Led灯散热结构的制作方法
Led灯散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及散热技术领域，尤其特别是涉及一种LED灯散热结构。
【背景技术】
[0002]随着高科技的蓬勃发展，电子产品日趋智能及复杂化，电子元件的体积趋于微小化，单位面积上的密集度也愈来愈高。而这种情况带来的直接影响是电子产品在运行过程中产生的热量越来越大。倘若没有良好的散热方式来排除电子所产生的热，这些过高的温度将导致电子元件产生电子游离与热应力等现象，造成整体的稳定性降低，以及缩短电子元件本身的寿命。因此，如何排除这些热量以避免电子元件的过热，一直都是不容忽视的问题。
[0003]例如中国专利CN201420745979.0，一种芯片散热片，包括导热基板，所述导热基板的两侧伸设多排散热片，所述散热片向上垂直折弯后，并连接一个弧形折弯后，向下延伸，构成一个倒“U”形散热曲形片；所述导热基板的一端部底部散热片向端部方向延伸后，并向上伸展，形成有卡勾的安装卡脚。所述导热基板、散热片或安装卡脚由铝合金材质一体冲压成型而成。本实用新型采用两排散热片，散热片弯曲成倒“U”形散热曲形片，增加了产品表面积，节约产品占用的空间，更方便空气流动，这样保证具有较好的散热效果。
[0004]又如，中国专利CN201310242060.X，一种LED芯片U型管散热节能灯，包括:U型发光散热组件、主体散热器电源灯头组件和电源，其中U型发光散热组件包括:u型扩散罩，灯板和U型导热管，U型扩散罩与U型导热管形成粘接，灯板与电源焊接，U型导热管与主体散热器电源灯头组件连接。还公开了其制造方法，其特征在于，包括以下步骤:锁紧、焊接、点亮测试、胶合。本发明通过整合光学与特殊U型散热设计实现了大于180度出光的效果及更好的散热性能。
[0005]又如，中国专利CN201110291860.1公开了一种散热性能优良的芯片封装结构，该芯片封装结构主要包括基板、芯片、引脚体、封胶体和散热装置，所述的芯片设置在基板上方，并完全处于封胶体内部，通过导线与引脚体一端产生电性相连，所述的引脚体的另一端伸出封胶体，与外置的电路板相连，所述的散热装置设置在芯片上方，一端与芯片上表面接触，另一端伸出封胶体外进行散热。本发明揭示了一种散热性能优良的芯片封装结构，该芯片封装结构内置的散热装置能将封胶体内芯片所释放的热量进行有效的传导并散发，确保了芯片的高效运行。
[0006]但是现有技术中的电子器件散热基本上还是通过导热体以及散热片之间的热传导来完成的，散热效果并不是很理想，所以提供一种新的散热装置是必需的。
【发明内容】
[0007]基于此，有必要针对上述问题，提供一种散热性能较好、散热效率较高的散热装置。
[0008]—种LED灯散热结构，其包括:散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；盖体，其固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；
[0009]散热片，所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。
[0010]在其中一个实施例中，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布。
[0011 ] 在其中一个实施例中，所述盲孔为圆形。
[0012]在其中一个实施例中，各所述盲孔的深度相同。
[0013]在其中一个实施例中，各所述盲孔的半径均相同。
[0014]在其中一个实施例中，多个所述盲孔的圆心连线形成圆。
[0015]在其中一个实施例中，各所述盲孔之间相互贯通形成环形通道。
[0016]在其中一个实施例中，所述散热壳体的所述第一表面凹陷形成凹槽，所述盖体容置于所述凹槽内。
[0017]在其中一个实施例中，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体。
[0018]在其中一个实施例中，所述盖体与所述散热壳体之间还设有密封胶层。
[0019]上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一实施例中LED灯散热结构的爆炸结构示意图；
[0021]图2为本发明另一实施例中LED灯散热结构的爆炸剖视结构示意图；
[0022]图3为本发明另一实施例中LED灯散热结构的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]本发明提供一种LED灯散热结构，其包括:散热壳体，盖体及散热片散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；所述盖体固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。
[0029]请参阅图1，LED灯散热结构100，包括:散热壳体110，盖体120及散热片130，散 热壳体110包括第一表面111及与第一表面111相对设置的第二表面112，散热壳体110的第一表面111的中间位置开设有通孔113以及环绕通孔113周边的多个盲孔114，通孔113的第一端位于所述散热壳体110的第一表面111的中间位置，第二端位于散热壳体110的第二表面112，盲孔114内填充有散热液体。盖体120固定连接于散热壳体110，且与盲孔112形成封闭区域，散热片130以辐射状均匀地设置于散热壳体110的外周。上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
[0030]为了实现热量的均匀分布，例如，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布，又如，多个所述盲孔的形状及大小均相同，这样，有助于实现热量的均匀分布。又如，设置多组盲孔，每组盲孔中的各盲孔的形状及大小均相同，相异组的各盲孔形状及大小相异。优选的，远离所述通孔处的盲孔，其容积大于靠近所述通孔处的盲孔。这样，可以获得更均匀的散热效果。
[0031]为了增加盲孔内散热液体与散热壳体的接触面积，以提高散热效率，例如，所述盲孔为圆柱结构，由于在同等体积的情况下，圆柱体的表面积较大，这样，可以增大散热液体与散热壳体的接触面积，提高散热装置的散热效率。
[0032]进一步地，为了便于散热壳体的生产过程，以及热量的均匀分布，例如，各所述盲孔的半径相同，又如，各所述盲孔的深度相同，又如，所述盲孔的圆心连线形成圆，这样，可以方便散热壳体的生产制作过程，同时还有助于实现热量的均匀分布。
