专利名称：用于led灯的散热装置及散热器构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明用LED灯的散热装置。
背景技术：
因应环保时代的要求，对节能减排产品要求愈来愈高，而有关的照明设备也因 LED蓝光的发明，才有了白光，也因此成为照明的一分子，即所谓的固态照明(SSL)，美国 能源部就有SSL协会。 一只日光灯功率与光通量的换算大约是15W = 4901m 5601m、 20W = 7001m 8001m、30W = 11601m 14001m、40W = 17001m 19201m。 220V白炽灯 泡功率与光通量的换算大致是10W-651m、15W-1011m、25W-1981m、40W-3401m、60W-5401m、 100W-10501m...等等。而目前LED白光灯模组化的功率与光通量的换算大约为 50W-40001m、100W-75001m，而功率越小光通量效率还会更高。依以上数据比对已可知道固 态照明LED灯的节能效益。 目前各LED相关厂家还在卯足研发能力的提升，以达更高的光通量效率。现在就 有厂家研发出1201m/W，将来效率还会更高的提升，如此对照明的设备就会更省能源。但不 论怎样的效率提升，却有一个相当大的问题出现，就是散热问题一直无法解决，以致于使一 个完美的节能照明产品，产生停滞不前。虽然目前有所谓的LED路灯照明示范道路，但都因 为散热不好，无法以模组化去做路灯。现在的LED路灯是以一颗1瓦的LED去排组成一百 颗100瓦或五十颗50瓦的超大散热片尺寸去做灯具。就以现在100瓦的LED路灯其散热 器就用重达30Kg以上的铝块，来解决散热问题。就算散热没问题了，但是聚光不好，纵然使 用聚光反射镜来聚光，然而会使发光效率减弱约百分之二十左右。所以将来的LED灯具将 是模组化的趋势，美国能源部的SSL协会就以模组化为目标，其聚光好，效率高。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于LED灯的散热器构件，以能够用一块或多块相同的 散热器构件组合成适合不同功率LED灯具的散热器，使散热器模具单一化，不必为每种不 同功率的LED灯具开发散热器模具，节省模具开发费。 本发明的另一 目的是提供一种散热效果好、重量轻、且能使LED灯的发热温度不
会升高到光衰温度点以上的组合式无风扇散热装置。 为达上述目的，本发明采用如下技术方案 本发明用于LED灯的散热器构件，包括一个弧形板，弧形板的外弧面向外延伸出 若干间隔的散热片，弧形板的一个纵向端面沿纵向设连接槽，另一个纵向端面沿纵向设连 接突条，弧形板上沿纵向设至少一个导热管安装孔；所述散热片底部厚、顶部薄、且表面布 满突条。 弧形板的连接突条可以做成截面呈梯形的突条，相应地弧形板的连接槽做成梯形 槽。弧形板的连接突条也可以做成圆柱形的突条，而将弧形板的连接槽做成圆弧形槽。弧形 板的连接突条和连接槽还可以做成其它的形状，只要能将两散热器构件连接为一体即可。
上述散热器构件是在导热管安装孔周围镀锡焊层、其余部分钝化处理的一体成型
的挤型铝材，锡焊层可以是镍层等可焊锡的电镀层。散热器构件优选尺寸弧形板厚10
14mm，弧形板上的散热片高40 60mm，散热片底部的厚度为2 2. 5mm、顶部的厚度为
0. 7 1. 3mm，相邻两个散热片底部的间距6 7mm、顶部的间距8. 5 9. 5mm。 本发明用于LED灯的散热装置，包括 —个散热器，它由至少一个上述散热器构件组成； —个导热件，置于散热器构件的一侧，导热件上设置若干导热管安装孔；及，
