鬼佬大哥大
  • / 13
  • 下載費用:30 金幣  

LED燈散熱結構.pdf

關 鍵 詞:
LED 散熱 結構
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
摘要
申請專利號:

CN201510342720.0

申請日:

2015.06.18

公開號:

CN104900794A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01L 33/64申請日:20150618|||公開
IPC分類號: H01L33/64(2010.01)I; F21V29/56(2015.01)I; F21Y101/02(2006.01)N 主分類號: H01L33/64
申請人: 東莞市聞譽實業有限公司
發明人: 葉偉炳
地址: 523380廣東省東莞市茶山鎮京山村第三工業區聞宇路
優先權:
專利代理機構: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224 代理人: 舒丁
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510342720.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.20|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種LED燈散熱結構,其包括:散熱殼體,蓋體及散熱片散熱殼體,其包括第一表面及與第一表面相對設置的第二表面,所述散熱殼體設置通孔以及環繞所述通孔周邊的多個盲孔,所述通孔的第一端位于所述散熱殼體的第一表面的中間位置,第二端位于所述散熱殼體的第二表面,所述盲孔內填充有散熱液體;所述蓋體固定連接于所述散熱殼體,且與所述盲孔形成封閉區域;所述散熱片以輻射狀均勻地設置于所述散熱殼體的外周。上述LED燈散熱結構,通過在環周壁設置多個盲孔,盲孔內填充有散熱液體,LED燈產生的熱量均勻地被散熱液體吸收,避免因熱容小的原因導致大量熱量無法在短時間內散出而對LED燈造成損壞。

權利要求書

權利要求書
1.  一種LED燈散熱結構,其特征在于,包括:
散熱殼體,其包括第一表面及與第一表面相對設置的第二表面,所述散熱殼體設置通孔以及環繞所述通孔周邊的多個盲孔,所述通孔的第一端位于所述散熱殼體的第一表面的中間位置,第二端位于所述散熱殼體的第二表面,所述盲孔內填充有散熱液體;
蓋體,其固定連接于所述散熱殼體,且與所述盲孔形成封閉區域;
散熱片,所述散熱片以輻射狀均勻地設置于所述散熱殼體的外周。

