CN103398305B - 一种高密封高散热的led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高密封性能高散热的LED灯，包括灯壳、基板、设置在基板上的LED发光模块、灯罩以及设置在基板下的散热器，所述基板以及散热器上均设有供电源线穿过的通孔，所述散热器通过密封胶与基板密封连接，所述散热器的组分及重量百分比为：铟元素：5％-10％；氮化硼粉末：10％-25％；镓元素：3％-5％；铝元素：12％-18％；余量为聚氨酯。本发明采用特殊材料制成的散热器使得散热器具有散热性能好、韧性好、质量轻的优点，散热器能够很好的将密封LED灯带来的大量热量快速散发，且韧性好的散热器也能够更好的与外壳密封连接。
Description
技术领域：
本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种高密封性能高散热的LED灯。
背景技术：
LED灯具有节能、环保的优势，在灯具产业的发展已成为主要趋势。现在的LED灯多适用于传统领域，对于防水防尘有要求的使用环境中，现在有技术的LED灯可能不是很适用，这样现有技术的LED灯在潮湿或者灰尘较多的环境中使用使用寿命较短。
现有的专利文献，例如公开号为CN201521934U的中国专利“密封防水LED灯”公开一种密封防水LED灯，其通过在底座上开设密封孔，密封孔内设置垫块，将垫块紧压于密封孔内，使得LED灯具有较好的密封效果。
又如公开号为CN201866745U的中国专利“一种LED路灯的密封结构”，其公开一种LED路灯的密封结构，通过在LED灯上罩设防护玻璃，在防护玻璃内侧填密封胶，在LED灯罩内放置干燥剂，以达到密封和防潮的效果。
再如公开号为CN202708807U的中国专利“密封型多功能LED水族灯”，其公开一种密封型多功能LED水族灯，通过在U型铝壳开口端设置凹槽，在灯盖与凹槽的间隙填充密封材料并在LED电路基板上安装若干个LED紫光灯，使得LED灯密封效果好且具有杀菌效果。
上述专利均采用结构改进的方式使得LED的密封性能得到很大的改进，然而LED灯密封性能越好，则LED灯热量散发速度更差，因为空气不能在LED灯内部流动从而不能有效带走LED灯产生的热量。上述密封性能好的LED灯必然会产生散热性能的问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提供一种密封效果和散热性能均良好的LED灯。
本发明所采用的技术方案是：一种高密封高散热的LED灯，包括灯壳、基板、设置在基板上的LED发光模块、灯罩以及设置在基板下的散热器，所述基板以及散热器上均设有供电源线穿过的通孔，所述散热器通过密封胶与外壳密封连接，所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素5％-10％；
氮化硼粉末10％-25％；
镓元素3％-5％；
铝元素12％-18％；
余量为聚氨酯。
本发明采用聚氨酯作为散热器的基体材料，并在聚氨酯中添加各类散热性能良好的金属元素，相比传统的纯金属制成的散热器，本发明LED灯的散热器不仅具有较好的散热效果而且其质量更轻、韧性更好，便于与外壳密封安装、绝缘效果也更好，避免了漏电或静电对人体的损伤。上述各类元素与聚氨酯的散热作用并不是单独作用，而是作为一个综合体共同起到良好散热的效果。
进一步地，所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素8％；
氮化硼粉末15％-20％；
镓元素3％；
铝元素15％；
余量为聚氨酯。
进一步地，所述灯壳与灯罩之间设有○型密封圈，且所述灯罩与灯壳之间设有用于将灯罩、○型密封圈、灯壳的压紧的压环。这样设置使得灯罩与灯壳之间的密封性能更高。
进一步地，所述通孔与所述电源线之间也设置有密封橡胶圈。
进一步地，所述散热器通过如下方式制备：
S1：按照上述配比配取原料，其中铟元素、镓元素和铝元素分别来自纯铟粉末、纯镓粉末和纯铝粉末；将纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末真空干燥后加入表面改性剂改性；
S2：将改性后的金属粉末加入聚氨酯中真空搅拌直至混合均匀后加入固化剂；
S3：固化成型：在真空加热箱中加热至50至60℃后固化30-50分钟；再升温至100至150℃后固化1-2小时。
进一步地，所述纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末的平均粒径为2-3微米。
进一步地，所述表面改性剂为硅烷偶联剂。
进一步地，所述固化剂为环氧树脂固化剂。
进一步地，所述固化成型步骤中，在真空加热箱中加热至55℃后固化30分钟；再升温至135℃后固化1小时。
本发明与现有技术相比具有以下优点：将基板周边与灯壳密封连接，灯罩与灯壳密封连接，电源线与通孔之间设有密封橡胶圈，这样就能很好的保持LED发光模块处于一个密封环境，使得整个LED灯能很好的适应潮湿或者灰尘较多的环境。采用特殊材料制成的散热器使得散热器具有散热性能好、韧性好、质量轻的优点，散热器能够很好的将密封LED灯带来的大量热量快速散发，且韧性好的散热器也能够更好的与外壳密封连接。
附图说明：
图1为本发明一种高密封高散热的LED灯的结构示意图；
图2为本发明LED灯中散热器的制备流程示意图。
如图所示：1、灯壳；2、基板；3、LED发光模块；4、灯罩；5、散热器；6、通孔；7、○型密封圈；8、压环。
具体实施方式：
以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
如图1所示：一种高密封高散热的LED灯，包括灯壳1、基板2、设置在基板2上的LED发光模块3、灯罩4以及设置在基板2下的散热器5，所述基板2以及散热器5上均设有供电源线穿过的通孔6，所述灯壳1与灯罩4密封连接，所述基板2周边与灯壳1密封连接，电源线与通孔6之间还设有密封橡胶圈。散热器5通过密封胶与灯壳1密封连接。
所述灯壳1与灯罩4之间设有○型密封圈7，且所述灯罩4与灯壳1之间设有用于将灯罩4、○型密封圈7、灯壳1的压紧的压环8。
实施例1
