Led塑料散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱器，尤其涉及LED塑料散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，LED作為一種新型光源，與傳統(tǒng)光源相比有著節(jié)能、高效、體積小、壽命長(zhǎng)、出光率高、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓低、抗震能力卓越等優(yōu)勢(shì)。但，由于LED發(fā)熱量較大，通常需要散熱來保證其正常工作，否則就會(huì)影響LED的使用壽命、出光率等性能。所以目前制約LED光源發(fā)展的最大技術(shù)問題就是LED散熱問題。
[0003]LED散熱問題的解決，通常是通過散熱器將熱量導(dǎo)出并散發(fā)到外界環(huán)境中的。對(duì)于散熱器材料，目前LED燈具的散熱器材料通常包括金屬材料，無機(jī)非金屬材料和高分子材料三大類。其中最常用的散熱器一般是采用鋁制散熱器，主要是因?yàn)榻饘黉X的導(dǎo)熱系數(shù)高，比重小，價(jià)格便宜。但對(duì)于LED燈具，其散熱器還必須具備重量輕、易加工、價(jià)格低、電絕緣等特點(diǎn)。鋁制散熱器的缺點(diǎn)是其本身不絕緣，為了安全需要，還需要增加絕緣膠，對(duì)散熱不利，且未經(jīng)處理的鋁表面輻射系數(shù)低，熱輻射能力弱，必須通過二次加工處理表面。使得其成本增加。與鋁材料相比，高分子材料一般導(dǎo)熱系數(shù)較低，被認(rèn)為難以作為散熱器材料。但塑料價(jià)格相對(duì)鋁便宜很多，加工工藝相對(duì)鋁也更為容易，所以未來用塑料散熱器取代金屬散熱器將成為時(shí)代的趨勢(shì)。另外，對(duì)于散熱結(jié)構(gòu)，不同結(jié)構(gòu)的散熱器對(duì)散熱效果的影響也非常大，根據(jù)理論計(jì)算，散熱器的性能好壞不僅決定于散熱器的材料，同時(shí)還決定于對(duì)流效果的好壞，當(dāng)熱導(dǎo)系數(shù)小于5W/(m.K)時(shí)，屬于熱傳導(dǎo)受限的情況，這種情況熱導(dǎo)系數(shù)對(duì)散熱系統(tǒng)的影響很大，而一般的塑料導(dǎo)熱系數(shù)都在lW/(m*K)以下，所以如果用于散熱系統(tǒng)將導(dǎo)致結(jié)溫迅速上升，必然會(huì)降低LED燈具的使用壽命。當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)大于5W/(m*K)時(shí)，屬于對(duì)流受限情況，當(dāng)材料厚度在5mm及以下時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)溫差的影響基本不變，此時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)是5W/(m*K)或者200W/(m*K)對(duì)結(jié)溫的影響已經(jīng)相差不大了。因此可以認(rèn)為只要導(dǎo)熱系數(shù)大于等于5W/(m.K)時(shí)，完全可以用導(dǎo)熱塑料來作為散熱材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種散熱性能好的LED塑料散熱器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]LED塑料散熱器，為塑料一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有底座、內(nèi)環(huán)翅片和外環(huán)翅片；
[0007]所述內(nèi)環(huán)翅片為I個(gè)圓筒式內(nèi)環(huán)翅片，所述外環(huán)翅片為由多個(gè)圓筒狀翅片及多個(gè)片狀鰭片按同一圓周設(shè)置組成的外環(huán)翅片；
[0008]底座設(shè)有導(dǎo)線通孔；內(nèi)環(huán)翅片垂直設(shè)于底座中央；外環(huán)翅片的各圓筒圍繞內(nèi)環(huán)翅片，且間隔垂直設(shè)于底座邊緣的同一圓周上，內(nèi)環(huán)翅片與外環(huán)翅片具有共同的中軸線；內(nèi)環(huán)翅片的中心通孔與所述導(dǎo)線通孔相通；片狀鰭片間隔向心設(shè)于內(nèi)環(huán)翅片外壁與外環(huán)翅片的各圓筒外壁之間。
