專利名稱：一種大功率led燈具的導(dǎo)熱散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及導(dǎo)熱散熱裝置，尤其涉及一種大功率LED燈具 的導(dǎo)熱散熱裝置。
技術(shù)背景
由于LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)的使用壽命長(zhǎng)、 能耗低、節(jié)約能源顯著，LED作為光源已廣泛地應(yīng)用于日常生活中， 如路燈、杯燈、射燈等照明燈具。然而，隨著LED燈具中LED數(shù) 量的增加及大功率、高亮度的集成LED芯片等陸續(xù)被開發(fā)出來，LED 燈具工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量正逐步向上攀升，如一些功率超過百瓦的 集成LED芯片，其散熱面積只有4平方厘米。因此，如何將LED 燈具所產(chǎn)生的熱量迅速散走，成為現(xiàn)在LED燈具技術(shù)必須解決的重 大問題。
目前，市售的大功率LED燈具主要由外殼、LED芯片、用于驅(qū) 動(dòng)LED芯片的驅(qū)動(dòng)器、罩住LED芯片的反光杯、設(shè)在反光杯開口 處的透鏡、用于固定LED芯片的導(dǎo)熱基片、由銅、鋁合金制造而成 的導(dǎo)熱基座和散熱裝置組成，其中，導(dǎo)熱基座與散熱裝置構(gòu)成LED 燈具的導(dǎo)熱散熱裝置，所述導(dǎo)熱基片固定在導(dǎo)熱基座的底端，散熱 裝置固定在導(dǎo)熱基座的頂端，當(dāng)LED芯片工作照明時(shí)，LED芯片所 產(chǎn)生的熱量經(jīng)過導(dǎo)熱基片傳送到導(dǎo)熱基座，再由導(dǎo)熱基座傳送給散熱裝置，最后由散熱裝置將熱量自然地散發(fā)到空氣中，這種由銅、 鋁合金制造而成的導(dǎo)熱基座體積大、重量大、材料成本高，而由銅、 鋁合金制造而成的散熱裝置，不僅體積大、重量大、材料成本高， 而且其主要是利用空氣的自然散熱，所以散熱效果并不理想。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種重 量輕、成本低、導(dǎo)熱散熱效果好的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
它包括固定在導(dǎo)熱基片頂端的導(dǎo)熱基座、散熱裝置，散熱裝置 固定在導(dǎo)熱基座的頂端，所述導(dǎo)熱基座為石墨導(dǎo)熱基座，該石墨導(dǎo) 熱基座包括石墨制品，所述石墨制品的表面電鍍有一化學(xué)鋅層，化 學(xué)鋅層的表面電鍍有一化學(xué)鎳層。
所述化學(xué)鋅層是以無電解電鍍(又稱化學(xué)電鍍)的方式形成于 石墨制品的表面，化學(xué)鎳層是以無電解電鍍的方式形成于化學(xué)鋅層
的表面。
所述化學(xué)鎳層的厚度為25 30微米。
所述散熱裝置包括熱管、復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片、空氣對(duì)流框，空氣 對(duì)流框的四周密封、上下開口；所述熱管的一端為冷卻端，另一端 為受熱端，受熱端焊接固定在石墨導(dǎo)熱基座的頂端，冷卻端從空氣 對(duì)流框的一側(cè)伸入空氣對(duì)流框中，復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片垂直固定在熱管 的冷卻端上，且復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片為等距排列，形成復(fù)數(shù)個(gè)垂直的空 氣通道。所述熱管由管體、位于管體內(nèi)的管芯組成，其中，管體為銅管， 管芯呈蜂巢狀結(jié)構(gòu)。
所述由鋁基合金制造而成的散熱鰭片的表面，以氧化處理的方 式形成有一氧化層。
本實(shí)用新型有益效果在于
本實(shí)用新型提供的一種大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置包括固 定在導(dǎo)熱基片頂端的導(dǎo)熱基座、散熱裝置，散熱裝置固定在導(dǎo)熱基 座的頂端，所述導(dǎo)熱基座為石墨導(dǎo)熱基座，該石墨導(dǎo)熱基座包括石 墨制品，所述石墨制品的表面電鍍有一化學(xué)鋅層，化學(xué)鋅層的表面