[0033]在本实施例中，所述散热液体为所述盲孔容积的50%?100%，所述散热液体在标准大气压下沸点彡70°C、热容彡3X 13J/(kg-0C) ο优选的，所述散热液体为蒸馏水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮、庚烷或导热油中的至少一种，例如，所述散热液体为蒸馏水和乙醇的混合物。又如，所述散热液体包括如下质量份的各组分:蒸馏水:75份?78份，乙醇:22份?25份，氯化钠:0.5份?I份，硝酸钠:0.5份?1.5份，过硼酸钠:0.5份?1.5份，苯并三氮唑:0.2份?0.5份，当散热液体的温度超过30°C时，稀释在蒸馏水中的乙醇发生气化而使蒸馏水逐渐气化，气化的乙醇和蒸馏水在密封的盲孔内反复地进行蒸发冷凝并与容置腔的内壁进行热交换，而氯化钠的加入又可以降低乙醇和蒸馏水的沸点，因此可以加快蒸馏水以及乙醇的蒸发及冷凝的循环周期，并且可以防止在温度较低的时候，蒸馏水发生凝固，硝酸钠及苯并三氮唑的复配可作为腐蚀抑制剂或缓蚀剂，其可以在盲孔的内壁的表面形成均匀的钝化层和有机膜层，阻止腐蚀反应的进一步发生，另外，过硼酸钠的加入可以起到抗冻抑制剂及除垢的作用。
[0034]优选的，所述散热液体还包括质量份为5份?25份的导热微粒。进一步的，导热微粒包括纳米级金属粉末及纳米碳材料颗粒。进一步的，导热微粒为纳米铜粉、碳纳米球或碳纳米管等。通过加入导热微粒，可以进一步提高LED散热结构的散热效率。
[0035]进一步地，为了避免散热液体在反复受热、蒸发冷凝过程中与散热壳体中盲孔的内壁发生化学反应，例如，所述散热壳体的材质与散热液体适配，即，散热壳体的材质与散热液体不发生化学反应。又如，所述散热壳体由铝合金制成，所述铝合金包括如下质量份的各组分组成:销:80.2份?89.5份；镁:10.3份?15.1份；娃:0.5份?1.5份；铜:1.2份?3.5份；锰:0.2份?1.0份；镍:2.3份?4.6份；钼:0.1份?0.5份；锆:0.2份?0.5份；上述铝合金主要由铝、镁制成，不仅可以使制备的基材的质量较轻，导热性较好，而且硅、铜、锰、镍、钼的加入可以使盲孔的内壁具有较大的强度，此外，锆的加入可提高容置腔内壁的耐疲劳特性及耐腐蚀性能，但是锆的含量大于0.5份时，其耐腐蚀性能并不会提高较小，而且会影响材料的屈服度及其他机械力学性能。
[0036]进一步地，所述散热壳体的所述盲孔的内壁设有保护层，又如，所述保护层包括石墨、纳米碳材、类金刚石等碳材料，化学物理性质温度，导热性好。又如，所述保护层为设于所述盲孔内壁上的类金刚石(DLC)涂层，又如，所述类金刚石涂层与所述盲孔内壁还设有起固附作用的铬涂层，以使类金刚石涂层与盲孔的内壁具有较强的结合力。优选的，所述类金刚石涂层的厚度为1.0?2.0微米，铬涂层的厚度为10?40纳米。又如，所述类金刚石涂层的成分包括20 %?60 %的石墨相及80 %?40 %的金刚石相。
[0037]进一步地，所述散热壳体由导热聚酰胺复合材料制成，所述导热聚酰胺复合材料包括以下重量份的各组分制成:聚酰胺树脂:20.6份?45.2份，导热填料:60.2份?75.8份，抗氧剂:0.2份?0.3份，偶联剂:0.5份?0.7份，助剂:0.8份?1.2份，润滑剂:0.2份?0.4份，流平剂:0.3份?0.6份。又如，所述导热填料为碳化硅、氧化铝、石墨、氮化硼或氮化铝中的至少一种。又如，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂。又如，所述钛酯类偶联剂为异丙基三硬酯酸钛酸酯，所述硅烷类偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。又如，所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的复配物，受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的重量份之比为1:1?2。又如，所述的受阻酚类主抗氧剂为抗氧剂N，N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述亚磷酸酯类辅助抗氧剂为抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或者抗氧剂4，4’-[1，Γ-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4- 二叔丁苯基]酯。又如，所述润滑剂为硅酮或N，N’ -乙撑双硬脂酰胺。又如，所述流平剂为有机硅类流平剂。上述散热壳体，由于采用聚酰胺树脂材料与导热填料为原料，使其导热性好、力学强度较高，与传统的铝合金材料制成的散热壳体相比，其具有密度较低、重量较小、耐腐蚀、易加工、成本较低的优点。
[0038]进一步地，为了保证LED灯散热结构的机械性能，例如，所述散热壳体的壁厚为5?30毫米，又如，所述散热壳体的壁厚为10?20毫米，这样，可以保证LED灯散热结构具有较好的机械性能，同时避免散热壳体厚度较大阻碍热量的传递。
[0039]进一步地，为了提供散热效果，例如，各所述盲孔相互贯通形成环形通道，具体地，请参阅图2，散热壳体110的第一表面111形成环形槽115，当散热液体达到气化温度，散热液体的蒸汽将迅速充满整个环形槽，使散热壳体各处实现温度基本均匀分布，实现热量的快速分散及传输，进一步提高散热效率。
[0040]由于散热液体与散热壳体的接触仅是环形槽的侧壁，即，散热液体与散热体的接触面积只是该圆柱体的内表面的面积，为了进一步加大LED灯散热结构的散热效果，例如，所述环形槽的侧壁还设有若干辅助导热柱，又如，各个所述辅助导热柱的截面为弧形，又如，若干个所述辅助导热柱均匀分布于所述环形槽的侧壁，又如，若干所述辅助导热柱连续分布，通过设置辅助导热体，可以增加散热液体与散热壳体的接触面积，从而提高热传递效率，提高散热效果。
[0041]具体地，请参阅图3，环形槽115的侧壁设有若干辅助导热柱116，各个辅助导热柱116的截面为圆柱体，各个辅助导热柱116的大小及形状相同，均匀排布于环形槽115的内壁，且辅助导热柱116连续排列。这样，可以进一步增大散热液体与散热壳体的接触面积，提高散热效率，同时也可以避免占用环形槽内较大的空间而减少散热液体的体积。当然，辅助散热柱并不局限于 上述形状，例如，所述辅助导热柱的截面为三角形，又如，所述辅助导热柱的截面为梯形，又如，所述辅助导热柱的截面形状为矩形。
[0042]为了便于LED灯散热结构的生产制作过程，例如，所述辅助导热柱与所述散热壳体为一体成型结构，又如，所述辅助导热柱与所述散热体通过浇铸工艺形成一体成型结构，这样，可以方便LED灯散热结构的生产制作过程。
[0043]为了进一步增加对流传热面积，以提高对流传热的效率，提高散热效率，例如，所述通孔为圆形通孔。又如，所述通孔的面积占所述散热壳体的所述第一表面面积的40%?80%,优选的，所述通孔的圆形面积占所述散热壳体的所述第一表面面积的50%?60%，既可以使LED灯散热结构具有较强的机械稳定性，同时还可以提高散热面积，增大对流传热效率，从而提高散热性能。
[0044]进一步地，所述通孔的孔壁上设置有散热鳍片。例如，所述散热鳍片沿所述通孔的孔壁径向延伸。又如，所述散热鳍片为片状结构。又如，所述散热鳍片的宽度小于所述通孔的半径。又如，所述散热鳍片的宽度小于所述通孔半径的2/3。在LED灯散热结构的内部设置散热鳍片，增加了 LED灯散热结构中通孔内的散热面积，提高了热对流传递的散热效果。
[0045]又如，散热鳍片与散热壳体的材料相同，又如，散热鳍片与散热壳体为一体成型结构。又如，散热鳍片与散热壳体经铝挤加工工艺制得，制备方法简单，而且有利于增加散热片的强度。
