專利名稱：一種垂直對流散熱器及一種垂直對流散熱筒燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明及散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垂直對流散熱器及具有該散熱器的一種垂直對流散熱筒燈。
背景技術(shù)：
近年來，有關(guān)LED照明的技術(shù)發(fā)展迅速，大功率LED照明已經(jīng)進(jìn)入到了應(yīng)用階段， 但是散熱問題一直都是大功率LED照明滯待解決的核心問題之一。對于現(xiàn)有LED的光效水平而言，輸入電能的709Γ80%還會轉(zhuǎn)變成熱量。而且由于 LED芯片的尺寸很小，如果散熱不良，則會使LED芯片的溫度急劇升高，從而引起熱應(yīng)力分布不均、芯片發(fā)光效率降低、熒光粉激射效率下降等問題。而且散熱不良還會導(dǎo)致芯片結(jié)的溫升較高，從而直接影響到芯片的出光效率以及產(chǎn)品的壽命。眾所周知，熱量的傳遞方式有三種熱傳導(dǎo)傳遞(conduction heat transfer)、熱對流傳遞(convection heat transfer)、熱輻射傳遞?，F(xiàn)在的大功率LED照明產(chǎn)品中，熱量從芯片到空氣一般經(jīng)過兩個過程熱傳導(dǎo)、熱散失。首先，芯片產(chǎn)生的熱量以熱傳導(dǎo)的方式，通過金線、電路板、基板(鋁基、陶瓷基等)、導(dǎo)熱膠(墊)等，迅速傳導(dǎo)至散熱器(片)或者熱管。散熱器(片)或者熱管裸露在空氣中，通過對流或者輻射與空氣發(fā)生熱交換，從而將熱量散失掉?？梢?，散熱器(片)或者熱管是LED大功率照明產(chǎn)品與空氣進(jìn)行熱交換的最終界面，它們的熱交換效率如何，直接影響了產(chǎn)品的散熱性能。散熱器(片)與空氣的熱交換可以分為主動式與被動式兩種。主動式是通過電風(fēng)扇等設(shè)備，加快環(huán)境內(nèi)的空氣流動速度，從而使得熱交換速率提高，如常用的計算機(jī)CPU的散熱、內(nèi)存條的散熱，其優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是需增加電風(fēng)扇等額外設(shè)備，以及需要消耗電能， 噪聲大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。被動式的則不通過任何外加設(shè)備，依靠散熱器自身的材料與結(jié)構(gòu)，形成非常大的散熱表面，使得空氣與散熱器(片)的熱交換達(dá)到最佳?，F(xiàn)有的散熱片，其目的是在盡可能輕的條件下，追求物理散熱表面積的最大化，從而實(shí)現(xiàn)最高的熱交換效率。但共同的問題是忽略了空氣流動對于散熱性能的重要性，僅靠輻射散熱無法達(dá)到最好的散熱效果。這是因?yàn)樵诒粍邮缴?沒有外置風(fēng)扇等設(shè)備)情況下，若散熱器底部由于與熱源接觸，周圍空氣的溫度升高，根據(jù)空氣動力學(xué)原理，由于冷、熱空氣所造成的壓力差，散熱器底部的空氣向上流動，而冷空氣若不能及時補(bǔ)充到熱源附近， 則會形成“熱島效應(yīng)”，從而導(dǎo)致散熱不良。同理，若散熱器頂部與熱源接觸，也不能取得很好的散熱效果，在此不再詳述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種垂直對流散熱器，解決目前被動式散熱器容易產(chǎn)生熱島效應(yīng)而導(dǎo)致散熱效果不是非常好的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器具有若干對流通道，所述對流通道貫穿垂直對流散熱器的上下表面。一種垂直對流散熱器，其特征在于，還包括光源安裝部件，和下端與所述光源安裝部件導(dǎo)熱連接的若干散熱鰭片，所述光源安裝部件與散熱鰭片一體成型而導(dǎo)熱連接。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述若干對流通道位于散熱鰭片之間，由若干散熱鰭片形成。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器還包括邊框，所述若干對流通道位于散熱鰭片與邊框之間，由若干散熱鰭片與邊框共同形成。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述邊框的截面為圓形、方形、正六邊形、正八邊形、橢圓形、菱形、梯形、三角形中的任意一種或者多種的組合。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器還包括邊框和連接筋板， 所述若干對流通道位于散熱鰭片、邊框與連接筋板之間，由若干散熱鰭片與邊框及筋板共同形成。