CN115013791B - 一种铝铜结合散热器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝铜结合散热器及其制备方法,其中铝铜结合散热器，包括外壳，在所述外壳设有中部内设有分隔板，在所述分隔板前端的外壳内设有用于安放LED光源的容置腔，在所述分隔板后端的壳体内铝制散热件，在所述铝制散热件中心位置通过压铸或锻造等方式有铜柱。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，散热效果好的铝铜结合散热器及其制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及散热器技术领域，具体涉及一种铝铜结合散热器，本发明还涉及一种制备上述铝铜结合散热器的方法。
背景技术
LED 光源被公认为是21 世纪最具发展前景的照明光源，其绿色环保、寿命长、节能、可靠性高、光效好、体积小等优点，使LED 光源相对传统的白炽灯、荧光灯、节能灯等具有更大的应用前景。
随着LED 技术的发展，LED 的高光效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，其对灯具设计、应用的技术要求越来越高。如何改进灯具构造、延长灯具寿命、提高节能水平，解决散热问题、优化光学设计、节约生产成本等，是业界一直重点研发突破的领域。特别是现今LED 照明技术已相对成熟，LED 照明进入推广应用阶段，如何改进灯具构造、延长灯具寿命，如何使之更利于市场推广应用，使LED 灯具应用进入社会的各个角落，取代传统光源，更是业界研发的主流方向。
现有的LED 射灯，主要应用于室内环境，如天花板等。LED 芯片的寿命虽然较高，但由于灯具的寿命不仅决定于LED 芯片的寿命，其灯具结构的设计，以及电源的寿命等，都会影响到灯具整体的寿命。在灯具结构的设计中，散热结构一直是业内研究的重点。灯具的散热效果较差，则不仅会影响光衰，还会影响灯具寿命，严重的甚至会短期内即会造成灯具“死灯”。
故此，现有的用于射灯的散热器有待于进一步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，散热效果好的铝铜结合散热器。
本发明另一个目的提供一种制备上述铝铜结合散热器的方法。
为了达到第一目的，本发明采用以下方案：一种铝铜结合散热器，包括外壳，在所述外壳设有中部内设有分隔板，在所述分隔板前端的外壳内设有用于安放LED光源的容置腔，在所述分隔板后端的壳体内铝制散热件，在所述铝制散热件中心位置压铸有铜柱。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，所述铝制散热件包括连接环，在所述连接环内壁上沿圆周方向一体成型有多个间隔设置的散热片，在所述散热片的外壁设有散热凸筋，在所述散热片的内侧端面上设有弧形部，所述弧形部压铸在所述铜柱外壁上。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述分隔板后侧的外壳外壁上部设有上安装槽孔，在所述上安装槽孔内安装有上散热板，在所述上散热板上均布有若干个排气孔，在所述外壳外壁下部与上安装槽孔相应的位置设有下安装槽孔，在所述下安装槽孔内安装有下散热板，在所述下散热板上均布有若干个进气孔，在所述进气孔内设有进气嘴，所述进气嘴的进气端其内径大于进气嘴的出气端其内径，在所述铝制散热件上设有能连通排气孔和进气孔的连通孔。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述分隔板后侧上间隔设有挡板，所述挡板的前端面、分隔板的后端面与外壳内壁之间围成一冷却液箱，所述冷却液箱通过输液管与外部储液箱相连接。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述铝制散热件和铜柱外壁活动套设有涂抹器，所述涂抹器与冷却液箱或外部储液箱相连接。