[0046]又如，散热鳍片包括如下质量份的各组分:铝:92.1份?94.5份，硅:0.2份?1.5份、铜:0.05份?1.2份、锰:0.3份?1.8份、钛:0.03份?0.3份、铁:0?1.0份、络:0.03份?0.3份、锌:0.2份?1.0份、锆:0.03份?0.3份。上述散热鳍片主要由铝制成，不仅可以使散热鳍片质量较轻，导热性能较好，而且硅、铜、锰、钛、铁的加入可以使散热鳍片具有较大的强度，此外，铬、锌、锆的加入可提高散热翅片的耐疲劳特性，使散热翅片具有良好的力学性能。
[0047]请参阅图2，散热壳体110的第一表面111凹陷形成凹槽117，盖体120容置于所述凹槽117内。
[0048]进一步地，为了便于盖体与散热壳体的装配，例如，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体，又如，所述盖体的内壁设有内螺纹，所述散热壳体的对应位置设有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹配合连接，又如，所述盖体与所述散热壳体之间通过卡接密封连接，这样，可以方便盖体与散热壳体的装配。
[0049]为了更好地解决盖体与散热壳体之间的密封性问题，防止散热液体发生泄漏，例如，所述盖体与所述散热壳体的接口处设有密封胶层。通过设置密封胶层，可以提高盖体与散热壳体之间的密封性，防止散热液体发生泄漏。
[0050]例如，本发明一实施方式中的盖体，其包括如下质量份的各组分:铝:62.4份?90.1份，钇:11.3份?14.8份，钪:2.7份?13.5份，钛:0.5份?1.2份，钼:0.5份?1.5份，钒:0.3份?1.0份，锶:0.1份?1.2份，铍:0.6份?2.1份，上述盖体主要由铝制成，不仅可以使盖体的质量较轻，导热性能较好，而且，钇、钪、钛、钼、钒、锶、铍等属于过渡金属元素，耐高温且热阻小，热辐射能力高，吸收的热量能够迅速辐射散发。
[0051]优选的，所述盖体的厚度为3?8毫米，进一步地，所述盖体的厚度为2?6毫米，这样，盖体可将LED灯产生的热量快速传递至散热壳体，并通过散热壳体的气液两种散热通道散失至外界空气中，同时还可以保持较好的机械强度，避免外力撞击造成盖体的变形。
[0052]在本实施例中，所述盖体为环形，即，所述盖体在所述散热壳体的所述通孔对应处为空心结构，这样，不仅可以减轻盖体的质量，降低生产成本，同时，可以加快散热壳体通孔处气体流通速度，从而增大气体的对流传热效率。
[0053]为了进一步提高盖体的热量传输能力，例如，所述盖体上设有若干导热管，所述导热管插设于所述散热液体中，通过设置导热管，可以将盖体上的热量快速传输到散热液体中，进而被散热液体吸收，这样，可以加快盖体上热量的传输速度，提高散热效率。
[0054]进一步地，所述盖体与所述导热管为一体成型结构，加工工艺简单，成本较低。
[0055]为了进一步增大导热管与散热液体的接触面积，以提高热传导效率，例如，所述导热管为螺旋状结构，又如，所述导热管为波浪形结构，这样，可以增加导热管与液体的接触面积，从而增加热传导效率。
[0056]可以理解，由于导热管插设于散热液体中，因此导热管需要具有较好的抗腐蚀能力。例如，本发明一实施方式中的导热管，其包括如下质量份的各组分:铝:93.4份?95.8份，硅:0.05份?0.15份，锰:0.2份?0.5份，镁:1.0份?3.0份，镍:3.0份?6.0份，钛:0.02份?0.06份，锆:0.05份?0.15份，钪:0.1份?0.3份。由于加入了镍，镍原子可降低晶界和晶内的电位差，因此，提高了导热体的抗应力腐蚀能力，同时，也提高了导热体的强度、塑性和重复加载抗力。钪(Sc)在铝合金中形成析出相Al3Sc,其具有面心立方结构，晶格常数与α (Al)基体接近，稳定性高，不仅有强烈的时效硬化效果，而且具有高的热稳定性。因此，钪的加入，可以使合金组织得以细化，并为沉淀相提供形核核心，使沉淀相的析出由晶界逐渐扩展到α (Al)基体，更加弥散均匀，减小了晶界与晶内的电极电位差，形成均匀腐蚀，从而提高了合金的耐蚀性能。由于加入了锆(Zr)，而Zr和Al结合形成Al3Zr金属间化合物，这种金属间化合物有两种结构和形态:从熔体中直接析出的Al3Zr为四方结构，可显著细化合金的铸态晶粒；另一种是铸锭均匀化过程中析出的球形粒子，具有强烈抑制热加工过程中再结晶的作用；而且含Zr合金淬火敏感性不强，合金的淬透性提高，因此，锆的加入有效地提高了合金的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。
[0057]上述导热管，由于其包括铝、镍、镁、硅、锰、钛、锆、钪，这些元素相互作用，使得其不仅具有导热性能好，比表面积大的优点，同时具有抗腐蚀、高强度的特点。
[0058]为了进一步提高导热管的抗腐蚀能力，例如，所述导热管的外周设有抗腐蚀层，又如，抗腐蚀层与所述保护层的组成相同，又如，抗腐蚀层包括如下质量份的各组分:丙烯酸树醋:25份?30份，硝化棉树醋:25份-30份，醋酸丁醋:6份?8份，正丁醇:6份?8份，乙二醇乙醚:3份?4份，流平剂:1份?1.5份，消泡剂:1份?1.5份，无机填料20份?30份，其中无机填料包括氮化铝、氮化硼、氧化铝、碳化硅或铜粉，优选的，无机填料的粒径为0.5?3微米。硝化棉树脂的加入，不仅使其具有干燥快，而且具有较好的硬度和亮度平整光亮耐候性较好，无机填料的加入，可以使其具有较好的导热性能。优选的，抗腐蚀层的厚度为10?20微米，这样，可以使其具有较好的抗腐蚀能力，同时又能保持较高的导热系数。
[0059]例如，本发明一实施方式中的散热片，其包括如下质量份的各组分:石墨烯:20份?30份，碳纤维:20份?30份，聚酰胺树脂:40份?60份，水溶性硅酸盐:10份?20份，六方氮化硼:I份?8份，双马来酰亚胺:2份?5份，硅烷偶联剂:0.5份?2份，抗氧化剂:0.25份?I份。又如，所述抗氧化剂为双十二碳醇醋、双十四碳醇醋或双十八碳醇醋中的一种或多种。又如，所述水溶性硅酸盐为硅酸锂或硅酸钠。
[0060]上述石墨烯、碳纤维与聚酰胺混合，在高温条件下通过聚酰胺的共聚反应在一定程度上有序排列，形成散热通道，给予热量形成微通道吸收空气对流，产生较强的辐射传热效应，从而可以提高散热片的散热性能，且形成的散热片结构较蓬空，质量更轻。此外，由于添加了碳纤维，其表面保护性能和机械性能更好，例如，更抗氧化，更耐酸碱及更耐腐蚀。
[0061]优选的，所述散热片包括如下质量份的各组分:石墨烯:30 份?35份，碳纤维:25份?30份，聚酰胺:45份?50份，水溶性娃酸盐:15份?20份，六方氮化硼:4份?6份，双马来酰亚胺:3份?4份，娃烧偶联剂:1份?1.5份，抗氧化剂:0.5份?I份。
[0062]优选的，所述散热片包括如下质量份的各组分:石墨烯35份，碳纤维28份，聚酰胺45份，水溶性硅酸盐18份，六方氮化硼5份，双马来酰亚胺3.5份，硅烷偶联剂1.8份，抗氧化剂0.7份。
[0063]例如，石墨烯的粒径为10-50 μ m，碳纤维的粒径为20-30 μ m，六方氮化硼的粒径为 1-10 μπι。