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述邊框或者連接筋板的截面為圓形、方形、 正六邊形、正八邊形、橢圓形、菱形、梯形、三角形中的任意一種或者多種的組合。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述光源安裝部件采用過盈配合的方式套設(shè)在所述邊框的底部外圍而導(dǎo)熱連接。一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器的表面噴涂有黑色納米漆。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是相應(yīng)提供一種垂直對流散熱筒燈，解決目前 LED筒燈因?yàn)椴捎矛F(xiàn)有被動式散熱器而導(dǎo)致散熱效果不是非常好的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種垂直對流散熱筒燈，包括散熱器，所述散熱器為前述的任意一種垂直對流散熱器。本發(fā)明的有益效果是
采用了本發(fā)明技術(shù)方案的垂直對流散熱器，由于設(shè)置了貫穿散熱器上下表面的對流通道，當(dāng)位于散熱鰭片下端的基板將熱量傳遞給散熱鰭片的下端時，散熱鰭片下端會將其附近的空氣不斷加熱并上升，同時附近的冷空氣會不斷補(bǔ)充而產(chǎn)生對流，從而使得本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器即使在被動式散熱的條件下，也能形成比較高的空氣流速場，讓冷空氣充分與垂直對流散熱器的散熱鰭片表面發(fā)生充分的熱交換，迅速帶走熱量，從而避免了在散熱器底部產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”，大大提升了散熱能力。采用了本發(fā)明技術(shù)方案垂直對流散熱器的垂直對流散熱筒燈，在節(jié)省材料成本、 減輕燈具重量的同時，還提高了燈具的散熱性能。此外，本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱筒燈除了作為一般筒燈安裝使用外，還能夠和室內(nèi)原有的出風(fēng)口結(jié)合，利用已有的風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)，在不另外耗費(fèi)能源的情況下，變被動式散熱為主動式散熱，不但節(jié)省了室內(nèi)裝修成本，節(jié)約了能源，也加強(qiáng)了空氣循環(huán)及散熱的效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中垂直對流散熱器底面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中垂直對流散熱器頂面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中垂直對流散熱器去掉兩方邊框后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中垂直對流散熱筒燈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中垂直對流散熱筒燈的分解圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例二中垂直對流散熱器底面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中垂直對流散熱器頂面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例三中垂直對流散熱器頂面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例四中垂直對流散熱器頂面45度角的結(jié)構(gòu)示意圖。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器，根據(jù)“煙 效應(yīng)”對現(xiàn)有鋁擠壓型散熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的垂直對流散熱器的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括若干個散熱鰭片11，還包括邊框15和連接筋板16，以及光源安裝部件，光源安裝部件上設(shè)有安裝位14。如圖3所示，本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器與現(xiàn)有鋁擠壓型散熱器明顯的不同之處在于，大部分散熱鰭片11與邊框15以及連接筋板16之間形成的空隙貫穿了整個散熱器，從而形成了若干對流通道13。垂直對流散熱器在工作時，垂直對流散熱器底部(熱源附近)的冷空氣被不斷加熱后沿著對流通道13上升，同時附近的冷空氣能夠從對流通道13的底部迅速的補(bǔ)充，從而使得本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器即使在被動式散熱的條件下，也能形成比較高的空氣流速場，讓冷空氣充分與垂直對流散熱器的散熱鰭片11表面發(fā)生充分的熱交換，迅速帶走熱量，從而避免了在散熱器底部產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”。本具體實(shí)施方式