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述挡板与涂抹器相应的位置上设有挤压阀，所述挤压阀包括有安装在挡板上的阀体，在所述阀体内活动设置有阀杆，所述阀杆的外径小于所述阀体的内径，在所述阀杆前端设有密封头，所述密封头的外径等于所述阀体的内径，在所述阀杆后端上设有出液座，在所述出液座的外径等于所述阀体的内径，在所述出液座后端面上设有锥形出液嘴，在所述出液座内沿轴线方向设置有若干个与锥形出液嘴连通的进液孔，在所述出液座后端外壁上设有限位凸环，在所述限位凸环与挡板挡板的出液座上套设有复位弹簧，在所述密封头前端外壁均布有若干个外凸限位块，在所述涂抹器与锥形出液嘴相应的位置设有注液槽孔。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，所述涂抹器包括密封设置在挡板内的驱动电机，在所述驱动电机的转动轴上设置有螺杆，在所述螺杆上旋接有螺杆套，在所述螺杆套外套设有涂抹海绵，在所述铝制散热件外侧上设有让位缺槽，所述涂抹海绵活动包覆在所述铝制散热件外壁上。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述铜柱后端上活动设置有叶轮，在所述叶轮的转轴上设有传动齿轮，在所述螺杆与传动齿轮相应的位置设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮相啮合。
作为本发明铝铜结合散热器的另一种改进，在所述分隔板上设置有若干个连通容置腔与排气孔相连通的导气管。
为了达到第二目的，本发明采用以下方案：一种铝铜结合散热器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将铜柱插入压铸模具内，通过压铸机在铜柱外壁上压铸成型有铝制散热件；
S2、在铝制散热件外侧上卡设让位缺槽；
S3、将涂抹海绵套设在铝制散热件外壁上；
S4、将步骤S3中的铝制散热件安装在外壳内，使铜柱前端伸出分隔板的中心孔；
S5、将螺杆旋入设置在涂抹海绵内的螺杆套内；
S6、在挡板的电机安装孔内安装驱动电机，并将螺杆前端连接在驱动电机的输出轴上；
S7、在所述螺杆后端设置驱动齿轮，在所述铜柱后端的装配孔内设置叶轮，并使叶轮轴上的传动齿轮与驱动齿轮啮合；
S8、将装配有出气嘴的上散热板安装在上安装槽孔内，将装配有进气嘴的下散热板安装在下安装槽孔内；
S9、将输液管的前端连接在冷却液箱的进液口，将输液管的后端与外部储液箱相连接。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：
一、本发明结构简单，将铜柱与铝制散热件通过压铸的方式成型在一起，使用是，热量首先通过铜柱进行快速传递，然后通过铝制散热件进行散热，相对单纯的铝制散热件或在铝制散热件中穿设铜管的散热器，散热效更加优异。
二、本发明在分隔板后侧的外壳上对称开设上安装槽孔和下安装槽孔，并在铝制散热件上设置有连通孔，从而使得外壳中部形成对流。空气从底部的进气嘴进入外壳内时，在进气嘴的作用下，温度可以降低，从而有效提高散热效果；
三、本发明通过涂抹器有效将铝制散热件和铜柱外壁上的灰尘清除，有效保证铝制散热件和铜柱的散热性能，另外，可以通过涂抹器在铝制散热件和铜柱外壁上涂抹冷却液，形成一层液膜，从而在液膜蒸发的过程，可以快速吸收铝制散热件和铜柱内部的热量。
附图说明
图1为本发明的立体示意图之一。
图2为本发明的立体示意图之二。
图3为本发明的立体示意图之三。
图4为本发明的剖面示意图。
图5为本发明外壳的立体示意图。
图6为本发明涂抹器的示意图之一。
图7为本发明涂抹器的示意图之二。
图8为本发明挤压阀的立体示意图。
图9为本发明挤压阀的剖面意图。