[0064]上述散热片通过添加抗氧化剂能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚酰胺工程塑料的老化并延长其使用寿命，通过添加硅烷偶联剂及双马来酸亚胺，可以提高其他组分与聚酰胺的相容性，使其具有较好的力学性能和流动性，使聚酰胺进获得良好的表面质量及机械、热和电性能，通过添加六方氮化硼可以提高散热片的导热系数，使散热片具有较高辐射散热能力。
[0065]上述散热片，通过在聚酰胺中加入石墨烯片及碳纤维，利用石墨烯片及碳纤维具有密度小，导热性和散热性优良，及聚酰胺材料具有成本低、质量小且加工成型性能佳等优点，与传统铝合金散热片相比，其质量可大大减小，成本低、加工成型容易，同时其还具有散热性能好、韧性较大、耐高温及耐腐蚀等性能。
[0066]在本实施例中，散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周，即，散热片之间的间隔相等。由于相邻散热片之间的散热间距的较大时，会导致散热片的数量不够，影响散热效果，而相邻散热片之间的间距较小时，一方面，会增加材料的使用，增加制作成本，且增加整个散热器的重量，另一方面，较小的间距使形成供空气流动的通道太小，容易导致热量囤积，散热效果不理想，为了解决如何更好的达到散热效果的技术问题，例如，相邻所述散热片之间的间距为2?10毫米，又如，相邻所述散热片之间的间距为4?8毫米，又如，相邻所述散热片之间的间距为5?6毫米，又如，所述散热片的厚度为5?20毫米，又如，所述散热片的厚度为10?15毫米，这样，可以使散热器达到较佳的散热性能。优选的，散热片的宽度由顶部至底部的逐渐减小，又如，所述散热片的形成呈倒梯形，这样，可以进一步加快散热片的散热速度。
[0067]进一步的，所述散热片的两侧表面均设有波浪形的散热齿，又如，所述散热齿沿所述散热片的宽度方向延伸，又如，散热齿的厚度小于所述散热片的厚度，通过设置散热齿，可以增加散热面积，从而提高散热效率。
[0068]又如，所述散热片上间隔设有多个翅片和窗孔，具体的，所述窗孔是在散热片上间隔刻开口型刻痕，保留一边不制作刻痕，通过冲压在所述散热片上形成；所述翅片是在所述散热片上所述窗孔内保留的材料形成的；在垂直方向所述翅片与所述散热片之间形状锐角或者直角。通过在散热片片表面上开设窗孔，并保留窗孔的面积，在散热片表面上形成翅片，翅片在垂直方向上与散热片之间具有一定的角度，翅片向空气流动方向延伸增加散热面积；翅片的存在加强了空气在垂直方向、横向和纵向的流动的紊乱程度，破坏空气层流流动的层流底层，减少了传热热阻，提高了换热系数，获得更好的换热效果。
[0069]为了进一步增加散热壳体与散热片的接触面积，以提高LED灯散热结构的散热效率，例如，所述散热片为弧形结构，即，所述散热片与所述散热体的接触面为弧形，又如，所述散热片为S型结构，即，所述散热片与所述散热体的接触面为S型，这样，可以增加散热片与散热壳体的接触面积，提高LED灯散热结构的散热性能。
[0070]优选的，所述散热片的外周还设有散热罩，散热罩与所述散热片远离所述散热壳体的一端连接，即，所述散热片的一端与散热壳体连接，另一端与所述散热罩连接。通过设置散热罩，可以保护散热片，防止散热片因外力撞击发生变形折断，另外，可以防止灰尘等杂物落入散热片中而影响散热效果。
[0071]进一步地，散热罩与散热片为一体成型结构，例如，所述散热罩与所述散热片通过浇铸工艺形成一体成型结构，又如，所述散热罩与所述散热片通过铝挤形成一体成型结构，加工简单，生产成本较低。
[0072]上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
[0073]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0074]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种LED灯散热结构，其特征在于，包括: 散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体； 盖体，其固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域； 散热片，所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。2.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布O3.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盲孔为圆形。4.根据权利要求3所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔的深度相同。5.根据权利要求4所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔的半径均相同。6.根据权利要求5所述的LED灯散热结构，其特征在于，多个所述盲孔的圆心连线形成圆。7.根据权利要求6所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔之间相互贯通形成环形通道。8.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述散热壳体的所述第一表面凹陷形成凹槽，所述盖体容置于所述凹槽内。9.根据权利要求8所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体。10.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盖体与所述散热壳体之间还设有密封胶层。
【专利摘要】一种LED灯散热结构，其包括：散热壳体，盖体及散热片散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；所述盖体固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。上述LED灯散热结构，通过在环周壁设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀地被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。
【IPC分类】H01L33/64, F21V29/56, F21Y101/02
【公开号】CN104900794
【申请号】CN201510342720
【发明人】叶伟炳
【申请人】东莞市闻誉实业有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及散热技术领域，尤其特别是涉及一种LED灯散热结构。
【背景技术】
