CN103244924B - 散热装置以及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于照明装置(100)的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述散热装置(10，10’)包括用于限定一侧开放的第一腔体(3)的第一底壁(1)和第一周壁(2)，所述第一底壁(1)至少部分变形以产生用于限定出一侧开放的第二腔体(6)的第二底壁(4)和第二周壁(5)，所述第一底壁(1)、第一周壁(2)、第二底壁(4)以及第二周壁(5)由金属板经旋压或者拉深的工艺一体形成。根据本发明的散热装置(10，10’)具有制造工艺简单、成本低廉、重量较轻并且在一定程度上能够突破尺寸、截面轮廓的限制的优点，并且具有显著改善的散热能力的优点。

Description

散热装置以及照明装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置以及照明装置。
背景技术
随着照明技术的发展，LED照明装置以其特有的优点为广大公众所接受，例如LED具有节能的优点，而节能已经成为当今世界的主旋律。由于其节能的优点，在过去的十几年中，LED照明装置的发展非常迅速。
完整的LED照明系统通常包括以下部件，例如驱动器，LED芯片、壳体以及散热装置以及光学组件等等。这些部件中驱动器、LED芯片都产生较多的热量。LED改型灯尤其需要好的散热性能。散热性能非常重要，温度越低，则光效越高。如果温度过高，那么光电组件的寿命会大大地缩短并且会发生故障。
现有技术中提出，铝制的LED散热装置的制造过程主要是通过模铸工艺或者是在挤出成型之后进行机械加工。在过去的几年中，人们发展了一些加工工艺，例如模铸工艺，模铸工艺可以确保产品较高的质量和较长的寿命。优点还在于，散热装置能够实现非常复杂的形状以及散热装置具有高的形状稳定性，散热装置在不同的厚度的时候可以实现较好的散热能力以及便于获得供货商。缺点在于，模铸产生的散热装置具有比金属薄板更大的重量，并且取决于不同的工艺和使用的材料，最小的壁厚也至少可以需要2-3mm，并且需要脱模角度。
现有技术中提出利用挤出成型工艺制造散热装置，大部分挤出成型是在液压压力机中进行，利用一个特定形状的模具形成成型部件。压力机的尺寸取决于吨位的大小以及模具的圆孔的最大尺寸。模具的圆孔的最大尺寸限制了最大轮廓的尺寸。压力圆孔的尺寸大约在2.0英寸最大到30英寸。总的来说，模具越大，在世界范围内能够提供的压力机的数量就越少。优点在于，其比模铸便宜，缺点在于：在挤出成型之后必须进行机械加工，以及根据挤出成型工艺的要求，截面轮廓不能够太复杂。
因此，如何能够突破尺寸、截面轮廓的限制已经成为散热装置亟待解决的问题。
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，具有制造工艺简单、成本低廉、重量较轻并且在一定程度上能够突破尺寸、截面轮廓的限制的优点，并且具有显著改善的散热能力的优点。
根据本发明的第一方面提出了一种用于照明装置的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括用于限定一侧开放的第一腔体的第一底壁和第一周壁，所述第一底壁至少部分变形以产生用于限定出一侧开放的第二腔体的第二底壁和第二周壁，所述第一底壁、第一周壁、第二底壁以及第二周壁由金属板经旋压或者拉深工艺一体形成。
根据本发明的散热装置利用金属板，尤其是薄金属板，利用旋压或者拉深的工艺一体形成，因此，重量大为减轻，并且金属板具备较好的散热性能，因此使得散热装置整体的散热性能较好。此外，由于旋压或者拉深的工艺中是冷变形，并且使用的模具不是太昂贵，从而也大大地降低了散热装置的制造成本。此外，利用旋压或者拉深的工艺实现的具备所述第一底壁、第一周壁、第二底壁以及第二周壁的用于照明装置的散热装置可以在第二腔体或第一腔体中安置第一热源例如发光组件，此时也可以在第一腔体或第二腔体中至少部分地安置驱动器，因此满足了LED照明装置、尤其是改型灯的不同热源的散热要求。
