化核化点总数N的方式分为两种：一是在加热壁面上形成一层多孔结构，增加正态分布函数N_r的期望和标准差，该种方法可以成倍地增加活化核化点总数N；二是对相变工质进行改性，在一定饱和温度T_s和壁面过热度Δt情况下，减小临界活化核化点半径r_m，该种方法可以几个数量级地增加活化核化点总数N。

2.2气泡动力学理论

汽泡动力学主要研究汽泡在液体中长大和运动的规律。

(1)气泡成长期，在活化核化点上形成的汽化核心，在各种力的作用下汽泡核会继续长大。早期为动力学控制阶段，汽泡长大主要受内部热惯性力和外部表面张力支配，气泡成长速率很高；后期为传热控制阶段，该阶段延续时间较长，气泡成长速率主要受热液体向汽泡传热能力支配，当液体为饱和液体时，气泡成长速率较慢，当液体为过热液体时，气泡成长速率较快(在(2.3)点展开论述)。

(2)气泡脱离期，气泡从加热壁面上的脱离直径D_d越小、脱离频率f越高，则相变速率越快。其中汽泡脱离直径D_d影响因素包括随系统压力的增加而减小、与重力加速度的-1/3次方正比关系，负压(压力低于大气压)情况下主要受惯性力影响等；汽泡脱离频率f存在关系

对于动力学控制阶段，指数n＝2，对于传热控制阶段，指数n＝1/2。因此可以通过对工质进行改性减小汽泡脱离直径D_d，同时还增加了气泡脱离频率f，进而强化相变速率。

(3)气泡聚合上升期，汽泡在上升过程中与液体间的换热可以达到很高的强度(在(2.3)点展开论述)，因此汽泡的有效排出可以提高高热流密度工况下的临界热流密度，汽泡的聚合和上升运动十分复杂，涉及到复杂的气液两相湍流，目前的研究处于初期阶段。但可以设计合理的气泡排出结构以有效排出气泡，进而强化相变速率。

综合(1)、(2)小结分析，基于相变全周期的相变特性，对相变工质进行改性，从物性层面减小临界活化核化点半径r_m，以增加活化核化点总数N；从物性层面减小汽泡脱离直径D_d、增加汽泡脱离频率f，进而强化相变速率。

2.3过热沸腾理论

沸腾过程中，在气泡成长后期的传热控制阶段，气泡成长速率主要受液体向汽泡传热能力支配，液体的过热度决定了气泡的成长速率；在气泡聚合上升阶段，液体的过热度决定了汽泡在上升过程中与液体间的换热强度。因此可以通过将液体工质设计为过热液体的方式强化气泡成长速率。

液体主体温度达到饱和温度的沸腾状态为饱和沸腾，气泡脱离壁面后会在液体中缓慢长大；液体的主体温度低于饱和温度的沸腾状态为过冷沸腾，气泡脱离壁面后会在液体中逐渐消失；液体的主体温度超过饱和温度的沸腾状态为过热沸腾，气泡脱离壁面后会在液体中急剧长大。因此将液体工质设计为过热液体的方式即构建过热沸腾状态。

对于过热壁面上的非均相沸腾，液体工质的温度来源于过热壁面的加热，液体本体难以通过壁面加热的方式获得较大的过热度，因此必须通过降低沸腾界面压力的方式降低工质沸点，在液体工质仅通过壁面加热获取热量的条件下，实现过热沸腾。

为了降低沸腾界面压力，必须构建相变循环。完整的两相流体回路包括蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路和储液器，两相流体回路依靠温差驱动进行自循环，循环动力可以是重力或毛细力。

(1)当循环动力是重力时，两相流体回路热力循环的压力-温度图如图2所示。

其中，

1：蒸发器内的蒸发界面；

1→2：蒸汽在蒸发器内继续受热成过热蒸汽——ΔP_eva；

2→3：蒸汽在汽管路内流动——ΔP_vap；

3→4：冷凝器内蒸汽冷却；

4→5：冷凝器内蒸汽冷凝；

5→6：冷凝器内液体过冷——上述三项总计ΔP_con；

6→8：液体在液管内流动——ΔP_liq；

7：储液器；

作为循环动力的重力压差ΔP_g＝总的流动压力损失ΔP_total＝ΔP_eva+ΔP_vap+ΔP_con+ΔP_liq。

(2)当循环动力是毛细力时，两相流体回路热力循环的压力-温度图与上图近似，循环内还要增加毛细芯内的流动压差ΔP_wic。

对应作为循环动力的毛细压差ΔP_c＝总的流动压力损失ΔP_total＝ΔP_eva+ΔP_vap+ΔP_con+ΔP_liq+ΔP_wic，如果蒸发器处于反重力工作条件下，毛细芯对应提供包括总流动阻力ΔP_total和重力压头ΔP_g的循环动力。系统热平衡过程中，蒸发器内弯月面半径自动调整以匹配流体回路的流动阻力，当弯月面半径等于毛细孔径时为系统的传热能力极限。