提供的一種垂直對流散熱器，由于散熱鰭片11之間的空隙形成了貫穿散熱器上下表面的對流通道13，并且散熱鰭片11的大部分表面積都暴露在了空氣流動的位置，因而在垂直對流散熱器工作時能夠產(chǎn)生“煙 效應(yīng)”，而且熱源的溫度越高， “煙囪效應(yīng)”越明顯，使得冷熱空氣能夠垂直自然對流，更容易迅速將熱量帶走，因而散熱效果較現(xiàn)有散熱器更好。本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器，由于在散熱器周緣設(shè)置了四邊形的邊框15， 并且在邊框的對角之間設(shè)置了交叉的連接筋板16，因而垂直對流散熱器的強(qiáng)度更高，不容易因碰撞等導(dǎo)致變形。當(dāng)然，邊框15和連接筋板16并非必要，多個散熱鰭片11之間也可以形成若干貫穿散熱器兩端的對流通道13，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，而且實(shí)際上本具體實(shí)施方式
中的邊框15和連接筋板16本身也可以看作是一種散熱鰭片11。優(yōu)選的技術(shù)方案中，還對垂直對流散熱器的表面進(jìn)行噴涂，具體而言是采用黑色納米漆對垂直對流散熱器的表面進(jìn)行噴涂。實(shí)驗(yàn)證明黑色可增加垂直對流散熱器進(jìn)行輻射散熱的能力，而且納米漆表面的微結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直對流散熱器散熱面積的最大化，從而進(jìn)一步提升與空氣進(jìn)行熱交換的能力。本具體實(shí)施方式
提供的一種垂直對流散熱筒燈如圖4和圖5所示，包括垂直對流散熱器1、燈罩2和發(fā)光單元3。其中發(fā)光單元3可以是單個的LED燈31，也可以是如圖4那樣，在一塊電路板30 上陣列多個LED燈31。本具體實(shí)施方式
的燈罩2，在其四邊各設(shè)置有兩個卡扣21，安裝時只需要將發(fā)光單元3放入光源安裝部件14內(nèi)，然后蓋上所述燈罩2，燈罩2邊緣的卡扣21扣住垂直對流散熱器1光源安裝部件的邊緣，即完成了裝配，因而很是方便。安裝好后的垂直對流散熱筒燈如圖4所示。本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱筒燈，因?yàn)槭褂昧吮景l(fā)明提供的垂直對流散熱器 1，在節(jié)省材料成本、減輕燈具重量的同時，還提高了燈具的散熱性能。此外，本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱筒燈除了作為一般筒燈安裝使用外，還能夠和室內(nèi)原有的出風(fēng)口結(jié)合， 利用已有的風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)，在不另外耗費(fèi)能源的情況下，變被動式散熱為主動式散熱，不但節(jié)省了室內(nèi)裝修成本，節(jié)約了能源，也加強(qiáng)了空氣循環(huán)及散熱的效果。實(shí)施例二
本發(fā)明的垂直對流散熱器，在具體形狀上可以有若干種變形，如圖6和圖7所示即為本具體實(shí)施方式
提供的另一種垂直對流散熱器。本具體實(shí)施方式
中的垂直對流散熱器，與實(shí)施例一的最大不同之處在于整體呈圓筒形。各散熱鰭片從中心向外輻射均勻分布，最外面是圓筒形的邊框15，中間還有兩個圓筒形的連接筋板16，而且連接筋板16與邊框15同心設(shè)置。當(dāng)然，最核心的實(shí)質(zhì)還是散熱鰭片與邊框15及連接筋板16之間的空隙形成了貫穿散熱器上下的對流通道13，因而也能夠形成“煙@效應(yīng)”，從而提高散熱效果。相應(yīng)的，光源安裝部件及安裝位14也變形為圓環(huán)狀。本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器，將光源安裝部件及安裝位14設(shè)置成圓環(huán)形，使得對流更為順暢，尤其適合用于配合出風(fēng)口使用的垂直對流散熱筒燈。本實(shí)施例中，發(fā)光單元也設(shè)置成環(huán)形，安裝在安裝位14內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，安裝位14可以直接設(shè)置在邊框15的下方， 而不必單獨(dú)設(shè)置光源安裝部件；同理，邊框15底部外壁可以設(shè)置一突緣17，安裝位14可以直接設(shè)置在突緣17的下方，而不必單獨(dú)設(shè)置光源安裝部件。實(shí)施例三