所述散热装置由Al制成，Al具有重量轻、散热能力好的优点。Al材料包括但不限于Al 1050，Al 1060，Al 1070。
优选地，所述第一底壁、第一周壁、第二底壁和第二周壁的表面经过AL阳极氧化处理或者电泳涂漆。经AL阳极氧化处理或者电泳涂漆处理之后的壁可以防止氧化。
优选地，所述第一底壁的未变形的区域中具有多个第一通风孔和/或所述第一周壁上具有多个第二通风孔。从而向散热装置提供经过各个通风孔进行的对流散热。
优选地，利用冲压工艺产生所述多个第一通风孔和/或多个第二通风孔。冲压工艺也具有成本低廉、方便实现的优点。
优选地，所述第二腔体或所述第一腔体中设置有热源。
根据本发明的一个优选方案，所述第一底壁以靠近所述第一周壁的方式旋压或者拉深以形成所述第二腔体。该优选方案适于产生相对于第一腔体“回折”的那些第二腔体。
优选地，设置有所述发光组件的第二腔体或第一腔体填充有导热硅胶并且所述导热硅胶不超出所述发光组件所在的平面，从而热源所产生的热经过导热硅胶传导到第二周壁或者第一周壁上。因此，散热装置提供经过导热硅胶进行的传导散热。
优选地，所述热源是发光组件，所述第二底壁设置用于支撑所述发光组件。发光组件设置在第一腔体或者第二腔体中并且支撑在第二底壁上。因此，散热装置此时可以作为一个单独的散热装置，既实现了散热的功能，也实现了支撑发光组件的功能。
根据本发明的另一个可替换的优选方案，所述第一底壁以远离所述第一周壁的方式旋压或者拉深以形成所述第二腔体。该优选方案适于产生相对于第一腔体“伸长”的那些第二腔体。
此时，热源是LED驱动器，所述第二底壁和第二周壁构成作为第二腔体的用于容纳LED驱动器的驱动器壳体，并且所述第二底壁中设置开口。可以认为，此时散热装置包括与其集成为一体的驱动器壳体。
优选地，开口中设置有包括绝缘垫和嵌入所述绝缘垫中的插脚的插脚组件，用于防止插脚与驱动器壳体之间的短路。
根据本发明的第二个方面提出一种照明装置，包括具备上述特征的散热装置。
根据本发明的第三个方面提出一种照明装置，包括至少具有这样特征的散热装置，其中所述第一底壁以远离所述第一周壁的方式旋压或拉深以形成所述第二腔体。散热装置的第二腔体作为驱动器壳体。此时，还包括压装罩，压装罩压装到所述第一周壁上，用于承载发光组件或者其它的光学部件。即散热装置具有与其一体形成的驱动器壳体。
根据本发明的第四个方面提出一种照明装置，包括至少具有这样特征的散热装置，所述第一底壁以靠近所述第一周壁的方式旋压或拉深以形成所述第二腔体。所述散热装置的第二腔体或第一腔体作为发光组件的容纳腔体。还包括驱动器壳体，所述散热装置的第二腔体或第一腔体作为发光组件的容纳腔体并且所述驱动器壳体连接到所述第一周壁或第二周壁上。在该实施例中，驱动器壳体可以采用现有技术中已知的驱动器壳体。
该照明装置优选是LED改型灯。
根据本发明的第五个方面提出一种用于加工散热装置的方法，其特征在于包括以下步骤：a)提供金属薄板；b)将金属薄板拉深或者旋压成具有第一底壁和第一周壁的一侧开放的圆筒件；将所述第一底壁拉深或者旋压以产生第二底壁和第二周壁。
根据本发明的一个改进的方案，所述方法在步骤b)之后还包括以下步骤：c)利用冲压工艺在第一底壁的未变形的区域中形成多个第一通风孔并且在所述第一周壁上形成多个第二通风孔。
根据本发明的一个改进的方案，所述方法在步骤c)之后还包括以下步骤：d)将所述第一周壁缩口以形成所述第一周壁的类锥形状，以限定出一侧开放的第二腔体。
根据本发明的散热装置具有制造工艺简单、成本低廉、重量较轻并且在一定程度上能够突破尺寸、截面轮廓的限制的优点，并且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是根据本发明的散热装置的第一具体实施例的剖视图；
图2是根据本发明的照明装置在安装有根据本发明的散热装置的第一具体实施例的组装图；
图3是根据本发明的散热装置的第二具体实施例的剖视图；
