散熱器和led照明設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于LED燈的散熱器，包括立柱形基體，至少兩片具有孔洞的片體和兩個片狀蓋體，其特征在于，所述至少兩片片體的孔洞的邊緣緊貼著所述基體而環(huán)繞所述基體，所述至少兩片片體沿著與所述基體的底面相垂直的方向平行排列，所述兩個片狀蓋體覆蓋在所述至少兩片片體中的每一個的部分外端面上，使得任意相鄰的兩片片體，與所述基體和所述片狀蓋體圍成獨立的通道；所述通道具有第一開口和第二開口，并使得從第一開口進(jìn)入的氣流經(jīng)過所述通道從第二開口流出；所述基體、所述至少兩片片體和所述兩個片狀蓋體是一體成型的。
【專利說明】散熱器和LED照明設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總體上涉及一種散熱器和一種LED照明設(shè)備，更具體地，涉及一種用于LED燈的散熱器和一種包括所述散熱器的LED照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今的照明行業(yè)中，LED照明由于其節(jié)能、響應(yīng)時間快等優(yōu)點而呈現(xiàn)出逐漸取代傳統(tǒng)燈的趨勢。但是，LED燈的缺點之一就是不能耐受高熱。這也成為了 LED燈不能直接應(yīng)用于諸如霧燈之類的照明器件的瓶頸之一。在通常情況下，一般都是用LED燈直接替換傳統(tǒng)燈，而不改變傳統(tǒng)燈所處的周圍環(huán)境。這就意味著LED燈的一些參數(shù)必須嚴(yán)格遵循某些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如LED燈的尺寸必須適應(yīng)于傳統(tǒng)燈所處的環(huán)境。諸如鹵素?zé)?、白熾燈之類的傳統(tǒng)燈由于其燈絲耐溫相對較高而被設(shè)計成較小尺寸，并被置于較小的空間中使用。
[0003]目前，通常的做法是，在用LED燈替換傳統(tǒng)燈時，為LED燈配備相應(yīng)的散熱器并將散熱器與LED燈一起置于傳統(tǒng)燈所處的狹小空間中，為LED燈散熱，從而使其能夠應(yīng)用于相對高功率的環(huán)境中。為了充分利用有限的空間，一般將散熱器做成片體式(比如，太陽花結(jié)構(gòu))并且使散熱器盡可能地充滿原始的狹小空間中，增加散熱器的散熱面積，從而達(dá)到良好的散熱效果。但是，這種片體式散熱器需要配合風(fēng)扇使用方能達(dá)到最佳散熱效果，并且其一般用鋁擠出工藝制成，設(shè)計也不能過于復(fù)雜。除此之外，片體式散熱器一般要求形狀規(guī)則，特殊的外形可能會影響其散熱效果。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點中的至少一個的一種散熱器和一種LED照明設(shè)備。
[0005]本實用新型的目的由根據(jù)如所附的獨立權(quán)利要求中定義的本實用新型的散熱器和LED照明設(shè)備來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求中以及在以下描述和圖中被闡述。
[0006]因此，根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種用于LED燈的散熱器，包括立柱形基體，至少兩片具有孔洞的片體和兩個片狀蓋體，其特征在于，
[0007]所述至少兩片片體的孔洞的邊緣緊貼著所述基體而環(huán)繞所述基體，所述至少兩片片體沿著與所述基體的底面相垂直的方向平行排列，
[0008]所述兩個片狀蓋體覆蓋在所述至少兩片片體中的每一個的部分外端面上，使得任意相鄰的兩片片體，與所述基體和所述片狀蓋體圍成獨立的通道；
[0009]所述通道具有第一開口和第二開口，并使得從第一開口進(jìn)入的氣流經(jīng)過所述通道從第二開口流出；
[0010]所述基體、所述至少兩片片體和所述兩個片狀蓋體是一體成型的。
[0011]在可替換的實施例中，所述片體之間的間距為至少8毫米。
[0012]在可替換的實施例中，所述片體的總數(shù)為4片。
[0013]在可替換的實施例中，在所述基體內(nèi)部形成有與基體底面相垂直方向的通孔。[0014]在可替換的實施例中，所述通孔為圓形通孔或方形通孔。
[0015]在可替換的實施例中，所述基體、所述至少兩片片體和所述兩個片狀蓋體的材料為鋁或者鋁合金等導(dǎo)熱系數(shù)較好的金屬或者其合金。
