CN203363993U - 一种结合抛物面配光底板的塑料散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结合抛物面配光底板的塑料散热器，包括均匀混合一定比例石墨烯的塑料基座，其上表面为抛物面配光底板，抛物线焦点线下方铺设有石墨烯-碳纳米管作为线路层，LED发光元件用固晶胶固定在基材表面并焊接。石墨烯均匀混合能提高塑料的导热性和硬度；抛物面的反射碗底板，出光角度更大及光强分布更加均匀，石墨烯-碳纳米管的应用更加轻便；将散热器与反射碗合二为一，使灯具的散热通道更短，热阻大幅度降低，提高了散热效果。

Description

一种结合抛物面配光底板的塑料散热器

技术领域

本实用新型涉及LED散热器技术领域，特别涉及一种结合抛物面配光底板的塑料散热器。

背景技术

石墨烯作为一种新型材料，随其实用新型者获得了诺贝尔奖，在全世界引起了广泛关注和热议。因为它是目前世上最薄也是最坚硬的纳米材料，而且导热系数高达3000W/m·K。

LED散热问题对于室内照明灯具，要求其散热器必须具备重量轻、易加工、价格低等特点。高导热塑料与传统的铝材料相比具有上述诸多的优点。

LED是一种有着明显方向性的半导体发光器件，同时又是一种小型点光源。要实现良好的LED照明效果，离不开良好的光学设计，反光曲面则是一种很好的二次光学设计。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本实用新型提出了一种结合抛物面配光底板的塑料散热器，将配光底板和散热器一体结合，简化了结构，降低了整体热阻，抛物面反射碗改善了整体的光学性能。

为实现本实用新型目的所采用的技术方案为：一种结合抛物面配光底板的塑料散热器,包括塑料基座，所述塑料基座的表面设有配光底板，所述配光底板形成为塑料基座上的抛物面凹槽，所述配光底板与塑料基座一体成型；所述配光底板的表面设有用于电连接LED发光元件的线路层。

进一步的，所述塑料基座由均匀混合有石墨烯的导热塑料注塑成型。

进一步的，所述塑料基座的表面经过电晕放电活化处理。

进一步的，所述线路层的材料为利用机械加压法做出的石墨烯-碳纳米管。

进一步的，所述石墨烯-碳纳米管的线路层通过真空镀膜铺设于配光底板的表面上。

进一步的，所述塑料基座的外向周均匀分布有散热肋片，散热肋片与塑料基座一体成型。

进一步的，所述散热肋片的形状呈梭型。

进一步的，所述线路层设于配光底板抛物型表面的焦点线的下方。

所述石墨烯-碳纳米管线路层可以通过以下方法获得：

1、提供所需线路形状基体具有第一表面以及与相对的第二表面，石墨烯膜形成或设置于所述基体的第一表面，除去基体，得到保护层-石墨烯复合结构。

2、将所述基体和所述石墨烯膜与该碳纳米管层采用机械加压法复合在一起，得到基体-石墨烯-碳纳米管复合结构。除去基体，得到石墨烯-碳纳米管复合管。

3、对塑料基座进行电晕放电活化处理

4、采用真空镀膜技术将石墨烯-碳纳米管覆盖在塑料基座上表面

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1．石墨烯的导电性和硬度大，均匀混合石墨烯可以提高塑料的导热性和硬度，相比其他导热填料，更加高效，可以节省用料。

2．塑料基座采用注塑成型工艺制成，表面粗糙度小。塑料散热器取代了铝制散热器，并兼具基板与外壳的功能，克服了触漏电安全隐患等问题，具有重量轻、加工方便、设计自由度大、绝缘性能好、效率高的优点。

3．本实用新型运用石墨烯-碳纳米复合管代替金属线路层，减少了对金属的使用，简化了灯具结构，更加轻便高效。

4．抛物面的反射碗底板，相比于圆形或其他曲面反射碗具有更好的出光效果，出光角度更大及光强分布更加均匀。

5．本实用新型将散热器以及反射碗合二为一，减少了传统的铝基板，节约了成本，还使灯具的散热通道更短，热阻大幅度降低，提高了散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例塑料散热器的侧面结构示意图。

图2为本实用新型实施例塑料散热器的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，本实施中的一种结合抛物面配光底板的塑料散热器，包括塑料基座1，由主要包含塑料的基材注塑成型，所述塑料基座的上表面设计有凹槽状抛物面配光底板2，其充当反射碗的效果。

对于配光底板2的抛物面3，在抛物面3的焦点线5下方排布着用于焊接LED发光元件6的线路层7，的线路层7由石墨烯-碳纳米管组成，用于电路连接，LED发光元件6通过固晶胶固定在抛物面3上，并与线路层7焊接。

所述塑料基座1的底部分布有散热肋片4，塑料基座1整体采用注塑工艺一体加工成型，各肋片4间的间隔、厚度和结构均相等，肋片4外形为流线型，有助于空气对流，提高散热效果。

本实施例的塑料基座1采用高导热塑料，并在原材料中加入石墨烯，严格控制填料的含量和比例，以避免塑料基座1导电。

本实施例的塑料散热器通过以下步骤制得：

第一步：利用TracePro光学仿真软件，对该结构的光学性能进行模拟仿真，对抛物面3上的LED发光元件6的发光效果进行模拟设计，如图1，通过对比分析仿真结果得出最佳LED发光元件6的排布。

第二步：利用有限元分析软件ANSYS，对抛物面配光底板2的厚度、散热肋片4的外形或结构等方面进行设计，并通过实验测试对其进行优化，得到最佳的散热效果，所得结构即最终如图1所示的外形结构。

第三步：根据所设计的抛物面配光底板2和塑料基座1的形状，制作注塑模具，采用均匀混合一定比例石墨烯的高导热塑料进行注塑成型。

第四步：结合第一步中的模拟仿真结果设计电路布线图，利用机械加压法做出石墨烯-碳纳米管。

第五步：对塑料基座1进行表面处理，所述表面处理，是对塑料基座1表面进行电晕放电活化处理，并采用真空镀膜将石墨烯-碳纳米管铺设于其表面上。

本实用新型的实施方式并不受所述实施的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种结合抛物面配光底板的塑料散热器,其特征在于：包括塑料基座，所述塑料基座的表面设有配光底板，所述配光底板形成为塑料基座上的抛物面凹槽，所述配光底板与塑料基座一体成型；所述配光底板的表面设有用于电连接LED发光元件的线路层。

2.根据权利要求1所述的塑料散热器，其特征在于：所述塑料基座的外向周均匀分布有散热肋片，散热肋片与塑料基座一体成型。

3.根据权利要求2所述的塑料散热器，其特征在于：所述散热肋片的形状呈梭型。

4.根据权利要求1所述的塑料散热器，其特征在于：所述线路层设于配光底板抛物型表面的焦点线的下方。

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