Led灯散热结构的制作方法_2

文档序号:8924074阅读:来源:国知局
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
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