專利名稱:散熱裝置、發(fā)光裝置、以及具有該發(fā)光裝置的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種散熱裝置、發(fā)光裝置以及具有該發(fā)光裝置的燈具。
背景技術(shù):
發(fā)光裝置通常存在比較大的散熱需求,這是由于光引擎和驅(qū)動(dòng)器均產(chǎn)生較大熱量的熱源,因此,需要有效的散熱確保發(fā)光裝置的正常運(yùn)行,尤其對(duì)于LED發(fā)光裝置,上述需求更加迫切。典型的LED發(fā)光裝置包括光引擎、散熱裝置和驅(qū)動(dòng)器,散熱裝置設(shè)置在光引擎和驅(qū)動(dòng)器之間。散熱裝置與光引擎和驅(qū)動(dòng)器直接進(jìn)行熱接觸,利用散熱裝置的熱接觸的部分,將產(chǎn)生的熱傳遞到散熱裝置的其它部分進(jìn)行散熱。然而,由于直接熱接觸的部分的接觸的面積有限以及散熱能力有限,因此導(dǎo)致整體上散熱裝置的散熱能力受到限制?,F(xiàn)有技術(shù)中存在如下幾種解決方案:現(xiàn)有技術(shù)中的第一種解決方案是灌注散熱膠。即在散熱裝置容納所述光引擎或者容納所述驅(qū)動(dòng)器的腔體中灌注散熱膠,改善散熱能力。然而這種方案的缺點(diǎn)在于增加了成本,并且使得整個(gè)發(fā)光裝置的重量加重。現(xiàn)有技術(shù)中的第二種解決方案是提供加厚的散熱板,利用加厚的散熱板來(lái)支撐光引擎,從而增加接觸部分的散熱能力。然而這種方案的缺點(diǎn)在于增加了成本,并且使得整個(gè)發(fā)光裝置的重量加重。現(xiàn)有技術(shù)中的第三種解決方案是降低光的輸出,以降低所產(chǎn)生的熱。然而這種方案顯然與客戶對(duì)于高的光輸出的需求相違背。因此,迫切需要提供一種具有高的散熱能力的散熱裝置,尤其是用于發(fā)光裝置的散熱裝置。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于,提出一種散熱裝置,其能克服現(xiàn)有技術(shù)中的各種解決方案的缺點(diǎn),并且具有制造工藝簡(jiǎn)單以及具有顯著改善的散熱能力的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明提出了一種散熱裝置,其特征在于,包括散熱主體和多個(gè)散熱管,所述散熱主體具有限定出用于至少部分容納第一熱源的容納腔的散熱壁,并且所述散熱壁在表面上開設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔,所述散熱管經(jīng)所述通風(fēng)孔安裝到所述容納腔,所述散熱管的一端與所述通風(fēng)孔氣流相通。利用第一通風(fēng)孔和散熱管的氣流相通,不僅增加了傳熱區(qū)域以及增加了第一熱源周圍的空氣對(duì)流,而且降低了整個(gè)散熱裝置的熱阻,從而顯著改善了散熱能力。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,所述散熱壁包括基底和與基底共同限定出所述容納腔的周壁,所述基底上開設(shè)有第一通風(fēng)孔。在該方案中,散熱主體可以設(shè)計(jì)成例如倒U形或者具有一個(gè)封閉的容納腔,在這兩種情況下,均可以將容納腔的底面設(shè)計(jì)成具有第一通風(fēng)孔的基底,以將第二熱源所在的容納腔中的熱量散發(fā)出去。
優(yōu)選地,所述基底具有用于支撐第二熱源的支撐部分和圍繞所述支撐部分的周邊區(qū)域,所述第一通風(fēng)孔開設(shè)在所述周邊區(qū)域內(nèi)。從而在第一熱源和第二熱源的情況下,盡量減小第一熱源的散熱路徑對(duì)于第二熱源的散熱路徑的影響。優(yōu)選地,所述散熱主體具有與所述基底一起限定出開放的容納腔的周壁。在容納腔為開放的情況下,將提供了第一熱源部分地露出所述容納腔的可能,從而進(jìn)一步改善了第一熱源的散熱。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,所述周壁具有第一部段和第二部段,所述第一部段和所述第二部段限定出散熱主體的背離所述基底的端面,所述端面上開設(shè)有多個(gè)第二通風(fēng)孔,所述散熱管的另一端與所述第二通風(fēng)孔氣流相通。第一通風(fēng)孔和第二通風(fēng)孔經(jīng)所述散熱管氣流相通,從而進(jìn)一步地改善了散熱能力。優(yōu)選地,所述第一部段為圓錐形并且所述第二部段為圓柱形。從而在提供第二通風(fēng)孔的情況下,還考慮了第二熱源的可能的形狀,以實(shí)現(xiàn)與第二熱源相匹配,另外還改善了散熱裝置整體的美觀性。優(yōu)選地,所述多個(gè)第一通風(fēng)孔和所述多個(gè)第二通風(fēng)孔分別在周向上分布在所述基底和所述端面上,從而將各個(gè)方向上所產(chǎn)生的熱及時(shí)地散發(fā)出去。優(yōu)選地,所述散熱管由銅制成。