CN214501101U - 一种汽车灯具散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为了克服现有技术中采用LED光源的前组合灯工作时产生热量较高，常见散热方案无法实现轻量化、高散热效率、成型方便和透光性良好保持等优点兼顾的技术问题，提供一种汽车灯具散热结构，包括基板，基板一侧安装有LED光源，基板远离LED光源的一侧设有散热件，散热件与基板之间设有导热层，导热层由导热硅脂制成，散热件由导热塑料制成。本申请所述散热结构实现前组合灯的轻量化，降低生产成本，在提升LED散热器生产效率同时给予LED散热器结构设计更高的自由度。

Description

一种汽车灯具散热结构

技术领域

本实用新型涉及汽车灯具加工技术领域，特别是涉及一种汽车灯具散热结构。

背景技术

前组合灯作为汽车上的一个重要组成部分，主要用于夜间照明，给驾驶员提供良好的照明，了解道路交通情况，从而减少交通事故发生的概率。随着社会的进步发展，消费者对于前组合灯照明效果的要求越来越高，因此近几年LED光源被主流车企广泛应用于前组合灯中。

问题在于，LED功率大且其电能转化为光能只有30％左右，其他电能转换为热能，故而由LED制成的前组合灯点亮时热量较高，设计时需要将LED焊接在基板上，然后再装配至另外设计的散热器，才能保证充分的散热。当下前组合灯散热器主要使用铝或者铝合金产品使用冲压、机加工或压铸工艺实现。铝或者铝合金产品本身原材料价格高，且密度较大，往往使得散热器在前组合灯中占据了相当比重的质量；成型加工不便，往往一个产品需要多道工序才能完成；与无法进行较为复杂的结构设计，限制了产品设计的自由度。

申请号为CN201420801954.8的中国专利公开了一种LED车灯，包括LED灯罩和LED芯片；LED驱动电路，用于驱动所述LED灯；以及孔状基板，所述孔状基板上交错排列着LED基座和通风孔，所述孔状基板由散热材料制成，所述LED灯布置在所述LED基座的第一面，所述LED基座的第二面上具有不平坦的结构，其中，所述不平坦结构选自下列结构：放射状排列的散热片、平行排列的散热片、交叉排列的散热片、散热针。

上述专利通过在基板上开设通风孔实现对LED灯的良好散热，问题在于，外部环境中灰尘等杂物易通过通风孔进入灯罩内，长时间使用后车灯的透光性减弱，照明效果下降。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中采用LED光源的前组合灯工作时产生热量较高，常见散热方案无法实现轻量化、高散热效率、成型方便和透光性良好保持等优点兼顾的技术问题，提供一种汽车灯具散热结构，所述散热结构实现前组合灯的轻量化，降低生产成本，在提升LED散热器生产效率同时给予LED散热器结构设计更高的自由度。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种汽车灯具散热结构，包括基板，基板一侧安装有LED光源，基板远离LED光源的一侧设有散热件，散热件与基板之间设有导热层，导热层由导热硅脂制成，散热件由导热塑料制成。

为了实现汽车前组合灯轻量化，降低生产成本，提高LED散热器生产效率同时给予LED散热器结构设计更高的自由度，本申请提供了一种前组合灯散热方案，该方案中使用导热塑料制备散热件。导热塑料原材料成本相对于铝或者铝合金产品大幅降低，实现了单件产品原材料大幅降本；相对于铝或者铝合金产品密度低40％～50％，即相当于相同体积的产品减重40％～50％，有效减轻了前组合灯整灯重量；导热塑料成型加工方便，采用与普通塑料相同的注塑工艺，不需要二次加工，因此不仅提高了生产效率，降低生产成本，而且还减少了原材料浪费；导热塑料能够进行较为复杂的结构设计，为工程师在进行设计时提供了自由度。

作为优选，基板通过自攻螺钉与散热件相连。基板与散热件可拆卸连接，便于LED光源的检修更换。

作为优选，导热层敷设在散热件表面，导热层的厚度为0.09mm～0.11mm。

作为优选，所述基板的制备材料为铜或铝。基板作为LED光源的直接承载件，需要在具备一定结构强度同时具备良好的导热性能，同时基于轻量化的设计需求，综合考量下选用铜或铝制备较佳。

作为优选，散热件包括本体和凸台，凸台位于本体靠近LED光源的一侧，基板与凸台可拆卸连接。布置的凸台的目的有两个，其一是便于基板的安装定位，凸台具有区别于本体的标示性；其二是扩大本体与LED光源之间的距离，当LED光源产生的热量经基板传导至散热件再经其向外传导时，散热件升温，升温后的散热件向外辐射热量，当LED光源与本体之间的距离较小时，散热件辐射出的热量对LED光源的降温逆向影响，本申请通过凸台将LED光源与本体的距离增大，凸台面积与基板面积相近且其是热量自基板至本体的流通通道，凸台热辐射对LED光源影响较小，此时由于本体与LED光源之间距离增大，本体热辐射大量耗散在空气中，从而有效降低散热件辐射出的热量对LED光源的降温逆向影响程度，LED光源的散热效率提升。

作为优选，所述导热塑料包括基体和填料，基体包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等，填料包括AlN、SiC、、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等。