2.  根據權利要求1所述的LED燈散熱結構,其特征在于,多個所述盲孔沿所述通孔均勻分布。

3.  根據權利要求1所述的LED燈散熱結構,其特征在于,所述盲孔為圓形。

4.  根據權利要求3所述的LED燈散熱結構,其特征在于,各所述盲孔的深度相同。

5.  根據權利要求4所述的LED燈散熱結構,其特征在于,各所述盲孔的半徑均相同。

6.  根據權利要求5所述的LED燈散熱結構,其特征在于,多個所述盲孔的圓心連線形成圓。

7.  根據權利要求6所述的LED燈散熱結構,其特征在于,各所述盲孔之間相互貫通形成環形通道。

8.  根據權利要求1所述的LED燈散熱結構,其特征在于,所述散熱殼體的所述第一表面凹陷形成凹槽,所述蓋體容置于所述凹槽內。

9.  根據權利要求8所述的LED燈散熱結構,其特征在于,所述蓋體通過螺合固定設置于所述散熱殼體。

10.  根據權利要求1所述的LED燈散熱結構,其特征在于,所述蓋體與所述散熱殼體之間還設有密封膠層。

說明書

說明書LED燈散熱結構
技術領域
本發明涉及散熱技術領域,尤其特別是涉及一種LED燈散熱結構。
背景技術
隨著高科技的蓬勃發展,電子產品日趨智能及復雜化,電子元件的體積趨于微小化,單位面積上的密集度也愈來愈高。而這種情況帶來的直接影響是電子產品在運行過程中產生的熱量越來越大。倘若沒有良好的散熱方式來排除電子所產生的熱,這些過高的溫度將導致電子元件產生電子游離與熱應力等現象,造成整體的穩定性降低,以及縮短電子元件本身的壽命。因此,如何排除這些熱量以避免電子元件的過熱,一直都是不容忽視的問題。
例如中國專利CN201420745979.0,一種芯片散熱片,包括導熱基板,所述導熱基板的兩側伸設多排散熱片,所述散熱片向上垂直折彎后,并連接一個弧形折彎后,向下延伸,構成一個倒“U”形散熱曲形片;所述導熱基板的一端部底部散熱片向端部方向延伸后,并向上伸展,形成有卡勾的安裝卡腳。所述導熱基板、散熱片或安裝卡腳由鋁合金材質一體沖壓成型而成。本實用新型采用兩排散熱片,散熱片彎曲成倒“U”形散熱曲形片,增加了產品表面積,節約產品占用的空間,更方便空氣流動,這樣保證具有較好的散熱效果。
又如,中國專利CN201310242060.X,一種LED芯片U型管散熱節能燈,包括:U型發光散熱組件、主體散熱器電源燈頭組件和電源,其中U型發光散熱組件包括:U型擴散罩,燈板和U型導熱管,U型擴散罩與U型導熱管形成粘接,燈板與電源焊接,U型導熱管與主體散熱器電源燈頭組件連接。還公開了其制造方法,其特征在于,包括以下步驟:鎖緊、焊接、點亮測試、膠合。本發明通過整合光學與特殊U型散熱設計實現了大于180度出光的效果及更好的散熱性能。
又如,中國專利CN201110291860.1公開了一種散熱性能優良的芯片封裝結 構,該芯片封裝結構主要包括基板、芯片、引腳體、封膠體和散熱裝置,所述的芯片設置在基板上方,并完全處于封膠體內部,通過導線與引腳體一端產生電性相連,所述的引腳體的另一端伸出封膠體,與外置的電路板相連,所述的散熱裝置設置在芯片上方,一端與芯片上表面接觸,另一端伸出封膠體外進行散熱。本發明揭示了一種散熱性能優良的芯片封裝結構,該芯片封裝結構內置的散熱裝置能將封膠體內芯片所釋放的熱量進行有效的傳導并散發,確保了芯片的高效運行。
但是現有技術中的電子器件散熱基本上還是通過導熱體以及散熱片之間的熱傳導來完成的,散熱效果并不是很理想,所以提供一種新的散熱裝置是必需的。
發明內容
基于此,有必要針對上述問題,提供一種散熱性能較好、散熱效率較高的散熱裝置。
一種LED燈散熱結構,其包括:散熱殼體,其包括第一表面及與第一表面相對設置的第二表面,所述散熱殼體設置通孔以及環繞所述通孔周邊的多個盲孔,所述通孔的第一端位于所述散熱殼體的第一表面的中間位置,第二端位于所述散熱殼體的第二表面,所述盲孔內填充有散熱液體;蓋體,其固定連接于所述散熱殼體,且與所述盲孔形成封閉區域;