由于銅的良好導(dǎo)熱性,因此,進(jìn)一步改善了該散熱裝置的散熱能力。優(yōu)選地,所述散熱主體由AL制成,由于AL作為輕金屬的良好散熱能力和重量較輕的優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)散熱裝置的散熱能力和重量之間的平衡。優(yōu)選地,所述散熱主體由旋壓工藝或沖壓工藝形成。利用該工藝使得散熱主體以及散熱主體的通風(fēng)孔易于形成并且制造成本顯著降低。本發(fā)明同時(shí)還涉及一種發(fā)光裝置,包括如上所述的散熱裝置、作為第一熱源的容納所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器殼體和作為第二熱源的光引擎。利用根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置的上述散熱管和第一通風(fēng)孔結(jié)合的散熱方式,增加了整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并且將驅(qū)動(dòng)器的熱與光引擎的熱相隔離開,因此,有助于改善發(fā)光裝置的散熱能力。優(yōu)選地,所述光引擎包括電路板和設(shè)置在所述電路板上的LED芯片。根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置尤其滿足了 LED芯片的高的散熱要求。優(yōu)選地,所述發(fā)光裝置還包括燈殼,所述燈殼包圍所述光引擎安置到所述基底的支撐部分上并且所述第一通風(fēng)孔露出。通過(guò)第一通風(fēng)孔直接露出于外界,可以直接將熱傳遞到外界環(huán)境中去,進(jìn)一步減少了對(duì)于光引擎的散熱的影響。優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)器殼體具有朝向所述容納腔一側(cè)的柱形部和背離所述容納腔一側(cè)的冠狀凸緣,所述冠狀凸緣從所述容納腔中露出。冠狀凸緣至少部分地暴露在容納腔以夕卜,從而確保了部分熱量從驅(qū)動(dòng)器殼體一側(cè)排出,并且熱量也可以從第二通風(fēng)孔在驅(qū)動(dòng)器殼體一側(cè)排出。優(yōu)選地,所述多個(gè)散熱管安裝在容納腔中在所述散熱裝置和所述驅(qū)動(dòng)器殼體之間的區(qū)域中并連通所述第一通風(fēng)孔和所述第二通風(fēng)孔。從而驅(qū)動(dòng)器的熱量既可以從第一通風(fēng)孔中散出也可以從第二通風(fēng)孔中散出。優(yōu)選地,所述多個(gè)散熱管以與限定所述第一通風(fēng)孔和所述第二通風(fēng)孔的壁接觸的方式設(shè)置。從而既改善了空氣對(duì)流方式的散熱,還改善了傳導(dǎo)方式的散熱。
本發(fā)明還涉及一種燈具。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置和燈具具有制造工藝簡(jiǎn)單、成本低以及具有顯著改善的散熱能力的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)該理解,以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是列舉和說(shuō)明性質(zhì)的,目的是為了對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說(shuō)明。
附圖構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分,用于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā)明的實(shí)施例,并與說(shuō)明書一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖中示出:圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的立體圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的爆炸圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的側(cè)面半剖視圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的俯視圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的正視圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的仰視圖。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置100的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置100的爆炸圖。