[0016]在可替換的實施例中，所述基體、所述至少兩片片體和所述兩個片狀蓋體是經(jīng)過陽極氧化、噴漆或噴砂處理的。
[0017]在可替換的實施例中，所述基體為方柱體，以及所述片體的截面呈圓環(huán)形或方環(huán)形。
[0018]在可替換的實施例中，所述基體為圓柱體，所述片體的截面呈扇形與矩形相結(jié)合狀，所述片狀蓋體的形狀與所述片體的外圍形狀相匹配，所述第一開口位于所述片體矩形偵牝以及所述第二開口位于所述片體的扇形側(cè)。
[0019]在可替換的實施例中，所述散熱器還包括連接部，所述連接部與所述基體相連，并且所述連接部與所述基體是一體成型的。
[0020]根據(jù)本實用新型的第二方面，提供了一種LED照明設(shè)備，其特征在于，包括LED燈和如前所述的散熱器。
[0021 ] 在可替換的實施例中，所述LED照明設(shè)備為車輛用的霧燈。
[0022]本實用新型的這些和其它方面、特征以及優(yōu)點將從在下文中所描述的實施例變得明顯，并且將參考在下文中所描述的實施例而被闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本實用新型，在附圖中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本實用新型的LED照明設(shè)備的示例性實施例的立體外觀圖；
[0025]圖2示出了圖1中的散熱器的立體外觀圖；
[0026]圖3示出了圖2中的散熱部的示意性分解圖；
[0027]圖4 (a)、圖4 (b)和圖4 (C)示出了根據(jù)本實用新型的片體的示意性截面圖，其中圖4 (a)為圖3中的片體的截面圖，圖4 (b)和圖4 (c)為片體的其它實施例的示意性截面圖；
[0028]圖5為從圖2的P方向看的圖2中的散熱器的透視圖；
[0029]圖6 (a)和6 (b)是根據(jù)本實用新型的散熱器與現(xiàn)有技術(shù)的散熱器的關(guān)于溫度的仿真結(jié)果圖；以及
[0030]圖7 (a)和7 (b)是根據(jù)本實用新型的散熱器與現(xiàn)有技術(shù)的散熱器的關(guān)于熱傳遞系數(shù)的仿真結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0031]下面的實施例作為例子被提供而使得本實用新型將是透徹和完整的，并且將本實用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。但是，應(yīng)該注意的是，在以下描述和附圖中，相同附圖標(biāo)記代表相同或相似的元件。
[0032]現(xiàn)在首先參照圖1來描述本實用新型。圖1示出了根據(jù)本實用新型的LED照明設(shè)備的示例性實施例的立體外觀圖。如圖1所示，該LED照明設(shè)備包括LED燈1、連接部2和散熱部3。其中，LED燈I包括LED和印刷電路板，LED置于印刷電路板上。連接部2位于LED燈I和散熱部3之間，用于連接LED燈I和散熱部3。如圖1所示，連接部2由互相耦合的若干個同心的空心圓柱構(gòu)成，圓柱直徑的大小不等。在可替換的實施例中，連接部2可以是其他形狀，只要其與LED燈1、散熱部3以及要與其相接的外部組件的形狀相匹配即可。此外，如圖1所示，連接部2與散熱部3是一體成型的，在這種情況下，連接部2不僅可以起到連接的作用，還可以與散熱部3在整體上構(gòu)成一個散熱器，從而增大散熱面積，提高散熱效率。在可替換的實施例中，連接部2可以與散熱部3分離。
[0033]對于散熱部3，以下將結(jié)合圖1-4 (C)對其進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖2示出了圖1中的散熱器的立體外觀圖；圖3示出了圖2中的散熱部的示意性分解圖；圖4 (a)、圖4 (b)和圖4 (c)示出了根據(jù)本實用新型的片體的示意性截面圖，其中圖4 (a)為圖3中的片體的截面圖，圖4 (b)和圖4 (c)為片體的其它實施例的示意性截面圖。
[0034]如圖2-4 (C)所示，散熱部3包括基體37、具有孔洞的片體33和片狀蓋體34。其中，如圖3和4 (c)所示，若干個相同的片體33的孔洞的邊緣緊貼著基體37而環(huán)繞基體37形成，在沿著與基體37的底面相垂直的方向以相等間距平行排列，彼此之間形成環(huán)形凹槽35。此外，兩個蓋體34 (其中，圖3中省略了下面的蓋體34，僅示出了上面的蓋體34)分別從上面和下面緊密地?zé)o縫連接到所述若干個片體33中的每一個的部分外周(B卩，外端面)上，使得由所述片體33，所述兩個蓋體34和所述基體37圍成的若干個凹槽35形成若干個彼此相對獨立的通道35 (如圖5所示，基體37左側(cè)的通道以及右側(cè)的通道)以及位于通道35兩端的第一開口 31和第二開口 32。如圖2所示，基體37、片體33和蓋體34是一體成型的。這使得根據(jù)本實用新型的散熱器在使用中不需要配合風(fēng)扇，并且有利于熱量在散熱器內(nèi)的均勻分布，從而提高散熱面積利用率(即提高有效散熱面積)。此外，一體成型形成的相對獨立的煙囪通道也有利于充分利用煙囪效應(yīng)。