散熱片,所述散熱片以輻射狀均勻地設置于所述散熱殼體的外周。
在其中一個實施例中,多個所述盲孔沿所述通孔均勻分布。
在其中一個實施例中,所述盲孔為圓形。
在其中一個實施例中,各所述盲孔的深度相同。
在其中一個實施例中,各所述盲孔的半徑均相同。
在其中一個實施例中,多個所述盲孔的圓心連線形成圓。
在其中一個實施例中,各所述盲孔之間相互貫通形成環形通道。
在其中一個實施例中,所述散熱殼體的所述第一表面凹陷形成凹槽,所述蓋體容置于所述凹槽內。
在其中一個實施例中,所述蓋體通過螺合固定設置于所述散熱殼體。
在其中一個實施例中,所述蓋體與所述散熱殼體之間還設有密封膠層。
上述LED燈散熱結構,通過在散熱殼體上設置多個盲孔,盲孔內填充有散熱液體,LED燈產生的熱量均勻的被散熱液體吸收,避免因熱容小的原因導致大量熱量無法在短時間內散出而對LED燈造成損壞。而且利用液體的流動性,可以使熱量快速均勻分散在散熱殼體上,并通過散熱片散失至空氣中,由于散熱殼體設有通孔,在散熱殼體內部形成氣流通道,使熱量快速散失至外界空氣中,實現了氣液雙重散熱,散熱效果較好,避免了LED燈長期受高溫的影響,保障LED正常工作,降低了光衰,延長LED工作壽命,從而提高LED燈的使用壽命。
附圖說明
圖1為本發明一實施例中LED燈散熱結構的爆炸結構示意圖;
圖2為本發明另一實施例中LED燈散熱結構的爆炸剖視結構示意圖;
圖3為本發明另一實施例中LED燈散熱結構的局部結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進,因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本發明提供一種LED燈散熱結構,其包括:散熱殼體,蓋體及散熱片散熱殼體,其包括第一表面及與第一表面相對設置的第二表面,所述散熱殼體設置通孔以及環繞所述通孔周邊的多個盲孔,所述通孔的第一端位于所述散熱殼體的第一表面的中間位置,第二端位于所述散熱殼體的第二表面,所述盲孔內填充有散熱液體;所述蓋體固定連接于所述散熱殼體,且與所述盲孔形成封閉區域;所述散熱片以輻射狀均勻地設置于所述散熱殼體的外周。
請參閱圖1,LED燈散熱結構100,包括:散熱殼體110,蓋體120及散熱片130,散熱殼體110包括第一表面111及與第一表面111相對設置的第二表面112,散熱殼體110的第一表面111的中間位置開設有通孔113以及環繞通孔113周邊的多個盲孔114,通孔113的第一端位于所述散熱殼體110的第一表面111的中間位置,第二端位于散熱殼體110的第二表面112,盲孔114內填充有散熱液體。蓋體120固定連接于散熱殼體110,且與盲孔112形成封閉區域,散熱片 130以輻射狀均勻地設置于散熱殼體110的外周。上述LED燈散熱結構,通過在散熱殼體上設置多個盲孔,盲孔內填充有散熱液體,LED燈產生的熱量均勻的被散熱液體吸收,避免因熱容小的原因導致大量熱量無法在短時間內散出而對LED燈造成損壞。而且利用液體的流動性,可以使熱量快速均勻分散在散熱殼體上,并通過散熱片散失至空氣中,由于散熱殼體設有通孔,在散熱殼體內部形成氣流通道,使熱量快速散失至外界空氣中,實現了氣液雙重散熱,散熱效果較好,避免了LED燈長期受高溫的影響,保障LED正常工作,降低了光衰,延長LED工作壽命,從而提高LED燈的使用壽命。
為了實現熱量的均勻分布,例如,多個所述盲孔沿所述通孔均勻分布,又如,多個所述盲孔的形狀及大小均相同,這樣,有助于實現熱量的均勻分布。又如,設置多組盲孔,每組盲孔中的各盲孔的形狀及大小均相同,相異組的各盲孔形狀及大小相異。優選的,遠離所述通孔處的盲孔,其容積大于靠近所述通孔處的盲孔。這樣,可以獲得更均勻的散熱效果。