图4是根据本发明的散热装置的第三具体实施例的剖视图；
图5是根据本发明的照明装置在安装有根据本发明的散热装置的第三具体实施例的组装图；
图6是根据本发明的散热装置的第四具体实施例的剖视图；
图7a，图7b分别是根据本发明的照明装置在安装有根据本发明的散热装置的第四具体实施例的剖视图和组装分解图；
图8是根据本发明的散热装置的具体实施例的应用的示意图；
图9a-9d是根据本发明的第一至第三具体实施例中的散热装置的加工方法的流程示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明的散热装置10的第一具体实施例的剖视图；图2是根据本发明的照明装置100在安装有根据本发明的散热装置10的第一具体实施例的组装图。从图1中可以看出，散热装置10具有多个壁，即，第一底壁1、第一周壁2、第二底壁4以及第二周壁5。这些壁都是通过同一个金属板经旋压或者拉深的工艺一体形成。第一底壁1、第一周壁2共同限定出一侧开放的第一腔体3，第二底壁4以及第二周壁5共同限定出一侧开放的第二腔体6。其中需要说明的是，第一底壁1的一部分旋压或者拉深而产生了第二底壁4和第二周壁5。第一底壁1以靠近所述第一周壁2的方式旋压或者拉深以形成第二腔体6，即通过第一底壁1向第一腔体3的旋压或者拉深，第一腔体3缩小从而形成第二腔体6。该具体实施例中的散热装置主要具有散热和承载发光组件的功能。散热装置10由Al制成，也可以由其它散热能力较好并且重量较轻的金属制成。第一底壁1、第一周壁2、第二底壁4和第二周壁5的表面经过Al阳极氧化处理或者电泳涂漆，防止各个壁的表面氧化。
结合图2可以看出，该实施例中的散热装置10主要用于安置发光组件23。如图2所示，照明装置100包括发光组件23，发光组件23包括电路板13和设置在电路板13上的LED芯片14和设置在LED芯片14上的透镜17。散热装置10的上侧安置有压装罩18。发光组件23设置在第一腔体3中在第二底壁4上，并且在发光组件23和第一周壁2之间填充有导热硅胶12，并且导热硅胶12不超出发光组件23所在的平面，防止对于光线的影响。在该具体实施例中，仅仅散热装置10自身一体制成，而容纳LED驱动器11的驱动器壳体9还可以利用现有技术中已知的方式形成。驱动器壳体9可以从散热装置10的下方安装到散热装置10的第二周壁5上，并且与散热装置10的第二周壁5构成流线型。
图3是根据本发明的散热装置10的第二具体实施例的剖视图。该第二具体实施例与第一具体实施例基本相同，不同的是，该散热装置10的加工方式是前加工方式，即从上至下加工方式。而第一具体实施例中的散热装置10的加工方式是后加工方式，即从下至上加工方式。此时，可以考虑将该发光组件23设置在第二腔体6中的第二底壁4上，而现有技术中已知的驱动器壳体9可以安装到第一周壁2上。
图4是根据本发明的散热装置10的第三具体实施例的剖视图。该第三具体实施例与第一具体实施例基本相同，不同的是，该散热装置10的第一底壁1被旋压或者拉深的程度更深，因此，第二腔体6的高度就更大。同时，第一底壁1被旋压或者拉深的部分更多，仅仅保留第一底壁1的很少量部分未被旋压或者拉深。
图5是根据本发明的照明装置100在安装有根据本发明的散热装置10的第三具体实施例的组装图。可以看出，该散热装置也用于承载发光组件23，第二腔体6中可以容纳LED驱动器11的大部分。此外，与图2中不同的是，照明装置100加设的用于对光进行漫射的灯罩15与图2中的平坦状的压装罩18不同。图5中还示出LED驱动器11与电插头16连接通至电源。
