一种热管散热强光手电筒的制作方法

本发明属于照明设备，具体涉及一种强光手电筒，尤其涉及一种具有热管穿透密封散热结构的强光手电筒。

背景技术：

1、强光手电筒广泛应用于户外探险、工业检修、应急照明等场景。现有强光手电筒在使用中存在以下不足。

2、第一，高功率led发热量大，散热与防水存在结构矛盾。现有强光手电筒多采用筒身自然散热或风扇散热，自然散热效率不足导致led光衰严重，风扇散热需要开设通风孔又降低了防水等级。部分产品采用导热硅脂将led热量传导至筒身，但导热路径长、热阻大，散热效果有限。已有文献（如us20060146526）公开了手电筒发光模块设置散热构件与筒身接触散热的方案，但采用的是实体导热构件而非热管，热阻仍然较大。热管散热技术在固定led灯具领域已有应用（如us7784971），但该方案针对固定式灯具，未涉及手电筒的便携密封结构，且未公开热管穿透密封隔板焊接的技术手段。如何在保证高等级防水的同时实现高效散热，是强光手电筒领域的核心技术难题。

3、第二，电池仓规格固定，仅能适配单一型号锂电池。市面上主流锂电池包括18650、26650、32700等多种规格，直径和长度各不相同，用户若更换电池规格则必须更换整个手电筒或电池仓组件，使用灵活性差。已有方案（如cn2347044y）通过在筒体内设置多个不同口径套管相互套合来适配不同电池，但多套管嵌套结构占用空间大、套管间易松动。

4、第三，充电接口多采用type-c或micro-usb，需要配备防水盖。防水盖在频繁使用后易老化、丢失，导致充电接口进水损坏；且防水盖结构增加了尾部体积，影响手持舒适度。

5、综上，现有强光手电筒存在散热与防水难以兼顾、电池兼容性差、充电接口可靠性不足等问题，无法满足户外复杂环境下的使用需求。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明要解决的技术问题是：针对现有强光手电筒led散热与防水结构矛盾、电池仓仅适配单一规格电池、充电接口依赖防水盖可靠性差的问题，提供一种热管散热强光手电筒。

3、技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供一种热管散热强光手电筒，包括筒身、设置在筒身前端的灯头和设置在筒身后端的尾部。

5、所述灯头内设有led基板，led基板连接有热管，热管穿过设置在灯头与筒身之间的密封隔板延伸至筒身侧壁。热管为铜质热管，直径为4mm、6mm或8mm，内部填充有相变工质，利用工质相变循环实现高效导热。热管的蒸发端位于灯头腔内并与led基板背面通过导热硅脂贴合，热管的中段垂直穿过密封隔板，热管的冷凝端嵌入筒身侧壁的轴向导热盲孔中并与筒身金属本体过盈配合。

6、热管与密封隔板之间通过焊接密封连接。密封隔板上设有供热管穿过的通孔，通孔内径比热管外径大0.02mm、0.03mm或0.05mm以形成焊料填充间隙。焊接后形成环绕热管的环形连续焊缝，焊缝高度不小于2mm，焊缝熔深不小于热管壁厚的50%，确保灯头腔室与电池仓腔室完全隔离，实现ip68级防水。焊接时可采用sn-bi低温焊料（熔点约138℃），将密封隔板预热至100℃、110℃或120℃后施加焊料，焊接时间控制在3秒、4秒或5秒，避免高温导致热管内部工质失效。

7、所述筒身外侧设有与热管热接触的散热鳍片，散热鳍片为环形布置的多片金属鳍片，每片厚度为1mm、2mm或3mm，高度为3mm、5mm或8mm，相邻鳍片间距为2mm、3mm或5mm，与筒身一体成型。热管冷凝端嵌入筒身侧壁的轴向导热盲孔中，热量通过筒身金属本体传导至外侧的散热鳍片，通过鳍片增大散热面积，实现高效散热。

8、在一种实施方式中，筒身内设有电池仓，电池仓内设有可更换的绝缘套管，绝缘套管的外壁与电池仓内壁过盈配合，绝缘套管的内壁与电池外壁间隙配合，通过更换不同内径的绝缘套管适配不同直径的电池。绝缘套管包括多种规格，分别适配直径为18mm、26mm和32mm的锂电池。电池仓底部设有弹簧加载电极，包括导电触头和压缩弹簧，压缩弹簧推动导电触头与电池端部抵接，适应不同长度的电池。

9、在一种实施方式中，尾部设有磁吸充电触点，包括环形磁铁和两个电极触点，两个电极触点设置在环形磁铁中心区域，电极触点表面镀金。充电时，配套充电线通过磁铁吸附对准电极触点，无需插拔接口，无需防水盖。

10、在一种实施方式中，灯头内还设有反光杯和透镜，反光杯设置在led基板前方，透镜设置在灯头前端开口处。反光杯将led发出的光线反射汇聚，透镜保护内部光学元件。

11、在一种实施方式中，筒身内还设有控制电路板，控制电路板上设有ntc温度传感器，ntc温度传感器贴近led基板设置。控制电路板根据ntc温度传感器检测的温度调节led驱动电流，当温度超过设定阈值时自动降低功率，防止led过热损坏。