電鍍有一化學(xué)鎳層；與傳統(tǒng)的由銅、鋁合金制造而成的導(dǎo)熱基座相
比，本實(shí)用新型的石墨導(dǎo)熱基座具有體積小、重量輕、成本低等特
點(diǎn)，而且導(dǎo)熱系數(shù)較高，所以石墨導(dǎo)熱基座可以將LED芯片工作時(shí) 產(chǎn)生的熱量快速地傳導(dǎo)給散熱裝置，從而改善本實(shí)用新型的散熱效 果；同時(shí)，因?yàn)槭破肪哂腥菀妆粔簤幕蚰p的缺點(diǎn)，所以本實(shí) 用新型的石墨導(dǎo)熱基座是在石墨制品的表面電鍍了厚度較薄的化學(xué) 鋅層和化學(xué)鎳層，用于保護(hù)石墨制品；進(jìn)一步，位于石墨制品最外 面的化學(xué)鎳層具有焊接性好、耐磨性好、硬度較高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 等特點(diǎn)；因此，本實(shí)用新型具有體積小、重量輕、成本低、散熱效 果好、焊接性好、耐磨性好、硬度較高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖；圖3是本實(shí)用新型另一方向的使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，請(qǐng)參考圖1，本實(shí)
用新型包括固定在導(dǎo)熱基片6頂端的導(dǎo)熱基座、散熱裝置，散熱裝 置固定在導(dǎo)熱基座的頂端，所述導(dǎo)熱基座為石墨導(dǎo)熱基座7，該石墨 導(dǎo)熱基座7包括石墨制品71，所述石墨制品71的表面電鍍有一化學(xué) 鋅層72，化學(xué)鋅層72的表面電鍍有一化學(xué)鎳層73，其中，化學(xué)鋅 層72和化學(xué)鎳層73均是以無電解電鍍的方式形成于石墨制品71的 表面，化學(xué)鋅層72的作用是增加石墨制品71表面的附著力，使得 最外面的化學(xué)鎳層73可以具有較好附著力，當(dāng)然，本實(shí)用新型用于 大功率LED燈具時(shí)，由于大功率LED燈具的集成LED芯片5是固 定在導(dǎo)熱基片6上，所以集成LED芯片5工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，可以 由石墨導(dǎo)熱基座7快速地導(dǎo)走。
本實(shí)施例的散熱裝置包括熱管81、復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片82、空氣對(duì) 流框83，空氣對(duì)流框83的四周密封、上下開口；所述熱管81的一 端為冷卻端812，用于穿插固定復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片82，熱管81的另一 端為受熱端811，受熱端811焊接固定在石墨導(dǎo)熱基座7的頂端，即 受熱端811與石墨導(dǎo)熱基座7頂端的化學(xué)鎳層73焊接固定，其中， 熱管81的受熱端811是被壓扁成橢圓狀，以增大與石墨導(dǎo)熱基座7 的接觸面積，提高導(dǎo)熱速度；熱管81的冷卻端812從空氣對(duì)流框83 的一側(cè)伸入空氣對(duì)流框83中，復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片82垂直固定在熱管 81的冷卻端812上，且復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片82為等距排列，形成復(fù)數(shù)個(gè)垂直的空氣通道84，當(dāng)散熱鰭片82散熱時(shí)，位于空氣通道84內(nèi)的 空氣會(huì)受熱上升，使空氣對(duì)流框83內(nèi)形成負(fù)壓，于是，位于空氣對(duì) 流框83下方的溫度較低的空氣，會(huì)被迫進(jìn)入空氣對(duì)流框83的空氣 通道84內(nèi)，并受熱后上升，周而復(fù)始，空氣通道84內(nèi)的空氣會(huì)形 成自然對(duì)流，迅速帶走散熱鰭片82散發(fā)的熱量，從而提高散熱裝置 的散熱效率。