為了增加盲孔內散熱液體與散熱殼體的接觸面積,以提高散熱效率,例如,所述盲孔為圓柱結構,由于在同等體積的情況下,圓柱體的表面積較大,這樣,可以增大散熱液體與散熱殼體的接觸面積,提高散熱裝置的散熱效率。
進一步地,為了便于散熱殼體的生產過程,以及熱量的均勻分布,例如,各所述盲孔的半徑相同,又如,各所述盲孔的深度相同,又如,所述盲孔的圓心連線形成圓,這樣,可以方便散熱殼體的生產制作過程,同時還有助于實現熱量的均勻分布。
在本實施例中,所述散熱液體為所述盲孔容積的50%~100%,所述散熱液體在標準大氣壓下沸點≥70℃、熱容≥3×103J/(kg·℃)。優選的,所述散熱液體為蒸餾水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮、庚烷或導熱油中的至少一種,例如,所述散熱液體為蒸餾水和乙醇的混合物。又如,所述散熱液體包括如下質量份的各組分:蒸餾水:75份~78份,乙醇:22份~25份,氯化鈉:0.5份~1份,硝酸鈉:0.5份~1.5份,過硼酸鈉:0.5份~1.5份,苯并三氮唑:0.2份~0.5份,當散熱液體的溫度超過30℃時,稀釋在蒸餾水中的乙醇發生氣化而使蒸餾水逐漸氣化,氣化的乙醇和蒸餾水在密封的盲孔內反復地進行蒸發冷凝并與容 置腔的內壁進行熱交換,而氯化鈉的加入又可以降低乙醇和蒸餾水的沸點,因此可以加快蒸餾水以及乙醇的蒸發及冷凝的循環周期,并且可以防止在溫度較低的時候,蒸餾水發生凝固,硝酸鈉及苯并三氮唑的復配可作為腐蝕抑制劑或緩蝕劑,其可以在盲孔的內壁的表面形成均勻的鈍化層和有機膜層,阻止腐蝕反應的進一步發生,另外,過硼酸鈉的加入可以起到抗凍抑制劑及除垢的作用。
優選的,所述散熱液體還包括質量份為5份~25份的導熱微粒。進一步的,導熱微粒包括納米級金屬粉末及納米碳材料顆粒。進一步的,導熱微粒為納米銅粉、碳納米球或碳納米管等。通過加入導熱微粒,可以進一步提高LED散熱結構的散熱效率。
進一步地,為了避免散熱液體在反復受熱、蒸發冷凝過程中與散熱殼體中盲孔的內壁發生化學反應,例如,所述散熱殼體的材質與散熱液體適配,即,散熱殼體的材質與散熱液體不發生化學反應。又如,所述散熱殼體由鋁合金制成,所述鋁合金包括如下質量份的各組分組成:鋁:80.2份~89.5份;鎂:10.3份~15.1份;硅:0.5份~1.5份;銅:1.2份~3.5份;錳:0.2份~1.0份;鎳:2.3份~4.6份;鉬:0.1份~0.5份;鋯:0.2份~0.5份;上述鋁合金主要由鋁、鎂制成,不僅可以使制備的基材的質量較輕,導熱性較好,而且硅、銅、錳、鎳、鉬的加入可以使盲孔的內壁具有較大的強度,此外,鋯的加入可提高容置腔內壁的耐疲勞特性及耐腐蝕性能,但是鋯的含量大于0.5份時,其耐腐蝕性能并不會提高較小,而且會影響材料的屈服度及其他機械力學性能。
進一步地,所述散熱殼體的所述盲孔的內壁設有保護層,又如,所述保護層包括石墨、納米碳材、類金剛石等碳材料,化學物理性質溫度,導熱性好。又如,所述保護層為設于所述盲孔內壁上的類金剛石(DLC)涂層,又如,所述類金剛石涂層與所述盲孔內壁還設有起固附作用的鉻涂層,以使類金剛石涂層與盲孔的內壁具有較強的結合力。優選的,所述類金剛石涂層的厚度為1.0~2.0微米,鉻涂層的厚度為10~40納米。又如,所述類金剛石涂層的成分包括20%~60%的石墨相及80%~40%的金剛石相。