图中：1、外壳；2、分隔板；3、容置腔；4、铜柱；5、铝制散热件；51、连接环；52、散热片；53、散热凸筋；54、弧形部； 55、让位缺槽；6、上安装槽孔；7、上散热板；8、排气孔；9、下安装槽孔；10、下散热板；11、进气嘴；14、挡板；15、冷却液箱；16、输液管；17、涂抹器；171、注液槽孔；172、驱动电机；173、螺杆；174、涂抹海绵；175、导向孔；176、导向杆；18、挤压阀；181、阀体；182、阀杆；183、密封头；184、出液座；185、锥形出液嘴；186、进液孔；187、限位凸环；188、复位弹簧；189、外凸限位块；19、叶轮；20、传动齿轮；21、驱动齿轮；22、导气管；23、连通孔。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明一种铝铜结合散热器，包括外壳1，在所述外壳1设有中部内设有分隔板2，在所述分隔板2前端的外壳1内设有用于安放LED光源的容置腔3，在所述分隔板2后端的壳体内铝制散热件5，在所述铝制散热件5中心位置通过压铸或冷锻造的方式设置有铜柱4。本发明中所述铜柱4前端伸入容置腔3内，用于安装LED光源的铝基板或电路板直接与铜柱4连接，可以快速将热量传递到分隔板2后侧的铜柱4，然后通过铝制散热件5进行散热。
本发明所述铝制散热件5包括连接环51，在所述连接环51内壁上沿圆周方向一体成型有多个间隔设置的散热片52，在所述散热片52的外壁设有散热凸筋53，在所述散热片52的内侧端面上设有弧形部54，所述弧形部54压铸在所述铜柱4外壁上。本发明中通过散热凸筋53可以有效增加散热片52的散热面积，从而有效提高散热效果。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明中在所述分隔板2后侧的外壳1外壁上部设有上安装槽孔6，在所述上安装槽孔6内安装有上散热板7，在所述上散热板7上均布有若干个排气孔8，在所述外壳1外壁下部与上安装槽孔6相应的位置设有下安装槽孔9，在所述下安装槽孔9内安装有下散热板10，在所述下散热板10上均布有若干个进气孔11，在所述进气孔11内设有进气嘴12，所述进气嘴12的进气端其内径大于进气嘴12的出气端其内径，在所述铝制散热件5上设有能连通排气孔8和进气孔11的连通孔23。
使用过程中，LED光源产生的热量通过铜柱4传动到分隔板2后侧时，热量传递到铝制散热件5上，然后散发到铝制散热件5周围的空气当中，由于热空气会上升，通过上安装槽孔6处的上散热板7向外界排放，从而使得上安装槽孔6与下安装槽孔9之间形成对流，外界空气会从进气嘴12进入到外壳1内部，由于进气嘴12的进气端其内径大于进气嘴12的出气端其内径，空气从大孔经过小孔，空气压强增大，密度增大，与小孔壁导热系数增大，由于小孔壁散热，使空气温度降低。为了进一步提高进气嘴12的降温效果，可以在进气嘴12的孔壁内电镀一层铜，从而有效提高空气与小孔壁之间的热传递，进一步使空气温度降低。由于进入外壳1内部的空气温度降低，从而大大提高了铝制散热件5的散热效果。
实施例3
在实施例1或2的基础上，本发明在所述分隔板2后侧上间隔设有挡板14，所述挡板14的前端面、分隔板2的后端面与外壳1内壁之间围成一冷却液箱15，所述冷却液箱15通过输液管16与外部储液箱相连接。容置腔3内的热量通过分隔板2直接传递到冷却液箱15可以实现快速实现散热。
实施例4
在实施例3的基础上，本发明在所述铝制散热件5和铜柱4外壁活动套设有涂抹器17，所述涂抹器17与冷却液箱15或外部储液箱相连接。所述涂抹器17包括密封设置在挡板14内的驱动电机172，在所述驱动电机172的转动轴上设置有螺杆173，在所述螺杆173上旋接有螺杆套，在所述螺杆套外套设有涂抹海绵174，在所述铝制散热件5外侧上设有让位缺槽55，所述涂抹海绵174活动包覆在所述铝制散热件5外壁上。本发明中可以通过驱动电机172控制螺杆173正向旋转，从而使得涂抹海绵174向前移动；相反，通过驱动电机172控制螺杆173反向旋转，从而使得涂抹海绵174向后移动；涂抹海绵174移动过程有效将铝制散热件5和铜柱4外壁上的灰尘清除，有效保证铝制散热件5和铜柱4的散热性能，另外，本发明中可以通过涂抹器17在铝制散热件5和铜柱4外壁上涂抹冷却液，形成一层液膜，从而在液膜蒸发的过程，可以快速吸收铝制散热件5和铜柱4内部的热量。
实施例5