[0035]具體地，基體37為立柱形。如圖4 (a)所示，基體37可以是圓柱形。但是在可替換的實施例中，基體37可以是其它形狀，比如，如圖4 (c)所示，基體37為方柱體。此外，如圖2-3所示，基體37包括貫穿其兩個底面的圓柱形通孔36。但是在可替換的實施例中，通孔36可以是其它形狀，比如，如圖4 (c)所示，通孔37為方柱形。在具體應(yīng)用中，所述通孔36用于容納與LED燈I相連的導(dǎo)線，從而實現(xiàn)LED燈I與外部的電連接。但是在可替換的實施例中，基體37可以是實心的，而不包括通孔36，如圖4 (b)和4 (c)所示。
[0036]再次參照圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)，如圖4 (a)所示，片體33內(nèi)部的孔洞的邊緣緊密貼合基體37，而外周則呈如圖所示的矩形與扇形的結(jié)合狀。在可替換的實施例中，具有孔洞的片體33的截面可以為如圖4 (b)所示的圓環(huán)形，如圖4 (c)所示的方環(huán)形以及中間具有與基體的外圍形狀相匹配的孔洞的其它形狀。當(dāng)將使用如圖4 (a)所示的片體形狀的散熱器與使用如圖4 (b)和4 (c)所示的片體形狀的散熱器相比時，在現(xiàn)有照明設(shè)備所處的同一狹小空間中，圖4 (a)所示的片體的形狀可以使散熱器更充分地利用容納空間，增加由片體33、基體37和蓋體34形成的煙囪通道(如圖5中的字母A所示的箭頭所指示的通道)的長度以及散熱面積，從而改善散熱效率。
[0037]回到圖2，片體33的數(shù)量為4，從而形成了 3個凹槽35。在可替換的實施例中，片體33的數(shù)量可以為2個，3個，5個或更多(例如，如圖3所示，片體33的數(shù)量為5)，從而可以形成I個，2個，4個或更多個凹槽35 (S卩，最終的通道35)。更多的片體可以增大散熱器的散熱面積，進(jìn)而提高散熱效率。但是這同時也會使得片體間的間距更小，間距變小會影響從煙?通道(即，通道35)流過的氣體的對流效應(yīng)，從而降低散熱效率。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到，可以在片體的數(shù)量與片體間的間距之間尋求一種折衷，使得散熱器的散熱效率達(dá)到最佳。具體地，片體間的間距(即，如圖2所示的dl)應(yīng)該至少為8毫米。
[0038]對于蓋體34，如圖2和3所示，蓋體34包括矩形部分342和弧形部分341，矩形部分342和弧形部分341是一體成型的，它們組合在一起的外形與片體33的外形相匹配。在可替換的實施例中，蓋體34可以是其它形狀，只要其與片體33的外形相匹配從而使得所述凹槽35形成彼此相對獨立的通道即可。
[0039]對于根據(jù)本實用新型的散熱器，在實際被使用時，考慮到電連接的安全以及防水和防塵方面的問題，如圖5所示，照明設(shè)備被垂直于地面豎直放置，使得第一開口 31被置于下方，第二開口 32被置于上方。在這種情況下，自由空氣從第一開口 31 (B卩，入風(fēng)口)進(jìn)入，然后其由于熱而繼續(xù)向上運動，并在到達(dá)基體37時通過由其隔開而形成的左右兩個通道繼續(xù)向上運動，最后從第二開口 32流出。附加地，為了獲得更高效的熱傳遞效率，如圖5所示，通道的入風(fēng)口(即，第一開口 31)的尺寸d3應(yīng)該大于出風(fēng)口(即，第二開口處形成的兩個出風(fēng)口 321和322)的尺寸d2。此外，與常規(guī)的片體式散熱器相比，根據(jù)本實用新型的這種煙?結(jié)構(gòu)的散熱器使得空氣對流的速度較快，從而進(jìn)一步提高散熱器的散熱效率。
[0040]圖6和圖7分別示出了根據(jù)本實用新型的散熱器與現(xiàn)有散熱器的關(guān)于溫度和熱傳遞系數(shù)的仿真結(jié)果圖。其中圖6 (a)和7 (a)為根據(jù)本實用新型的散熱器的仿真結(jié)果圖，圖6 (b)和7 (b)為現(xiàn)有片體結(jié)構(gòu)的散熱器的仿真結(jié)果圖。仿真條件為:25攝氏度的自由空氣；散熱器的材料為鑄鋁ADC12 ;安裝方向為矩形部分向下；熱功率為8w。從圖中可見，與現(xiàn)有的如圖所示的散熱器相比，根據(jù)本實用新型的散熱器在散熱速度和熱傳遞效率方面明顯較高。