進一步地,所述散熱殼體由導熱聚酰胺復合材料制成,所述導熱聚酰胺復合材料包括以下重量份的各組分制成:聚酰胺樹脂:20.6份~45.2份,導熱填料: 60.2份~75.8份,抗氧劑:0.2份~0.3份,偶聯劑:0.5份~0.7份,助劑:0.8份~1.2份,潤滑劑:0.2份~0.4份,流平劑:0.3份~0.6份。又如,所述導熱填料為碳化硅、氧化鋁、石墨、氮化硼或氮化鋁中的至少一種。又如,所述偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑或硅烷類偶聯劑。又如,所述鈦酯類偶聯劑為異丙基三硬酯酸鈦酸酯,所述硅烷類偶聯劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。又如,所述抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑與亞磷酸酯類輔助抗氧劑的復配物,受阻酚類主抗氧劑與亞磷酸酯類輔助抗氧劑的重量份之比為1:1~2。又如,所述的受阻酚類主抗氧劑為抗氧劑N,N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺,所述亞磷酸酯類輔助抗氧劑為抗氧劑三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯或者抗氧劑4,4’-[1,1’-聯苯基]亞基二膦酸-四[2,4-二叔丁苯基]酯。又如,所述潤滑劑為硅酮或N,N’-乙撐雙硬脂酰胺。又如,所述流平劑為有機硅類流平劑。上述散熱殼體,由于采用聚酰胺樹脂材料與導熱填料為原料,使其導熱性好、力學強度較高,與傳統的鋁合金材料制成的散熱殼體相比,其具有密度較低、重量較小、耐腐蝕、易加工、成本較低的優點。
進一步地,為了保證LED燈散熱結構的機械性能,例如,所述散熱殼體的壁厚為5~30毫米,又如,所述散熱殼體的壁厚為10~20毫米,這樣,可以保證LED燈散熱結構具有較好的機械性能,同時避免散熱殼體厚度較大阻礙熱量的傳遞。
進一步地,為了提供散熱效果,例如,各所述盲孔相互貫通形成環形通道,具體地,請參閱圖2,散熱殼體110的第一表面111形成環形槽115,當散熱液體達到氣化溫度,散熱液體的蒸汽將迅速充滿整個環形槽,使散熱殼體各處實現溫度基本均勻分布,實現熱量的快速分散及傳輸,進一步提高散熱效率。
由于散熱液體與散熱殼體的接觸僅是環形槽的側壁,即,散熱液體與散熱體的接觸面積只是該圓柱體的內表面的面積,為了進一步加大LED燈散熱結構的散熱效果,例如,所述環形槽的側壁還設有若干輔助導熱柱,又如,各個所述輔助導熱柱的截面為弧形,又如,若干個所述輔助導熱柱均勻分布于所述環形槽的側壁,又如,若干所述輔助導熱柱連續分布,通過設置輔助導熱體,可以增加散熱液體與散熱殼體的接觸面積,從而提高熱傳遞效率,提高散熱效果。
具體地,請參閱圖3,環形槽115的側壁設有若干輔助導熱柱116,各個輔助導熱柱116的截面為圓柱體,各個輔助導熱柱116的大小及形狀相同,均勻排布于環形槽115的內壁,且輔助導熱柱116連續排列。這樣,可以進一步增大散熱液體與散熱殼體的接觸面積,提高散熱效率,同時也可以避免占用環形槽內較大的空間而減少散熱液體的體積。當然,輔助散熱柱并不局限于上述形狀,例如,所述輔助導熱柱的截面為三角形,又如,所述輔助導熱柱的截面為梯形,又如,所述輔助導熱柱的截面形狀為矩形。
為了便于LED燈散熱結構的生產制作過程,例如,所述輔助導熱柱與所述散熱殼體為一體成型結構,又如,所述輔助導熱柱與所述散熱體通過澆鑄工藝形成一體成型結構,這樣,可以方便LED燈散熱結構的生產制作過程。
為了進一步增加對流傳熱面積,以提高對流傳熱的效率,提高散熱效率,例如,所述通孔為圓形通孔。又如,所述通孔的面積占所述散熱殼體的所述第一表面面積的40%~80%,優選的,所述通孔的圓形面積占所述散熱殼體的所述第一表面面積的50%~60%,既可以使LED燈散熱結構具有較強的機械穩定性,同時還可以提高散熱面積,增大對流傳熱效率,從而提高散熱性能。