[0002]随着高科技的蓬勃发展，电子产品日趋智能及复杂化，电子元件的体积趋于微小化，单位面积上的密集度也愈来愈高。而这种情况带来的直接影响是电子产品在运行过程中产生的热量越来越大。倘若没有良好的散热方式来排除电子所产生的热，这些过高的温度将导致电子元件产生电子游离与热应力等现象，造成整体的稳定性降低，以及缩短电子元件本身的寿命。因此，如何排除这些热量以避免电子元件的过热，一直都是不容忽视的问题。
[0003]例如中国专利CN201420745979.0，一种芯片散热片，包括导热基板，所述导热基板的两侧伸设多排散热片，所述散热片向上垂直折弯后，并连接一个弧形折弯后，向下延伸，构成一个倒“U”形散热曲形片；所述导热基板的一端部底部散热片向端部方向延伸后，并向上伸展，形成有卡勾的安装卡脚。所述导热基板、散热片或安装卡脚由铝合金材质一体冲压成型而成。本实用新型采用两排散热片，散热片弯曲成倒“U”形散热曲形片，增加了产品表面积，节约产品占用的空间，更方便空气流动，这样保证具有较好的散热效果。
[0004]又如，中国专利CN201310242060.X，一种LED芯片U型管散热节能灯，包括:U型发光散热组件、主体散热器电源灯头组件和电源，其中U型发光散热组件包括:u型扩散罩，灯板和U型导热管，U型扩散罩与U型导热管形成粘接，灯板与电源焊接，U型导热管与主体散热器电源灯头组件连接。还公开了其制造方法，其特征在于，包括以下步骤:锁紧、焊接、点亮测试、胶合。本发明通过整合光学与特殊U型散热设计实现了大于180度出光的效果及更好的散热性能。
[0005]又如，中国专利CN201110291860.1公开了一种散热性能优良的芯片封装结构，该芯片封装结构主要包括基板、芯片、引脚体、封胶体和散热装置，所述的芯片设置在基板上方，并完全处于封胶体内部，通过导线与引脚体一端产生电性相连，所述的引脚体的另一端伸出封胶体，与外置的电路板相连，所述的散热装置设置在芯片上方，一端与芯片上表面接触，另一端伸出封胶体外进行散热。本发明揭示了一种散热性能优良的芯片封装结构，该芯片封装结构内置的散热装置能将封胶体内芯片所释放的热量进行有效的传导并散发，确保了芯片的高效运行。
[0006]但是现有技术中的电子器件散热基本上还是通过导热体以及散热片之间的热传导来完成的，散热效果并不是很理想，所以提供一种新的散热装置是必需的。
【发明内容】
[0007]基于此，有必要针对上述问题，提供一种散热性能较好、散热效率较高的散热装置。
[0008]—种LED灯散热结构，其包括:散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；盖体，其固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；
[0009]散热片，所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。
[0010]在其中一个实施例中，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布。
[0011 ] 在其中一个实施例中，所述盲孔为圆形。
[0012]在其中一个实施例中，各所述盲孔的深度相同。
[0013]在其中一个实施例中，各所述盲孔的半径均相同。
[0014]在其中一个实施例中，多个所述盲孔的圆心连线形成圆。
[0015]在其中一个实施例中，各所述盲孔之间相互贯通形成环形通道。
[0016]在其中一个实施例中，所述散热壳体的所述第一表面凹陷形成凹槽，所述盖体容置于所述凹槽内。
[0017]在其中一个实施例中，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体。
[0018]在其中一个实施例中，所述盖体与所述散热壳体之间还设有密封胶层。
[0019]上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一实施例中LED灯散热结构的爆炸结构示意图；
[0021]图2为本发明另一实施例中LED灯散热结构的爆炸剖视结构示意图；
[0022]图3为本发明另一实施例中LED灯散热结构的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]本发明提供一种LED灯散热结构，其包括:散热壳体，盖体及散热片散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；所述盖体固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。
[0029]请参阅图1，LED灯散热结构100，包括:散热壳体110，盖体120及散热片130，散 热壳体110包括第一表面111及与第一表面111相对设置的第二表面112，散热壳体110的第一表面111的中间位置开设有通孔113以及环绕通孔113周边的多个盲孔114，通孔113的第一端位于所述散热壳体110的第一表面111的中间位置，第二端位于散热壳体110的第二表面112，盲孔114内填充有散热液体。盖体120固定连接于散热壳体110，且与盲孔112形成封闭区域，散热片130以辐射状均匀地设置于散热壳体110的外周。上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
[0030]为了实现热量的均匀分布，例如，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布，又如，多个所述盲孔的形状及大小均相同，这样，有助于实现热量的均匀分布。又如，设置多组盲孔，每组盲孔中的各盲孔的形状及大小均相同，相异组的各盲孔形状及大小相异。优选的，远离所述通孔处的盲孔，其容积大于靠近所述通孔处的盲孔。这样，可以获得更均匀的散热效果。
[0031]为了增加盲孔内散热液体与散热壳体的接触面积，以提高散热效率，例如，所述盲孔为圆柱结构，由于在同等体积的情况下，圆柱体的表面积较大，这样，可以增大散热液体与散热壳体的接触面积，提高散热装置的散热效率。
[0032]进一步地，为了便于散热壳体的生产过程，以及热量的均匀分布，例如，各所述盲孔的半径相同，又如，各所述盲孔的深度相同，又如，所述盲孔的圆心连线形成圆，这样，可以方便散热壳体的生产制作过程，同时还有助于实现热量的均匀分布。
[0033]在本实施例中，所述散热液体为所述盲孔容积的50%?100%，所述散热液体在标准大气压下沸点彡70°C、热容彡3X 13J/(kg-0C) ο优选的，所述散热液体为蒸馏水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮、庚烷或导热油中的至少一种，例如，所述散热液体为蒸馏水和乙醇的混合物。又如，所述散热液体包括如下质量份的各组分:蒸馏水:75份?78份，乙醇:22份?25份，氯化钠:0.5份?I份，硝酸钠:0.5份?1.5份，过硼酸钠:0.5份?1.5份，苯并三氮唑:0.2份?0.5份，当散热液体的温度超过30°C时，稀释在蒸馏水中的乙醇发生气化而使蒸馏水逐渐气化，气化的乙醇和蒸馏水在密封的盲孔内反复地进行蒸发冷凝并与容置腔的内壁进行热交换，而氯化钠的加入又可以降低乙醇和蒸馏水的沸点，因此可以加快蒸馏水以及乙醇的蒸发及冷凝的循环周期，并且可以防止在温度较低的时候，蒸馏水发生凝固，硝酸钠及苯并三氮唑的复配可作为腐蚀抑制剂或缓蚀剂，其可以在盲孔的内壁的表面形成均匀的钝化层和有机膜层，阻止腐蚀反应的进一步发生，另外，过硼酸钠的加入可以起到抗冻抑制剂及除垢的作用。
