CN103206696A - 冷却装置和具有该冷却装置的照明装置和改型灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷却装置(100)，冷却装置(100)包括基板(1)，基板(1)的一侧(1.1)用于安装第一热源(101)，其特征在于，冷却装置(100)还包括由至少一个冷却管(2)盘绕形成的螺旋结构(2.1)，螺旋结构(2.1)安装在基板(1)的另一侧(1.2)，冷却管(2)中容纳有流动的冷却介质。根据本发明的冷却装置(100)通用性强、结构简单并且可以实现均匀良好的冷却效果。此外本发明还涉及具有该冷却装置(100)的一种照明装置和一种改型灯。

Description

冷却装置和具有该冷却装置的照明装置和改型灯

技术领域

本发明涉及一种冷却装置和一种具有该冷却装置的照明装置和一种改型灯。

背景技术

随着照明技术的发展，人们越来越多地将照明装置应用到各种环境中。由于照明装置的功率被逐步提高，于此同时如何对照明装置、特别是例如LED改型灯进行冷却也成为不容忽视的问题。通常在下列情况下可能会影响照明装置的冷却效果，例如：由于照明装置的结构空间而使散热面积受限、无法在照明装置内部形成足够的空气对流路径、或使用可能会导致电子器件温度过高的包封工艺等等。如果LED的结温过高，势必影响LED的寿命和光输出量。

在现有技术中可以将LED照明装置、特别是改型灯的周向侧壁设计为的散热肋，这样可以增大照明装置的散热面积。由于这种散热肋通常依照改型灯轮廓从灯座朝向灯壳逐渐径向凹陷地设计，因此受散热肋形状的局限，在轴向方向上无法对于照明装置进行均匀散热。此外也可以通过热隔离封装技术来防止照明装置局部过热。但是封装技术操作复杂，并且可靠性有待提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种冷却装置，其通用性强、结构简单并且可以实现均匀良好的冷却效果。此外，本发明还提出一种具有该冷却装置的照明装置和一种改型灯。

根据本发明提出的冷却装置包括基板，基板的一侧用于安装第一热源，其特征在于，冷却装置还包括由至少一个冷却管盘绕形成的螺旋结构，螺旋结构安装在基板的另一侧，冷却管中容纳有在其中流动的冷却介质。根据本发明的冷却装置利用流动的冷却介质实现主动冷却。由于容纳冷却介质的冷却管设计为螺旋结构，因此增大了散热面积并且该螺旋结构与直接接触热源的用于散热的基板连接在一起，因此可以有效地通过基板将热源产生的热量传递给冷却管，并且通过冷却介质的流动，实现冷却。这种冷却装置由于结构简单，安装方便，因此可以广泛地应用于各种散热需求较高的电子装置中。

根据本发明的一个优选的设计方案，螺旋结构限定出一容纳腔，在容纳腔中安置有用于驱动冷却介质的泵。通过泵来驱动冷却介质，可以加快冷却介质的流动速度，提高冷却效果。此外，将泵放置在螺旋结构限定出的容纳腔中，有利于实现冷却装置的紧凑性。

根据本发明的一个优选的设计方案，容纳腔中安置有第二热源。由于容纳腔中具有足够的空间，因此不仅可以将用于冷却装置的泵放置在中，也可以在其中放置其他部件、例如产生热量的第二热源，不仅提高冷却装置的紧凑性，而且兼顾到了第二热源的散热。

根据本发明的一个优选的设计方案，螺旋结构具有安装在基板的另一侧的底部并且底部由位于同一平面的彼此嵌套的多个环绕圈构成。为了将基板上的热量尽可能多地带走，螺旋结构优选地具有通过水平盘绕的环绕圈所形成的底部，冷却管位于该底部中的部段优选为同心地盘绕，以增大和基板的接触面积，实现均匀冷却。

根据本发明的一个优选的设计方案，基板的另一侧上形成有分别容纳多个环绕圈的多个容纳槽。通过在基板的另一侧上开设容纳槽，可以直接将多个环绕圈、即冷却装置的底部形状配合地固定在其中，既增大了热接触的面积，也在不借助于附加连接件的情况下实现冷却管和基板的固定连接。

