[發明專利]一種散熱結構

無效

• 申請號: 201210020790.0
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102563583A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陸煒
• 申請（專利權）人: 陸煒
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 王偉

技術領域

本發明涉及一種新型的以非金屬材料為基材的散熱裝置，特別涉及一種設有散熱通道的散熱結構。

背景技術

目前應用于電子產品，尤其是LED照明產品上的散熱器大都以鋁質和銅質等熱傳導性好的金屬材質為基礎，傳統的鋁，銅質散熱器主要由兩部分組成，分別為基座部分和翅片部分。基座部分吸收熱量，傳導到翅片部分，翅片端通過輻射和對流的方式將熱量散到空氣中。而隨著LED照明產品散熱要求越來越高，散熱裝置的體積和重量也越大，相應的成本也隨之提高。金屬散熱裝置的不足之處還在于：金屬材質最大的缺陷就是導電，比如現在常見的大功率的LED燈均是采用鋁制散熱器外殼，一旦安裝于其中的電源漏電，就會使散熱器上帶電，產生安全隱患。

另一方面，我們關注到，目前已經有軟陶瓷、導熱硅膠等兼具導熱和絕緣性能的材料，這類復合型散熱材料整體制作成散熱器的樣式其成本高于鋁制、銅質散熱器，所以現在還是以涂料，填充膠的樣式作為輔助散熱材料。目前這類散熱材料的導熱性能還不及銅鋁，但是隨著技術的不斷發展，其導熱性能未來將會超越銅鋁等金屬材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，根據散熱原理，提供一種低成本、重量輕、而且絕緣的散熱結構。

散熱器的散熱能力主要取決于三個方面，材質的導熱能力，翅片部分與空氣的接觸面積和熱傳導的距離，三個環節相輔相成的。材質的導熱能力越強，可以迅速的吸收熱源發出的熱量，目前采用鋁，銅質材料就是因為其導熱性能好，翅片部分越多，與空氣接觸表面積越大，熱交換能力越強，散熱越好，熱傳導距離指的是基座的吸熱端到翅片散熱表面的距離，距離越短導熱速度越快，單位時間內傳導的熱量越多。由此我們得出一個結論，只要能夠實現上述三個條件，就能實現散熱器的功能，而與散熱器的材質是沒有關系的。

另一方面，我們也注意到，目前已經有一些軟陶瓷材料涂覆應用于散熱器上，主要是因為鋁制散熱器在加工成型后，需要做一些表面處理，常用電鍍或陽極氧化在表面形成保護層，防止散熱器氧化，并實現表面美觀，但是這層保護層的導熱性能卻大大降低。軟陶瓷材料恰恰可以避免這一缺陷，所以應用在翅片的散熱端作為輔助保護散熱應用。另外我們也注意到有用于整體涂覆導熱材料的，比如松下的LED燈泡，其散熱器部分整體做了散熱材料的涂覆，但是其沒有做成帶翅片的散熱結構，原因在于熱傳導距離，這種簡單的涂覆在應用中，熱量在基座端吸收后要繞行到基座邊緣再傳導到散熱端，如果散熱端做成翅片狀，則熱量還要經過邊緣的翅片才能達到中間的翅片，這樣長的熱傳導距離是沒有功能的。所以簡單涂覆做成這種散熱翅片樣式沒有意義，所以松下也只是簡單的做了一個散熱罩杯的樣式簡單的涂覆。這種簡單涂覆又帶來缺陷，翅片結構的目的是為了增加與空氣的接觸面積而增大散熱面積，理論上來說?，散熱面積越大，散熱能力越強，為了縮短熱傳導距離卻放棄散熱面積，這樣實際上又降低了散熱器的散熱能力。如何解決好上述三個散熱條件之間的矛盾才是本發明創造性的關鍵。

本發明采取的技術方案如下：一種散熱結構，包括吸熱端、散熱端，吸熱端和散熱端的表面設有導熱層，吸熱端和散熱端之間設有散熱通道，散熱通道的內壁上設有導熱層，散熱通道可以設計為槽或者孔。散熱通道內填充有導熱材料。導熱材料、導熱層為軟陶瓷或者導熱硅膠。吸熱端和散熱端采用耐熱絕緣材質，如塑料、尼龍、橡膠。散熱端設有散熱翅片，翅片表面設有導熱層。

本技術方案從三個方面實現了作為散熱器功能的要求：

1、材質的導熱性能好：因為參與導熱功能的材質是軟陶瓷等散熱材料，是與鋁銅具有同等散熱能力，未來還有可能進一步超越鋁、銅。

2、由于解決了熱傳導距離的關鍵問題，使得本方案可以采用與傳統散熱器同樣的翅片結構，可以通過調節翅片的數量、尺寸來靈活的增加散熱面積，從而獲得與傳統散熱器同樣的散熱能力。

3、通過槽孔結構連通吸熱端和散熱端，這樣獲得了和傳統散熱器同樣的熱傳導距離，解決了目前簡單涂覆導熱距離長的缺點，大大提高了散熱能力。

4、散熱結構采用非金屬材質，與采用銅鋁等金屬材料相比，便于設計造型、一體成形，不僅大大減輕了散熱器的重量，而且也降低了加工難度和生產成本。

5、非金屬材質具有絕緣特性，應用于電氣、電子類產品更加符合安全要求。對于目前的LED燈產品，因為電源目前都放置于金屬的散熱器內，為了通過安規認證，電源的成本非常高，采用本方案做散熱器可以大大降低電源的成本。

說明書附圖

圖1為本發明實施例一的結構示意圖；