其中圖2中示意出了根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置10。根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置10主要包括兩個(gè)部分:散熱主體I和多個(gè)散熱管2。散熱主體I上開設(shè)有通風(fēng)孔,例如在該實(shí)施例中示出的第一通風(fēng)孔14。散熱管2可以由高導(dǎo)熱性的材料制成并且設(shè)計(jì)為可以插入到散熱主體I的第一通風(fēng)孔14中并進(jìn)而插入到散熱主體I的用于容納第一熱源的容納腔15 (參見圖3)中。由于散熱管2既與散熱主體I接觸,增大了散熱面積以傳遞容納腔15中的熱量,又形成了與第一通風(fēng)孔的空氣對(duì)流路徑,因此,顯著改善了散熱能力。散熱主體I包括作為底面的基底13以及和基底13 —起限定容納腔15的周壁16。第一通風(fēng)孔14開設(shè)在基底13上。具體地,該基底13包括兩個(gè)部分,即主要用于支撐第二熱源4并與第二熱源4熱接觸的支撐部分131和周邊區(qū)域132,周邊區(qū)域132圍繞該支撐部分131設(shè)置。而第一通風(fēng)孔14在該優(yōu)選實(shí)施例中開設(shè)在周邊區(qū)域132中,以盡可能地隔離第一熱源3和第二熱源4的散熱路徑。第一通風(fēng)孔14最好均勻地分布在周邊區(qū)域132上,以實(shí)現(xiàn)均勻和全面的散熱。除了第一通風(fēng)孔14以外,還可以設(shè)置第二通風(fēng)孔18。第二通風(fēng)孔18最好設(shè)置在散熱主體I的與第一通風(fēng)孔14相對(duì)的位置處。在該具體實(shí)施例中,容納腔15在第一熱源側(cè)是開放的,在開放端形成了一個(gè)端面17,以用于形成第二通風(fēng)孔18并且支撐散熱管2。具體而言,周壁16具有第一部段161和第二部段162,第二部段的直徑比第一部段小,因此形成一個(gè)臺(tái)階,臺(tái)階即為散熱主體I的背離基底13的端面17,在端面17上開設(shè)有多個(gè)第二通風(fēng)孔18,散熱管2的另一端22與第二通風(fēng)孔18氣流相通。這樣,熱量既可以在第二熱源側(cè)排出,也可以在第一熱源側(cè)排出。同樣,第二通風(fēng)孔18(參見圖3)最好均勻地分布在端面17上,以實(shí)現(xiàn)均勻和全面的散熱。
根據(jù)本發(fā)明的包含了改進(jìn)的散熱裝置的發(fā)光裝置的圖如圖1,2所示。結(jié)合圖1,圖2可以看出,發(fā)光裝置100包括燈殼5、光引擎4、散熱裝置10、容納驅(qū)動(dòng)器(未示出)的驅(qū)動(dòng)器殼體3、以及連接至電源的電連接部6。光引擎4包括電路板和設(shè)置在電路板上的LED芯片,燈殼5安裝到散熱裝置10上,用于對(duì)支撐在散熱裝置10的基底3的支撐部分131上的光引擎4的LED芯片42射出的光線方向進(jìn)行調(diào)整。燈殼5的外形設(shè)計(jì)為與散熱裝置10的外形輪廓相匹配,二者共同形成流線型的外形構(gòu)造,尤其是共同形成傳統(tǒng)的白熾燈類似的外形輪廓。驅(qū)動(dòng)器殼體3部分地從散熱裝置10中伸出,并且伸出部分與散熱裝置10的外形輪廓也相匹配,共同構(gòu)成流線型的外形構(gòu)造,確保了發(fā)光裝置100的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊并且外形美觀。驅(qū)動(dòng)器殼體3在一側(cè)經(jīng)散熱裝置10與光引擎4電連接,在另一側(cè)與通向電源的電連接部6電連接。由于本發(fā)明的重點(diǎn)并不在于電連接,因此,在此不再對(duì)如何進(jìn)行電連接的細(xì)節(jié)展開進(jìn)行詳細(xì)贅述。本發(fā)明的散熱裝置10設(shè)置在光引擎4和驅(qū)動(dòng)器殼體3之間,光引擎4和驅(qū)動(dòng)器殼體3分別安裝到散熱裝置10的兩側(cè)。散熱裝置10在第一側(cè)11,即圖中所示出的上側(cè)安裝光引擎4,在另一側(cè)12,即圖中所示出的下側(cè)安裝包含有驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器殼體3。根據(jù)本發(fā)明,散熱主體I在一側(cè)支撐光引擎4,散熱裝置10可以在一側(cè)形成一個(gè)腔體支撐光引擎4,也可以如該具體實(shí)施例,在散熱主體I的基底13上用于支撐光引擎4。散熱主體I在另一側(cè)形成有至少部分容納驅(qū)動(dòng)器殼體3的容納腔15,該容納腔由基底13和周壁16共同限定出。散熱裝置10的散熱主體I具有第一通風(fēng)孔14和/或第二通風(fēng)孔18,第一通風(fēng)孔14和第二通風(fēng)孔18氣流相通或者優(yōu)選地經(jīng)散熱管2氣流相通(參見圖3)。