CN108061286A - 一种用于大功率led灯的散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于LED灯组件技术领域，具体涉及一种用于大功率LED灯的散热器，包括管状散热器本体，所述散热器本体临近LED灯的一端设有环形凹槽，所述的环形凹槽内插置有金属片；散热器本体的另一端外侧周身设有螺纹及沿其长度方向布置的凹槽，凹槽自设置螺纹的一端向LED灯所在侧延伸且其长度小于散热器本体的长度；所述的凹槽内插置有散热鳍片且其临近设置螺纹一端的散热鳍片的外侧面与凹槽的槽口相平齐，散热器本体端部设有卡盖并与散热器本体螺纹连接；本发明通过将LED灯散热器进行分体式设计，允许对散热用材进行特异性的选择以满足不同要求的散热性能，该LED灯散热器，结构简单，制造方便，便于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明属于LED灯组件技术领域，具体涉及一种用于大功率LED灯的散热器。
背景技术
LED，发光二极管，是一种将电能转化为可见光的固态半导体器件。LED灯具有寿命长、节能、环保等特点，正逐步取代普通日光灯。LED灯在工作时会产生大量的热量，若不能及时的散发出去会导致LED芯片的光衰，减小LED灯的使用寿命。为了使得LED灯工作时产生的热量可以迅速的散发出去，一般的LED灯都会配备有散热器。
目前LED灯的散热方式主要为自然对流散热、加装风扇强制散热、热管散热等，加装风扇散热系统复杂，可靠性低，热管散热方式成本较高，因此现有技术中普遍采用的是自然对流的方式进行散热，通过增加散热器的表面积，利用对流的方式来提高散热效果，但是这种提高散热面积的方式受到工艺的限制，散热器的表面积提高的越多，其工艺的制造难度也就越大，导致散热器的加工成本上升。
针对大功率的LED灯，必须保证足够数量的散热鳍片才能满足散热的需求，现有技术中，散热鳍片容易脱落从而影响散热器的散热性能。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种用于大功率LED灯的散热器，在确保散热性能的同时降低加工制造的难度。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种用于大功率LED灯的散热器，包括一体注塑成型的管状散热器本体，所述的散热器本体临近LED灯的一端设有环形凹槽，环形凹槽的槽深小于散热器本体的长度，所述的环形凹槽内插置有金属片；
所述散热器本体的另一端外侧周身设有螺纹及沿其长度方向布置的凹槽，凹槽自设置螺纹的一端向LED灯所在侧延伸且其长度小于散热器本体的长度；所述的凹槽内插置有整体近似梯形的散热鳍片且其临近设置螺纹一端的散热鳍片的外侧面与凹槽的槽口相平齐，设置螺纹的散热器本体端部设有卡盖并与散热器本体螺纹连接。
管状的散热器本体为LED灯的走线提供空间，临近LED灯侧设置的环形凹槽内插置金属片，及时的将LED灯工作时产生的热量向远离LED灯的方向传导。本发明对所述的金属片没有特殊要求，可以实现热量的快速传导即可，优选为铜片、铝片或铜铝合金材质。
为了使积累在该金属片上的热量快速的散发出去，通过在散热器本体上设置散热鳍片，该散热鳍片插置在散热器本体周身上设置的凹槽内，通过在远离LED灯的散热器本体的端部设置卡盖并与散热器本体螺纹连接，该卡盖可以实现将散热鳍片的固定，防止其脱落。该结构简单方便，无需采用复杂的注塑模具，在散热器本体注塑成型后进行安装即可。
进一步的，为了实现热量的迅速传导，所述的凹槽的槽底与环形凹槽贯通，所述凹槽横截面呈燕尾状，所述的散热鳍片向远离散热器主体的方向逐渐变薄，散热鳍片插置在凹槽中与插置在环形凹槽中的金属片接触并由卡盖旋拧固定。
进一步的，本发明中，为了确保所述的散热鳍片与金属片有良好的接触且固定可靠，向环形凹槽内灌注导热胶，导热胶的作用不仅在于实现热量的传递，同时使得金属片可靠的固定在环形凹槽内并与散热鳍片相连系，将LED灯工作时产生的热量及时的传到散发出去。
所述的导热胶包括以下重量份的物质：
环氧树脂85～110份、导热无机填料12～20份、硅烷偶联剂0.2～3份、固化剂1～10份、碳纤维2～5份、有机溶剂90～135份。