進一步地,所述通孔的孔壁上設置有散熱鰭片。例如,所述散熱鰭片沿所述通孔的孔壁徑向延伸。又如,所述散熱鰭片為片狀結構。又如,所述散熱鰭片的寬度小于所述通孔的半徑。又如,所述散熱鰭片的寬度小于所述通孔半徑的2/3。在LED燈散熱結構的內部設置散熱鰭片,增加了LED燈散熱結構中通孔內的散熱面積,提高了熱對流傳遞的散熱效果。
又如,散熱鰭片與散熱殼體的材料相同,又如,散熱鰭片與散熱殼體為一體成型結構。又如,散熱鰭片與散熱殼體經鋁擠加工工藝制得,制備方法簡單,而且有利于增加散熱片的強度。
又如,散熱鰭片包括如下質量份的各組分:鋁:92.1份~94.5份,硅:0.2份~1.5份、銅:0.05份~1.2份、錳:0.3份~1.8份、鈦:0.03份~0.3份、鐵:0~1.0份、鉻:0.03份~0.3份、鋅:0.2份~1.0份、鋯:0.03份~0.3份。上述散熱鰭片主要由鋁制成,不僅可以使散熱鰭片質量較輕,導熱性能較好,而且硅、銅、錳、鈦、鐵的加入可以使散熱鰭片具有較大的強度,此外,鉻、鋅、鋯的加入 可提高散熱翅片的耐疲勞特性,使散熱翅片具有良好的力學性能。
請參閱圖2,散熱殼體110的第一表面111凹陷形成凹槽117,蓋體120容置于所述凹槽117內。
進一步地,為了便于蓋體與散熱殼體的裝配,例如,所述蓋體通過螺合固定設置于所述散熱殼體,又如,所述蓋體的內壁設有內螺紋,所述散熱殼體的對應位置設有外螺紋,所述內螺紋與所述外螺紋配合連接,又如,所述蓋體與所述散熱殼體之間通過卡接密封連接,這樣,可以方便蓋體與散熱殼體的裝配。
為了更好地解決蓋體與散熱殼體之間的密封性問題,防止散熱液體發生泄漏,例如,所述蓋體與所述散熱殼體的接口處設有密封膠層。通過設置密封膠層,可以提高蓋體與散熱殼體之間的密封性,防止散熱液體發生泄漏。
例如,本發明一實施方式中的蓋體,其包括如下質量份的各組分:鋁:62.4份~90.1份,釔:11.3份~14.8份,鈧:2.7份~13.5份,鈦:0.5份~1.2份,鉬:0.5份~1.5份,釩:0.3份~1.0份,鍶:0.1份~1.2份,鈹:0.6份~2.1份,上述蓋體主要由鋁制成,不僅可以使蓋體的質量較輕,導熱性能較好,而且,釔、鈧、鈦、鉬、釩、鍶、鈹等屬于過渡金屬元素,耐高溫且熱阻小,熱輻射能力高,吸收的熱量能夠迅速輻射散發。
優選的,所述蓋體的厚度為3~8毫米,進一步地,所述蓋體的厚度為2~6毫米,這樣,蓋體可將LED燈產生的熱量快速傳遞至散熱殼體,并通過散熱殼體的氣液兩種散熱通道散失至外界空氣中,同時還可以保持較好的機械強度,避免外力撞擊造成蓋體的變形。
在本實施例中,所述蓋體為環形,即,所述蓋體在所述散熱殼體的所述通孔對應處為空心結構,這樣,不僅可以減輕蓋體的質量,降低生產成本,同時,可以加快散熱殼體通孔處氣體流通速度,從而增大氣體的對流傳熱效率。
為了進一步提高蓋體的熱量傳輸能力,例如,所述蓋體上設有若干導熱管,所述導熱管插設于所述散熱液體中,通過設置導熱管,可以將蓋體上的熱量快速傳輸到散熱液體中,進而被散熱液體吸收,這樣,可以加快蓋體上熱量的傳輸速度,提高散熱效率。
進一步地,所述蓋體與所述導熱管為一體成型結構,加工工藝簡單,成本 較低。
為了進一步增大導熱管與散熱液體的接觸面積,以提高熱傳導效率,例如,所述導熱管為螺旋狀結構,又如,所述導熱管為波浪形結構,這樣,可以增加導熱管與液體的接觸面積,從而增加熱傳導效率。
可以理解,由于導熱管插設于散熱液體中,因此導熱管需要具有較好的抗腐蝕能力。例如,本發明一實施方式中的導熱管,其包括如下質量份的各組分:鋁:93.4份~95.8份,硅:0.05份~0.15份,錳:0.2份~0.5份,鎂:1.0份~3.0份,鎳:3.0份~6.0份,鈦:0.02份~0.06份,鋯:0.05份~0.15份,鈧:0.1份~0.3份。由于加入了鎳,鎳原子可降低晶界和晶內的電位差,因此,提高了導熱體的抗應力腐蝕能力,同時,也提高了導熱體的強度、塑性和重復加載抗力。