所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素5％；
氮化硼粉末10％；
镓元素3％；
铝元素12％；
余量为聚氨酯。
上述散热器通过如图2所示的制备流程制备：
S1：按照上述配比配取原料，其中铟元素、镓元素和铝元素分别来自纯铟粉末、纯镓粉末和纯铝粉末；将纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末真空干燥后加入表面改性剂改性；
步骤S1中，真空干燥是为了去除各金属粉末表面的水汽，便于后续表面改性处理。表面改性剂可选择常见的表面改性剂，例如硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等。更优选地，步骤S1中，各金属粉末的平均粒径为2-3微米，使得金属粉末相互之间以及与聚氨酯之间的反应效果更好。
S2：将改性后的金属粉末加入聚氨酯中真空搅拌直至混合均匀后加入固化剂；
固化剂是为了使得树脂与金属粉末能够最终固化成型，固化剂可选用常见的固化剂，例如环氧树脂固化剂、酚醛树脂固化剂等。
S3：固化成型：在真空加热箱中加热至50至60℃后固化30-50分钟；再升温至100至150℃后固化1-2小时。
测试最终制备得到的散热器的弯曲强度、剪切强度和导热系数，得到测试数据见表一。
其中，弯曲强度采用GB/T9341-2008测试标准测试，剪切强度采用上海衡翼精密仪器有限公司生产的剪切强度测试仪测试，导热系数采用德国耐驰公司的LFA447Nanoflash型Netzsch闪光导热仪按照ASTME-1461标准测试。
实施例2
所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素8％；
氮化硼粉末15％；
镓元素3％；
铝元素15％；
余量为聚氨酯。
上述散热器通过如图2所示的制备流程制备：
S1：按照上述配比配取原料，其中铟元素、镓元素和铝元素分别来自纯铟粉末、纯镓粉末和纯铝粉末；将纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末真空干燥后加入表面改性剂改性；
S2：将改性后的金属粉末加入聚氨酯中真空搅拌直至混合均匀后加入固化剂；
S3：固化成型：在真空加热箱中加热至55℃后固化30分钟；再升温至135℃后固化1小时。
测试最终制备得到的散热器的弯曲强度、剪切强度和导热系数，得到测试数据见表一。
实施例3
所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素10％；
氮化硼粉末25％；
镓元素5％；
铝元素18％；
余量为聚氨酯。
上述散热器通过如图2所示的制备流程制备：
S1：按照上述配比配取原料，其中铟元素、镓元素和铝元素分别来自纯铟粉末、纯镓粉末和纯铝粉末；将纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末真空干燥后加入表面改性剂改性；
S2：将改性后的金属粉末加入聚氨酯中真空搅拌直至混合均匀后加入固化剂；
S3：固化成型：在真空加热箱中加热至60℃后固化50分钟；再升温至150℃后固化2小时。
测试最终制备得到的散热器的弯曲强度、剪切强度和导热系数，得到测试数据见表一。
测试数据
表一
从上表可以看出，本发明的散热器的机械强度和导热性能均较好，非常适用于高密封的LED灯的散热。该散热器不仅能有效将高密封的LED灯的热量散发而且由于其采用树脂基作为主体材料，散热器与外壳的密封效果更佳。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种高密封高散热的LED灯，包括灯壳、基板、设置在基板上的LED发光模块、灯罩以及设置在基板下的散热器，所述基板以及散热器上均设有供电源线穿过的通孔，其特征在于：所述散热器通过密封胶与外壳密封连接，所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素5％-10％；
氮化硼粉末10％-25％；
镓元素3％-5％；
铝元素12％-18％；
余量为聚氨酯；
所述散热器通过如下方式制备：
S1：按照上述配比配取原料，其中铟元素、镓元素和铝元素分别来自纯铟粉末、纯镓粉末和纯铝粉末；将纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末真空干燥后加入表面改性剂改性；
S2：将改性后的金属粉末加入聚氨酯中真空搅拌直至混合均匀后加入固化剂；
S3：固化成型：在真空加热箱中加热至50至60℃后固化30-50分钟；再升温至100至150℃后固化1-2小时。
2.根据权利要求1所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述散热器的组分及重量百分比为：
铟元素8％；
氮化硼粉末15％-20％；
镓元素3％；
铝元素15％；
余量为聚氨酯。
3.根据权利要求1或2所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述灯壳与灯罩之间设有○型密封圈，且所述灯罩与灯壳之间设有用于将灯罩、○型密封圈、灯壳的压紧的压环。
4.根据权利要求1或2所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述通孔与所述电源线之间也设置有密封橡胶圈。
5.根据权利要求1所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述纯铟粉末、纯镓粉末、纯铝粉末和氮化硼粉末的平均粒径为2-3微米。
6.根据权利要求1所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述表面改性剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述固化剂为环氧树脂固化剂。
8.根据权利要求1所述的高密封高散热的LED灯，其特征在于：所述固化成型步骤中，在真空加热箱中加热至55℃后固化30分钟；再升温至135℃后固化1小时。
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