根据本发明的一个优选的设计方案，螺旋结构是锥形，具有形成底部的大直径端和小直径端。这种设计延长了冷却装置的冷却路径，确保冷却管有足够的面积与空气接触，锥形结构的大直径端用于确保与第一热源接触进行热传导，而小直径端用于与第二热源相配合。此外锥形的螺旋结构具有较强的通用性。

根据本发明的一个优选的设计方案，冷却装置还包括连接泵和冷却管的导流管。由此可以确保泵无论在容纳腔中的任何位置，都能实现冷却装置的循环。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，冷却管的数量是一个，冷却管具有位于大直径端的第一出口和位于小直径端的第一入口。由此可以实现一种单管循环模式。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，冷却管的数量是两个，其中冷却管中的一个具有位于大直径端的第一出口和位于小直径端的第一入口，冷却管中的另一个具有位于大直径端的第二入口和位于小直径端的第二出口。这样可以实现一种双管循环模式，其中冷却介质在两个冷却管中的流动方向相反。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，冷却管由铜制成。冷却管也可以由其他导热性和密封性良好的材料制成，例如导热塑料。优选地，冷却介质为液体，例如水或油。

本发明的另一目的通过一种具有上述类型的冷却装置的照明装置实现，在该照明装置中，还包括作为第一热源的发光模块和作为第二热源的驱动器。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，照明装置还包括灯座，驱动器在容纳腔中位于泵和灯座之间并且至少一个导流管延伸穿过驱动器。冷却装置的一端、特别是小直径端延伸经过照明装置的灯座，驱动器位于泵和灯座之间。为了驱动冷却介质流经灯座将驱动器的产生的热量带出并耗散，导流管优选地延伸穿过驱动器，以连接泵和位于灯座中的小直径端，从而可以确保冷却装置中的液体循环。这样可以保持驱动器的正常工作温度，延长其使用寿命。

本发明还涉及一种改型灯，该改型灯设计为上面所说明的照明装置，其中发光模块包括LED芯片和用于安置LED芯片的电路板。

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是根据本发明的照明装置的立体图；

图2示出了图1中照明装置的纵截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的照明装置的立体图。在具有根据本发明的冷却装置100的照明装置中，冷却装置100不仅可以对照明装置进行冷却，而且还有利地作为螺旋形壳体在照明装置中用作支撑和容纳部件。具体而言，冷却装置100包括基板1，基板1的一侧1.1安装有第一热源101，基板1的另一侧1.2安装有由至少一个冷却管2。

为了可以将驱动冷却介质的泵3和照明装置的驱动器紧凑地放置在冷却管2形成的螺旋结构2.1中，特别地将螺旋结构2.1设计为锥形，其具有形成底部2.2的大直径端A1和小直径端A2。基板1和灯壳104限定出容纳作为第一热源101发光模块(参见图2)的腔体，并且基板1支撑和热接触发光模块。螺旋结构2.1的小直径端A2固定在照明装置的灯座105中，并且和灯座105热接触。在螺旋结构2.1限定出的容纳腔R中放置有泵3和用作第二热源102的驱动器。这种安装有冷却装置100的照明装置具有常规照明装置的外形，并且结构简单，通用性强。同时冷却装置100可以对照明装置在径向和轴向上以高效均匀的方式进行冷却。

图2示出了图1中照明装置的纵截面图。为了使螺旋结构2.1的大直径端A1和第一热源101之间具有尽可能大的热接触面积，在图中示出的实施例中，优选地将螺旋结构2.1的大直径端A1设计为由多个环绕圈2.3构成的底部2.2，这些环绕圈2.3位于同一平面中并且彼此嵌套。该底部2.2支撑并热接触基板1，以便通过基板1对第一热源101进行冷却。为了不借助附加连接件也可以实现底部2.2和基板1之间的固定连接，在一个优选的实施例中，基板1的另一侧1.2上形成有分别容纳多个环绕圈2.3的多个容纳槽4。通过容纳槽4可以将构成底部2.2的多个环绕圈2.3以嵌套的方式固定在基板1的另一侧1.2上，这样也进一步增大了热接触面积。在灯座105中可以设置类似的容纳槽，将螺旋结构2.1的小直径端A2也以同样的方式嵌套在灯座105中。