至少一个超导热管，超导热管一端插装于导热件上的导热管安装孔中并焊接，另 一端插装于散热器构件上的导热管安装孔中并焊接。 进一步，所述导热件上的导热管安装孔为一侧壁有开口的孔。所述散热器中，相邻 两个散热器构件可以通过连接突条和相应的连接槽连接为一体，也可以各自独立。
本发明具有以下有益效果 本发明散热装置采用模块化设计，使散热器模具单一化，不必为每种不同功率的 LED灯具开发散热器模具，可节省模具开发费。 散热器构件采用弧形设计，一方面可以縮小散热器占用空间，另一方面在不增大 散热器和不减少散热片数量的前提下增大了相邻散热片之间的距离，从而有利于热量的散 发。 由于在其散热片表面布满了突条，大大增大了散热片的表面积，从而大大地提高 了散热效率。而且散热片底部厚、顶部薄，可进一步增大相邻散热片之间的距离，增大散热 片间空气的流通量，加快热量的散发。 采用超导热管连接导热件和散热器，传热效率高，能将LED灯具产生的热能快速 传至散热器。 其传热件上的导热管安装孔采用非闭合式设计，适合于量产。 经试验，本发明散热装置于干空气、无风状态的25t:恒温环境下测出的LED基板 温度在52t:左右，而此LED模组的光衰温度为82°C 。本发明散热装置使用在100瓦LED模 组的灯具上，只需3Kg以下的重量，而现有的100瓦的LED路灯其散热器要用重达30Kg以 上的铝块。可见，采用本发明散热装置不仅能使LED灯的发热温度控制在光衰温度点以下， 能有效延长LED灯的寿命，而且能大大节省铝材，减轻重量，降低成本。
图1为本发明一实施例用于LED灯的散热器构件的立体图； 图2为其前视图； 图3为图2中A部的放大图； 图4为本实施例用于LED灯的散热装置的结构示意图； 图5为图4中导热件的结构示意图； 图6为图4中超热导管的内部结构示意图； 图7为本发明另一实施例用于LED灯的散热器构件的结构示意图。
具体实施例方式
参照图1-3，本用于LED灯的散热器构件1包括一个弧形板ll，弧形板11的外弧 面向外延伸出若干间隔的散热片12，弧形板11 一个纵向端面沿纵向设连接槽15、另一个纵 向端面沿纵向设连接突条13，弧形板11上沿所述连接槽15的方向(即纵向)设至少一个 导热管安装孔14 ;所述散热片12底部厚、顶部薄、且表面布满突条12'。
弧形板11的连接突条13的截面呈梯形，弧形板11的连接槽15为梯形槽，而且梯 形槽的大小与所述连接突条13的大小相适配。实际应用中，弧形板11的连接突条13也可 以做成圆柱形的突条，相应地，弧形板ll的连接槽15做成圆弧形槽。连接突条13和连接 槽15还可采用其它的连接结构，只要通过两者能将两个散热器构件1组合为一体即可。
本发明散热器构件1是一体成型的挤型铝材，为了能够与超导热管可靠焊接，在 散热器构件1的导热管安装孔14周围镀镍层或其它可焊锡的锡焊层。另一方面，为了避免 铝材因裸露在空气中风吹雨打而氧化，将散热器构件1除导热管安装孔周围的锡焊层外的 其余部分钝化处理，如阳极处理等。 本实施例散热器构件1的弧形板11厚12mm、长160mm，弧形板11上的散热片12 高50mm，散热片12底部的厚度为2. lmm、顶部的厚度为lmm，相邻两个散热片底部的间距 6. 5mm、顶部的间距8. 84mm。 参照图4-6，本用于LED灯的散热装置由散热器、一个导热件2和四个超导热管3 构成。其中散热器由四个上述散热器构件1组合而成，相邻两个散热器构件1通过连接突 条13和相应的连接槽15连接为一体。导热件2置于散热器构件的内弧面一侧，导热件2 上设置若干导热管安装孔21。