如圖1所示,第一通風(fēng)孔14露出,直接與外界環(huán)境相通。如圖3所示,第二通風(fēng)孔18露出,直接與外界環(huán)境相通。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的側(cè)面半剖視圖。結(jié)合圖3所示,在容納腔15中的散熱裝置10和驅(qū)動(dòng)器殼體3之間的區(qū)域中設(shè)置多個(gè)散熱管2。這些散熱管在周向上均勻地圍繞驅(qū)動(dòng)器殼體3,以均勻和全面地接收驅(qū)動(dòng)器殼體3的熱量。散熱管2不僅僅連通第一通風(fēng)孔14和第二通風(fēng)孔18,并且直接與限定第一通風(fēng)孔14和第二通風(fēng)孔18的壁熱接觸。從而實(shí)現(xiàn)了熱傳導(dǎo)和空氣對(duì)流兩種散熱方式的結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置100改善了對(duì)流散熱效果,并且避免了驅(qū)動(dòng)器的熱量傳遞到光引擎4上。在該具體實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器殼體3具有柱形部31和冠狀凸緣32。柱形部31設(shè)計(jì)為恰好容納到容納腔15中,冠狀凸緣32具有比柱形部31更大的尺寸,其設(shè)計(jì)為從散熱裝置10中伸出,并構(gòu)成發(fā)光裝置100的外輪廓的一部分。驅(qū)動(dòng)器殼體形狀也可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求自由設(shè)計(jì)根據(jù)該具體實(shí)施例,驅(qū)動(dòng)器殼體3由塑料制成,并由噴射注塑工藝制成,因此,可以采用通常采用的散熱性能一般的塑料例如PC、PE等作為驅(qū)動(dòng)器殼體,由此降低了成本以及降低了加工復(fù)雜度。散熱主體和散熱管的散熱材料的選擇應(yīng)當(dāng)考慮到總體散熱性能的提升和散熱裝置的總體重量的平衡。優(yōu)選地,散熱主體由散熱性較好重量較輕的AL制成并且散熱管由銅制成。在其它實(shí)施例中,也可以是其它的散熱金屬。散熱裝置10可以由旋壓工藝或沖壓工藝形成,也可以由其它適于低成本加工的工藝形成。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的俯視圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的正視圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的發(fā)光裝置的仰視圖。結(jié)合圖4-圖6,可以更清楚地看出發(fā)光裝置100的具體細(xì)節(jié),圖中示意出的第一通風(fēng)孔14和第二通風(fēng)孔18可以很好地最終將經(jīng)散熱管2傳遞的熱量排出到外界環(huán)境中去,從而改善了本發(fā)明的發(fā)光裝置的散熱能力。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。標(biāo)號(hào)列表100發(fā)光裝置10散熱裝置I散熱主體2散熱管3驅(qū)動(dòng)器殼體4光引擎5 燈殼6電連接部11 第一側(cè)12 第二側(cè)13 基底14第一通風(fēng)孔15容納腔16 周壁17 端面18第二通風(fēng)孔21—端22 另一端131支撐部分132周邊區(qū)域161 第一部段162 第二部段31柱形部32冠狀凸緣41電路板42LED 芯片
權(quán)利要求
1.一種散熱裝置(10),其特征在于,包括散熱主體(I)和多個(gè)散熱管(2),所述散熱主體(I)具有用于限定出至少部分容納第一熱源的容納腔(15)的散熱壁,所述散熱壁上開設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔,所述散熱管(2)經(jīng)所述通風(fēng)孔安裝到所述容納腔(15)中,所述散熱管(2)的一端(21)與所述通風(fēng)孔氣流相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述散熱壁包括基底(13)和與基底(13)共同限定出所述容納腔(15)的周壁(16),所述基底(13)上開設(shè)有第一通風(fēng)孔(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述基底(13)具有用于支撐第二熱源的支撐部分(131)和圍繞所述支撐部分(131)的周邊區(qū)域(132),所述第一通風(fēng)孔(14)開設(shè)在所述周邊區(qū)域(132)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述容納腔(15)是一側(cè)開放的容納腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