CN108105601A - 一种散热装置及具有该散热装置的灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热装置，包括用于与光源的基板贴合连接的前散热盘，前散热盘远离光源的一侧设有散热管，散热管内部填充有冷却液。本发明公开的散热装置的前散热盘与光源基板固定连接，冷却液可吸收环境中的热量，降低基板的温度，从而减低光源的工作温度。散热装置起到了为灯具降温的效果，使灯具能够长时间稳定工作。

Description

一种散热装置及具有该散热装置的灯具
技术领域
本发明涉及灯具配件技术领域，更具体地说，涉及一种散热装置。此外，本发明还涉及一种包括上述散热装置的灯具。
背景技术
发光二极管(LED)是第三代照明技术，广泛应用于室内照明、舞台灯、显示装置、车灯、广告灯、路灯等。
随着社会的发展，人们对大功率发光器件的需求越来越大，然而大功率灯具保持长时间稳定工作需要进行良好的散热，如果散热不良则导致灯具的工作温度过高，进而影响发光性能。散热问题导致现有的LED聚光灯普遍存在光照强度不大、照度不足等问题。
综上所述，如何提供一种灯具的散热装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种散热装置，能够为灯具散热，避免灯具在工作过程中由于工作温度较高而损坏。
本发明的另一目的是提供一种包括上述散热装置的灯具，其工作温度较低，不易受高温损坏，使用寿命较长。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种散热装置，包括用于与灯具的基板贴合连接的前散热盘，所述前散热盘远离光源的一侧设有散热管，所述散热管内部填充有冷却液。
优选的，所述散热管一端与所述前散热盘固定连接，另一端固定连接有后散热盘，且所述后散热盘与所述前散热盘间隔预设距离。
优选的，同一所述散热管的两端分别与所述前散热盘的边缘和所述后散热盘的边缘连接，所述前散热盘的中部和所述后散热盘的中部通过翅片连接。
优选的，所述后散热盘周向设有环形空心管，且所述环形空心管与所述散热管相连通。
优选的，所述翅片的面积沿靠近所述光源的方向逐渐增大。
优选的，所述后散热盘中部设有安装槽，所述安装槽内部设置有可朝所述前散热盘吹风的风冷扇。
优选的，所述散热管靠近所述前散热盘的端部设有对流孔，所述冷却液位于所述散热管中靠近所述后散热盘的端部，且所述散热管设有避免所述冷却液泄漏的密封结构。
本发明还提供一种灯具，包括上述任意一种散热装置。
优选的，所述基板和所述前散热盘之间设有散热膏。
本发明提供的散热装置包括前散热盘，前散热盘用于与光源的基板固定连接，且前散热盘远离光源的一侧设有散热管，散热管内部填充有冷却液。
前散热盘与光源的基板固定连接，光源处于照明状态时产生热量，且该热量会向周围传导。由于冷却液和环境存在温度差，冷却液会吸收前散热盘及环境中的热量，降低基板的温度，从而减低光源的工作温度。
本发明通过在光源基板固定前散热盘，且前散热盘表面设置有填充冷却液的散热管。上述结构起到了为光源散热的作用，避免光源在工作过程中由于温度过高造成的灯具损坏，提高灯具的使用寿命。
本发明还提供一种具有上述散热装置的灯具，具有工作温度低、使用寿命长的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的光源与散热装置安装完成示意图；
图2为本发明所提供的后散热盘的俯视图。
图1-2中的附图标记为：
后散热盘1、散热管2、翅片3、光源4、前散热盘5、基板6、凸透镜7、风冷扇8、对流孔9、冷却液10、环形空心管11、安装槽12。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种散热装置，能够为灯具散热，避免灯具在工作过程中由于工作温度较高而损坏。本发明的另一核心是提供一种具有上述散热装置的灯具，其不易由于工作温度高而损坏，使用寿命较长。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供的光源与散热装置安装完成示意图；图2为本发明所提供的后散热盘的俯视图。
本发明提供一种散热装置，包括用于与光源4的基板6贴合连接的前散热盘5，前散热盘5远离光源4的一侧设有散热管2，散热管2内部填充有冷却液10。
具体的，聚光灯等用于照明的光源4通常设置有基板6，基板6上封装光源4，并根据实际需求在光源4前端有选择的安装凸透镜7等聚光结构，实现灯具的照明功能。