在本實(shí)施例中，為了防止雜物進(jìn)入空氣對(duì)流框83內(nèi)，空氣對(duì)流 框83的上下開口均設(shè)有網(wǎng)罩，但該網(wǎng)罩不會(huì)影響空氣的流動(dòng)；所述 熱管81由管體、位于管體內(nèi)的管芯組成，其中，管體為銅管，管芯 呈蜂巢狀(即多個(gè)正六邊形的毛細(xì)孔組合)結(jié)構(gòu)，所述管芯是采用 銅粉燒結(jié)在管體的內(nèi)壁面而形成與管體一體的燒結(jié)粉末管芯，此種 管芯有較高的毛細(xì)抽吸力，熱管81內(nèi)為真空且管芯內(nèi)灌注導(dǎo)熱液體 后兩端密封，當(dāng)熱管81的受熱端811受熱而溫度上升時(shí)，管芯內(nèi)的 導(dǎo)熱液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向熱管81的冷卻端812 放出熱量凝結(jié)成液體，在管芯內(nèi)由于毛細(xì)作用使冷凝后的導(dǎo)熱液體 回流到受熱端811,如此重復(fù)，熱管81可以將熱量從受熱端811快 速地傳導(dǎo)給冷卻端812。
在本實(shí)施例中，所述散熱鰭片82是由鋁基合金制造而成，且散 熱鰭片82的表面經(jīng)過氧化處理，形成有一氧化層，該氧化層可以增 加散熱鰭片82的表面與空氣對(duì)流換熱的系數(shù)，因?yàn)樯狯捚?2的 表面越光滑，其與空氣對(duì)流換熱的系數(shù)越低，即散熱鰭片82將熱量 散發(fā)到空氣中的速度越慢，所以本實(shí)施例的散熱鰭片82可以快速地將熱量散發(fā)到空氣中；其中，所述用于制造散熱鰭片82的鋁基合金，
其包含的各組成及其重量百分比為硅0.2 0.6% 、鋅0.05 0.09% 、 鐵O. 5 0. 9%、錳0.04 0.08%、銅1 5%、鈦0.012 0.016%、 鉻0.02 0.06%、釩0.07 0.11%，余量為鋁；作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施 例，各組成及其重量百分比的較佳值為硅0.4%、鋅0.07。X、鐵O. 7%、錳0.06%、銅3%、鈦0.014%、鉻0.04%、釩0.09%，余量為 鋁；此種鋁基合金具有良好的導(dǎo)熱散熱效果，可以將熱量迅速散發(fā) 到空氣中。
本實(shí)施例的石墨制品71是采用柔性石墨制成，其石墨的純度為 99.5%以上、強(qiáng)度為50 100Mpa、密度為1.8 1.9 g/ cm3 ，具有良 好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、熱抗震性，在二維上的導(dǎo)熱系數(shù)為400 600W/MK，同時(shí)，由于石墨制品71最外面的化學(xué)鎳層73具有良 好的焊接性，使得石墨導(dǎo)熱基座7可以與在三維上具有良好的導(dǎo)熱 系數(shù)的熱管81焊接在一起，從而彌補(bǔ)了石墨制品71在三維上的導(dǎo) 熱系數(shù)較低的不足，提高了石墨導(dǎo)熱基座7在三維上的導(dǎo)熱系數(shù)； 使得石墨導(dǎo)熱基座7可以迅速地將導(dǎo)熱基片6的熱量傳遞給熱管81 。
請(qǐng)參考圖2、 3，為本實(shí)用新型應(yīng)用于LED燈具的使用狀態(tài)圖， 圖中的LED燈具包括外殼1、集成LED芯片5、用于驅(qū)動(dòng)集成LED 芯片5的驅(qū)動(dòng)器2、罩住集成LED芯片5的反光杯3、設(shè)在反光杯3 開口處的透鏡4、用于固定集成LED芯片5的導(dǎo)熱基片6，本實(shí)用 新型的石墨導(dǎo)熱基座7固定在導(dǎo)熱基片6的頂端，散熱裝置固定在 石墨導(dǎo)熱基座7的頂端。當(dāng)LED燈具工作照明時(shí)，集成LED芯片5會(huì)產(chǎn)生大量的熱量， 并積聚在導(dǎo)熱基片6上，此時(shí)，由于石墨導(dǎo)熱基座7的二維上的導(dǎo) 熱系數(shù)較高，可以快速地將導(dǎo)熱基片6上的熱量傳導(dǎo)給熱管81的受 熱端Sll，然后，在三維上具有良好的導(dǎo)熱系數(shù)的熱管81，可以將 熱量從受熱端811快速地傳導(dǎo)給冷卻端812，接著，熱管81的冷卻 端812會(huì)將熱量分散傳遞給復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片82，再由散熱鰭片82 與空氣對(duì)流框83的空氣通道84內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，使得空氣通 道84內(nèi)的空氣受熱上升，而位于空氣對(duì)流框83下方的溫度較低的 空氣被迫進(jìn)入空氣對(duì)流框83的空氣通道84內(nèi)，從而形成空氣自然 對(duì)流，迅速帶走散熱鰭片82上的熱量。