图6是根据本发明的散热装置10’的第四具体实施例的剖视图。该散热装置10’与上述三个具体实施例略有不同。从图6中可以看出，散热装置10’具有多个壁，即，第一底壁1、第一周壁2、第二底壁4以及第二周壁5。这些壁都是通过同一个金属板经旋压或者拉深的工艺一体形成，较为优选地是拉深工艺。第一底壁1、第一周壁2共同限定出一侧开放的第一腔体3，第二底壁4以及第二周壁5共同限定出一侧开放的第二腔体6。其中需要说明的是，第一底壁1的一部分旋压或者拉深而产生了第二底壁4和第二周壁5。与上述三个具体实施例所不同的是，第一底壁1以远离所述第一周壁2的方式旋压或者拉深以形成第二腔体6，即通过第一底壁1远离第一腔体3的旋压或者拉深，形成第二腔体6。第二腔体6作为驱动器壳体9并且所述散热装置10’的其它的各壁2用于散热。驱动器壳体9本身不仅仅容纳了LED驱动器11，并且也加大了散热面积，从而改善了散热功能。该具体实施例中的散热装置10’将散热部分和驱动器壳体9一体集成，主要具有散热和驱动器壳体9的功能。在第一周壁2上开设有多个第二通风孔8，用于实现对流散热。
图7a，图7b分别是根据本发明的照明装置100在安装有根据本发明的散热装置10’的第四具体实施例的剖视图和组装分解图。结合图7a中可以看出，该实施例中的散热装置10’主要用于安置发光组件23。如图7a所示，照明装置100包括发光组件23，发光组件23包括电路板13和设置在电路板13上的LED芯片14和设置在LED芯片14上的透镜17。散热装置10’的上侧安置有压装罩18。在该具体实施例中，散热装置10’包括一体形成的容纳LED驱动器11的驱动器壳体9。第二底壁4中设置开口21，开口21中设置有包括绝缘垫19和插入所述绝缘垫19的插脚20的插脚组件。绝缘垫19用于进行电隔离。结合图7b，可知，压装罩18可以为分布有多个通风孔的环形罩体。可以将透镜17、LE定位板22、压装罩18、电路板13和绝缘垫19和插入所述绝缘垫19的插脚20依次安装到散热装置10’中。
图8是根据本发明的散热装置的具体实施例的应用的示意图。图中示意出了彼此配合的位于上方的上壳体部件31和位于下方的下壳体部件32。在第一种应用情况中，上方的壳体部件设计为可以设计为根据第一至第三具体实施例中任一实施例的散热装置的变体，而与其配合的下方的下壳体部件，即驱动器壳体是现有技术中已知的塑料制成的驱动器壳体，该驱动器壳体也可以用注塑的方法产生并且具有类似于本发明的散热装置的第四实施例的形状。该驱动器壳体具有通风孔，以实现与上壳体部件31开设的通风孔进行对流散热。在第二种应用情况中，下方的下壳体部件32设计为根据第四具体实施例中的散热装置的变体，而与其配合的上方的上壳体部件可以利用塑料制成并具有类似于根据第一至第三具体实施例中任一实施例的散热装置的形状，可以将此时的上壳体部件31理解为压装罩的另一变体。在这两种应用情况下，上壳体部件和下壳体部件分别设计具有通风孔，实现对流散热。并且可以利用设置在上壳体部件和下壳体部件中的之一上的卡扣24和另一壳体部件上的卡槽24’来实现相互锁定。
图9a-9d是根据本发明的第一至第三具体实施例中的散热装置10的加工方法的流程示意图。分别包括以下步骤：首先，提供金属薄板(图9a)；其次，利用拉深工艺或者旋压工艺将金属薄板拉深或者旋压成具有第一底壁1和第一周壁2的一侧开放的圆筒件并且利用拉深工艺或者旋压工艺将所述第一底壁1拉深或者旋压以产生第二底壁4和第二周壁5(图9b)；再次，利用冲压工艺在第一底壁1的未变形的区域中产生多个第一通风孔7(图9c)。或者在该步骤中也可以利用冲压工艺在所述第一周壁2产生多个第二通风孔8；最后，将所述第一周壁7缩口以形成所述第一周壁7的类锥形状，并最终形成第二腔体6。之后，可以利用AL阳极氧化处理或者电泳涂漆的方式来处理所述第一底壁1、第一周壁2、第二底壁4和第二周壁5的表面。需要说明的是，第四具体实施例的方法与图9a-9d中示出的方法基本一致，不同的是在步骤b)中形成驱动器壳体9时使用的模具和旋压或者拉深方向不同。
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
10，10’散热装置
100照明装置
1第一底壁
2第一周壁
3第一腔体
4第二底壁
5第二周壁
6第二腔体
7第一通风孔
8第二通风孔
9驱动器壳体
11LED驱动器
12导热硅胶
13电路板
14LED芯片
15灯罩
16电插头
17透镜
18压装罩
19绝缘垫
20针脚
21开口
22 LE定位板
23发光组件
24卡扣
24’卡槽