前散热盘5为板状结构，用于与基板6贴合连接，前散热盘5和基板6之间可采用焊接等方式进行固定。灯具在照明过程中会产生热量，尤其是聚光灯等大功率的发光装置，在工作一段时间后灯具的温度通常较高，光源4发光产生的热量会通过基板6传导至前散热盘5。
前散热盘5的表面设置有散热管2，散热管2的端部或外周与前散热盘5焊接固定。散热管2内部的冷却液10能够吸收环境中的热量，其中冷却液10可以选择水和乙二醇的混合液，或其他吸热能力强的物质。可以理解的，由于在工作过程中冷却液10吸热后，其体积会增大甚至可能汽化，因此冷却液10在填充时应预留出受热膨胀的空间，避免散热管2内部压力过大造成的散热管2损坏。
本发明在光源4的基板6上设置前散热盘5，前散热盘5上的散热管2内部填充有冷却液10。当光源4照明产生热量时，冷却液10吸收环境和前散热盘5上的热量，为灯具降温。
可选的，散热管2一端与前散热盘5固定连接，另一端固定连接有后散热盘1，且后散热盘1与前散热盘5间隔预设距离。
前散热盘5和后散热盘1设置在基板6的同侧，且二者具有50mm等间隔的预设距离，需要说明的是，预设距离、前散热盘5厚度和后散热盘1厚度应根据实际散热需求进行选取。同一散热管2的两端分别与前散热盘5和后散热盘1固定连接，即散热管2的高度与预设距离相一致。后散热盘1的设置起到了增强散热管2稳定性的作用。
进一步的，为了增强装置的散热能力，散热管2的端部与前散热盘5的边缘或后散热盘1的边缘连接，前散热盘5的中部和后散热盘1的中部通过翅片3连接。
具体的，各个散热管2一侧的端部沿前散热盘5的周向分布，另一侧的端部沿后散热盘1的周向分布；各个散热管2围成的空间内部设有翅片3，且翅片3的两端分别与前散热盘5和后散热盘1焊接固定。翅片3具体规格以实际需求为准，例如采用厚度小于1.5mm、相互间隔小于2mm的翅片3结构。
在工作过程中，翅片3与前散热盘5接触连接，前散热盘5的热量传导至翅片3，翅片3的设置增大了换热面积，从而提高了换热量及散热效率。且采用上述结构的翅片3的两端均处于固定状态，翅片3的稳定性较高。
进一步的，在上述任意一个实施例的基础上，后散热盘1周向设有环形空心管11，且环形空心管11与散热管2相连通。
具体的，环形空心管11包裹后散热盘1的外缘，且由于环形空心管11与散热管2连通，环形空心管11的内部也填充有冷却液10，环形空心管11增大了散热管2和冷却液10接触面积的作用。在工作过程中，前散热盘5的热量可通过翅片3传导至后散热盘1，环形空心管11内的冷却液10能够吸收后散热盘1的热量，进一步降低光源4温度。另外，散热管2和环形空心管11内部填充有冷却液10，因此二者的厚度不宜过大，优选不超过1.5mm。
进一步的，在上述任意一个实施例的基础上，翅片3的面积沿靠近光源4的方向逐渐增大。具体的，定义光源4照明的方向为前，照明方向的反方向为后。由于前散热盘5紧贴光源4的基板6，因此散热装置前端的温度高于后端，即前散热盘5需要降低的温度更多。
因此为了配合散热需求，前散热盘5比后散热盘1的面积大，翅片3的面积由后端向前端逐渐增大，翅片3前端较大的换热面积更加有利于基板6热量的散出。需要说明的是，前散热盘5和后散热盘1的面积及二者之间的距离以实际需求为准，灯具功率越大，则前散热盘5和后散热盘1的面积越大。
另外，为了降低热阻，前散热盘5、翅片3和后散热盘1优选采用相同材料，例如三者均为铜结构件。
进一步的，在上述任意一个实施例的基础上，后散热盘1中部设有圆形等形状的安装槽12，安装槽12内部设置有可朝前散热盘5吹风的风冷扇8。具体的，风冷扇8与后散热盘1固定连接，用于朝前端吹风。风冷扇8可提高翅片3间的空气流速，提升对流换热效果。另外，在实际使用过程中，风冷扇8可与光源4利用同一电源，也可单独引出供电线路实现工作过程。
发光器件中心热量极易汇聚且难以散出，本具体实施例将液冷、风冷相结合对灯具进行散热，提高了装置的散热效果。同时风冷扇8和翅片3的使用可明显降低基板6中部的温度，防止灯具因局部温度过高而造成的损坏。
进一步的，在上述实施例的基础上，散热管2靠近前散热盘5的端部设有对流孔9，冷却液10位于散热管2中靠近后散热盘1的端部，且散热管2设有避免冷却液10泄漏的密封结构。
