CN102261629A - 盒型散热装置及冷盒散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED照明领域，公开了一种盒型散热装置及冷盒散热装置。本发明中，由两片相互扣合的散热盖组成盒型散热装置，盒型散热装置的上下两个封闭平面2，都可以用于接触贴放发热元件，对元件起到冷却作用。而且，安置在冷盒散热装置内部的风扇3的进风通道和出风通道就是冷盒散热装置内部的鳍状导流散热片4，流入5和流出6的空气都通过散热片和冷盒散热装置，产生热交换，因此散热效果比仅用风扇吹风的单方向冷却的已有散热技术提高一倍。

Description

盒型散热装置及冷盒散热装置

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及LED照明装置中的散热技术。

背景技术

LED(发光二极管)照明装置中用于对元件进行冷却的传统散热方法，都是在要求降温的元件表面紧密贴装一种外表面复杂的用热传导较好的材料所制造成的散热器。利用散热器增加元件和空气的接触面积来提高散发热元件和空气之间的热交换效率，以达到降温的效果。

然而，这种被动的散热方法，其散热效率取决于散热器和周围空气的温差，空气的流动状态，散热器的面积和形态。已有技术采用了多种复杂的面积设计，来增大散热面积(如授权公告号为301280887S的专利)，但要想对较大的功率元件进行散热，散热元件的尺寸就会很大，在很多情况下不能满足应用要求。特别在LED光源应用方面，要求被散热的元件功率往往是十瓦或几十瓦，但光源本身的尺寸又有限，这就是LED灯泡功率受到限制的现有技术瓶颈。

另一种散热降温的方法，是采用风扇来加速气体流动的主动降温方式。这种降温方法在LED光源和手提计算机中均有普遍应用。用风扇来冷却，同样要利用散热片来进行热交换，虽然这散热片的面积可以小得多，但加上风扇的安装，仍然不能应用到大多数体积紧凑的灯泡中。最新的杰出的紧凑型散热器装置的已有技术(具体请见公告号为CN 101986008A的专利)。然而，该方案中仍然存在以下缺点：

由于散热器一个侧面往往是用来冷却发热元件的，散热器的进出风口都只能安排在散热器的相同的另一侧面。处于同一侧面的进、出风口之间的距离很近，正反气流处在同一方面，加热过的热空气排出后与外界冷空气混合，很大一部分会被重新从进风口吸入散热器之内，形成一个废旧气热循环，从而降低了散热器的散热效率。为了使风扇吹出的气体和散热器有充分的热交换，就要使散热器里的空气有足够流通长度，在风扇的出风和进风口都安排一个流通通道的话，散热器就需要一定高度，难以满足紧凑性要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盒型散热装置及冷盒散热装置，大大提高了散热效率，充分满足LED光源的应用要求，保证了LED光源的应用场景。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种盒型散热装置，包含：两片散热盖1a和1b、安置在所述散热盖内部的风扇3；

其中，所述散热盖1a和散热盖1b能够相互扣合，扣合后呈扁平型的盒型；所述盒型散热装置的上下表面2为封闭平面，围绕上、下封闭平面的四周为盒型散热装置通风口，其中占据所述散热装置通风口周边一半的通风口7a为用于进风的进风面5，另一半周边的通风口7b为用于出风的出风面6。

本发明的实施方式还提供了一种冷盒散热装置，包含：两片散热盖11a和11b、内置风扇13；

其中，所述散热盖11a和散热盖11b能够相互扣合，所述散热盖11a和散热盖11b均由中间开有风扇容置孔的平板12和垂直安置于上下平面的鳍状导流散热片14组成；

所述导流散热片14外部边沿与所述平板12的平面平行或者与被冷却的元件表面状态吻合；

所述冷盒散热装置与被冷却部件表面结合，且该冷盒散热装置顶部被封闭后，每个散热盖上的导流散热片14所构成的气流通道通向所述冷盒散热装置的四周通气口17a和17b，并占据周边面积的一半；周边面积的一半为用于进风的进风面15，另一半为用于出风的出风面16；

所述冷盒散热装置中间容置所述风扇13，分别处于所述进风面15和所述出风面16两侧的导流散热片14将风扇的进风和出风隔离，并分别将气流导向各自一半的周边出口。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由两片相互扣合的散热盖组成盒型散热装置，该盒型散热装置的上下两个封闭平面2都可以用于接触贴放发热元件，对元件起到冷却作用。而且，安置在冷盒散热装置内部的风扇3的进风通道和出风通道就是冷盒散热装置内部的鳍状导流散热片4，流入5和流出6的空气都通过散热片和冷盒散热装置，产生热交换，因此散热效果比仅用风扇吹风的单方向冷却的已有散热技术提高一倍。