所述的导热无机填料主要起到导热的作用，具体的，该导热无机填料可以选自氧化铝、氧化铍、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的一种或一种以上的混合物；
进一步的，该导热无机填料的粒径为3～15μm。
所述的硅烷偶联剂为KH-550，通过硅烷偶联剂对导热无机填料的表面处理，提高其在环氧树脂中的分散性能，避免出现团聚的现象。
所述的固化剂为双氰胺、酚醛、二氨基二苯砜、二氨基二苯胺的一种或多种的组合。
所述的有机溶剂为导热胶的载体，本发明对其没有特殊的要求，只要能够与环氧树脂相容即可，可以为所述领域技术人员所知，优选的，所述有机溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、二氯甲烷、磷酸三乙酯、三氯甲烷、甲苯、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、甲酸、氯仿、四氢呋喃和二甲基亚砜中的至少一种。
进一步的，为了实现LED电路板的固定，所述的散热器本体内侧设有相对布置的卡槽。
进一步的，散热器本体远离设置螺纹的一端设有安装座，所述的安装座自散热器本体的外侧身向远离散热器本体的方向延伸，安装座上设有安装孔供连接固定到LED灯安装基板上。
与现有技术相比，本发明提供的LED灯的散热器具有以下技术效果：
1、本发明中，通过将LED灯散热器进行分体式设计，无需利用复杂的模具进行散热器结构的一次性注塑成型，该分体式设计可以允许对散热用材进行特异性的选择以满足不同要求的散热性能，该LED灯散热器，结构简单，制造方便，便于大规模推广应用；
2、本发明中，LED灯工作时产生的热量通过金属片、散热鳍片迅速的传导并散发至外界，散热效率高，有效的避免了LED灯工作时温度过高产生光衰及寿命降低的问题；
附图说明
图1为本发明提供的LED灯的散热器的示意图；
图2为图1中A-A截面的示意图；
图3为图1中B-B截面的示意图；
图4为图1中C视角的示意图；
图中标号说明：1-金属片，2-LED灯安装基板，10-散热器本体，11-环形凹槽，12-螺纹，13-凹槽，14-卡槽，15-安装座，151-安装孔，20-散热鳍片，30-卡盖。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐明本发明。
下面结合图1～4对本发明进行详细的解释说明：
本发明提供了一种用于大功率LED灯的散热器，包括一体注塑成型的管状散热器本体10，所述的散热器本体10临近LED灯的一端设有环形凹槽11，环形凹槽11的槽深小于散热器本体10的长度，所述的环形凹槽11内插置有金属片1；
所述散热器本体10的另一端外侧周身设有螺纹12及沿其长度方向布置的凹槽13，凹槽13自设置螺纹12的一端向LED灯所在侧延伸且其长度小于散热器本体10的长度；所述的凹槽13内插置有整体近似梯形的散热鳍片20且其临近设置螺纹12一端的散热鳍片20的外侧面与凹槽13的槽口相平齐，设置螺纹12的散热器本体10端部设有卡盖30并与散热器本体10螺纹连接。
通过上述结构设计，LED灯工作时产生的热量通过金属片1向远离LED灯的方向传导，然后传递到插置在凹槽13中的散热鳍片20上并散发出去。该LED灯散热器为分体式设计，免去了传统的LED灯散热器为满足散热需求设计的复杂散热结构需要复杂的成型模具，降低了成型难度；同时，该分体式设计满足了使用者根据不同的散热需求选择不同的导热材料，如金属片1及散热鳍片20的材质选择，扩展了该分体式散热器的使用范围。
进一步的，结合图2～3对于散热器本体10上不同位置的截面图，所述的凹槽13的槽底与环形凹槽11贯通，所述凹槽13横截面呈燕尾状，所述的散热鳍片20向远离散热器主体10的方向逐渐变薄，散热鳍片20插置在凹槽13中与插置在环形凹槽11中的金属片1接触并由卡盖30旋拧固定，通过散热鳍片20与金属片1的充分接触，提高了热量的传递效率。
进一步的，所述的环形凹槽11内灌注有导热胶，所述的导热胶不仅能实现金属片1在环形凹槽11内的位置固定，同时还能提高散热鳍片20与金属片1传热的接触面积，促进热量的传递。