[0034]优选的，所述散热液体还包括质量份为5份?25份的导热微粒。进一步的，导热微粒包括纳米级金属粉末及纳米碳材料颗粒。进一步的，导热微粒为纳米铜粉、碳纳米球或碳纳米管等。通过加入导热微粒，可以进一步提高LED散热结构的散热效率。
[0035]进一步地，为了避免散热液体在反复受热、蒸发冷凝过程中与散热壳体中盲孔的内壁发生化学反应，例如，所述散热壳体的材质与散热液体适配，即，散热壳体的材质与散热液体不发生化学反应。又如，所述散热壳体由铝合金制成，所述铝合金包括如下质量份的各组分组成:销:80.2份?89.5份；镁:10.3份?15.1份；娃:0.5份?1.5份；铜:1.2份?3.5份；锰:0.2份?1.0份；镍:2.3份?4.6份；钼:0.1份?0.5份；锆:0.2份?0.5份；上述铝合金主要由铝、镁制成，不仅可以使制备的基材的质量较轻，导热性较好，而且硅、铜、锰、镍、钼的加入可以使盲孔的内壁具有较大的强度，此外，锆的加入可提高容置腔内壁的耐疲劳特性及耐腐蚀性能，但是锆的含量大于0.5份时，其耐腐蚀性能并不会提高较小，而且会影响材料的屈服度及其他机械力学性能。
[0036]进一步地，所述散热壳体的所述盲孔的内壁设有保护层，又如，所述保护层包括石墨、纳米碳材、类金刚石等碳材料，化学物理性质温度，导热性好。又如，所述保护层为设于所述盲孔内壁上的类金刚石(DLC)涂层，又如，所述类金刚石涂层与所述盲孔内壁还设有起固附作用的铬涂层，以使类金刚石涂层与盲孔的内壁具有较强的结合力。优选的，所述类金刚石涂层的厚度为1.0?2.0微米，铬涂层的厚度为10?40纳米。又如，所述类金刚石涂层的成分包括20 %?60 %的石墨相及80 %?40 %的金刚石相。
[0037]进一步地，所述散热壳体由导热聚酰胺复合材料制成，所述导热聚酰胺复合材料包括以下重量份的各组分制成:聚酰胺树脂:20.6份?45.2份，导热填料:60.2份?75.8份，抗氧剂:0.2份?0.3份，偶联剂:0.5份?0.7份，助剂:0.8份?1.2份，润滑剂:0.2份?0.4份，流平剂:0.3份?0.6份。又如，所述导热填料为碳化硅、氧化铝、石墨、氮化硼或氮化铝中的至少一种。又如，所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂。又如，所述钛酯类偶联剂为异丙基三硬酯酸钛酸酯，所述硅烷类偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。又如，所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的复配物，受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的重量份之比为1:1?2。又如，所述的受阻酚类主抗氧剂为抗氧剂N，N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述亚磷酸酯类辅助抗氧剂为抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或者抗氧剂4，4’-[1，Γ-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4- 二叔丁苯基]酯。又如，所述润滑剂为硅酮或N，N’ -乙撑双硬脂酰胺。又如，所述流平剂为有机硅类流平剂。上述散热壳体，由于采用聚酰胺树脂材料与导热填料为原料，使其导热性好、力学强度较高，与传统的铝合金材料制成的散热壳体相比，其具有密度较低、重量较小、耐腐蚀、易加工、成本较低的优点。
[0038]进一步地，为了保证LED灯散热结构的机械性能，例如，所述散热壳体的壁厚为5?30毫米，又如，所述散热壳体的壁厚为10?20毫米，这样，可以保证LED灯散热结构具有较好的机械性能，同时避免散热壳体厚度较大阻碍热量的传递。
[0039]进一步地，为了提供散热效果，例如，各所述盲孔相互贯通形成环形通道，具体地，请参阅图2，散热壳体110的第一表面111形成环形槽115，当散热液体达到气化温度，散热液体的蒸汽将迅速充满整个环形槽，使散热壳体各处实现温度基本均匀分布，实现热量的快速分散及传输，进一步提高散热效率。
[0040]由于散热液体与散热壳体的接触仅是环形槽的侧壁，即，散热液体与散热体的接触面积只是该圆柱体的内表面的面积，为了进一步加大LED灯散热结构的散热效果，例如，所述环形槽的侧壁还设有若干辅助导热柱，又如，各个所述辅助导热柱的截面为弧形，又如，若干个所述辅助导热柱均匀分布于所述环形槽的侧壁，又如，若干所述辅助导热柱连续分布，通过设置辅助导热体，可以增加散热液体与散热壳体的接触面积，从而提高热传递效率，提高散热效果。
[0041]具体地，请参阅图3，环形槽115的侧壁设有若干辅助导热柱116，各个辅助导热柱116的截面为圆柱体，各个辅助导热柱116的大小及形状相同，均匀排布于环形槽115的内壁，且辅助导热柱116连续排列。这样，可以进一步增大散热液体与散热壳体的接触面积，提高散热效率，同时也可以避免占用环形槽内较大的空间而减少散热液体的体积。当然，辅助散热柱并不局限于 上述形状，例如，所述辅助导热柱的截面为三角形，又如，所述辅助导热柱的截面为梯形，又如，所述辅助导热柱的截面形状为矩形。
[0042]为了便于LED灯散热结构的生产制作过程，例如，所述辅助导热柱与所述散热壳体为一体成型结构，又如，所述辅助导热柱与所述散热体通过浇铸工艺形成一体成型结构，这样，可以方便LED灯散热结构的生产制作过程。
[0043]为了进一步增加对流传热面积，以提高对流传热的效率，提高散热效率，例如，所述通孔为圆形通孔。又如，所述通孔的面积占所述散热壳体的所述第一表面面积的40%?80%,优选的，所述通孔的圆形面积占所述散热壳体的所述第一表面面积的50%?60%，既可以使LED灯散热结构具有较强的机械稳定性，同时还可以提高散热面积，增大对流传热效率，从而提高散热性能。
[0044]进一步地，所述通孔的孔壁上设置有散热鳍片。例如，所述散热鳍片沿所述通孔的孔壁径向延伸。又如，所述散热鳍片为片状结构。又如，所述散热鳍片的宽度小于所述通孔的半径。又如，所述散热鳍片的宽度小于所述通孔半径的2/3。在LED灯散热结构的内部设置散热鳍片，增加了 LED灯散热结构中通孔内的散热面积，提高了热对流传递的散热效果。
[0045]又如，散热鳍片与散热壳体的材料相同，又如，散热鳍片与散热壳体为一体成型结构。又如，散热鳍片与散热壳体经铝挤加工工艺制得，制备方法简单，而且有利于增加散热片的强度。
[0046]又如，散热鳍片包括如下质量份的各组分:铝:92.1份?94.5份，硅:0.2份?1.5份、铜:0.05份?1.2份、锰:0.3份?1.8份、钛:0.03份?0.3份、铁:0?1.0份、络:0.03份?0.3份、锌:0.2份?1.0份、锆:0.03份?0.3份。上述散热鳍片主要由铝制成，不仅可以使散热鳍片质量较轻，导热性能较好，而且硅、铜、锰、钛、铁的加入可以使散热鳍片具有较大的强度，此外，铬、锌、锆的加入可提高散热翅片的耐疲劳特性，使散热翅片具有良好的力学性能。