因此，本實(shí)用新型可以將集 成LED芯片5工作時(shí)產(chǎn)生的大量熱量，快速導(dǎo)走，并散發(fā)到空氣中， 避免集成LED芯片5因溫度過高而縮短使用壽命；進(jìn)一步，由于本 實(shí)用新型采用了導(dǎo)熱速度快、重量輕、成本低的石墨導(dǎo)熱基座7和 散熱效果好、體積小的散熱裝置，所以本實(shí)用新型具有重量輕、成 本低、體積小的特點(diǎn)，可應(yīng)用于路燈等大功率的照明燈具。
當(dāng)然，以上所述之實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式而 已，并非用來限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型專利 申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括 于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置，它包括固定在導(dǎo)熱基片頂端的導(dǎo)熱基座、散熱裝置，散熱裝置固定在導(dǎo)熱基座的頂端，其特征在于所述導(dǎo)熱基座為石墨導(dǎo)熱基座，該石墨導(dǎo)熱基座包括石墨制品，所述石墨制品的表面電鍍有一化學(xué)鋅層，化學(xué)鋅層的表面電鍍有一化學(xué)鎳層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置，其特征在于所述化學(xué)鋅層是以無電解電鍍的方式形成于石墨制品的表面，化學(xué)鎳層是以無電解電鍍的方式形成于化學(xué)鋅層的表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置， 其特征在于所述化學(xué)鎳層的厚度為25 30微米。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置， 其特征在于所述散熱裝置包括熱管、復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片、空氣對(duì)流 框，空氣對(duì)流框的四周密封、上下開口；所述熱管的一端為冷卻端， 另一端為受熱端，受熱端焊接固定在石墨導(dǎo)熱基座的頂端，冷卻端 從空氣對(duì)流框的一側(cè)伸入空氣對(duì)流框中，復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片垂直固定 在熱管的冷卻端上，且復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片為等距排列，形成復(fù)數(shù)個(gè)垂 直的空氣通道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置， 其特征在于所述熱管由管體、位于管體內(nèi)的管芯組成，其中，管
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置，其特征在于所述由鋁基合金制造而成的散熱鰭片的表面，以氧化 處理的方式形成有一氧化層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及導(dǎo)熱散熱裝置，尤其涉及一種大功率LED燈具的導(dǎo)熱散熱裝置，其包括固定在導(dǎo)熱基片頂端的導(dǎo)熱基座、散熱裝置，散熱裝置固定在導(dǎo)熱基座的頂端，所述導(dǎo)熱基座為石墨導(dǎo)熱基座，該石墨導(dǎo)熱基座包括石墨制品，所述石墨制品的表面電鍍有一化學(xué)鋅層，化學(xué)鋅層的表面電鍍有一化學(xué)鎳層；由于使用石墨導(dǎo)熱基座作為導(dǎo)熱基座，因此，本實(shí)用新型具有體積小、重量輕、成本低、散熱效果好、焊接性好、耐磨性好、硬度較高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK201377772SQ20092005252
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者劉祥龍 申請(qǐng)人:東莞市翔龍能源科技有限公司