[0009]所述鰭片最好為上薄下厚、上窄下寬的片狀結(jié)構(gòu)，圓筒狀翅片下端面所處高度最好高于底座高度，這樣有利于空氣流入相鄰片狀鰭片之間的空隙。
[0010]所述鰭片的內(nèi)側(cè)下部沿厚度方向可間隔設(shè)有2個(gè)缺口，缺口便于底部熱的導(dǎo)出和空氣的對(duì)流流通，更好地散熱；該設(shè)有缺口的鰭片與未設(shè)缺口的鰭片數(shù)量相等，且為交替設(shè)置。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有如下突出優(yōu)點(diǎn):
[0012]安裝時(shí)，將本發(fā)明設(shè)置在LED發(fā)光芯片的基層頂部，將散熱器底座與LED發(fā)光芯片的基層及LED芯片緊密接觸。內(nèi)環(huán)翅片的中心孔用于存放LED驅(qū)動(dòng)電源，內(nèi)環(huán)翅片除了散熱作用，還同時(shí)充當(dāng)了 LED驅(qū)動(dòng)電源的保護(hù)側(cè)壁。底座5所設(shè)導(dǎo)線通孔用于導(dǎo)線通過。片狀鰭片用于增強(qiáng)散熱。整個(gè)散熱器除了作為散熱結(jié)構(gòu)外，還兼具作為孔雀開屏的美學(xué)外觀功能。
[0013]本發(fā)明所述散熱器除了作為散熱結(jié)構(gòu)外，還兼具作為外觀外殼功能。
[0014]另外，根據(jù)實(shí)際情況，塑料散熱器的導(dǎo)熱塑料對(duì)于低功率LED可選用普通的導(dǎo)熱塑料，對(duì)于高功率的LED可選用高導(dǎo)熱工程塑料(k彡15ff/(m.K))，如CoolPoly導(dǎo)熱塑料E510。這樣可滿足不同功率LED的散熱要求。
[0015]本發(fā)明所述LED塑料散熱器可取代鋁制散熱器，并兼具外殼功能，可采用注塑成型的工藝制成，成本低?？煽朔|漏電安全隱患等問題，具有重量輕、加工方便、設(shè)計(jì)自由度大、絕緣性能好、效率高、適用于不同范圍功率LED的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，能夠在一定程度上解決越是在散熱器中間，散熱效果越差的問題。
[0016]所述的內(nèi)環(huán)翅片為圓筒狀翅片，采用中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，上下孔徑大小相同，這樣利用空氣受熱上升的對(duì)流產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)來增強(qiáng)散熱，同時(shí)增加了散熱的有效面積。
[0017]所述的片狀鰭片內(nèi)側(cè)底部設(shè)有缺口，可減小由于角落位置導(dǎo)致的空氣阻滯，增加了空氣的流動(dòng)性，同時(shí)也更節(jié)約材料，減輕了散熱器的重量。
[0018]所述的片狀鰭片和空心圓筒狀翅片底部之間距離一定的高度。有利于空氣流入片狀鰭片之間的空隙。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中構(gòu)成外環(huán)翅片的圓筒狀翅片以及設(shè)有缺口的片狀鰭片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中構(gòu)成外環(huán)翅片的圓筒狀翅片以及未設(shè)缺口的片狀鰭片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]參見圖1?4，所述LED塑料散熱器，為塑料一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有底座5、內(nèi)環(huán)翅片1，和外環(huán)翅片；
[0028]所述內(nèi)環(huán)翅片I為I個(gè)圓筒式內(nèi)環(huán)翅片，所述外環(huán)翅片為由多個(gè)圓筒狀翅片4及多個(gè)片狀鰭片2、3按同一圓周設(shè)置組成的外環(huán)翅片。
[0029]底座5設(shè)有導(dǎo)線通孔9 ;內(nèi)環(huán)翅片I垂直設(shè)于底座5中央；外環(huán)翅片的各圓筒4圍繞內(nèi)環(huán)翅片1，且間隔垂直設(shè)于底座5邊緣的同一圓周上。內(nèi)環(huán)翅片I與外環(huán)翅片具有共同的中軸線；內(nèi)環(huán)翅片I的中心通孔6與所述導(dǎo)線通孔9相通；片狀鰭片2和3間隔向心設(shè)于內(nèi)環(huán)翅片I外壁與外環(huán)翅片的各圓筒4外壁之間。