[0041]此外，由于這三種散熱器都是非規(guī)則的一體結(jié)構(gòu)，因此，它們都必須通過壓鑄或者CNC造型。在都使用這種工藝時，對于這三種結(jié)構(gòu)的散熱器而言，在同樣包絡(luò)體積內(nèi)，同樣散熱效果以及幾乎相同成本的情況下，根據(jù)本實用新型的散熱器的結(jié)構(gòu)在重量上明顯輕于如圖6 (b)(或7 (b))所示的散熱器。這在諸如汽車之類的移動應(yīng)用中是有利的，其使得汽車的整體重量減輕，從而有助于提高應(yīng)用的可靠性。
[0042]附加地，在根據(jù)本實用新型的實施例中，連接部2和散熱部3都用同一種材料鋁制成，并經(jīng)過陽極氧化、噴漆或噴砂等處理。這可以進(jìn)一步改善表面發(fā)射率，從而提高散熱效率。
[0043]盡管以上已經(jīng)描述了根據(jù)本實用新型的特定實施例。但是這些應(yīng)當(dāng)被視為僅僅是非限制性的例子。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在本實用新型的范圍內(nèi)對上述實施例進(jìn)行許多修改和替換。應(yīng)當(dāng)指出，出于本申請的目的，以及特別地對于所附權(quán)利要求，詞語“包括”不排除其它單元或步驟，不定冠詞“一個”不排除多個。
【權(quán)利要求】
1.一種用于LED燈的散熱器，包括立柱形基體(37)，至少兩片具有孔洞的片體(33)和兩個片狀蓋體(34)，其特征在于， 所述至少兩片片體(33)的孔洞的邊緣緊貼著所述基體(37)而環(huán)繞所述基體(37)，所述至少兩片片體沿著與所述基體的底面相垂直的方向平行排列， 所述兩個片狀蓋體(34)覆蓋在所述至少兩片片體中的每一個的部分外端面上，使得任意相鄰的兩片片體(33)，與所述基體(37)和所述片狀蓋體(34)圍成獨立的通道(35)； 所述通道(35)具有第一開口(31)和第二開口(32)，并使得從第一開口(31)進(jìn)入的氣流經(jīng)過所述通道(35)從第二開口(32)流出； 所述基體(37)、所述至少兩片片體(33)和所述兩個片狀蓋體(34)是一體成型的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述片體(33)之間的間距為至少8毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于，所述片體(33)的總數(shù)為4片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，在所述基體(37)內(nèi)部形成有與基體底面相垂直方向的通孔(36 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于，所述通孔(36)為圓形通孔或方形通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述基體(37)、所述至少兩片片體(33)和所述兩個片狀蓋體(34 )是經(jīng)過陽極氧化、噴漆或噴砂處理的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的散熱器，其特征在于，所述基體(37)為圓柱體，所述片體(33)的截面呈扇形與矩形相結(jié)合狀，所述片狀蓋體(34)的形狀與所述片體(33)的外圍形狀相匹配，所述第一開口(31)位于所述片體(33)矩形側(cè)，以及所述第二開口(32)位于所述片體(33)的扇形側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱器，還包括連接部(2)，所述連接部(2)與所述基體(37)相連，并且所述連接部(2)與所述基體是一體成型的。
9.一種LED照明設(shè)備，其特征在于，包括LED燈和如權(quán)利要求1_8中任一項所述的散熱器。
10.如權(quán)利要求9所述的LED照明設(shè)備，其特征在于，為車輛用的霧燈。
【文檔編號】F21Y101/02GK203810339SQ201320710537
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】潘慧鈴, 陳勝金, 劉士春, 丁超 申請人:皇家飛利浦有限公司