12、在一种实施方式中，筒身为铝合金材质，表面经阳极氧化处理，兼顾轻量化和耐腐蚀性能；绝缘套管为阻燃pc材质，具备良好的绝缘性能和机械强度。

13、有益效果

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、第一，本发明通过热管中段穿过密封隔板并焊接密封、冷凝端嵌入筒身侧壁导热盲孔的结构，将led热量传导至筒身外侧散热鳍片，在实现高效散热的同时保证了灯头腔室的防水性能。区别于现有自然散热热阻大、风扇散热需开孔的技术缺陷，本发明热管散热路径短、热阻小，且无需开设通风孔，防水等级可达ip68，散热与防水兼顾。区别于us7784971的固定灯具热管方案，本发明针对手电筒便携密封场景，采用热管穿透隔板焊接+侧壁盲孔嵌入的结构，实现了灯头腔与电池仓的完全隔离。

16、第二，本发明通过在电池仓内设置可更换的绝缘套管，配合弹簧加载电极，实现了不同直径和长度锂电池的兼容适配。用户只需更换套管即可使用18650、26650、32700等多种规格电池，无需更换手电筒或电池仓，使用灵活性大幅提升。区别于现有多套管嵌套方案（cn2347044y），本发明采用可更换单一套管，绝缘套管与电池仓过盈配合、与电池间隙配合，消除了套筒晃动和接触不良问题。

17、第三，本发明通过尾部磁吸充电触点替代传统type-c接口，充电时依靠磁铁吸附自动对准，无需插拔接口，无需防水盖，避免了防水盖老化丢失导致的进水风险。磁吸触点表面镀金，接触电阻小、耐腐蚀，充电可靠性高。

18、第四，本发明通过ntc温度传感器实时监测led温度，控制电路板根据温度自动调节驱动电流，防止led过热光衰和损坏，延长了手电筒使用寿命。该温控功能属于设计预期，具体降功率曲线和阈值参数待实测验证后确定。

1.一种热管散热强光手电筒，包括筒身（1）、设置在筒身（1）前端的灯头（2）和设置在筒身（1）后端的尾部（3），其特征在于：所述灯头（2）内设有led基板（6），所述led基板（6）连接有热管（7），所述热管（7）的蒸发端位于灯头腔内并与led基板（6）背面贴合，所述热管（7）的中段穿过设置在灯头（2）与筒身（1）之间的密封隔板（8）并与密封隔板（8）焊接密封，所述热管（7）的冷凝端嵌入筒身（1）侧壁的轴向导热盲孔中，所述筒身（1）外侧设有与热管（7）热接触的散热鳍片（9），所述焊接密封使灯头腔室与筒身内的电池仓腔室完全隔离。

2.根据权利要求1所述的强光手电筒，其特征在于：所述热管（7）为铜质热管，直径为4mm、6mm或8mm，内部填充有相变工质，所述热管（7）的蒸发端与led基板（6）背面通过导热硅脂贴合，所述热管（7）的冷凝端与轴向导热盲孔过盈配合；所述密封隔板（8）上设有供热管穿过的通孔，所述通孔内径比热管外径大0.02mm、0.03mm或0.05mm以形成焊料填充间隙，所述焊接密封形成环绕热管的环形连续焊缝，所述焊缝高度不小于2mm，所述焊缝熔深不小于热管壁厚的50%。

3.根据权利要求1所述的强光手电筒，其特征在于：所述散热鳍片（9）为环形布置在筒身外侧的多片金属鳍片，每片厚度为1mm、2mm或3mm，高度为3mm、5mm或8mm，相邻鳍片间距为2mm、3mm或5mm，所述鳍片与筒身（1）一体成型；所述筒身（1）为铝合金材质，表面经阳极氧化处理。

4.根据权利要求1所述的强光手电筒，其特征在于：所述筒身（1）内设有电池仓（4），所述电池仓（4）内设有可更换的绝缘套管（5），所述绝缘套管（5）的外壁与电池仓（4）内壁过盈配合，所述绝缘套管（5）的内壁与电池外壁间隙配合，通过更换不同内径的绝缘套管适配不同直径的电池；所述绝缘套管（5）包括多种规格，分别适配直径为18mm、26mm和32mm的锂电池，所述绝缘套管（5）为阻燃pc材质；所述电池仓（4）底部设有弹簧加载电极（11），所述弹簧加载电极（11）包括导电触头和压缩弹簧，所述压缩弹簧推动导电触头与电池端部抵接。

5.根据权利要求1所述的强光手电筒，其特征在于：所述尾部（3）设有磁吸充电触点（10），所述磁吸充电触点（10）包括环形磁铁和两个电极触点，所述两个电极触点设置在环形磁铁中心区域，所述电极触点表面镀金。

6.根据权利要求1所述的强光手电筒，其特征在于：所述灯头（2）内还设有反光杯（12）和透镜（13），所述反光杯（12）设置在led基板（6）前方，所述透镜（13）设置在灯头（2）前端开口处；所述筒身（1）内还设有控制电路板（14），所述控制电路板（14）上设有ntc温度传感器（15），所述ntc温度传感器（15）贴近led基板（6）设置，所述控制电路板（14）根据ntc温度传感器（15）检测的温度调节led驱动电流。

7.一种如权利要求1至6任一项所述热管散热强光手电筒的制造方法，其特征在于，包括热管与密封隔板的焊接步骤：在密封隔板（8）上加工内径比热管外径大0.02mm、0.03mm或0.05mm的通孔，对热管（7）外壁和通孔内壁预镀锡并涂覆助焊剂，将热管穿过通孔后采用sn-bi低温焊料焊接，焊接时将密封隔板预热至100℃、110℃或120℃，焊接时间控制在3秒、4秒或5秒，焊缝高度不小于2mm，焊缝熔深不小于热管壁厚的50%。