根据本发明，本发明中所述的散热器本体10为管状，其内侧供LED灯的线路走线，所述的散热器本体10内侧设有相对布置的卡槽14供LED电路板插置固定。
进一步的，为了实现散热器本体10的固定，散热器本体10远离设置螺纹12的一端设有安装座15，所述的安装座15自散热器本体10的外侧身向远离散热器本体10的方向延伸，安装座15上设有安装孔151供连接固定到LED灯安装基板2上。
下面结合导热胶的不同组成对本发明具有的良好散热性能做进一步的说明，以不灌注导热胶作为对照组，其余实施例的散热器结构完全一致，散热鳍片20与金属片1的材质也相同，散热鳍片20的材质为铜片、金属片1的材质为铜片。
实施例1
本实施例中导热胶的组成包括：
环氧树脂 100份
氧化铝(粒径为8μm) 16份
硅烷偶联剂KH-550 2份
固化剂 双氰胺 6份
碳纤维 3份
丙酮 120份。
实施例2
本实施例中导热胶的组成包括：
环氧树脂 85份
氧化锌(粒径为3μm) 12份
硅烷偶联剂KH-550 0.2份
固化剂 酚醛 1份
碳纤维 2份
二氯甲烷 90份。
实施例3
本实施例中导热胶的组成包括：
环氧树脂 110份
氮化铝(粒径为15μm) 20份
硅烷偶联剂KH-550 3份
固化剂 二氨基二苯砜 10份
碳纤维 5份
磷酸三乙酯 135份。
性能测试：
以格烁照明的LED灯产品，型号为SRZ-BLTO9W-01为实验对象，将其散热器拆下并安装上述实施例1～3及对照组的散热器，测试LED灯正常点亮1h后，LED灯背部同一位置的温度，并将测试数据记录到表1中。
表1：
| 点灯1h后LED灯背部温度/℃ | |
| 实施例1 | 47.6 |
| 实施例2 | 47.8 |
| 实施例3 | 47.9 |
| 对照组 | 48.8 |
| 格烁SRZ-BLTO9W-01 | 49.3 |
由上述实验数据可以看出，本发明提供的LED灯散热器具有优异的散热效果，并且，在不灌注导热胶时，其导热性能有小幅下降。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于大功率LED灯的散热器，其特征在于：包括一体注塑成型的管状散热器本体(10)，所述的散热器本体(10)临近LED灯的一端设有环形凹槽(11)，环形凹槽(11)的槽深小于散热器本体(10)的长度，所述的环形凹槽(11)内插置有金属片(1)；
所述散热器本体(10)的另一端外侧周身设有螺纹(12)及沿其长度方向布置的凹槽(13)，凹槽(13)自设置螺纹(12)的一端向LED灯所在侧延伸且其长度小于散热器本体(10)的长度；所述的凹槽(13)内插置有整体近似梯形的散热鳍片(20)且其临近设置螺纹(12)一端的散热鳍片(20)的外侧面与凹槽(13)的槽口相平齐，设置螺纹(12)的散热器本体(10)端部设有卡盖(30)并与散热器本体(10)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热器，其特征在于：所述的凹槽(13)的槽底与环形凹槽(11)贯通，所述凹槽(13)横截面呈燕尾状，所述的散热鳍片(20)向远离散热器主体(10)的方向逐渐变薄，散热鳍片(20)插置在凹槽(13)中与插置在环形凹槽(11)中的金属片(1)接触并由卡盖(30)旋拧固定。
3.根据权利要求2所述的用于大功率LED灯的散热器，其特征在于：所述的环形凹槽(11)内灌注有导热胶。
4.根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热器，其特征在于：所述的散热器本体(10)内侧设有相对布置的卡槽(14)供LED电路板插置固定。
5.根据权利要求1所述的用于大功率LED灯的散热器，其特征在于：散热器本体(10)远离设置螺纹(12)的一端设有安装座(15)，所述的安装座(15)自散热器本体(10)的外侧身向远离散热器本体(10)的方向延伸，安装座(15)上设有安装孔(151)供连接固定到LED灯安装基板(2)上。
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