鈧(Sc)在鋁合金中形成析出相Al3Sc,其具有面心立方結構,晶格常數與α(Al)基體接近,穩定性高,不僅有強烈的時效硬化效果,而且具有高的熱穩定性。因此,鈧的加入,可以使合金組織得以細化,并為沉淀相提供形核核心,使沉淀相的析出由晶界逐漸擴展到α(Al)基體,更加彌散均勻,減小了晶界與晶內的電極電位差,形成均勻腐蝕,從而提高了合金的耐蝕性能。由于加入了鋯(Zr),而Zr和Al結合形成Al3Zr金屬間化合物,這種金屬間化合物有兩種結構和形態:從熔體中直接析出的Al3Zr為四方結構,可顯著細化合金的鑄態晶粒;另一種是鑄錠均勻化過程中析出的球形粒子,具有強烈抑制熱加工過程中再結晶的作用;而且含Zr合金淬火敏感性不強,合金的淬透性提高,因此,鋯的加入有效地提高了合金的強度、斷裂韌性和抗應力腐蝕性能。
上述導熱管,由于其包括鋁、鎳、鎂、硅、錳、鈦、鋯、鈧,這些元素相互作用,使得其不僅具有導熱性能好,比表面積大的優點,同時具有抗腐蝕、高強度的特點。
為了進一步提高導熱管的抗腐蝕能力,例如,所述導熱管的外周設有抗腐蝕層,又如,抗腐蝕層與所述保護層的組成相同,又如,抗腐蝕層包括如下質量份的各組分:丙烯酸樹酯:25份~30份,硝化棉樹酯:25份-30份,醋酸丁酯:6份~8份,正丁醇:6份~8份,乙二醇乙醚:3份~4份,流平劑:1份~1.5份,消泡劑:1份~1.5份,無機填料20份~30份,其中無機填料包括氮化鋁、氮化 硼、氧化鋁、碳化硅或銅粉,優選的,無機填料的粒徑為0.5~3微米。硝化棉樹脂的加入,不僅使其具有干燥快,而且具有較好的硬度和亮度平整光亮耐候性較好,無機填料的加入,可以使其具有較好的導熱性能。優選的,抗腐蝕層的厚度為10~20微米,這樣,可以使其具有較好的抗腐蝕能力,同時又能保持較高的導熱系數。
例如,本發明一實施方式中的散熱片,其包括如下質量份的各組分:石墨烯:20份~30份,碳纖維:20份~30份,聚酰胺樹脂:40份~60份,水溶性硅酸鹽:10份~20份,六方氮化硼:1份~8份,雙馬來酰亞胺:2份~5份,硅烷偶聯劑:0.5份~2份,抗氧化劑:0.25份~1份。又如,所述抗氧化劑為雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯或雙十八碳醇酯中的一種或多種。又如,所述水溶性硅酸鹽為硅酸鋰或硅酸鈉。
上述石墨烯、碳纖維與聚酰胺混合,在高溫條件下通過聚酰胺的共聚反應在一定程度上有序排列,形成散熱通道,給予熱量形成微通道吸收空氣對流,產生較強的輻射傳熱效應,從而可以提高散熱片的散熱性能,且形成的散熱片結構較蓬空,質量更輕。此外,由于添加了碳纖維,其表面保護性能和機械性能更好,例如,更抗氧化,更耐酸堿及更耐腐蝕。
優選的,所述散熱片包括如下質量份的各組分:石墨烯:30份~35份,碳纖維:25份~30份,聚酰胺:45份~50份,水溶性硅酸鹽:15份~20份,六方氮化硼:4份~6份,雙馬來酰亞胺:3份~4份,硅烷偶聯劑:1份~1.5份,抗氧化劑:0.5份~1份。
優選的,所述散熱片包括如下質量份的各組分:石墨烯35份,碳纖維28份,聚酰胺45份,水溶性硅酸鹽18份,六方氮化硼5份,雙馬來酰亞胺3.5份,硅烷偶聯劑1.8份,抗氧化劑0.7份。
例如,石墨烯的粒徑為10-50μm,碳纖維的粒徑為20-30μm,六方氮化硼的粒徑為1-10μm。
上述散熱片通過添加抗氧化劑能夠延緩或抑制聚合物氧化過程的進行,從而阻止聚酰胺工程塑料的老化并延長其使用壽命,通過添加硅烷偶聯劑及雙馬來酸亞胺,可以提高其他組分與聚酰胺的相容性,使其具有較好的力學性能和 流動性,使聚酰胺進獲得良好的表面質量及機械、熱和電性能,通過添加六方氮化硼可以提高散熱片的導熱系數,使散熱片具有較高輻射散熱能力。