[0047]请参阅图2，散热壳体110的第一表面111凹陷形成凹槽117，盖体120容置于所述凹槽117内。
[0048]进一步地，为了便于盖体与散热壳体的装配，例如，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体，又如，所述盖体的内壁设有内螺纹，所述散热壳体的对应位置设有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹配合连接，又如，所述盖体与所述散热壳体之间通过卡接密封连接，这样，可以方便盖体与散热壳体的装配。
[0049]为了更好地解决盖体与散热壳体之间的密封性问题，防止散热液体发生泄漏，例如，所述盖体与所述散热壳体的接口处设有密封胶层。通过设置密封胶层，可以提高盖体与散热壳体之间的密封性，防止散热液体发生泄漏。
[0050]例如，本发明一实施方式中的盖体，其包括如下质量份的各组分:铝:62.4份?90.1份，钇:11.3份?14.8份，钪:2.7份?13.5份，钛:0.5份?1.2份，钼:0.5份?1.5份，钒:0.3份?1.0份，锶:0.1份?1.2份，铍:0.6份?2.1份，上述盖体主要由铝制成，不仅可以使盖体的质量较轻，导热性能较好，而且，钇、钪、钛、钼、钒、锶、铍等属于过渡金属元素，耐高温且热阻小，热辐射能力高，吸收的热量能够迅速辐射散发。
[0051]优选的，所述盖体的厚度为3?8毫米，进一步地，所述盖体的厚度为2?6毫米，这样，盖体可将LED灯产生的热量快速传递至散热壳体，并通过散热壳体的气液两种散热通道散失至外界空气中，同时还可以保持较好的机械强度，避免外力撞击造成盖体的变形。
[0052]在本实施例中，所述盖体为环形，即，所述盖体在所述散热壳体的所述通孔对应处为空心结构，这样，不仅可以减轻盖体的质量，降低生产成本，同时，可以加快散热壳体通孔处气体流通速度，从而增大气体的对流传热效率。
[0053]为了进一步提高盖体的热量传输能力，例如，所述盖体上设有若干导热管，所述导热管插设于所述散热液体中，通过设置导热管，可以将盖体上的热量快速传输到散热液体中，进而被散热液体吸收，这样，可以加快盖体上热量的传输速度，提高散热效率。
[0054]进一步地，所述盖体与所述导热管为一体成型结构，加工工艺简单，成本较低。
[0055]为了进一步增大导热管与散热液体的接触面积，以提高热传导效率，例如，所述导热管为螺旋状结构，又如，所述导热管为波浪形结构，这样，可以增加导热管与液体的接触面积，从而增加热传导效率。
[0056]可以理解，由于导热管插设于散热液体中，因此导热管需要具有较好的抗腐蚀能力。例如，本发明一实施方式中的导热管，其包括如下质量份的各组分:铝:93.4份?95.8份，硅:0.05份?0.15份，锰:0.2份?0.5份，镁:1.0份?3.0份，镍:3.0份?6.0份，钛:0.02份?0.06份，锆:0.05份?0.15份，钪:0.1份?0.3份。由于加入了镍，镍原子可降低晶界和晶内的电位差，因此，提高了导热体的抗应力腐蚀能力，同时，也提高了导热体的强度、塑性和重复加载抗力。钪(Sc)在铝合金中形成析出相Al3Sc,其具有面心立方结构，晶格常数与α (Al)基体接近，稳定性高，不仅有强烈的时效硬化效果，而且具有高的热稳定性。因此，钪的加入，可以使合金组织得以细化，并为沉淀相提供形核核心，使沉淀相的析出由晶界逐渐扩展到α (Al)基体，更加弥散均匀，减小了晶界与晶内的电极电位差，形成均匀腐蚀，从而提高了合金的耐蚀性能。由于加入了锆(Zr)，而Zr和Al结合形成Al3Zr金属间化合物，这种金属间化合物有两种结构和形态:从熔体中直接析出的Al3Zr为四方结构，可显著细化合金的铸态晶粒；另一种是铸锭均匀化过程中析出的球形粒子，具有强烈抑制热加工过程中再结晶的作用；而且含Zr合金淬火敏感性不强，合金的淬透性提高，因此，锆的加入有效地提高了合金的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。
[0057]上述导热管，由于其包括铝、镍、镁、硅、锰、钛、锆、钪，这些元素相互作用，使得其不仅具有导热性能好，比表面积大的优点，同时具有抗腐蚀、高强度的特点。
[0058]为了进一步提高导热管的抗腐蚀能力，例如，所述导热管的外周设有抗腐蚀层，又如，抗腐蚀层与所述保护层的组成相同，又如，抗腐蚀层包括如下质量份的各组分:丙烯酸树醋:25份?30份，硝化棉树醋:25份-30份，醋酸丁醋:6份?8份，正丁醇:6份?8份，乙二醇乙醚:3份?4份，流平剂:1份?1.5份，消泡剂:1份?1.5份，无机填料20份?30份，其中无机填料包括氮化铝、氮化硼、氧化铝、碳化硅或铜粉，优选的，无机填料的粒径为0.5?3微米。硝化棉树脂的加入，不仅使其具有干燥快，而且具有较好的硬度和亮度平整光亮耐候性较好，无机填料的加入，可以使其具有较好的导热性能。优选的，抗腐蚀层的厚度为10?20微米，这样，可以使其具有较好的抗腐蚀能力，同时又能保持较高的导热系数。
[0059]例如，本发明一实施方式中的散热片，其包括如下质量份的各组分:石墨烯:20份?30份，碳纤维:20份?30份，聚酰胺树脂:40份?60份，水溶性硅酸盐:10份?20份，六方氮化硼:I份?8份，双马来酰亚胺:2份?5份，硅烷偶联剂:0.5份?2份，抗氧化剂:0.25份?I份。又如，所述抗氧化剂为双十二碳醇醋、双十四碳醇醋或双十八碳醇醋中的一种或多种。又如，所述水溶性硅酸盐为硅酸锂或硅酸钠。
[0060]上述石墨烯、碳纤维与聚酰胺混合，在高温条件下通过聚酰胺的共聚反应在一定程度上有序排列，形成散热通道，给予热量形成微通道吸收空气对流，产生较强的辐射传热效应，从而可以提高散热片的散热性能，且形成的散热片结构较蓬空，质量更轻。此外，由于添加了碳纤维，其表面保护性能和机械性能更好，例如，更抗氧化，更耐酸碱及更耐腐蚀。
[0061]优选的，所述散热片包括如下质量份的各组分:石墨烯:30 份?35份，碳纤维:25份?30份，聚酰胺:45份?50份，水溶性娃酸盐:15份?20份，六方氮化硼:4份?6份，双马来酰亚胺:3份?4份，娃烧偶联剂:1份?1.5份，抗氧化剂:0.5份?I份。
[0062]优选的，所述散热片包括如下质量份的各组分:石墨烯35份，碳纤维28份，聚酰胺45份，水溶性硅酸盐18份，六方氮化硼5份，双马来酰亚胺3.5份，硅烷偶联剂1.8份，抗氧化剂0.7份。
[0063]例如，石墨烯的粒径为10-50 μ m，碳纤维的粒径为20-30 μ m，六方氮化硼的粒径为 1-10 μπι。
[0064]上述散热片通过添加抗氧化剂能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚酰胺工程塑料的老化并延长其使用寿命，通过添加硅烷偶联剂及双马来酸亚胺，可以提高其他组分与聚酰胺的相容性，使其具有较好的力学性能和流动性，使聚酰胺进获得良好的表面质量及机械、热和电性能，通过添加六方氮化硼可以提高散热片的导热系数，使散热片具有较高辐射散热能力。