[0030]所述鰭片2和3均為上薄下厚、上窄下寬的片狀結(jié)構(gòu)。各鰭片上端高度低于內(nèi)環(huán)翅片I的上端高度。圓筒狀翅片4下端面所處高度高于底座高度，這樣有利于空氣流入相鄰片狀鰭片之間的空隙。
[0031 ] 所述鰭片2的內(nèi)側(cè)下部沿厚度方向間隔設(shè)有2個(gè)缺口 7和8，缺口 7和8便于底部熱的導(dǎo)出和空氣的對(duì)流流通，更好地散熱；該設(shè)有缺口的鰭片2與未設(shè)缺口的鰭片3數(shù)量相等，且為交替設(shè)置。
[0032]實(shí)施例2
[0033]參見圖5，與實(shí)施例1類似。區(qū)別僅在于:各個(gè)圓筒狀翅片4的中心孔徑為上小下大的節(jié)流結(jié)構(gòu)。有利于抽空散熱。一定程度上增加了散熱的效果。圖5中各標(biāo)記與實(shí)施例1對(duì)應(yīng)一致。
[0034]實(shí)施例3
[0035]參見圖6，與實(shí)施例1類似。區(qū)別僅在于:各個(gè)圓筒狀翅片4的中心孔徑為上大下小的節(jié)流結(jié)構(gòu)。能利用空氣受熱上升的對(duì)流來增強(qiáng)散熱，同時(shí)增加了散熱的有效面積。圖6中各標(biāo)記與實(shí)施例1對(duì)應(yīng)一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.LED塑料散熱器，其特征在于，為塑料一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有底座、內(nèi)環(huán)翅片和外環(huán)翅片； 所述內(nèi)環(huán)翅片為I個(gè)圓筒式內(nèi)環(huán)翅片，所述外環(huán)翅片為由多個(gè)圓筒狀翅片及多個(gè)片狀鰭片按同一圓周設(shè)置組成的外環(huán)翅片； 底座設(shè)有導(dǎo)線通孔；內(nèi)環(huán)翅片垂直設(shè)于底座中央；外環(huán)翅片的各圓筒圍繞內(nèi)環(huán)翅片，且間隔垂直設(shè)于底座邊緣的同一圓周上，內(nèi)環(huán)翅片與外環(huán)翅片具有共同的中軸線；內(nèi)環(huán)翅片的中心通孔與所述導(dǎo)線通孔相通；片狀鰭片間隔向心設(shè)于內(nèi)環(huán)翅片外壁與外環(huán)翅片的各圓筒外壁之間。2.如權(quán)利要求1所述LED塑料散熱器，其特征在于，所述鰭片為上薄下厚、上窄下寬的片狀結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1或2所述LED塑料散熱器，其特征在于，鰭片上端高度低于內(nèi)環(huán)翅片的上端高度；圓筒狀翅片下端面所處高度高于底座高度。4.如權(quán)利要求1所述LED塑料散熱器，其特征在于，所述鰭片的內(nèi)側(cè)下部沿厚度方向間隔設(shè)有2個(gè)缺口，該設(shè)有缺口的鰭片與未設(shè)缺口的鰭片數(shù)量相等，且為交替設(shè)置。
【專利摘要】LED塑料散熱器，涉及一種散熱器。為塑料一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有底座、內(nèi)環(huán)翅片和外環(huán)翅片；所述內(nèi)環(huán)翅片為1個(gè)圓筒式內(nèi)環(huán)翅片，所述外環(huán)翅片為由多個(gè)圓筒狀翅片及多個(gè)片狀鰭片按同一圓周設(shè)置組成的外環(huán)翅片；底座設(shè)有導(dǎo)線通孔；內(nèi)環(huán)翅片垂直設(shè)于底座中央；外環(huán)翅片的各圓筒圍繞內(nèi)環(huán)翅片，且間隔垂直設(shè)于底座邊緣的同一圓周上，內(nèi)環(huán)翅片與外環(huán)翅片具有共同的中軸線；內(nèi)環(huán)翅片的中心通孔與所述導(dǎo)線通孔相通；片狀鰭片間隔向心設(shè)于內(nèi)環(huán)翅片外壁與外環(huán)翅片的各圓筒外壁之間。可取代鋁制散熱器，并兼具外殼功能，可注塑成型，成本低?？煽朔|漏電安全隱患，重量輕、加工方便、設(shè)計(jì)自由度大、絕緣性能好、效率高、適用于不同范圍功率LED。
【IPC分類】F21V29/85, F21V29/77, F21Y101/02, F21V29/83
【公開號(hào)】CN105180123
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王斌, 施天謨, 吳晨旭, 張汝京, 陳忠
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月6日