CN103206689B - 散热装置、发光装置、以及具有该发光装置的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热装置(10)，其特征在于，包括散热主体(1)和多个散热管(2)，所述散热主体(1)具有用于限定出至少部分容纳第一热源的容纳腔(15)的散热壁，所述散热壁上开设有多个通风孔，所述散热管(2)经所述通风孔安装到所述散热主体(1)的容纳腔(15)，所述散热管(2)的一端(21)与所述通风孔气流相通。根据本发明的散热装置具有制造工艺简单、成本低以及具有显著改善的散热能力的优点。

Description

散热装置、发光装置、以及具有该发光装置的灯具

技术领域

本发明涉及一种散热装置、发光装置以及具有该发光装置的灯具。

背景技术

发光装置通常存在比较大的散热需求，这是由于光引擎和驱动器均产生较大热量的热源，因此，需要有效的散热确保发光装置的正常运行，尤其对于LED发光装置，上述需求更加迫切。

典型的LED发光装置包括光引擎、散热装置和驱动器，散热装置设置在光引擎和驱动器之间。散热装置与光引擎和驱动器直接进行热接触，利用散热装置的热接触的部分，将产生的热传递到散热装置的其它部分进行散热。然而，由于直接热接触的部分的接触的面积有限以及散热能力有限，因此导致整体上散热装置的散热能力受到限制。

现有技术中存在如下几种解决方案：

现有技术中的第一种解决方案是灌注散热胶。即在散热装置容纳所述光引擎或者容纳所述驱动器的腔体中灌注散热胶，改善散热能力。然而这种方案的缺点在于增加了成本，并且使得整个发光装置的重量加重。

现有技术中的第二种解决方案是提供加厚的散热板，利用加厚的散热板来支撑光引擎，从而增加接触部分的散热能力。然而这种方案的缺点在于增加了成本，并且使得整个发光装置的重量加重。

现有技术中的第三种解决方案是降低光的输出，以降低所产生的热。然而这种方案显然与客户对于高的光输出的需求相违背。

因此，迫切需要提供一种具有高的散热能力的散热装置，尤其是用于发光装置的散热装置。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出一种散热装置，其能克服现有技术中的各种解决方案的缺点，并且具有制造工艺简单以及具有显著改善的散热能力的优点。

根据本发明提出了一种散热装置，其特征在于，包括散热主体和多个散热管，所述散热主体具有限定出用于至少部分容纳第一热源的容纳腔的散热壁，并且所述散热壁在表面上开设有多个通风孔，所述散热管经所述通风孔安装到所述容纳腔，所述散热管的一端与所述通风孔气流相通。利用第一通风孔和散热管的气流相通，不仅增加了传热区域以及增加了第一热源周围的空气对流，而且降低了整个散热装置的热阻，从而显著改善了散热能力。

根据本发明的一个优选实施方案，所述散热壁包括基底和与基底共同限定出所述容纳腔的周壁，所述基底上开设有第一通风孔。在该方案中，散热主体可以设计成例如倒U形或者具有一个封闭的容纳腔，在这两种情况下，均可以将容纳腔的底面设计成具有第一通风孔的基底，以将第二热源所在的容纳腔中的热量散发出去。

优选地，所述基底具有用于支撑第二热源的支撑部分和围绕所述支撑部分的周边区域，所述第一通风孔开设在所述周边区域内。从而在第一热源和第二热源的情况下，尽量减小第一热源的散热路径对于第二热源的散热路径的影响。

优选地，所述散热主体具有与所述基底一起限定出开放的容纳腔的周壁。在容纳腔为开放的情况下，将提供了第一热源部分地露出所述容纳腔的可能，从而进一步改善了第一热源的散热。

根据本发明的一个优选实施方案，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热主体的背离所述基底的端面，所述端面上开设有多个第二通风孔，所述散热管的另一端与所述第二通风孔气流相通。第一通风孔和第二通风孔经所述散热管气流相通，从而进一步地改善了散热能力。