[0065]上述散热片，通过在聚酰胺中加入石墨烯片及碳纤维，利用石墨烯片及碳纤维具有密度小，导热性和散热性优良，及聚酰胺材料具有成本低、质量小且加工成型性能佳等优点，与传统铝合金散热片相比，其质量可大大减小，成本低、加工成型容易，同时其还具有散热性能好、韧性较大、耐高温及耐腐蚀等性能。
[0066]在本实施例中，散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周，即，散热片之间的间隔相等。由于相邻散热片之间的散热间距的较大时，会导致散热片的数量不够，影响散热效果，而相邻散热片之间的间距较小时，一方面，会增加材料的使用，增加制作成本，且增加整个散热器的重量，另一方面，较小的间距使形成供空气流动的通道太小，容易导致热量囤积，散热效果不理想，为了解决如何更好的达到散热效果的技术问题，例如，相邻所述散热片之间的间距为2?10毫米，又如，相邻所述散热片之间的间距为4?8毫米，又如，相邻所述散热片之间的间距为5?6毫米，又如，所述散热片的厚度为5?20毫米，又如，所述散热片的厚度为10?15毫米，这样，可以使散热器达到较佳的散热性能。优选的，散热片的宽度由顶部至底部的逐渐减小，又如，所述散热片的形成呈倒梯形，这样，可以进一步加快散热片的散热速度。
[0067]进一步的，所述散热片的两侧表面均设有波浪形的散热齿，又如，所述散热齿沿所述散热片的宽度方向延伸，又如，散热齿的厚度小于所述散热片的厚度，通过设置散热齿，可以增加散热面积，从而提高散热效率。
[0068]又如，所述散热片上间隔设有多个翅片和窗孔，具体的，所述窗孔是在散热片上间隔刻开口型刻痕，保留一边不制作刻痕，通过冲压在所述散热片上形成；所述翅片是在所述散热片上所述窗孔内保留的材料形成的；在垂直方向所述翅片与所述散热片之间形状锐角或者直角。通过在散热片片表面上开设窗孔，并保留窗孔的面积，在散热片表面上形成翅片，翅片在垂直方向上与散热片之间具有一定的角度，翅片向空气流动方向延伸增加散热面积；翅片的存在加强了空气在垂直方向、横向和纵向的流动的紊乱程度，破坏空气层流流动的层流底层，减少了传热热阻，提高了换热系数，获得更好的换热效果。
[0069]为了进一步增加散热壳体与散热片的接触面积，以提高LED灯散热结构的散热效率，例如，所述散热片为弧形结构，即，所述散热片与所述散热体的接触面为弧形，又如，所述散热片为S型结构，即，所述散热片与所述散热体的接触面为S型，这样，可以增加散热片与散热壳体的接触面积，提高LED灯散热结构的散热性能。
[0070]优选的，所述散热片的外周还设有散热罩，散热罩与所述散热片远离所述散热壳体的一端连接，即，所述散热片的一端与散热壳体连接，另一端与所述散热罩连接。通过设置散热罩，可以保护散热片，防止散热片因外力撞击发生变形折断，另外，可以防止灰尘等杂物落入散热片中而影响散热效果。
[0071]进一步地，散热罩与散热片为一体成型结构，例如，所述散热罩与所述散热片通过浇铸工艺形成一体成型结构，又如，所述散热罩与所述散热片通过铝挤形成一体成型结构，加工简单，生产成本较低。
[0072]上述LED灯散热结构，通过在散热壳体上设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀的被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。而且利用液体的流动性，可以使热量快速均匀分散在散热壳体上，并通过散热片散失至空气中，由于散热壳体设有通孔，在散热壳体内部形成气流通道，使热量快速散失至外界空气中，实现了气液双重散热，散热效果较好，避免了 LED灯长期受高温的影响，保障LED正常工作，降低了光衰，延长LED工作寿命，从而提高LED灯的使用寿命。
[0073]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0074]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种LED灯散热结构，其特征在于，包括: 散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体； 盖体，其固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域； 散热片，所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。2.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，多个所述盲孔沿所述通孔均匀分布O3.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盲孔为圆形。4.根据权利要求3所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔的深度相同。5.根据权利要求4所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔的半径均相同。6.根据权利要求5所述的LED灯散热结构，其特征在于，多个所述盲孔的圆心连线形成圆。7.根据权利要求6所述的LED灯散热结构，其特征在于，各所述盲孔之间相互贯通形成环形通道。8.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述散热壳体的所述第一表面凹陷形成凹槽，所述盖体容置于所述凹槽内。9.根据权利要求8所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盖体通过螺合固定设置于所述散热壳体。10.根据权利要求1所述的LED灯散热结构，其特征在于，所述盖体与所述散热壳体之间还设有密封胶层。
【专利摘要】一种LED灯散热结构，其包括：散热壳体，盖体及散热片散热壳体，其包括第一表面及与第一表面相对设置的第二表面，所述散热壳体设置通孔以及环绕所述通孔周边的多个盲孔，所述通孔的第一端位于所述散热壳体的第一表面的中间位置，第二端位于所述散热壳体的第二表面，所述盲孔内填充有散热液体；所述盖体固定连接于所述散热壳体，且与所述盲孔形成封闭区域；所述散热片以辐射状均匀地设置于所述散热壳体的外周。上述LED灯散热结构，通过在环周壁设置多个盲孔，盲孔内填充有散热液体，LED灯产生的热量均匀地被散热液体吸收，避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对LED灯造成损坏。
【IPC分类】H01L33/64, F21V29/56, F21Y101/02
【公开号】CN104900794
【申请号】CN201510342720
【发明人】叶伟炳
【申请人】东莞市闻誉实业有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日
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