本具體實(shí)施方式
提供的一種垂直對流散熱器如圖8所示，與實(shí)施例二的不同之處在于，安裝LED的鋁基板(圖中未示出)不是套在邊框15外圍，而是設(shè)置在邊框15的內(nèi)部。而且沒有設(shè)置如實(shí)施例二那樣的圓筒形連接筋板16。實(shí)施例四
本具體實(shí)施方式
提供的一種垂直對流散熱器如圖9所示，與實(shí)施例二的不同之處在于，邊框15呈方筒形，外壁突緣17也相應(yīng)的設(shè)置成了方框形，發(fā)光單元的安裝位也設(shè)置成方形，并且直接設(shè)置在外壁突緣17底面。此外，邊框15內(nèi)的各散熱翅片11形成方格狀。此種結(jié)構(gòu)的垂直對流散熱器的力學(xué)結(jié)構(gòu)也非常穩(wěn)定，而且散熱效果很好。應(yīng)當(dāng)理解，作為本實(shí)施例的一個替代方案，安裝LED的鋁基板也可以設(shè)置成方框形狀或“回”定形。最后需要說明的是，散熱器主體及發(fā)光單元安裝位的形狀并不僅限于以上舉例的圓形和方形，而是其截面可以為任意形狀，比如正六邊形、正八邊形、橢圓形、菱形、梯形、三角形等中的任意一種及多種的組合，只要在散熱器上下兩端面之間形成貫通的對流通道， 用以加強(qiáng)對流而避免產(chǎn)生熱島效應(yīng)，從而提升散熱效果的散熱器及筒燈，即在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器具有若干對流通道，所述對流通道貫穿垂直對流散熱器的上下表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，還包括光源安裝部件，和下端與所述光源安裝部件導(dǎo)熱連接的若干散熱鰭片，所述光源安裝部件與散熱鰭片一體成型而導(dǎo)熱連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述若干對流通道位于散熱鰭片之間，由若干散熱鰭片形成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器還包括邊框，所述若干對流通道位于散熱鰭片與邊框之間，由若干散熱鰭片與邊框共同形成。
5.如權(quán)利要求4所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述邊框的截面為圓形、方形、正六邊形、正八邊形、橢圓形、菱形、梯形、三角形中的任意一種或者多種的組合。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器還包括邊框和連接筋板，所述若干對流通道位于散熱鰭片、邊框與連接筋板之間，由若干散熱鰭片與邊框及筋板共同形成。
7.如權(quán)利要求6所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述邊框或者連接筋板的截面為圓形、方形、正六邊形、正八邊形、橢圓形、菱形、梯形、三角形中的任意一種或者多種的組合。
8.如權(quán)利要求4至7中任意一項所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述光源安裝部件采用過盈配合的方式套設(shè)在所述邊框的底部外圍而導(dǎo)熱連接。
9.如權(quán)利要求1或2所述的一種垂直對流散熱器，其特征在于，所述垂直對流散熱器的表面噴涂有黑色納米漆。
10.一種垂直對流散熱筒燈，包括散熱器，其特征在于，所述散熱器為權(quán)利要求1至9中任意一項所述的一種垂直對流散熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垂直對流散熱器以及包括該垂直對流散熱器的一種垂直對流散熱筒燈。該垂直對流散熱器包括光源安裝部件，和下端與光源安裝部件導(dǎo)熱連接的若干散熱鰭片，垂直對流散熱器具有若干對流通道，對流通道貫穿垂直對流散熱器的上下表面。采用了本發(fā)明技術(shù)方案的垂直對流散熱器工作時，散熱鰭片下端會將其附近的空氣不斷加熱并上升，同時附近的冷空氣會不斷補(bǔ)充而產(chǎn)生對流，從而使得本具體實(shí)施方式
的垂直對流散熱器即使在被動式散熱的條件下，也能形成比較高的空氣流速場，讓冷空氣充分與垂直對流散熱器的散熱鰭片表面發(fā)生充分的熱交換，迅速帶走熱量，從而避免了在散熱器底部產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”，大大提升了散熱能力。
文檔編號F21S2/00GK102221189SQ20111015597
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月11日
發(fā)明者唐林濤 申請人:東莞勤上光電股份有限公司