固态光源散热金属壳及其制造方法和模具技术

本发明专利技术提出了一种固态光源散热金属壳

【技术实现步骤摘要】
固态光源散热金属壳及其制造方法和模具
本专利技术是申请号为
201410066650.6、
申请日为
2014
年
02
月
21
日
、
专利技术名称为“固态光源散热金属壳及其制造方法和模具”的分案申请
。


[0001]本专利技术属于固态光源散热及照明
，特别涉及到采用自然对流散热，利用外壳结构件作为散热片的固态光源散热器和光源引擎
技术背景
[0002]LED(
固态光源
)
由于节能环保，被认为是人类下一代照明用光源，但阻碍
LED
照明灯普及的关键障碍是：造价太高
。LED
照明灯的成本可分成三部分：
LED
光源
、
电源和结构件，结构件包括有散热器，并且结构件的成本主要来自散热器
。
随着
LED
光源价格步步下降，结构件的成本将是
LED
照明灯的主要成本，因而降低结构件
(
散热器
)
成本将成为实现
LED
普及的重点
。
[0003]造成当前的
LED
照明灯结构件成本高的原因是：结构设计和散热技术问题，关键的问题是缺乏正确的
《
传热学
》
原理和传热技术，突出表现在：
1、
不清楚提高对流散热是关键；
2、
不了解对流散热的基本原理是：散热片表面将热量传给附近的空气
(
将空气加热
)
，空气携带着热量
(
表现为空气温度升高
)
流动离开散热片，空气流经散热片的量流越大，带走的热量也越大，因而保证空气流经散热片时，流动畅通是对流散热的基本要求
。
[0004]自然对流散热是
LED
照明灯最佳选择
。
但本领域的技术人员普遍不知道：驱动空气自然对流流动的动力是：空气受热升温，比重下降而产生的浮力，浮力是垂直向上的，并且非常弱，因而保证空气流动畅通，特别是自下而上的对流畅通，在自然对流散热中最关键
。
[0005]当前
LED
照明灯具有利用壳体结构件作为散热片，但由于上述问题，产品设计时，没有注意或特别注意保证空气流动畅通问题，比如：在壳罩上没有开对流通气窗口，既使开有对流通气窗口，但开口不够充分；没有考虑到灯具的轴线安装角度不同时，会影响自然对流向上流动畅通的问题
。
因而灯具的散热性能差，灯具壳体的表面没有充分利用为散热面，需另外多增加散热片，导致灯具的结构材料的成本不低
。

