[发明专利]一种散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的以非金属材料为基材的散热装置，特别涉及一种设有散热通道的散热结构。

背景技术

目前应用于电子产品，尤其是LED照明产品上的散热器大都以铝质和铜质等热传导性好的金属材质为基础，传统的铝，铜质散热器主要由两部分组成，分别为基座部分和翅片部分。基座部分吸收热量，传导到翅片部分，翅片端通过辐射和对流的方式将热量散到空气中。而随着LED照明产品散热要求越来越高，散热装置的体积和重量也越大，相应的成本也随之提高。金属散热装置的不足之处还在于：金属材质最大的缺陷就是导电，比如现在常见的大功率的LED灯均是采用铝制散热器外壳，一旦安装于其中的电源漏电，就会使散热器上带电，产生安全隐患。

另一方面，我们关注到，目前已经有软陶瓷、导热硅胶等兼具导热和绝缘性能的材料，这类复合型散热材料整体制作成散热器的样式其成本高于铝制、铜质散热器，所以现在还是以涂料，填充胶的样式作为辅助散热材料。目前这类散热材料的导热性能还不及铜铝，但是随着技术的不断发展，其导热性能未来将会超越铜铝等金属材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，根据散热原理，提供一种低成本、重量轻、而且绝缘的散热结构。

散热器的散热能力主要取决于三个方面，材质的导热能力，翅片部分与空气的接触面积和热传导的距离，三个环节相辅相成的。材质的导热能力越强，可以迅速的吸收热源发出的热量，目前采用铝，铜质材料就是因为其导热性能好，翅片部分越多，与空气接触表面积越大，热交换能力越强，散热越好，热传导距离指的是基座的吸热端到翅片散热表面的距离，距离越短导热速度越快，单位时间内传导的热量越多。由此我们得出一个结论，只要能够实现上述三个条件，就能实现散热器的功能，而与散热器的材质是没有关系的。

另一方面，我们也注意到，目前已经有一些软陶瓷材料涂覆应用于散热器上，主要是因为铝制散热器在加工成型后，需要做一些表面处理，常用电镀或阳极氧化在表面形成保护层，防止散热器氧化，并实现表面美观，但是这层保护层的导热性能却大大降低。软陶瓷材料恰恰可以避免这一缺陷，所以应用在翅片的散热端作为辅助保护散热应用。另外我们也注意到有用于整体涂覆导热材料的，比如松下的LED灯泡，其散热器部分整体做了散热材料的涂覆，但是其没有做成带翅片的散热结构，原因在于热传导距离，这种简单的涂覆在应用中，热量在基座端吸收后要绕行到基座边缘再传导到散热端，如果散热端做成翅片状，则热量还要经过边缘的翅片才能达到中间的翅片，这样长的热传导距离是没有功能的。所以简单涂覆做成这种散热翅片样式没有意义，所以松下也只是简单的做了一个散热罩杯的样式简单的涂覆。这种简单涂覆又带来缺陷，翅片结构的目的是为了增加与空气的接触面积而增大散热面积，理论上来说 ，散热面积越大，散热能力越强，为了缩短热传导距离却放弃散热面积，这样实际上又降低了散热器的散热能力。如何解决好上述三个散热条件之间的矛盾才是本发明创造性的关键。

本发明采取的技术方案如下：一种散热结构，包括吸热端、散热端，吸热端和散热端的表面设有导热层，吸热端和散热端之间设有散热通道，散热通道的内壁上设有导热层，散热通道可以设计为槽或者孔。散热通道内填充有导热材料。导热材料、导热层为软陶瓷或者导热硅胶。吸热端和散热端采用耐热绝缘材质，如塑料、尼龙、橡胶。散热端设有散热翅片，翅片表面设有导热层。

本技术方案从三个方面实现了作为散热器功能的要求：

1、材质的导热性能好：因为参与导热功能的材质是软陶瓷等散热材料，是与铝铜具有同等散热能力，未来还有可能进一步超越铝、铜。

2、由于解决了热传导距离的关键问题，使得本方案可以采用与传统散热器同样的翅片结构，可以通过调节翅片的数量、尺寸来灵活的增加散热面积，从而获得与传统散热器同样的散热能力。

3、通过槽孔结构连通吸热端和散热端，这样获得了和传统散热器同样的热传导距离，解决了目前简单涂覆导热距离长的缺点，大大提高了散热能力。

4、散热结构采用非金属材质，与采用铜铝等金属材料相比，便于设计造型、一体成形，不仅大大减轻了散热器的重量，而且也降低了加工难度和生产成本。

5、非金属材质具有绝缘特性，应用于电气、电子类产品更加符合安全要求。对于目前的LED灯产品，因为电源目前都放置于金属的散热器内，为了通过安规认证，电源的成本非常高，采用本方案做散热器可以大大降低电源的成本。

说明书附图

图1为本发明实施例一的结构示意图；