作为优选，散热件的长度大于基板的长度，散热件沿其长度方向包括冷端和热端，基板与所述热端相连，导热层的长度大于基板的长度，导热层的长度小于散热件的长度。本申请中载有LED光源的基板仅安装在散热件的一端，散热件的另一端向外延伸形成冷端，在进行散热时，冷端处于较低温度，靠近LED光源的热端处于较高温度，通过增大散热件与基板的尺寸比，使得热端——冷端之间的温差显著提升，此时热量自热端向冷端扩散的效率大幅提升，LED光源的散热效率同步提升。

作为优选，基板包括吸热层和集热层，吸热层靠近所述LED光源，所述吸热层包括金属纳米球或氧化纳米球，所述集热层为石墨烯或氧化石墨烯。传统的基板为一体式结构，在将LED光源上的热量向散热件传导时，基板仅作为热量迁移的通道，当基板温升至与LED光源相近时，基板近似停止对LED光源产生热量的迁移，当基板温度下降后这一热量迁移过程继续实现，这导致LED光源上存在热量大量集聚的时间段，易对LED光源的使用寿命造成不利影响。本申请中基板包括吸热层和集热层，吸热层具备高导热效率，金属纳米球或氧化纳米球对温差导热的依赖较低，集热层实现热量自基板至散热件的快速迁移，保证基板内部始终存在热量迁移阶梯，从而避免LED光源上热量的大量集聚。

作为优选，所述LED光源为板状结构。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：(1)本申请可实现汽车前组合灯轻量化，降低生产成本；(2)提高LED散热器生产效率；(3)给予LED散热器结构设计更高的自由度；(4)热端——冷端之间的温差显著提升，此时热量自热端向冷端扩散的效率大幅提升，LED光源的散热效率同步提升；(5)集热层实现热量自基板至散热件的快速迁移，保证基板内部始终存在热量迁移阶梯，从而避免LED光源上热量的大量集聚。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A区域的局部放大图。

图中：

基板1，LED光源2，散热件3，本体301，凸台302，导热层4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1和图2所示，一种汽车灯具散热结构，包括基板1，基板一侧安装有LED光源2，基板远离LED光源的一侧设有散热件3，散热件与基板之间设有导热层4，导热层由导热硅脂制成，散热件由导热塑料制成；基板通过自攻螺钉与散热件相连；导热层敷设在散热件表面，导热层的厚度为0.09mm～0.11mm；所述基板的制备材料为铜或铝；散热件包括本体301和凸台302，凸台位于本体靠近LED光源的一侧，基板与凸台可拆卸连接；所述导热塑料包括基体和填料，基体包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等，填料包括AlN、SiC、、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等；散热件的长度大于基板的长度，散热件沿其长度方向包括冷端和热端，基板与所述热端相连，导热层的长度大于基板的长度，导热层的长度小于散热件的长度，所述LED光源为板状结构。

本申请提供一种汽车灯具散热结构，可分为LED光源板和散热件两部分，LED光源板包括下方的基板和基板上的LED光源，散热件自上而下包括凸台和本体，基板安装在凸台上，在安装之前，需要在凸台对应基板的安装面上均匀敷设导热硅脂，导热硅脂的厚度约为0.1mm左右，完成敷设后将LED光源板通过自攻螺钉装配在散热件上，位于基板与凸台之间的导热硅脂构成导热层。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，区别点在于，基板包括吸热层和集热层，吸热层靠近所述LED光源，所述吸热层包括金属纳米球或氧化纳米球，所述集热层为石墨烯或氧化石墨烯。

传统的基板为一体式结构，在将LED光源上的热量向散热件传导时，基板仅作为热量迁移的通道，当基板温升至与LED光源相近时，基板近似停止对LED光源产生热量的迁移，当基板温度下降后这一热量迁移过程继续实现，这导致LED光源上存在热量大量集聚的时间段，易对LED光源的使用寿命造成不利影响。本申请中基板包括吸热层和集热层，吸热层具备高导热效率，金属纳米球或氧化纳米球对温差导热的依赖较低，集热层实现热量自基板至散热件的快速迁移，保证基板内部始终存在热量迁移阶梯，从而避免LED光源上热量的大量集聚。

Claims (8)

1.一种汽车灯具散热结构，其特征在于，包括基板，基板一侧安装有LED光源，基板远离LED光源的一侧设有散热件，散热件与基板之间设有导热层，导热层由导热硅脂制成，散热件由导热塑料制成。

2.根据权利要求1所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，基板通过自攻螺钉与散热件相连。

3.根据权利要求1所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，导热层敷设在散热件表面，导热层的厚度为0.09mm~0.11mm。

4.根据权利要求1所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，所述基板的制备材料为铜或铝。

5.根据权利要求1所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，散热件包括本体和凸台，凸台位于本体靠近LED光源的一侧，基板与凸台可拆卸连接。

6.根据权利要求1或2或3或4所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，散热件的长度大于基板的长度，散热件沿其长度方向包括冷端和热端，基板与所述热端相连，导热层的长度大于基板的长度，导热层的长度小于散热件的长度。

7.根据权利要求5所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，基板包括吸热层和集热层，吸热层靠近所述LED光源，所述吸热层包括金属纳米球或氧化纳米球，所述集热层为石墨烯或氧化石墨烯。

8.根据权利要求2或3或4或5所述一种汽车灯具散热结构，其特征在于，所述LED光源为板状结构。

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