[發(fā)明專(zhuān)利]采用金屬?聚合物?熱管復(fù)合的LED臺(tái)燈的散熱結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410612562.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104329650B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊儉;徐年生;周剛;王朝軍;黃常清;張亞軍;吳大鳴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué);寧波力勁機(jī)械有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F21V29/71
• 分類(lèi)號(hào): F21V29/71;F21V29/51;F21V29/89;F21Y115/10
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體是一種采用金屬-聚合物-熱管復(fù)合的LED臺(tái)燈的散熱結(jié)構(gòu)背景技術(shù)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中能否生產(chǎn)出低成本、高性能效比的LED燈具關(guān)系到企業(yè)的生死存亡。散熱器是LED燈具的重要組成部件，散熱器散熱性能的好壞關(guān)系著LED燈具的使用壽命，各個(gè)企業(yè)的科研機(jī)構(gòu)都在致力于改進(jìn)散熱器或者提出新型的散熱器，已達(dá)到提高能效，降低成本的目的。普通LED燈使用發(fā)光的同時(shí)也產(chǎn)生一定的熱量，熱量如果不及時(shí)散去，慢慢的積累，熱量會(huì)上升，導(dǎo)致元器件燒壞或者是降低使用壽命。有些LED燈產(chǎn)品在燈泡周?chē)O(shè)置鐵、銅等金屬片，但是為了散去熱量，金屬片相對(duì)于燈泡往往做的過(guò)大，使產(chǎn)品不美觀，且重量加大，散熱效果也不好。

目前市場(chǎng)上使用的LED燈具，散熱器材料基本上都是金屬和導(dǎo)熱聚合物。采用金屬一般是為了獲得較高的導(dǎo)熱系數(shù)，較常用的有鋁、銅或合金等。但是金屬散熱器也有很多的缺點(diǎn)，比如金屬容易腐蝕，這在很大程度上影響了散熱器的散熱性能。特別在一些惡劣的環(huán)境中，金屬散熱器因?yàn)楦g嚴(yán)重更不適用。而且金屬的密度較大，單位體積的擁有更大的重量，使得LED燈具變得笨重，一定程度上也影響了其安全性。而導(dǎo)熱聚合物制作LED散熱器有金屬材料無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，包括更大的設(shè)計(jì)自由度，更低的產(chǎn)品重量，更高的生產(chǎn)效率，無(wú)需任何后續(xù)加工過(guò)程，更低的系統(tǒng)成本，和更加環(huán)保等。同時(shí)聚合物散熱器不容易腐蝕和結(jié)垢，可以適用于很多惡劣的環(huán)境。但是目前聚合物的導(dǎo)熱能力跟金屬相比很差，這就制約了LED燈具的散熱性能。

熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件，具有極高的傳熱效率，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)極高，且具有很好的等溫性，因此散熱效果好，噪音低，使用壽命長(zhǎng)。熱管技術(shù)是一種高效率的熱傳導(dǎo)技術(shù)，主要利用蒸發(fā)制冷和管內(nèi)的壓力差使熱量快速傳導(dǎo)。由于熱管是按照液相工質(zhì)和蒸汽的質(zhì)量平衡和流體的力學(xué)平衡來(lái)進(jìn)行工作的，所以其中的許多限制因素造成了其傳熱性能的許多極限，此外在制造熱管結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，生產(chǎn)費(fèi)用也相對(duì)較高，工藝也比較復(fù)雜，這些都是限制熱管的發(fā)展的因素。

LED燈具的散熱必需考慮各方面的因素，既要考慮LED燈具散熱器的散熱性能，同時(shí)也要考慮LED燈具的生產(chǎn)價(jià)格和保證其外形簡(jiǎn)潔美觀，質(zhì)量輕。以上介紹的各種形式的散熱器都無(wú)法達(dá)到這種要求，然而，同時(shí)具有以上這幾種散熱器優(yōu)良性能的金屬-聚合物-熱管復(fù)合的LED臺(tái)燈的散熱器結(jié)構(gòu)可以很好的滿(mǎn)足LED燈具所需要的要求。金屬-聚合物-熱管復(fù)合的LED臺(tái)燈的散熱器結(jié)構(gòu)可以有效的降低LED燈具的溫度和提高其散熱性能，有效延長(zhǎng)燈具的使用壽命，同時(shí)降低燈具的加工成本，經(jīng)濟(jì)方便。

專(zhuān)利“一種金屬與導(dǎo)熱塑料復(fù)合微換熱器結(jié)構(gòu)”(申請(qǐng)公布號(hào)CN103673739A)，公開(kāi)了一種以連續(xù)的金屬材料為導(dǎo)熱單元，以聚合物微結(jié)構(gòu)為散熱單元，進(jìn)行高導(dǎo)熱和高散熱單元的結(jié)構(gòu)復(fù)合；其所屬微結(jié)構(gòu)陣列方式可以為正六邊形、正四邊形或正三邊形；可廣泛應(yīng)用于多功能、復(fù)雜大規(guī)模集成電路中電子器件的散熱。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出了一種散熱效果好、具有結(jié)構(gòu)美觀的LED散熱臺(tái)燈。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是金屬-聚合物-熱管復(fù)合的LED臺(tái)燈的散熱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括LED集成光源2、金屬基板4、金屬散熱器3、帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物散熱外殼5、熱管組、對(duì)流通孔11，所述熱管組由n個(gè)熱管構(gòu)成(n≥2)；優(yōu)選n＝5，熱管組包括熱管a6、熱管b7、熱管c8、熱管d9、熱管e10；LED集成光源2安裝在金屬散熱器3的頂端，金屬散熱器3安裝在金屬基板4的頂端；熱管組安裝在金屬基板4、金屬散熱器3、帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物散熱外殼5內(nèi)；所述熱管a6、熱管b7、熱管c8、熱管d9、熱管e10為全封閉的真空銅管，各熱管的端面分別與金屬散熱器3的上表面和帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物散熱外殼5的下表面粘合，所述各熱管均勻?qū)ΨQ(chēng)布置在金屬基板4的中間部分；所述帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物散熱外殼5、聚合物蓋殼1將LED集成光源2、金屬基板4、金屬散熱器3封閉，帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物散熱外殼5、聚合物蓋殼1共同組成臺(tái)燈的外殼。

所述聚合物蓋殼1為通過(guò)先進(jìn)擠出技術(shù)制備而成的多層復(fù)合晶體聚合物膜，具有很好的透光性，可透過(guò)光源。

所述金屬基板4為鋁質(zhì)長(zhǎng)方形基板。