优选地，所述第一部段为圆锥形并且所述第二部段为圆柱形。从而在提供第二通风孔的情况下，还考虑了第二热源的可能的形状，以实现与第二热源相匹配，另外还改善了散热装置整体的美观性。

优选地，所述多个第一通风孔和所述多个第二通风孔分别在周向上分布在所述基底和所述端面上，从而将各个方向上所产生的热及时地散发出去。

优选地，所述散热管由铜制成。由于铜的良好导热性，因此，进一步改善了该散热装置的散热能力。

优选地，所述散热主体由AL制成，由于AL作为轻金属的良好散热能力和重量较轻的优点，可以实现整个散热装置的散热能力和重量之间的平衡。

优选地，所述散热主体由旋压工艺或冲压工艺形成。利用该工艺使得散热主体以及散热主体的通风孔易于形成并且制造成本显著降低。

本发明同时还涉及一种发光装置，包括如上所述的散热装置、作为第一热源的容纳所述驱动器的驱动器壳体和作为第二热源的光引擎。利用根据本发明的散热装置的上述散热管和第一通风孔结合的散热方式，增加了整个结构强度并且将驱动器的热与光引擎的热相隔离开，因此，有助于改善发光装置的散热能力。

优选地，所述光引擎包括电路板和设置在所述电路板上的LED芯片。根据本发明的散热装置尤其满足了LED芯片的高的散热要求。

优选地，所述发光装置还包括灯壳，所述灯壳包围所述光引擎安置到所述基底的支撑部分上并且所述第一通风孔露出。通过第一通风孔直接露出于外界，可以直接将热传递到外界环境中去，进一步减少了对于光引擎的散热的影响。

优选地，所述驱动器壳体具有朝向所述容纳腔一侧的柱形部和背离所述容纳腔一侧的冠状凸缘，所述冠状凸缘从所述容纳腔中露出。冠状凸缘至少部分地暴露在容纳腔以外，从而确保了部分热量从驱动器壳体一侧排出，并且热量也可以从第二通风孔在驱动器壳体一侧排出。

优选地，所述多个散热管安装在容纳腔中在所述散热装置和所述驱动器壳体之间的区域中并连通所述第一通风孔和所述第二通风孔。从而驱动器的热量既可以从第一通风孔中散出也可以从第二通风孔中散出。

优选地，所述多个散热管以与限定所述第一通风孔和所述第二通风孔的壁接触的方式设置。从而既改善了空气对流方式的散热，还改善了传导方式的散热。

本发明还涉及一种灯具。根据本发明的发光装置和灯具具有制造工艺简单、成本低以及具有显著改善的散热能力的优点。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的立体图；

图2是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的爆炸图；

图3是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的侧面半剖视图；

图4是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的俯视图；

图5是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的正视图；

图6是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的仰视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的第一具体实施例的发光装置100的立体图。图2是根据本发明的第一具体实施例的发光装置100的爆炸图。其中图2中示意出了根据本发明的散热装置10。根据本发明的散热装置10主要包括两个部分：散热主体1和多个散热管2。散热主体1上开设有通风孔，例如在该实施例中示出的第一通风孔14。散热管2可以由高导热性的材料制成并且设计为可以插入到散热主体1的第一通风孔14中并进而插入到散热主体1的用于容纳第一热源的容纳腔15(参见图3)中。由于散热管2既与散热主体1接触，增大了散热面积以传递容纳腔15中的热量，又形成了与第一通风孔的空气对流路径，因此，显著改善了散热能力。

散热主体1包括作为底面的基底13以及和基底13一起限定容纳腔15的周壁16。第一通风孔14开设在基底13上。具体地，该基底13包括两个部分，即主要用于支撑第二热源4并与第二热源4热接触的支撑部分131和周边区域132，周边区域132围绕该支撑部分131设置。而第一通风孔14在该优选实施例中开设在周边区域132中，以尽可能地隔离第一热源3和第二热源4的散热路径。第一通风孔14最好均匀地分布在周边区域132上，以实现均匀和全面的散热。