超导热管3 —端插装于导热件2上的导热管安装孔21中并 焊接，另一端插装于散热器构件1上的导热管安装孔14中并焊接。 导热件2上的导热管安装孔21为一侧壁有开口的孔，这样才能大量的量产化，因 为如果是闭合式导热管安装孔就必须用钻孔，而导热件2必须用高导热的金属如铜或铝， 但一般这种材料粘度高不易钻孔，速度会很慢，不能大量生产。而本非闭合式的导热管安装 孔21可用抽、拉、碾的方式再机加工即可，故能适合于大量生产。 超导热管3包括一个金属外管31、巻设于金属外管31内部的细金属网32、以及布 设于外管31与细金属网32间的若干细金属球33，金属外管31、细金属网32及若干细金属 球33经烧结及真空处理，形成真空、无重力及压力的导体管，并于导体管内部填注超导混 合液体34，形成具真空及超导快速传递特性的热管。通过金属外管31、细金属网32间的空 隙，以及细金属网32与若干细金属球33表面，形成一分布表面膜35，利用分布表面膜35的 相互推挤移动，以及超导混合液体34在真空、无重力与无压力下，使热接合的一端热能快 速的往冷端传递，并能自由的在任何位置来回传递热能，以达到快速、远距离热能传递。其 中，金属外管31、细金属网32、细金属球33采用铜或铝材料等制成。由于上述分布表面膜 35的形成，使上述超导热管3可于任意角度、方向配置，以改善习知单液体热导管受到热气 上升回流之角度限制，可适应多方向性的配置应用。上述超导混合液体34可由多种不同的 超导液体材料经比例调混构成，该超导液体材料可采用NaOH (氢氧化钠)、K2Cr04 (铬酸钾)、 乙醇(Ethanol)、水(H20)等其它公知的超导液体材料。 本用于LED灯的散热装置是由导热件2、超导热管3、挤型铝材散热器组合而成，为 一自然散热方式，不需加装风扇。导热件2与挤型铝材1和超导热管3的结合皆是用无铅锡膏焊接而成。而挤型铝材和超导热管的焊接为因应铝、铜的焊接需要镀环保镍来焊接，焊 接时要上锡膏才能焊接。而除了焊锡的部分以外，因裸露在空气中风吹雨打，容易造成挤型 铝材的氧化，所以这部分需要钝化，如阳极处理等。 经实验结果证明，本散热装置于干空气、无风状态的25t:恒温环境下测出的LED 基板温度在52t:左右，而此LED模组的光衰温度为82°C 。换言之，本散热装置如果要使此组 LED模组升高到光衰温度时，则环境温度就必须高达55t:左右，且在无风的干空气下。本散 热装置使用在100瓦LED模组的灯具上，只需3Kg以下的重量，而现有的100瓦的LED路灯 其散热器要用重达30Kg以上的铝块。可见采用本散热装置不仅能使LED灯的发热温度控制 在光衰温度点以下，能有效延长LED灯的寿命，而且能大大节省铝材，减轻重量，降低成本。
图7为本发明另一实施例用于LED灯的散热器构件的结构示意图，参照图7，本实 施例与图2所示散热器构件基本相同，区别在于导热管安装孔14的形状不同，图2所示散 热器构件的导热管安装孔14的侧壁开有一条口 ，而图7所示散热器构件的导热管安装孔14 的侧壁没有开口。 本发明也可以在散热器构件1的弧形板11上沿所述连接槽15的方向设两个或多 个导热管安装孔14。针对不同功率的LED灯具，可以用一个上述散热器构件1作散热器， 通过一个或多个超导热管3与一个导热件2热接合组合成LED灯具的散热装置；或者用两 个散热器构件1组合成散热器，通过两个或多个超导热管3与一个导热件2热接合组合成 LED灯具的散热装置；或者用多个散热器构件1组合成散热器，通过多个超导热管3与一个 导热件2热接合组合成LED灯具的散热装置；还可以将所述散热器构件1裁成所需的长度， 然后再组成散热装置。本发明中的超导热管3也可以采用现有的各种成型超导热管，最好 选用管内填注由多种不同的超导液体材料经比例调混构成的超导混合液体的超导热管，超 导液体材料可采用NaOH(氢氧化钠)、K2Cr04(铬酸钾)、乙醇(Ethanol)、水(H20)等其它公 知的超导液体材料。