在任意循环动力条件下，两相流体回路沸腾界面温度为T₁、压力为P₈，此时的沸腾环境为低于饱和压力+饱和温度，即为过热沸腾状态。

在过热沸腾状态中，液体工质为过热液体，在气泡成长后期的传热控制阶段，过热液体向汽泡大量传热，气泡的成长速率较大；在气泡聚合上升阶段，过热液体同样向汽泡大量传热，气泡与液体间的换热强度较大，进而强化了相变速率。

综合(2.1)～(2.3)总结分析，通过对相变工质进行改性，可以从物性层面减小临界活化核化点半径r_m以增加活化核化点总数N，从物性层面减小汽泡脱离直径D_d、增加汽泡脱离频率f，使得传热工质在相变全周期的气泡成核和气泡脱离过程中具有较高的相变速率，进而强化相变速率；通过设计两相流体回路，并通过毛细结构、液池结构、高度差结构实现汽液分离，从而降低蒸发器内的传热工质相变界面压力，进而构建热沸腾状态，使得相变全周期的气泡成长和气泡聚合过程中汽态的传热工质与液态的传热工质换热强度加大，进而强化了相变速率。

3、强化相变潜热

相变潜热指温度不变时单位质量工质在相变过程中所吸收或释放的热量。相变潜热包括克服分子间的相互作用势能做功的内功部分，以及克服大气压力做功的外功两部分。其中内功是主要构成部分，分子间相互作用的势能包括范德华力和氢键等分子间作用力。范德华力是存在于中性分子分子之间或惰性气体原子之间的一种弱碱性的电性吸引力，也叫分子间作用力；氢键存在于F，O，N等电负性大而原子半径较小的非金属原子与氢构成的分子间，存在氢键的分子有HF、H₂O和NH₃等。

在相同温区物状相似的工质其分子间作用力也相差不大，如水、乙醇、丙酮常温常压下均为液体，分子间作用力仅几倍的差距。即适应一定温区的不同工质之间的相变潜热通常只有几倍的差异。

因此，在强化相变换热综合考虑增大相变速率与相变潜热乘积时，重点从可以实现几个数量级程度强化的相变速率入手，兼顾相同温区只有数倍差异的相变潜热。

4、系统组成

结合上述强化相变速率以及强化相变潜热的分析，设计一种基于温差驱动自循环两相流体回路的高效被动传热技术，主要由蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器，以及改性传热工质组成，系统为闭环的密闭回路，该系统相变速率与相变潜热乘积大，相变换热能力强，为理想的高效被动传热技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种低热阻COB LED自然对流散热器，以改善传统传统翅片式挤压铝型材散热器散热能力差导致的灯具性能和寿命问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种低热阻COB LED自然对流散热器，包括蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器、传热工质；所述蒸发器的左右两端分别连通液管路、汽管路的一端，所述汽管路的另一端连通冷凝器，所述液管路的另一端连通冷凝器；

所述液管路的中段设有储液器；

所述冷凝器包括若干块竖直阵列布置的翅片单元板，所述翅片单元板上设有若干条竖直阵列布置的微通道；

冷凝器布置高度高于蒸发器；

所述冷凝器还包括上边框、下边框；所述上边框的中部为空腔，其右端连接汽管路，其前侧设有若干插孔，所述翅片单元板的顶端插设于所述插孔之内，翅片单元板与插孔连接处密封；所述下边框的中部为空腔，其左端连接汽管路，其后部设有若干插孔，所述翅片单元板的底端插设于所述插孔之内，翅片单元板与插孔连接处密封。

所述传热工质由20％～30％丙烯、30％～40％正丙烷、30％～35％甲基氯、10％～15％异丁烷、1％～5％纳米钛粉配置而成。

所述翅片单元板包括翅片板、上顶管、下底管；

所述下底管中部设有空腔，其前端封闭、后端开口，其后端开口与上边框的中部空腔连通；

所述下底管中部设有空腔，其后端封闭、前端开口，其前端开口与下边框的中部空腔连通；

所述上顶管、下底管水平且成间隔设置，所述翅片板垂直设置，其上下端分别连接上顶管、下底管；所述翅片板上设有若干竖直阵列布置微通道，微通道上下两端分别连通上顶管、下底管的空腔。