具体的，考虑到若干个翅片3在前散热盘5和后散热盘1之间排列会影响气体流动，从而影响风冷扇8对流换热的效果。因此可在散热管2的前端设置对流孔9，例如散热管2靠近前端的三分之一的管道不进行冷却液10的填充，且该段管道设置连通翅片3和周围环境的对流孔9。当风冷扇8朝向翅片3吹风时气体能够穿过对流孔9，增强空气的流动性，从而提升装置的散热效果。
需要说明的是，风冷扇8的作用在于增强强制对流的换热效果，对于不设置风冷扇8的结构，对流孔9仍可增强自然对流的散热效果。
另外，由于仅在散热管2后端的大约三分之二处填充冷却液10，为了避免冷却液10向外溢出，在对流孔9和冷却液10之间应设置软塞等密封结构，以使冷却液10保持在散热管2内部。
除了上述散热装置，本发明还提供一种具有上述散热装置的灯具，该灯具的基板6与散热装置贴合连接。该灯具由于使用了上述散热装置，在照明过程中能够保持较低温度，避免由于工作温度较高造成的损坏，具有较长的使用寿命。
可选的，灯具在光源4的选择上采用LED倒装芯片光源4。该种光源4光效强，且大部分热量通过基板6进行传导，使用过程中结合本申请提供的散热装置可保持良好的工作状态。
可选的，为了保证灯具的基板6具有良好的导热性、且热阻较低，基板6优选为三层结构的复合基板6。
具体的，基板6的上层用于与倒装芯片的无线封装的布线层紧密连接，基板6与倒装芯片之间应紧密贴合，以保证热量传递的连续性。对于其材料可采用陶瓷和铜金属布线层，陶瓷的热传导率较高，且具有绝缘效果；铜金属布线层采用直接氟铜法制作，具体可参考现有技术。
基板6的中层为热解石墨，可通过化学气相沉淀(CVD)制作，具体制作方法参考现有技术。
基板6的下层用于与散热装置的前散热盘5贴合连接，另外为了降低界面之间的热阻，基板6的下层与上散热圆盘采用相同材料，例如二者的材料均为金属铜。可选的，基板6的下层和前散热盘5之间涂有散热膏，以保障二者之间传热良好。
基板6的三层结构相互键合在一起即可形成复合基板6。另外，对于聚光灯应在倒装芯片一侧安装凸透镜7，实现聚光效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的散热装置及具有该散热装置的灯具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种散热装置，其特征在于，包括用于与灯具的基板(6)贴合连接的前散热盘(5)，所述前散热盘(5)远离光源(4)的一侧设有散热管(2)，所述散热管(2)内部填充有冷却液(10)。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热管(2)一端与所述前散热盘(5)固定连接，另一端固定连接有后散热盘(1)，且所述后散热盘(1)与所述前散热盘(5)间隔预设距离。
3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，同一所述散热管(2)的两端分别与所述前散热盘(5)的边缘和所述后散热盘(1)的边缘连接，所述前散热盘(5)的中部和所述后散热盘(1)的中部通过翅片(3)连接。
4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述后散热盘(1)周向设有环形空心管(11)，且所述环形空心管(11)与所述散热管(2)相连通。
5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述翅片(3)的面积沿靠近所述光源(4)的方向逐渐增大。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的散热装置，其特征在于，所述后散热盘(1)中部设有安装槽(12)，所述安装槽(12)内部设置有可朝所述前散热盘(5)吹风的风冷扇(8)。
7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述散热管(2)靠近所述前散热盘(5)的端部设有对流孔(9)，所述冷却液(10)位于所述散热管(2)中靠近所述后散热盘(1)的端部，且所述散热管(2)设有避免所述冷却液(10)泄漏的密封结构。
8.一种灯具，其特征在于，包括基板(6)，还包括权利要求1至7任意一项所述的散热装置，且所述散热装置与所述基板(6)固定连接。
9.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述基板(6)和所述前散热盘(5)之间设有散热膏。
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