除了第一通风孔14以外，还可以设置第二通风孔18。第二通风孔18最好设置在散热主体1的与第一通风孔14相对的位置处。在该具体实施例中，容纳腔15在第一热源侧是开放的，在开放端形成了一个端面17，以用于形成第二通风孔18并且支撑散热管2。具体而言，周壁16具有第一部段161和第二部段162，第二部段的直径比第一部段小，因此形成一个台阶，台阶即为散热主体1的背离基底13的端面17，在端面17上开设有多个第二通风孔18，散热管2的另一端22与第二通风孔18气流相通。这样，热量既可以在第二热源侧排出，也可以在第一热源侧排出。同样，第二通风孔18(参见图3)最好均匀地分布在端面17上，以实现均匀和全面的散热。

根据本发明的包含了改进的散热装置的发光装置的图如图1，2所示。结合图1，图2可以看出，发光装置100包括灯壳5、光引擎4、散热装置10、容纳驱动器(未示出)的驱动器壳体3、以及连接至电源的电连接部6。光引擎4包括电路板和设置在电路板上的LED芯片，灯壳5安装到散热装置10上，用于对支撑在散热装置10的基底3的支撑部分131上的光引擎4的LED芯片42射出的光线方向进行调整。灯壳5的外形设计为与散热装置10的外形轮廓相匹配，二者共同形成流线型的外形构造，尤其是共同形成传统的白炽灯类似的外形轮廓。驱动器壳体3部分地从散热装置10中伸出，并且伸出部分与散热装置10的外形轮廓也相匹配，共同构成流线型的外形构造，确保了发光装置100的整体结构设计紧凑并且外形美观。驱动器壳体3在一侧经散热装置10与光引擎4电连接，在另一侧与通向电源的电连接部6电连接。由于本发明的重点并不在于电连接，因此，在此不再对如何进行电连接的细节展开进行详细赘述。

本发明的散热装置10设置在光引擎4和驱动器壳体3之间，光引擎4和驱动器壳体3分别安装到散热装置10的两侧。散热装置10在第一侧11，即图中所示出的上侧安装光引擎4，在另一侧12，即图中所示出的下侧安装包含有驱动器的驱动器壳体3。根据本发明，散热主体1在一侧支撑光引擎4，散热装置10可以在一侧形成一个腔体支撑光引擎4，也可以如该具体实施例，在散热主体1的基底13上用于支撑光引擎4。散热主体1在另一侧形成有至少部分容纳驱动器壳体3的容纳腔15，该容纳腔由基底13和周壁16共同限定出。散热装置10的散热主体1具有第一通风孔14和/或第二通风孔18，第一通风孔14和第二通风孔18气流相通或者优选地经散热管2气流相通(参见图3)。如图1所示，第一通风孔14露出，直接与外界环境相通。如图3所示，第二通风孔18露出，直接与外界环境相通。

图3是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的侧面半剖视图。结合图3所示，在容纳腔15中的散热装置10和驱动器壳体3之间的区域中设置多个散热管2。这些散热管在周向上均匀地围绕驱动器壳体3，以均匀和全面地接收驱动器壳体3的热量。散热管2不仅仅连通第一通风孔14和第二通风孔18，并且直接与限定第一通风孔14和第二通风孔18的壁热接触。从而实现了热传导和空气对流两种散热方式的结合。根据本发明的发光装置100改善了对流散热效果，并且避免了驱动器的热量传递到光引擎4上。

在该具体实施例中，驱动器壳体3具有柱形部31和冠状凸缘32。柱形部31设计为恰好容纳到容纳腔15中，冠状凸缘32具有比柱形部31更大的尺寸，其设计为从散热装置10中伸出，并构成发光装置100的外轮廓的一部分。驱动器壳体形状也可以根据不同的设计需求自由设计根据该具体实施例，驱动器壳体3由塑料制成，并由喷射注塑工艺制成，因此，可以采用通常采用的散热性能一般的塑料例如PC、PE等作为驱动器壳体，由此降低了成本以及降低了加工复杂度。散热主体和散热管的散热材料的选择应当考虑到总体散热性能的提升和散热装置的总体重量的平衡。优选地，散热主体由散热性较好重量较轻的AL制成并且散热管由铜制成。在其它实施例中，也可以是其它的散热金属。散热装置10可以由旋压工艺或冲压工艺形成，也可以由其它适于低成本加工的工艺形成。