所述储液器包括储液罐、环形管、上液管路、下液管路；所述储液罐为上下两端开口、中部设有内腔的罐体；所述环形管固设于储液罐的底部，上液管路从罐体上端开口***并穿入环形管中部，上液管路的外壁与环形管内壁之间设有间隙，间隙形成溢流通道；所述环形管的下端连接下液管路；所述上液管路与下液管路之间设有间隔。

所述蒸发器表面为COB LED芯片安装面(即蒸发器安装于需散热物体之上)，组成冷凝器的微通道为竖直阵列布置(采用吹胀板时吹胀板内槽道上下水平竖直布置、中间竖直布置，采用挤压铝型材时为竖直阵列布置)，且冷凝器布置高度高于蒸发器；液管路从储液器中间贯穿后直接连通到蒸发器，当工作温度升高时液态工质体积变大，多余的液态工质则通过液管路外侧的环形管溢流到储液器中。

优选的，所述翅片板可以是吹胀翅片板、挤压铝型材翅片板、微通道翅片板。

蒸发器采用挤压铝型材钎焊工艺，冷凝器可采用微通道钎焊工艺、吹胀工艺或铝型材挤压工艺，整体成型采用钎焊工艺。

优选的，所述微通道的截面口径为矩形，其尺寸规格为60mm×2mm(宽度×厚度)、32mm×2mm、25.4mm×2mm等；

蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器各功能部件尺寸及容积需要基于工作温区工质物性以及传热能力技术要求进行匹配设计。

吹胀板材料为纯铝或铝合金，吹胀方式可以是单面吹胀或双面吹胀，吹胀宽度4～7mm，吹胀高度1～3mm；

挤压铝型材为管翼结构，每片翅片可以是单流道布置或多流道布置；

蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器各功能部件尺寸及容积需要基于工作温区工质物性以及传热能力技术要求进行匹配设计。

采用基于温差驱动自循环两相流体回路的高效被动传热技术提升传热能力：

传热工质在工作温区为汽液两相状态，临界活化核化点半径r_m小，汽泡脱离直径D_d小、汽泡脱离频率f高，具有高相变速率特性；

传热工质充装量需要考虑蒸发器、汽管路、冷凝器、液管路、储液器各功能部件尺寸及容积大小、工作温区工质物性以及传热能力技术要求；

传热工质充装需要采用专门的高精度充装与封焊成套设备，实际获得充装量要求与设计值误差不超过1％；

结构层面——组成蒸发器的微通道、吹胀板或挤压铝型材为竖直阵列布置，通过高度差结构实现汽液分离，从而有效降低蒸发器内沸腾界面压力，使得相变界面饱和温度且低于饱和压力的过热状态。

冷凝器设置在蒸发器上方。

工作原理为：

本发明底层传热技术为基于温差驱动自循环两相流体回路的高效被动传热技术，通过强化相变换热达到高效传热效果。

强化相变换热的根本思路是增加单位时间的相变换热量，即增大相变速率与相变潜热的乘积。一方面，相变的全周期涵盖气泡成核、气泡成长、气泡脱离、气泡聚合上升整个过程；另一方面，相变速率与相变潜热在物性层面是紧密相关的参数，因此两者乘积的提高需要基于相变全周期的气泡成核与动力学特性综合分析。

通过对相变工质进行改性，从物性层面减小临界活化核化点半径r_m以增加活化核化点总数N，从物性层面减小汽泡脱离直径D_d、增加汽泡脱离频率f，使得传热工质在相变全周期的气泡成核和气泡脱离过程中具有较高的相变速率，进而强化相变速率；通过设计两相流体回路，并通过高度差结构实现汽液分离，从而降低蒸发器内的传热工质相变界面压力，进而构建热沸腾状态，使得相变全周期的气泡成长和气泡聚合过程中汽态的传热工质与液态的传热工质换热强度加大，进而强化了相变速率。

本发明的有益效果为：

其有效散热面积大、底层传热技术传热能力强，因此散热能力强，芯片温度得到有效控制，可有效保障灯具的性能和寿命。

附图说明

图1为背景技术示例图；

图2为背景技术示例图；

图3为本发明的低热阻COB LED自然对流散热器的结构示意图；

图4为本发明的低热阻COB LED自然对流散热器的剖视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本发明的低热阻COB LED自然对流散热器的微通道的截面示意图；

