Led光源散熱器一體化結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種LED光源散熱器一體化結構，包括LED集成光源和散熱器，該LED集成光源具有鋁基板，該散熱器具有柱狀安裝座和若干片散熱鰭片，各散熱鰭片間隔地豎立于柱體安裝座的外側壁上，各散熱鰭片與柱狀安裝座一體成型；柱狀安裝座呈其上端為閉合狀，下端為開口狀的中空結構，鋁基板與柱狀安裝座的下端緊配合可拆卸安裝在一起，柱狀安裝座的中空腔室內填充有導熱液填充物。本實用新型的有益效果是：其導熱液填充物與LED集成光源直接接觸，導熱液填充物與柱狀安裝座的直接接觸面積較大，使LED集成光源的散熱速度較快，熱阻小，有效降低LED芯片的結溫，還能起到均溫散熱的目的，并無需設置抽空處理，具有制作簡易、方便攜帶和制作成本較低的優(yōu)點。
【專利說明】LED光源散熱器一體化結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED光源，特別涉及一種與散熱器呈一體化結構的LED光源?！颈尘凹夹g】
[0002]做為新一代照明器件LED，因具有光效高，成本低，無污染等優(yōu)點，符合國家節(jié)能環(huán)保的主題，所以越來越受到人們的青睞。但是LED光源工作時會產生大量的熱量，使LED光源的芯片的溫度較高，且隨著LED光源功率的增加，芯片的溫度會相應增高，而芯片的高溫會產生LED光譜紅移、光效降低、應力損失和壽命下降等的影響。因此，LED光源的散熱問題是功率型LED照明燈首當解決的問題。
[0003]為了解決LED光源的散熱，市面上出現(xiàn)了一種由散熱材料制成的，與LED光源相配合的LED散熱器，此LED散熱器雖在一定程度上對LED光源起到散熱作用，但此種LED光源的散熱材料使用量大，成本較高，同時，LED光源與散熱器是相互獨立設置的，在組裝成整燈時需要在LED光源與散熱器之間的空隙中填充導熱硅脂層進行導熱，這不但制作復雜，而且導熱硅脂與散熱器之間的接觸面較小，會使LED光源散熱的熱阻較大，降低了 LED光源工作的穩(wěn)定性，甚至造成LED光源芯片的溫度分布不均勻，導致芯片上的部分LED因過熱而失效；現(xiàn)也有一種用于LED光源散熱的熱管散熱器，此種熱管散熱器需采用昂貴的金屬銅制備，還需對管體進行抽真空操作，具有制作成本高的缺點，并存在攜帶極限等問題。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對上述缺陷進行深入研究，遂于本案產生。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種LED光源散熱器一體化結構，以解決現(xiàn)有技術中具有散熱效果的LED光源存在制作成本高，制作復雜，傳導熱阻大，散熱不均勻，攜帶極限等問題。
[0006]本實用新型的技術方案是這樣的:一種LED光源散熱器一體化結構，包括LED集成光源和散熱器，該LED集成光源具有鋁基板，該散熱器具有一柱狀安裝座和若干片散熱鰭片，各散熱鰭片間隔地豎立于柱體安裝座的外側壁上，各散熱鰭片與柱狀安裝座一體成型；上述柱狀安裝座呈其上端為閉合狀，下端為開口狀的中空結構，上述鋁基板與上述柱狀安裝座的下端緊配合可拆卸安裝在一起，上述柱狀安裝座的中空腔室內填充滿有導熱液填充物。
[0007]上述鋁基板的熱膨脹率與上述散熱器的熱膨脹率相同。
[0008]上述鋁基板與上述柱狀安裝座之間通過墊設于上述鋁基板與上述柱狀安裝座之間的密封墊圈進行密封。
[0009]上述鋁基板與上述柱狀安裝座以相互轉動的方式可拆卸安裝在一起，且上述鋁基板的下底面上凹設有二個相對設置的凹腔。
[0010]上述鋁基板嵌裝于上述柱狀安裝座內，上述柱狀安裝座的下端端部設有其外徑大于上述柱狀安裝座外徑的擴徑段，上述擴徑段與上述柱狀安裝座的下端端面之間通過連接環(huán)連接在一起，上述擴徑段、上述連接環(huán)與上述柱狀安裝座一體成型，上述鋁基板可拆卸地嵌裝于上述擴徑段內，且上述鋁基板的上表面與上述連接環(huán)相貼合。