权利要求
一种用于LED灯的散热器构件，其特征在于包括一个弧形板，弧形板的外弧面向外延伸出若干间隔的散热片，弧形板的一个纵向端面沿纵向设连接槽，另一个纵向端面沿纵向设连接突条，弧形板上沿纵向设至少一个导热管安装孔；所述散热片底部厚、顶部薄、且表面布满突条。
2. 根据权利要求1所述的用于LED灯的散热器构件，其特征在于所述弧形板的连接 突条的截面呈梯形，弧形板的连接槽是梯形槽。
3. 根据权利要求1所述的用于LED灯的散热器构件，其特征在于所述弧形板的连接 突条是圆柱形的突条，弧形板的连接槽是圆弧形槽。
4. 根据权利要求l-3任一项所述的用于LED灯的散热器构件，其特征在于所述散热 器构件是在导热管安装孔周围镀锡焊层、其余部分钝化处理的一体成型的挤型铝材。
5. 根据权利要求1-3任一项所述的用于LED灯的散热器构件，其特征在于所述弧形 板厚10 14mm，其上的散热片高40 60mm，散热片底部的厚度为2 2. 5mm、顶部的厚度 为0. 7 1. 3mm，相邻两个散热片底部的间距6 7mm、顶部的间距8. 5 9. 5mm。
6. —种用于LED灯的散热装置，包括散热器，其特征在于所述散热器由至少一个散 热器构件组成，每个散热器构件包括一个弧形板，弧形板的外弧面向外延伸出若干间隔的 散热片，弧形板的一个纵向端面沿纵向设连接槽，另一个纵向端面沿纵向设连接突条，弧形 板上沿纵向设至少一个导热管安装孔；所述散热片底部厚、顶部薄、且表面布满突条；还包 括一个导热件，置于散热器构件的一侧，导热件上设置若干导热管安装孔；及， 至少一个超导热管，超导热管一端插装于导热件上的导热管安装孔中并焊接，另一端 插装于散热器构件上的导热管安装孔中并焊接。
7. 根据权利要求6所述的用于LED灯的散热装置，其特征在于所述导热件上的导热 管安装孔为一侧壁有开口的孔。
8. 根据权利要求6所述的用于LED灯的散热装置，其特征在于所述弧形板的连接突 条是圆柱形的突条、或截面呈梯形的突条，弧形板的连接槽是圆弧形槽或梯形槽。
9. 根据权利要求6所述的用于LED灯的散热装置，其特征在于相邻两个散热器构件 通过连接突条和相应的连接槽连接为一体，或各自独立。
10. 根据权利要求6-9任一项所述的用于LED灯的散热装置，其特征在于所述散热器 构件是在导热管安装孔周围镀锡焊层、其余部分钝化处理的一体成型的挤型铝材。
全文摘要
本发明涉及用于LED灯的散热装置及散热器构件，其散热器构件包括一个弧形板，弧形板的外弧面向外延伸出若干间隔的散热片，弧形板的一个纵向端面沿纵向设连接槽，另一个纵向端面沿纵向设连接突条，弧形板上沿纵向设至少一个导热管安装孔；所述散热片底部厚、顶部薄、且表面布满突条。其散热装置包括由至少一个上述散热器构件组成的散热器；一个导热件，及，至少一个超导热管，超导热管一端插装于导热件上的导热管安装孔中，另一端插装于散热器构件上的导热管安装孔中。本发明散热装置采用模块化设计，使散热器模具单一化，可节省模具开发费。散热装置不但散热效果好，而且重量轻，能大大节省铝材，降低成本。
文档编号F21V29/00GK101788134SQ20091010518
公开日2010年7月28日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者杨然森 申请人:陈鸿;杨然森