在实施例4的基础上，本发明中在所述挡板14与涂抹器17相应的位置上设有挤压阀18，所述挤压阀18包括有安装在挡板14上的阀体181，在所述阀体181内活动设置有阀杆182，所述阀杆182的外径小于所述阀体181的内径，在所述阀杆182前端设有密封头183，所述密封头183的外径等于所述阀体181的内径，在所述阀杆182后端上设有出液座184，在所述出液座184的外径等于所述阀体181的内径，在所述出液座184后端面上设有锥形出液嘴185，在所述出液座184内沿轴线方向设置有若干个与锥形出液嘴185连通的进液孔186，在所述出液座184后端外壁上设有限位凸环187，在所述限位凸环187与挡板14挡板的出液座184上套设有复位弹簧188，在所述密封头183前端外壁均布有若干个外凸限位块189，在所述涂抹器17与锥形出液嘴185相应的位置设有注液槽孔171。本发明中为了使得涂抹海绵174能顺利挤压限位凸环187，可以在涂抹海绵174外壁以及与限位凸环187相应的位置设置有框架。本发明中当涂抹海绵174移动到挡板14处时，锥形出液嘴185首先进入注液槽孔171，涂抹海绵174继续向前移动，涂抹海绵174前端面或框架挤压限位凸环187，压缩复位弹簧188，使出液座184、阀杆182和密封头183在阀体181内向前移动，密封头183伸出阀体181外，由于阀杆182外径小于阀体181的内径，故此，液能从阀体181前端进入到阀体181内并且通过进液孔186进入到锥形出液嘴185内，并流入注液槽孔171内，使得涂抹海绵174润湿，从而在涂抹海绵174反向移动时，能铝制散热件5和铜柱4外壁上涂抹冷却液，形成一层液膜。
实施例6
在实施例5的基础上，在所述铜柱4后端上活动设置有叶轮19，在所述叶轮19的转轴上设有传动齿轮20，在所述螺杆173与传动齿轮20相应的位置设有驱动齿轮21，所述驱动齿轮21与传动齿轮20相啮合。
本发明中在所述铜柱4后端开设有装配槽孔，在所述装配槽孔内通过轴承设置有叶轮轴，在所述叶轮轴上设有叶轮19。当螺杆173转动过程中驱动齿轮21带动传动齿轮20转动，叶轮19转动，从而使得外壳1内部气流加速流动，有效将外壳1内部的热量送出外壳1外部，同时能加快铝制散热件5和铜柱4外壁上的液蒸发，从而大大提高散热效果。
本发明中在所述分隔板2上设置有若干个连通容置腔3与排气孔8相连通的导气管22。通过导气管22可以将容置腔3内部的热空气输送至分隔板2后侧。
本发明中为了提高涂抹海绵174移动温度性，可以在涂抹海绵174上设置导向孔175，在挡板14与导向孔175相应的位置上设置有导向杆176。
本发明中一种铝铜结合散热器的制备方法，包括以下步骤：
S1、将铜柱插入压铸模具内，通过压铸机在铜柱外壁上压铸成型有铝制散热件5；
S2、在铝制散热件5外侧上卡设让位缺槽55；
S3、将涂抹海绵174套设在铝制散热件5外壁上；
S4、将步骤S3中的铝制散热件5安装在外壳1内，使铜柱4前端伸出分隔板2的中心孔；
S5、将螺杆173旋入设置在涂抹海绵174内的螺杆套内；
S6、在挡板14的电机安装孔内安装驱动电机172，并将螺杆173前端连接在驱动电机172的输出轴上；
S7、在所述螺杆173后端设置驱动齿轮21，在所述铜柱4后端的装配孔内设置叶轮19，并使叶轮轴上的传动齿轮20与驱动齿轮啮合；
S8、将装配有出气嘴13的上散热板7安装在上安装槽孔6内，将装配有进气嘴12的下散热板10安装在下安装槽孔9内；
S9、将输液管16的前端连接在冷却液箱15的进液口，将输液管16的后端与外部储液箱相连接。
本发明中冷却液可以为水或冷却油中的一种。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种铝铜结合散热器，包括外壳（1），在所述外壳（1）设有中部内设有分隔板（2），在所述分隔板（2）前端的外壳（1）内设有用于安放LED光源的容置腔（3），在所述分隔板（2）后端的壳体内铝制散热件（5），在所述铝制散热件（5）中心位置设置有铜柱（4），在所述分隔板（2）后侧上间隔设有挡板（14），所述挡板（14）的前端面、分隔板（2）的后端面与外壳（1）内壁之间围成一冷却液箱（15），所述冷却液箱（15）通过输液管（16）与外部储液箱相连接，在所述铝制散热件（5）和铜柱（4）外壁活动套设有涂抹器（17），所述涂抹器（17）与冷却液箱（15）或外部储液箱相连接，在所述挡板（14）与涂抹器（17）相应的位置上设有挤压阀（18），所述挤压阀