[0011]上述鋁基板的外側壁上設有外螺紋，上述擴徑段內側壁上設有與上述外螺紋相螺合的內螺紋，上述密封墊圈墊設于上述連接環(huán)與上述鋁基板之間。
[0012]上述柱狀安裝座的下端端部套緊于上述鋁基板內，上述柱狀安裝座的外側壁上凸設有若干塊下限位塊，各上述下限位塊沿上述柱狀安裝座的圓周方向間隔環(huán)繞分布，上述鋁基板的內側壁上凸設有若干塊分別一一疊設于各上述下限位塊上方的上限位塊，且兩上述上限位塊之間具有供上述下限位塊卡入并滑動至上述上限位塊下方的卡入空間。
[0013]上述鋁基板的上表面上凸設有若干個與上述鋁基板一體成型的散熱凸塊，各上述散熱凸塊沿上述鋁基板的圓周方向間隔環(huán)繞分布。
[0014]上述柱狀安裝座的中空腔室內設有若干條沿上述柱狀安裝座的縱向方向延伸的條形凸塊，各上述條形凸塊沿上述柱狀安裝座的圓周方向間隔環(huán)繞分布。
[0015]上述導熱液填充物為水填充物、酒精填充物和酒精水溶液填充物中的一種，上述導熱液填充物在上述柱狀安裝座中空腔室的體積填充率為80%-99%。
[0016]采用上述技術方案后，本實用新型的一種LED光源散熱器一體化結構，由于散熱器的柱狀安裝座呈中空結構，鋁基板與柱狀安裝座緊配合可拆卸安裝在一起，使散熱器與LED集成光源構成有一個密閉的腔室，且該腔室內填充有導熱液填充物，這樣，導熱液填充物的量較多，且導熱液 填充物與LED集成光源直接接觸，導熱液填充物與柱狀安裝座的直接接觸面積較大，使LED集成光源的工作熱量可通過導熱液直接快速地傳遞至散熱器，散熱速度快，熱阻小，有效降低LED芯片的結溫，還能起到均溫散熱的目的，并無需設置抽空處理，具有制作簡易和方便攜帶的優(yōu)點，且散熱器呈中空設置，制作材料少，制作成本較低；同時，鋁基板與散熱器的接觸使LED集成光源的工作熱量還可通過直接傳遞至散熱器，進一步提高了散熱速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的局部剖切立體圖(省略導熱液填充物);
[0018]圖2為本實用新型中散熱器的俯視圖；
[0019]圖3為本實用新型的散熱途徑示意圖；
[0020]圖4為本實用新型另一結構的立體分解圖。
[0021]圖中:
[0022]散熱器I柱狀安裝座11
[0023]擴徑段111 連接環(huán)112
[0024]條形凸塊 113 下限位塊114
[0025]散熱鰭片 12 鋁基板2
[0026]外螺紋21 散熱凸塊22
[0027]上限位塊 23 密封墊圈3
[0028]導熱液填充物4卡入空間100
【具體實施方式】[0029]本實用新型的LED光源散熱器一體化結構，如圖1-2所示，包括LED集成光源和散熱器1，該LED集成光源包括鋁基板2和若干LED芯片，各LED芯片貼設于鋁基板I的正面上，并封裝在一起，此LED集成光源的結構與現(xiàn)有LED集成光源的結構相同，本 申請人:在此不再累述，該散熱器I具有一柱狀安裝座11和若干片散熱鰭片12，各散熱鰭片12間隔地豎立于柱體安裝座11的外側壁上，各散熱鰭片12與柱狀安裝座11 一體成型。
[0030]本實用新型的改進之處在于:柱狀安裝座11呈其上端為閉合狀，下端為開口狀的中空結構，鋁基板2的熱膨脹率與散熱器I的熱膨脹率相同，該鋁基板2與柱狀安裝座11的下端以相互轉動的方式緊配合地可拆卸安裝在一起，且鋁基板2與柱狀安裝座11之間通過墊設于鋁基板2與柱狀安裝座11之間的密封墊圈3進行密封，即該鋁基板2嵌裝于柱狀安裝座11內，柱狀安裝座11的下端端部設有其外徑大于上述柱狀安裝座外徑的擴徑段111，擴徑段111與柱狀安裝座11的下端端面之間通過連接環(huán)112連接在一起，擴徑段111、連接環(huán)112與柱狀安裝座11 一體成型，鋁基板2的外側壁上設有外螺紋21，擴徑段111的內側壁上設有與此外螺紋21相螺合的內螺紋(圖中未示出)，且鋁基板2的上表面與連接環(huán)112相貼合，密封墊圈3墊設于連接環(huán)112與鋁基板2之間，這樣，通過內外螺紋的配合可實現(xiàn)鋁基板2與柱狀安裝座11的可拆卸安裝，并通過密封墊圈3進行密封，使柱狀安裝座11的中空腔室呈一密閉的腔室，所述的柱狀安裝座11的中空腔室內填充有導熱液填充物4，該導熱液填充物4為水填充物、酒精填充物和酒精水溶液填充物中的一種，導熱液填充物4在柱狀安裝座11中空腔室的體積填充率為80%-99%。
