[发明专利]用于在两个可连接构件之间导热的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将第一构件可拆卸地连接到第二构件的系统，该第一构件包括在两个构件相互连接时由第二构件的部分包围的部分，所述部分具有用于相互接触以便在两个构件之间传热的导热材料表面。

背景技术

该系统可以用于其中必须在两个互连的构件之间传热的任何可拆卸连接，但是具体而言，这样的系统可以用于将LED灯与用于LED灯的插座可拆卸地连接。“LED灯”这一表述在本说明书中用于一种包括一个或者更多个发光二极管(LED)和基部或者插头的灯，其中该基部可以与用于保持LED灯的插座连接。

在US-A-2006/0050514中公开了这样的系统。这一公布描述了一种形状为常规白炽灯的LED灯。该灯包括围绕LED的梨形灯泡。灯的基部具有金属外表面，该表面具有螺纹。基部可以旋入对应插座中，该插座是具有金属内表面的灯保持器，该内表面具有螺纹。LED及其驱动电流生成的热经过灯的基部传向插座的金属内表面。

发明内容

LED经常通过焊接来附着到印刷电路板(PCB)，从而LED的基部的金属表面接触PCB的如下部分，该部分可以吸收LED生成的热。然而需要一种LED灯到PCB或者LED灯的另一载体的可拆卸连接，从而LED灯可以例如更换为具有另一颜色的LED灯或者具有另一光强度的LED灯。具体而言，在亮光LED的情况下，传热容量必须相对高从而需要在LED灯的基部与LED灯所连接到的插座之间的相对大接触面积或者稳健接触。

本发明的一个目的在于提供一种用于将第一构件可拆卸地连接到第二构件的系统，该第一构件包括在两个构件相互连接时由第二构件的部分包围的部分，所述部分具有用于以高度导热方式相互接触的金属表面以便在两个构件之间传热。

本发明的另一目的在于提供一种用于将LED灯与插座可拆卸地连接的系统，从而LED灯的基部的金属表面进行与插座的对应金属表面的高度导热接触。

为了实现这些目的中的一个或者两个目的，第一构件的被包围的部分的材料的热膨胀系数大于第二构件的包围部分的材料的热膨胀系数，从而金属表面在所述部分受热时相互按压。由此，显著增加在两个构件之间的导热。相互接触的表面的部分可以是所述金属表面，但是可优选地，两个所述部分的所有接触表面由金属制成。可优选地，两个表面具有尽可能大的相互接触表面，通过使第一和第二构件的接触表面相互对应和服帖配合来促进这一点。表面例如可以具有矩形、方形、圆柱体或者抛物线分支的旋转体的形状。应当尽可能多地消除在两个构件中间出现间隔/空腔，这例如是因为表面光滑，或者例如是因为表面由软材料制成，因此优良地适于符合不规则表面。这样的软材料例如是邵氏A硬度为10±2、厚度范围为0.13-15mm而导热率为2.2W/mK(适用于范围为-50到+220℃的温度)的来自MAJR的热管理箔材料6003系列。软金属式材料是熔点约为70℃的Woods金属、熔点为58℃的InCuBi合金、镓、铟、铟银焊料(Indalloy)1E、Indalloy 117。这些金属化合物都具有范围为30℃到200℃的熔点并且由于它们的软度而适应于所施加的表面结构，因此保证良好热接触。

两个构件的材料可以例如是任何金属或者金属合金、金属膏或者金属合金膏如Galinstan(包括热膨胀系数适当的金属基质化合物)。例如，第一构件的被包围的部分的材料是线性热膨胀系数在20℃约为23x10^-6每度(K)的铝，而第二构件的包围部分的材料是线性热膨胀系数在20℃约为17x10^-6每度(K)的铜。可优选地，两种材料的热膨胀系数之差在20℃多于3x10^-6每度(K)，更可优选地在20℃多于6x10^-6每度(K)以进一步促进在第一构件与第二构件之间的紧密接触。表面可优选地由金属制成，因为金属比较易于起作用、容易获得并且同时能够实现在两个构件之间建立电接触。取而代之，非金属材料如硅橡胶、Coolpoly由硅浸渍的碳化硅或者由SiC、Al₂O₃或者BN填充的EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃的三元共聚物)适用作为导热材料。

所有导热材料可优选地具有至少1W/mK的导热率以促进容易的冷却，更可优选地，导热率至少为2.5W/mk上至10W/mK或者甚至更高以使它们优良地适合于其中生成相对大量热的高功率应用。