由于需要将泵3和驱动器102共同安置在通过螺旋结构2.1限定出的容纳腔R中，因此泵3利用贯穿驱动器102的导流管5与冷却管2密封地连接，以便形成封闭的冷却循环回路。当冷却装置100仅仅包括一个冷却管2时，冷却管2具有位于大直径端A1的第一出口6.1和位于小直径端A2的第一入口7.1，冷却介质通过第一出口6.1被吸入泵3中，然后通过第一入口7.1流入冷却管2中，以实现单管冷却循环(如图中左边箭头所示)。当冷却装置100包括两个冷却管2，其中一个冷却管2具有上述第一出口6.1和第一入口7.1，另一个冷却管2具有位于大直径端A1的第二入口6.2和位于小直径端A2的第二出口7.2。通过泵3的抽吸，使两个冷却管2中的冷却介质流动方向相反，如图中左右两组箭头示出的那样，形成双管冷却循环。由于双管冷却循环的冷却路径比单管冷却循环长，因此这种优选的方式具有比单管冷却循环更好的冷却效果。

为了清楚起见，在图中仅仅示意性地示出了第一出口6.1和第二入口6.2在泵3上的区段。

在本发明的范畴中，冷却管2可以由铜制成，也可以由其他导热性和密封性良好的材料制成，例如导热塑料。并且冷却介质可以是水或其他适合的液体、例如油。

此外，根据本发明的照明装置也可以设计为改型灯，其中以LED芯片103取代传统的光源安装照明装置中。

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。

参考标号

1    基板

1.1  基板的一侧

1.2  基板的另一侧

2    冷却管

2.1  螺旋结构

2.2  底部

2.3  环绕圈

3    泵

4    容纳槽

5    导流管

6.1  第一出口

6.2  第二入口

7.1  第一入口

7.2  第二出口

100  制冷装置

101  第一热源/发光模块

102  第二热源/驱动器

103  LED芯片

104  灯壳

105  灯座

A1   大直径端

A2   小直径端

R    容纳腔

Claims (14)

1.一种冷却装置(100)，所述冷却装置(100)包括基板(1)，所述基板(1)的一侧(1.1)用于安装第一热源(101)，其特征在于，所述冷却装置(100)还包括由至少一个冷却管(2)盘绕形成的螺旋结构(2.1)，所述螺旋结构(2.1)安装在所述基板(1)的另一侧(1.2)，所述至少一个冷却管(2)容纳有在其中流动的冷却介质。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述螺旋结构(2.1)限定出一容纳腔(R)，在所述容纳腔(R)中安置有用于驱动所述冷却介质的泵(3)。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述容纳腔(R)中安置有第二热源(102)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述螺旋结构(2.1)具有安装在所述基板(1)的另一侧(1.2)的底部(2.1)并且所述底部(2.2)由位于同一平面的彼此嵌套的多个环绕圈(2.3)构成。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述基板(1)的另一侧(1.2)上形成有分别容纳所述多个环绕圈(2.3)的多个容纳槽(4)。

6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述螺旋结构(2.1)是锥形，具有形成所述底部(2.2)的大直径端(A1)和小直径端(A2)。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，还包括连接所述泵(3)和所述冷却管(2)的导流管(5)。

8.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却管(2)的数量是一个，所述冷却管(2)具有位于所述大直径端(A1)的第一出口(6.1)和位于所述小直径端(A2)的第一入口(7.1)。

9.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却管(2)的数量是两个，其中所述冷却管(2)中的一个具有位于所述大直径端(A1)的第一出口(6.1)和位于所述小直径端(A2)的第一入口(7.1)，所述冷却管(2)中的另一个具有位于所述大直径端(A1)的第二入口(6.2)和位于所述小直径端(A2)的第二出口(7.2)。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述至少一个冷却管(2)由铜制成。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却介质为液体。

12.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置具有根据权利要求1-11中任一项所述的冷却装置(100)和作为第一热源(101)的发光模块和作为第二热源(102)的驱动器。

13.根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括灯座(105)，所述驱动器(102)在所述螺旋结构(2.1)限定出的容纳腔(R)中位于泵(3)和所述灯座(105)之间并且所述至少一个导流管(5)延伸穿过所述驱动器(102)。

14.一种改型灯，其特征在于，设计为根据权利要求12或13所述的照明装置，其中所述发光模块(101)包括LED芯片(103)和用于安置所述LED芯片(103)的电路板。

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