[0031]本實用新型的一種LED光源散熱器一體化結構，因LED集成光源的鋁基板2與散熱器2構成有一密閉的中空腔室，該中空腔室內填充有導熱液填充物4，這樣，導熱液填充物4直接與LED集成光源的基板接觸，LED光源基板的熱量通過導熱液傳遞至整個空腔的散熱器，然后進行空氣對流散熱，即當LED集成光源的LED芯片工作時，約75%的電能轉化為熱能，LED芯片的總發(fā)熱量Q經LED集成光源的導熱膠傳遞至鋁基板2，鋁基板2的一部分熱量Ql通過與導熱液填充物4的接觸傳遞至散熱器1，另一部分熱量Q2通過與散熱器I的直接接觸傳遞至散熱器1，最終通過散熱器I的散熱翅片12進行空氣對流散熱，此熱傳遞原理類似于電路中的電流傳導原理，其中溫差相當于電路中的電勢差，熱阻相當于電路中的電阻，傳遞的熱量相當于電路中的電流，具體的散熱途徑如圖3所示，由圖可知，其中，Q為LED集成光源總的熱功率,Q1為經基板與導熱液接觸傳遞的熱量，Q2為經基板與散熱器接觸傳遞的熱量；T4為LED集成光源的基板的溫度，T3為導熱液填充液的溫度，T2為散熱器柱狀安裝座內壁的溫度，T1為散熱翅片的溫度,Ttl為環(huán)境溫度九為導熱液與基板或散熱器接觸界面的對流換熱系數，h0為散熱翅片在空氣中的對流換熱系數A11為LED光源基板與導熱液接觸的面積，其對流熱阻為IA1A11，A12為導熱液與散熱器內壁的接觸面積，其對流熱阻為IA1AwAci為散熱翅片與空氣的接觸面積，其對流熱阻為IAiciAci 和R2分別為熱量Q1和Q2在鋁合金材料的散熱器中的傳遞熱阻，經實驗證明，當柱狀安裝座11內充滿導熱液填充物4時，鋁基板2的最高溫度為97°C，最低溫度為73°C ;當柱狀安裝座11內無導熱液填充液4時，鋁基板2的最高溫度為124°C，最低溫度為95°C，由此可知，柱狀安裝座11內充滿導熱液填充物4的LED光源基板的最高溫度比無導熱液填充物的LED光源基板的最高溫度降低了 27V。
[0032]本實用新型的有益效果如下:[0033]1、因柱狀安裝座11的中空結構，導熱液填充物4充滿于柱狀安裝座11的中空腔室內，使導熱液填充物4的填充量較多，與柱狀安裝座11的接觸面積較大，能夠快速地將鋁基板2的熱量傳遞至散熱鰭片12處，具有熱阻小，有效降低LED芯片的結溫，并能起到均溫散熱的目的；
[0034]2、因柱狀安裝座11的中空結構，使散熱器的制作材料較小，且無需抽空處理，大大降低了散熱器I的制作成本；
[0035]3、鋁基板與散熱器的接觸使鋁基板使LED集成光源的工作熱量還可通過直接傳遞至散熱器，進一步提高了散熱速度；
[0036]4、因導熱液填充物為水填充物、酒精填充物和酒精水溶液填充物中的一種，可進一步使散熱器的制作成本低；
[0037]5、具有制作簡易，攜帶方便的特點。
[0038]本實用新型中，鋁基板2的下底面上凹設有二個相對設置的凹腔(圖中未示出)，通過此凹腔可方便使用者轉動鋁基板2。
[0039]本實用新型中，該鋁基板2的上表面上凸設有若干個與鋁基板2 —體成型的散熱凸塊22，各散熱凸塊22沿鋁基板2的圓周方向間隔環(huán)繞分布；通過各散熱凸塊22能夠增加鋁基板2與導熱液填充物4的接觸面積，進一步減小對流熱阻，并在一定程度上防止鋁基板膨脹凸起。
[0040]本實用新型中，該柱狀安裝座11的中空腔室內設有若干條沿柱狀安裝座11的縱向方向延伸的條形凸塊113，各條形凸塊113沿柱狀安裝座11的圓周方向間隔環(huán)繞分布，這樣，通過各柱狀安裝座11能夠增加柱狀安裝座11與導熱液填充物4的接觸面積，從而減小對流熱阻。