述周壁(16)具有第一部段(161)和第二部段(162),所述第一部段(161)和所述第二部段(162)限定出散熱主體(I)的背離所述基底(13)的端面(17),所述端面(17)上開設(shè)有多個(gè)第二通風(fēng)孔(18),所述散熱管(2)的另一端(22)與所述第二通風(fēng)孔(18)氣流相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述第一部段(161)為圓錐形并且所述第二部段(162)為圓柱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述多個(gè)第一通風(fēng)孔(14)和所述多個(gè)第二通風(fēng)孔(18)分別在周向上分布在所述基底(13)和所述端面(17)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 -3中任一項(xiàng)所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述散熱管(2)由銅制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述散熱主體(I)由AL制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱裝置(10),其特征在于,所述散熱主體(I)由旋壓工藝或沖壓工藝形成。
11.一種發(fā)光裝置(100),包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的散熱裝置(10)、作為第一熱源的容納驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器殼體和作為第二熱源的光引擎。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(100),其特征在于,所述光引擎包括電路板(41)和設(shè)置在所述電路板(41)上的LED芯片(42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(100),其特征在于,所述發(fā)光裝置還包括燈殼(5),所述燈殼(5)包圍所述光引擎安置到所述基底(13)的支撐部分(131)上并且所述第一通風(fēng)孔(14)露出。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(100),其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)器殼體具有朝向所述容納腔(15) —側(cè)的柱形部(31)和背離所述容納腔(15) —側(cè)的冠狀凸緣(32),所述冠狀凸緣(32)從所述容納腔中露出。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(100),其特征在于,所述多個(gè)散熱管(2)安裝在容納腔(15)中在所述散熱裝置(10)和所述驅(qū)動(dòng)器殼體(3)之間的區(qū)域中并連通所述第一通風(fēng)孔(14)和所述第二通風(fēng)孔(18)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(100),其特征在于,所述多個(gè)散熱管(2)以與限定所述第一通風(fēng)孔和所述第二通風(fēng)孔的壁接觸的方式設(shè)置。
17.一種燈具,包括根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置(100)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所 述的燈具,其中所述燈具是改型燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種散熱裝置(10),其特征在于,包括散熱主體(1)和多個(gè)散熱管(2),所述散熱主體(1)具有用于限定出至少部分容納第一熱源的容納腔(15)的散熱壁,所述散熱壁上開設(shè)有多個(gè)通風(fēng)孔,所述散熱管(2)經(jīng)所述通風(fēng)孔安裝到所述散熱主體(1)的容納腔(15),所述散熱管(2)的一端(21)與所述通風(fēng)孔氣流相通。根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置具有制造工藝簡(jiǎn)單、成本低以及具有顯著改善的散熱能力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK103206689SQ20121000766
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張宏偉, 陳曉玉, 胡瑾, 張奇輝 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司