图4是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的俯视图；图5是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的正视图；图6是根据本发明的第一具体实施例的发光装置的仰视图。结合图4-图6，可以更清楚地看出发光装置100的具体细节，图中示意出的第一通风孔14和第二通风孔18可以很好地最终将经散热管2传递的热量排出到外界环境中去，从而改善了本发明的发光装置的散热能力。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标号列表

100发光装置

10散热装置

1散热主体

2散热管

3驱动器壳体

4光引擎

5灯壳

6电连接部

11第一侧

12第二侧

13基底

14第一通风孔

15容纳腔

16周壁

17端面

18第二通风孔

21一端

22另一端

131支撑部分

132周边区域

161第一部段

162第二部段

31柱形部

32冠状凸缘

41电路板

42LED芯片

Claims (16)

1.一种散热装置(10)，包括散热主体(1)和多个散热管(2)，所述散热主体(1)具有用于限定出至少部分容纳第一热源的容纳腔(15)的散热壁，所述散热壁上开设有多个通风孔，所述散热管(2)经所述通风孔安装到所述容纳腔(15)中，所述散热管(2)的一端(21)与所述通风孔气流相通，其中所述散热壁包括基底(13)和与基底(13)共同限定出所述容纳腔(15)的周壁(16)，所述基底(13)上开设有第一通风孔(14)，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)限定出散热主体(1)的背离所述基底(13)的端面(17)，所述端面(17)上开设有多个第二通风孔(18)，所述散热管(2)的另一端(22)与所述第二通风孔(18)气流相通。

2.根据权利要求1所述的散热装置(10)，其特征在于，所述基底(13)具有用于支撑第二热源的支撑部分(131)和围绕所述支撑部分(131)的周边区域(132)，所述第一通风孔(14)开设在所述周边区域(132)内。

3.根据权利要求1或2所述的散热装置(10)，其特征在于，所述容纳腔(15)是一侧开放的容纳腔。

4.根据权利要求1所述的散热装置(10)，其特征在于，所述第一部段(161)为圆锥形并且所述第二部段(162)为圆柱形。

5.根据权利要求1所述的散热装置(10)，其特征在于，所述多个第一通风孔(14)和所述多个第二通风孔(18)分别在周向上分布在所述基底(13)和所述端面(17)上。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的散热装置(10)，其特征在于，所述散热管(2)由铜制成。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的散热装置(10)，其特征在于，所述散热主体(1)由AL制成。

8.根据权利要求7所述的散热装置(10)，其特征在于，所述散热主体(1)由旋压工艺或冲压工艺形成。

9.一种发光装置(100)，包括根据权利要求1-8中任一项所述的散热装置(10)、作为第一热源的容纳驱动器的驱动器壳体和作为第二热源的光引擎。

10.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其特征在于，所述光引擎包括电路板(41)和设置在所述电路板(41)上的LED芯片(42)。

11.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其特征在于，所述发光装置还包括灯壳(5)，所述灯壳(5)包围所述光引擎安置到所述基底(13)的支撑部分(131)上并且所述第一通风孔(14)露出。

12.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其特征在于，所述驱动器壳体具有朝向所述容纳腔(15)一侧的柱形部(31)和背离所述容纳腔(15)一侧的冠状凸缘(32)，所述冠状凸缘(32)从所述容纳腔中露出。

13.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其特征在于，所述多个散热管(2)安装在容纳腔(15)中在所述散热装置(10)和所述驱动器壳体(3)之间的区域中并连通所述第一通风孔(14)和第二通风孔(18)。

14.根据权利要求9所述的发光装置(100)，其特征在于，所述多个散热管(2)以与限定所述第一通风孔和第二通风孔的壁接触的方式设置。

15.一种灯具，包括根据权利要求9-14中任一项所述的发光装置(100)。

16.根据权利要求15所述的灯具，其中所述灯具是改型灯。