图7为本发明的低热阻COB LED自然对流散热器的储液器的结构示意图。

图8为本发明的另一实施例；

图9为本发明的另一实施例。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图3-图7所示，一种低热阻COB LED自然对流散热器，包括蒸发器1、汽管路2、冷凝器3、液管路4、储液器5、传热工质6；

一种低热阻COB LED自然对流散热器，包括蒸发器1、汽管路2、冷凝器3、液管路4、储液器5、传热工质6；所述蒸发器1的左右两端分别连通液管路4、汽管路2的一端，所述汽管路2的另一端连通冷凝器3，所述液管路4的另一端连通冷凝器3；

所述液管路4的中段设有储液器5；

所述冷凝器3包括若干块竖直阵列布置的翅片单元板31，所述翅片单元板31上设有若干条竖直阵列布置的微通道8；

冷凝器3布置高度高于蒸发器1；

所述冷凝器3还包括上边框31、下边框32；所述上边框31的中部为空腔，其右端连接汽管路2，其前侧设有若干插孔，所述翅片单元板31的顶端插设于所述插孔之内，翅片单元板31与插孔连接处密封；所述下边框32的中部为空腔，其左端连接汽管路2，其后部设有若干插孔，所述翅片单元板31的底端插设于所述插孔之内，翅片单元板31与插孔连接处密封。

所述传热工质6由20％～30％丙烯、30％～40％正丙烷、30％～35％甲基氯、10％～15％异丁烷、1％～5％纳米钛粉配置而成。

所述翅片单元板31包括翅片板311、上顶管312、下底管313；

所述下底管313中部设有空腔，其前端封闭、后端开口，其后端开口与上边框31的中部空腔连通；

所述下底管313中部设有空腔，其后端封闭、前端开口，其前端开口与下边框32的中部空腔连通；

所述上顶管312、下底管313水平且成间隔设置，上顶管312的底面设有若干条形插孔，下底管313顶面设有若干条形插孔；所述翅片板311垂直设置，其上下端分别***上顶管312、下底管313的条形插孔内；所述翅片板311上设有若干竖直阵列布置微通道8，微通道8上下两端分别连通上顶管312、下底管313的空腔。

所述储液器5包括储液罐、环形管、上液管路4、下液管路4；所述储液罐为上下两端开口、中部设有内腔的罐体；所述环形管固设于储液罐的底部，上液管路4从罐体上端开口***并穿入环形管中部，上液管路4的外壁与环形管内壁之间设有间隙，间隙形成溢流通道；所述环形管的下端连接下液管路4；所述上液管路4与下液管路4之间设有间隔。

所述蒸发器1表面为COB LED芯片安装面(即蒸发器1安装于需散热物体之上)，组成冷凝器3的微通道8为竖直阵列布置(采用吹胀板时吹胀板内槽道上下水平竖直布置、中间竖直布置，采用挤压铝型材时为竖直阵列布置)，且冷凝器3布置高度高于蒸发器1；液管路4从储液器5中间贯穿后直接连通到蒸发器1，当工作温度升高时液态工质体积变大，多余的液态工质则通过液管路4外侧的环形管溢流到储液器5中。

如图8、图9所示，为本发明的其它实施例，主要为不同形式和替换的冷凝器3，如图8吹胀翅片式的冷凝器3，主要用于矿灯等垂直照射的灯具；如图9挤压铝型材翅片式的冷凝器3，主要用于路灯等倾斜照射的灯具。

优选的，所述翅片板311可以是吹胀翅片板、挤压铝型材翅片板、微通道翅片板。

蒸发器1采用挤压铝型材钎焊工艺，冷凝器3可采用微通道钎焊工艺、吹胀工艺或铝型材挤压工艺，整体成型采用钎焊工艺。

优选的，所述微通道32的截面口径为矩形，其尺寸规格为60mm×2mm(宽度×厚度)、32mm×2mm、25.4mm×2mm等；

优选的，所述微通道32的截面形状还可以是圆形或椭圆形。

优选的，所述蒸发器1内布设有若干条流道。

其工作过程为：

两相流体回路中蒸发器1吸收半导体制冷器热量，内部液态传热工质6在相变界面蒸发，汽态传热工质6通过汽管路2传输到冷凝器3，冷凝器3内汽态传热工质6先冷却，再冷凝，最后过冷，液态工质通过液管路4传输到储液器5，储液器5内液态工质补充给蒸发器1进行持续蒸发。流体回路循环动力为重力，两相流体回路中在温差驱动下传热工质6沿着蒸发器1→冷凝器3的路径进行自循环流动。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。