[0041]本實用新型中，柱狀安裝座11與鋁基板2還可通過卡扣的方式連接在一起，SP如圖4所示，該柱狀安裝座11的下端端部套緊于鋁基板2內，柱狀安裝座11的外側壁上凸設有若干塊下限位塊114，各下限位塊114沿柱狀安裝座11的圓周方向間隔環(huán)繞分布，鋁基板2的內側壁上凸設有若干塊分別 疊設于各下限位塊114上方的上限位塊23,且兩上限位塊23之間具有供下限位塊114卡入并滑動至上限位塊23下方的卡入空間100，通過此卡入空間100、上限位塊23與下限位塊114三者的配合可實現(xiàn)柱狀安裝座11與鋁基板2的可拆卸連接。
[0042]上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【權利要求】
1.一種LED光源散熱器一體化結構，包括LED集成光源和散熱器，該LED集成光源具有鋁基板，該散熱器具有一柱狀安裝座和若干片散熱鰭片，各散熱鰭片間隔地豎立于柱體安裝座的外側壁上，各散熱鰭片與柱狀安裝座一體成型；其特征在于:上述柱狀安裝座呈其上端為閉合狀，下端為開口狀的中空結構，上述鋁基板與上述柱狀安裝座的下端緊配合可拆卸安裝在一起，上述柱狀安裝座的中空腔室內填充滿有導熱液填充物。
2.根據權利要求1所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述鋁基板的熱膨脹率與上述散熱器的熱膨脹率相同。
3.根據權利要求1所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述鋁基板與上述柱狀安裝座之間通過墊設于上述鋁基板與上述柱狀安裝座之間的密封墊圈進行密封。
4.根據權利要求3所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述鋁基板與上述柱狀安裝座以相互轉動的方式可拆卸安裝在一起，且上述鋁基板的下底面上凹設有二個相對設置的凹腔。
5.根據權利要求4所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述鋁基板嵌裝于上述柱狀安裝座內，上述柱狀安裝座的下端端部設有其外徑大于上述柱狀安裝座外徑的擴徑段，上述擴徑段與上述柱狀安裝座的下端端面之間通過連接環(huán)連接在一起，上述擴徑段、上述連接環(huán)與上述柱狀安裝座一體成型，上述鋁基板可拆卸地嵌裝于上述擴徑段內，且上述鋁基板的上表面與上述連接環(huán)相貼合。
6.根據權利要求5所述的LED光源散熱器一體化結構,其特征在于:上述招基板的外側壁上設有外螺紋，上述擴徑段內側壁上設有與上述外螺紋相螺合的內螺紋，上述密封墊圈墊設于上述連接環(huán)與上述鋁基板之間。
7.根據權利要求4所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述柱狀安裝座的下端端部套緊于上述鋁基板內，上述柱狀安裝座的外側壁上凸設有若干塊下限位塊，各上述下限位塊沿上述柱狀安裝座的圓周方向間隔環(huán)繞分布，上述鋁基板的內側壁上凸設有若干塊分別一一疊設于各上述下限位塊上方的上限位塊，且兩上述上限位塊之間具有供上述下限位塊卡入并滑動至上述上限位塊下方的卡入空間。
8.根據權利要求1所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述鋁基板的上表面上凸設有若干個與上述鋁基板一體成型的散熱凸塊，各上述散熱凸塊沿上述鋁基板的圓周方向間隔環(huán)繞分布。
9.根據權利要求1所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述柱狀安裝座的中空腔室內設有若干條沿上述柱狀安裝座的縱向方向延伸的條形凸塊，各上述條形凸塊沿上述柱狀安裝座的圓周方向間隔環(huán)繞分布。
10.根據權利要求1所述的LED光源散熱器一體化結構，其特征在于:上述導熱液填充物為水填充物、酒精填充物和酒精水溶液填充物中的一種，上述導熱液填充物在上述柱狀安裝座中空腔室的體積填充率為80%-99%。
【文檔編號】F21Y101/02GK203628588SQ201320812386
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權日:2013年12月10日
【發(fā)明者】郭震寧, 曾茂進 申請人:華僑大學