上述散熱片,通過在聚酰胺中加入石墨烯片及碳纖維,利用石墨烯片及碳纖維具有密度小,導熱性和散熱性優良,及聚酰胺材料具有成本低、質量小且加工成型性能佳等優點,與傳統鋁合金散熱片相比,其質量可大大減小,成本低、加工成型容易,同時其還具有散熱性能好、韌性較大、耐高溫及耐腐蝕等性能。
在本實施例中,散熱片以輻射狀均勻地設置于所述散熱殼體的外周,即,散熱片之間的間隔相等。由于相鄰散熱片之間的散熱間距的較大時,會導致散熱片的數量不夠,影響散熱效果,而相鄰散熱片之間的間距較小時,一方面,會增加材料的使用,增加制作成本,且增加整個散熱器的重量,另一方面,較小的間距使形成供空氣流動的通道太小,容易導致熱量囤積,散熱效果不理想,為了解決如何更好的達到散熱效果的技術問題,例如,相鄰所述散熱片之間的間距為2~10毫米,又如,相鄰所述散熱片之間的間距為4~8毫米,又如,相鄰所述散熱片之間的間距為5~6毫米,又如,所述散熱片的厚度為5~20毫米,又如,所述散熱片的厚度為10~15毫米,這樣,可以使散熱器達到較佳的散熱性能。優選的,散熱片的寬度由頂部至底部的逐漸減小,又如,所述散熱片的形成呈倒梯形,這樣,可以進一步加快散熱片的散熱速度。
進一步的,所述散熱片的兩側表面均設有波浪形的散熱齒,又如,所述散熱齒沿所述散熱片的寬度方向延伸,又如,散熱齒的厚度小于所述散熱片的厚度,通過設置散熱齒,可以增加散熱面積,從而提高散熱效率。
又如,所述散熱片上間隔設有多個翅片和窗孔,具體的,所述窗孔是在散熱片上間隔刻開口型刻痕,保留一邊不制作刻痕,通過沖壓在所述散熱片上形成;所述翅片是在所述散熱片上所述窗孔內保留的材料形成的;在垂直方向所述翅片與所述散熱片之間形狀銳角或者直角。通過在散熱片片表面上開設窗孔,并保留窗孔的面積,在散熱片表面上形成翅片,翅片在垂直方向上與散熱片之間具有一定的角度,翅片向空氣流動方向延伸增加散熱面積;翅片的存在加強了空氣在垂直方向、橫向和縱向的流動的紊亂程度,破壞空氣層流流動的層流 底層,減少了傳熱熱阻,提高了換熱系數,獲得更好的換熱效果。
為了進一步增加散熱殼體與散熱片的接觸面積,以提高LED燈散熱結構的散熱效率,例如,所述散熱片為弧形結構,即,所述散熱片與所述散熱體的接觸面為弧形,又如,所述散熱片為S型結構,即,所述散熱片與所述散熱體的接觸面為S型,這樣,可以增加散熱片與散熱殼體的接觸面積,提高LED燈散熱結構的散熱性能。
優選的,所述散熱片的外周還設有散熱罩,散熱罩與所述散熱片遠離所述散熱殼體的一端連接,即,所述散熱片的一端與散熱殼體連接,另一端與所述散熱罩連接。通過設置散熱罩,可以保護散熱片,防止散熱片因外力撞擊發生變形折斷,另外,可以防止灰塵等雜物落入散熱片中而影響散熱效果。
進一步地,散熱罩與散熱片為一體成型結構,例如,所述散熱罩與所述散熱片通過澆鑄工藝形成一體成型結構,又如,所述散熱罩與所述散熱片通過鋁擠形成一體成型結構,加工簡單,生產成本較低。
上述LED燈散熱結構,通過在散熱殼體上設置多個盲孔,盲孔內填充有散熱液體,LED燈產生的熱量均勻的被散熱液體吸收,避免因熱容小的原因導致大量熱量無法在短時間內散出而對LED燈造成損壞。而且利用液體的流動性,可以使熱量快速均勻分散在散熱殼體上,并通過散熱片散失至空氣中,由于散熱殼體設有通孔,在散熱殼體內部形成氣流通道,使熱量快速散失至外界空氣中,實現了氣液雙重散熱,散熱效果較好,避免了LED燈長期受高溫的影響,保障LED正常工作,降低了光衰,延長LED工作壽命,從而提高LED燈的使用壽命。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權 利要求為準。

關于本文
本文標題:LED燈散熱結構.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6369622.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大