技术实现思路

[0006]本专利技术是以降低结构件的成本
、
提高散热性能为目的，提出一种固态光源
(LED
照明灯
)
的散热器
。
充分利用灯具结构
(
壳体
)
作为散热片，节省了材料成本；利用冲压工艺制造壳体，降低了加工成本；结构设计上充分考虑到保证自然对流空气流动畅通，不仅显著提高了散热性能，灯具结构件的成本还得到显著下降
。
本专利技术还提出了降低眩光的光源引擎，结合本专利技术的散热金属壳，设计出的
LED
灯不仅眩光得到有效降低，整体成本也低
。
[0007]本专利技术的固态光源散热金属壳技术方案是：散热金属壳包括有金属侧壁和金属前壳
、
或金属侧壁和金属后壳
、
或金属侧壁和金属前壳以及金属后壳，散热金属壳设置有与固态光源的导热板或导热芯直接或间接接触的接触传热面，部分或全部由固态光源产生的热
量通过该接触传热面传到散热金属壳的表面散出
。
本专利技术的特征有：散热金属壳采用金属板材经有冲压加工制成，金属侧壁是从金属后壳
、
或金属前壳
、
或金属后壳与金属前壳的金属板材拉伸而成的；金属侧壁上开有百页窗式结构或错列式结构的通气窗口，该窗口的切口线采用了顺着金属侧壁的拉伸方向的结构，金属侧壁的通透率不小于
0.20
；金属后壳的中部设置有直接或间接与固态光源的导热板或导热芯接触的接触传热面；金属前壳设置有直接或间接与固态光源的导热板或导热芯接触的接触传热面
。
固态光源一般配有导热板或导热芯
。
[0008]本专利技术所述的接触传热面是指特意为确保导热传热的接触面，因而该接触面要足够大，接触要紧密，比如采用压紧
、
过盈紧配合
、
加入导热胶或焊接等措施
。
[0009]本专利技术提出的散热器中，固态光源产生的热量通过直接或间接的接触传热，传到整个散热金属壳，结构件的壳体直接被利用为散热片，结构件的材料得充分利用，降低了材料成本
。
散热金属壳采用金属板材
(
最好是铝材
)
采用冲压加工工艺制成，原料为带材，采用多工位连续模具，一个冲程就可以生产出一个完整的部件，效率非常之高，加工成本远低于热压铸，铝挤出等工艺
。
采用冲压加工工艺，散热金属壳的壁厚可降到
0.3mm
以下，而热压铸工艺的壁厚要
2mm
之多，铝挤出工艺的壁厚小于
0.5mm
就困难了，因而本专利技术特别提出的采用冲压工艺，材料成本又进一步降低
。
金属侧壁从金属后壳的金属板拉伸而成的，即金属侧壁与金属后壳一体结构，制造效率高，成本低，又能保证热量顺利传导到金属侧壁
。
[0010]在金属侧壁上开通气窗口，并通气窗口的通透率要足够大，尽可能使自然对流空气流动畅通，本专利技术提出的足够大的侧壁通透率为不小于
0.2
，侧壁通透率定义为金属侧壁上的通气窗口的有效通风面积除以侧壁的面积，本专利技术以后将有详细的定义
。
金属侧壁开有足够大的通气窗口，保证当灯具水平横置时，即金属侧壁呈水平走向，自然对流向上流动的空气能横穿过散热金属壳，这有利于对流散热
。
[0011]通气窗口采用百叶窗式或错列式结构，可实现通气窗口加工无废料，材料利用率高，侧壁的散热面积也就高；通气窗口的切口线的走向应顺着金属侧壁的拉伸方向，与散热金属壳轴线相同，是为了使热量在金属侧壁内的导热距离尽可能短，有利于降低金属侧壁内的导热热阻
。
[0012]本专利技术还提出了一种散热金属壳的制造方法，主要特征是：金属侧壁上的百页窗式或错列式结构通气窗口的成形方法为，成形凸齿轴向运动，推挤金属壳壁向内变形
(
有弯曲变形，有拉直变形等
)
，构成内折肋片，形成通气口
(
百页窗或错列式结构
)。
[0013]实现以上方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固态光源散热金属壳，包括有金属侧壁
(2)
和金属前壳
(4)、
或金属侧壁
(2)
和金属后壳
(9)、
或金属侧壁
(2)
和金属前壳
(4)
以及金属后壳
(9)
，散热金属壳
(1)
设置有与固态光源
(6)
直接或间接接触的接触传热面，其特征在于：散热金属壳
(1)
采用金属板材制成；金属侧壁
(2)
是从金属后壳
(9)、
或金属前壳
(4)、
或金属后壳
(9)
与金属前壳
(4)
的金属板材拉伸而成的；金属侧壁
(2)
上开有百页窗式结构或错列式结构的通气窗口
(3)
，该窗口的切口线采用了顺着金属侧壁的拉伸方向的结构，金属侧壁
(2)
上顺着金属侧壁
(2)
的拉伸方向被裁切，构成有侧壁裁切线
(822)
和内折裁切线
(821)
，以及内折肋片
(824)
，内折肋片
(824)
有向内变形，内折裁切线
(821)
与侧壁裁切线
(822)
分离，构成通气口
。2.
根据权利要求1所述的固态光源散热金属壳，其特征在于：金属侧壁
(1)
上的百页窗式或错列式结构的通气窗口
(3)
的特征有：在金属侧壁
(2)
上
、
或金属侧壁
(2)
与金属前壳
(4)
或金属后壳
(9)
交界处附近的外缘端面
(817)
上有齿口
(818)
，齿口
(818)
的边缘由端面裁切线
(820)
和端面内折角
(819)
组成；端面裁切线
(820)
与侧壁裁切线
(822)
相连；内折肋片
(824)
与外缘端面
(817)
为折角连接，内折肋片
(824)
的另一端连着的是下端连片
(825)
，下端连片
(825)
的另一端与金属壳壁
(840)
弯折连接
。3.
根据权利要求2所述的固态光源散热金属壳，其特征在于：金属侧壁
(2)
的通透率不小于
0.20。4.
根据权利要求2所述的固态光源散热金属壳，其特征在于：当
180mm≥D
＞
150mm
时，取
δ
≤1.5mm
；当
150mm≥D
＞
130mm
时，取
δ
≤1.3mm
；当
130mm≥D
＞
115mm
时，取
δ
≤1.15mm
；当
115mm≥D
＞
100mm
时，取
δ
≤1.0mm
；当
100mm≥D
＞
90mm
时，取
δ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦彪，
申请(专利权)人：秦彪，
类型：发明
国别省市：