（18）包括有安装在挡板（14）上的阀体（181），在所述阀体（181）内活动设置有阀杆（182），所述阀杆（182）的外径小于所述阀体（181）的内径，在所述阀杆（182）前端设有密封头（183），所述密封头（183）的外径等于所述阀体（181）的内径，在所述阀杆（182）后端上设有出液座（184），在所述出液座（184）的外径等于所述阀体（181）的内径，在所述出液座（184）后端面上设有锥形出液嘴（185），在所述出液座（184）内沿轴线方向设置有若干个与锥形出液嘴（185）连通的进液孔（186），在所述出液座（184）后端外壁上设有限位凸环（187），在所述限位凸环（187）与挡板（14）挡板的出液座（184）上套设有复位弹簧（188），在所述密封头（183）前端外壁均布有若干个外凸限位块（189），在所述涂抹器（17）与锥形出液嘴（185）相应的位置设有注液槽孔（171）。
2.根据权利要求1所述的一种铝铜结合散热器,其特征在于:所述铝制散热件（5）
包括连接环（51），在所述连接环（51）内壁上沿圆周方向一体成型有多个间隔设置的散热片（52），在所述散热片（52）的外壁设有散热凸筋（53），在所述散热片（52）的内侧端面上设有弧形部（54），所述弧形部（54）压铸在所述铜柱（4）外壁上。
3.根据权利要求1所述的一种铝铜结合散热器,其特征在于:在所述分隔板（2）后侧的外壳（1）外壁上部设有上安装槽孔（6），在所述上安装槽孔（6）内安装有上散热板（7），在所述上散热板（7）上均布有若干个排气孔（8），在所述外壳（1）外壁下部与上安装槽孔（6）相应的位置设有下安装槽孔（9），在所述下安装槽孔（9）内安装有下散热板（10），在所述下散热板（10）上均布有若干个进气孔（11），在所述进气孔（11）内设有进气嘴（12），所述进气嘴（12）的进气端其内径大于进气嘴（12）的出气端其内径，在所述铝制散热件（5）上设有能连通排气孔（8）和进气孔（11）的连通孔（23）。
4.根据权利要求1所述的一种铝铜结合散热器,其特征在于:所述涂抹器（17）包括密封设置在挡板（14）内的驱动电机（172），在所述驱动电机（172）的转动轴上设置有螺杆（173），在所述螺杆（173）上旋接有螺杆套，在所述螺杆套外套设有涂抹海绵（174），在所述铝制散热件（5）外侧上设有让位缺槽（55），所述涂抹海绵（174）活动包覆在所述铝制散热件（5）外壁上。
5.根据权利要求4所述的一种铝铜结合散热器,其特征在于:在所述铜柱（4）后端上活动设置有叶轮（19），在所述叶轮（19）的转轴上设有传动齿轮（20），在所述螺杆（173）与传动齿轮（20）相应的位置设有驱动齿轮（21），所述驱动齿轮（21）与传动齿轮相啮合。
6.根据权利要求3所述的一种铝铜结合散热器,其特征在于:在所述分隔板（2）上设置有若干个连通容置腔（3）与排气孔（8）相连通的导气管（22）。
7.一种铝铜结合散热器的制备方法，包括如权利要求1-6任一项所述的铝铜结合散热器，其特征在于包括以下步骤：
S1、将铜柱插入压铸模具内，通过压铸机在铜柱外壁上压铸成型有铝制散热件（5）；
S2、在铝制散热件（5）外侧上卡设让位缺槽（55）；
S3、将涂抹海绵（174）套设在铝制散热件（5）外壁上；
S4、将步骤S3中的铝制散热件（5）安装在外壳（1）内，使铜柱（4）前端伸出分隔板（2）的中心孔；
S5、将螺杆（173）旋入设置在涂抹海绵（174）内的螺杆套内；
S6、在挡板（14）的电机安装孔内安装驱动电机（172），并将螺杆（173）前端连接在驱动电机（172）的输出轴上；
S7、在所述螺杆（173）后端设置驱动齿轮（21），在所述铜柱（4）后端的装配孔内设置叶轮（19），并使叶轮轴上的传动齿轮（20）与驱动齿轮啮合；
S8、将装配有出气嘴（13）的上散热板（7）安装在上安装槽孔（6）内，将装配有进气嘴（12）的下散热板（10）安装在下安装槽孔（9）内；
S9、将输液管（16）的前端连接在冷却液箱（15）的进液口，将输液管（16）的后端与外部储液箱相连接。
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