31上壳体部件
32下壳体部件

Claims (12)

1.一种用于照明装置(100)的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述散热装置(10，10’)包括用于限定一侧开放的第一腔体(3)的第一底壁(1)和第一周壁(2)，所述第一底壁(1)至少部分变形以产生用于限定出一侧开放的第二腔体(6)的第二底壁(4)和第二周壁(5)，所述第一底壁(1)、所述第一周壁(2)、所述第二底壁(4)以及所述第二周壁(5)由金属板经旋压或拉深工艺一体形成，其中，所述第一底壁(1)的未变形的区域中具有多个第一通风孔(7)和所述第一周壁(2)上具有多个第二通风孔(8)，其中所述第二腔体(6)中设置有热源，所述热源是发光组件(23)，并且所述第二底壁(4)设置用于支撑所述发光组件(23)。
2.根据权利要求1所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述散热装置(10，10’)由A1制成。
3.根据权利要求2所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述第一底壁(1)、所述第一周壁(2)、所述第二底壁(4)和所述第二周壁(5)的表面经过A1阳极氧化处理或者电泳涂漆。
4.根据权利要求3所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，利用冲压工艺产生所述多个第一通风孔(7)和/或所述多个第二通风孔(8)。
5.根据权利要求1所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述第一底壁(1)以靠近所述第一周壁(2)的方式旋压或拉深以形成所述第二腔体(6)。
6.根据权利要求1所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，设置有所述发光组件(23)的第二腔体(6)或第一腔体(3)填充有导热硅胶(12)并且所述导热硅胶(12)不超出所述发光组件(23)所在的平面。
7.根据权利要求1所述的散热装置(10，10’)，其特征在于，所述第一底壁(1)以远离所述第一周壁(2)的方式旋压或拉深以形成所述第二腔体(6)。
8.一种照明装置(100)，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的散热装置(10，10’)。
9.一种照明装置(100)，其特征在于，包括根据权利要求5或6所述的散热装置(10)、发光组件(23)和驱动器壳体，所述散热装置(10，10’)的第二腔体(6)作为发光组件(23)的容纳腔体，并且所述驱动器壳体(9)连接到所述第一周壁(2)或第二周壁(5)上。
10.一种用于加工散热装置(10，10’)的方法，其特征在于包括以下步骤：
a)提供金属薄板；
b)利用拉深工艺或者旋压工艺将所述金属薄板拉深或者旋压成具有第一底壁(1)和第一周壁(2)的一侧开放的圆筒件，利用拉深工艺或者旋压工艺将所述第一底壁(1)拉深或者旋压以产生第二底壁(4)和第二周壁(5)，其中，所述第一底壁(1)的未变形的区域中具有多个第一通风孔(7)和所述第一周壁(2)上具有多个第二通风孔(8)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于在步骤b)之后还包括以下步骤：
c)利用冲压工艺在所述第一底壁(1)的未变形的区域中形成多个第一通风孔(7)和/或在所述第一周壁(2)上形成多个第二通风孔(8)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤c)之后还包括以下步骤：
d)将所述第一周壁(2)缩口以形成所述第一周壁(2)的类锥形状，以限定出一侧开放的第二腔体(6)。
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