另外，进风口5和出风口6完全处于冷盒散热装置周边的两个不同的部位，进风5和出风口6的气体循环处于连续相同流动方向，不会产生气体的混合回流，进一步保证了散热效果。

另外，风扇3为外型为扁平形状的叶式风扇，通过利用横向气体的开口和扁平的风扇结合，使整个散热器高度紧凑结合。这个高度很小，节省了安装空间，可以适用于LED光源进行冷却，解决了LED灯大功率的技术瓶颈。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的盒型散热装置整体结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的盒型散热装置分解结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中的散热盖容置了半个风扇的结构示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的盒型散热装置在LED照明中的一种具体应用示意图；

图5是根据本发明第二实施方式的冷盒散热装置整体结构示意图；

图6是根据本发明第二实施方式的冷盒散热装置分解结构示意图。

具体实施方式

本发明的第一实施方式涉及一种盒型散热装置。如图1所示，该盒型散热装置包含：两片散热盖1a和1b、安置在散热盖内部的风扇3(如图2所示)。其中，散热盖1a和散热盖1b能够相互扣合，扣合后呈扁平型的盒型；该盒型散热装置的上下表面2为封闭平面，围绕上、下封闭平面的四周为盒型散热装置通风口，其中占据散热装置通风口周边一半的通风口7a为用于进风的进风面5，另一半周边的通风口7b为用于出风的出风面6。

具体地说，盒型散热装置的上下封闭平面为与被冷却的元件表面相吻合的形态，也就是说，上下两个侧面2都封闭并可以用于接触贴放发热元件，以对元件起到冷却作用。散热盖1a和散热盖1b采用固定装置扣合，以保证两者的紧密结合；散热盖1a和散热盖1b相互扣合时的接触边沿采用啮合设计，以有效改善其热传导。

在盒型散热装置的上下封闭平面内侧与风扇3之间设置有垂直于顶面的鳍状导流散热片4。其中部分导流散热片4处在所述出风面6的一侧，剩余部分的导流散热片4处于进风面5的一侧。分别处于该进风面5和出风面6的导流散热片4构成气流通道，气流通道引导风扇的进入和排出，气流通道分别连通到盒式散热器四周中的各一半通风口。每片导流散热片4均留有容置半个风扇3的空间。

由于安置在散热装置内部的风扇3的进风通道和出风通道就是散热装置内部的散热片4，流入和流出的空气都通过散热片和散热装置，产生热交换，因此散热效果比仅用风扇吹风的单方向冷却的已有技术提高一倍。

另外，散热盖1a和散热盖1b的内部还设有防止风扇的进风与出风产生混合的气流隔面8，如图3所示。由于进风口5和出风口6完全处于散热装置的两个不同的部位，气体循环处于连续相同流动方向，不会产生气体的混合回流。

值得一提的是，本实施方式中的风扇3为外型为扁平形状的叶式风扇。利用横向气体的开口和扁平的风扇结合，可使得整个散热器高度紧凑结合。这个高度很小，节省了安装空间，可以适用于LED光源进行冷却，解决了LED灯大功率的技术瓶颈。

另外，散热盖1a和散热盖1b上设有用于安装固定被冷却元件的安装螺孔9，该安装螺孔9不仅可以用于冷却元件的安装固定，也可以加固两片散热盖的结合。而且，两片散热盖可以是用铝，铜或其他导热性能良好的材料制成。

本实施方式的盒型散热装置在LED照明中的一种具体应用如图4所示，由两片散热盖扣合后形成。一端紧靠LED芯片背后，另一端与电子线路板接触，中间有导热绝缘层。风扇工作后，风从盒式散热器的侧面的一段被吸入，经过内部通风道后，从对立的另一段被排出，从而对LED芯片进行散热和冷却。

本发明的第二实施方式涉及一种冷盒散热装置，具体结构如图5所示，该冷盒散热装置包含：两片散热盖11a和11b、内置风扇13，该内置风扇13被容置在该冷盒散热装置的中间，如图6所示。该风扇13可为外型为扁平形状的叶式风扇。

其中，散热盖11a和散热盖11b能够相互扣合，散热盖11a和散热盖11b均由中间开有风扇容置孔的平板12和垂直安置于上下平面的鳍状导流散热片14组成，如图6所示。导流散热片14外部边沿与平板12的平面平行或者与被冷却的元件表面状态吻合。

该冷盒散热装置与被冷却部件表面结合，且该冷盒散热装置顶部被封闭后，每个散热盖上的导流散热片14所构成的气流通道通向该冷盒散热装置的四周通气口17a和17b，并占据周边面积的一半；周边面积的一半为用于进风的进风面15，另一半为用于出风的出风面16。分别处于进风面15和出风面16两侧的导流散热片14将风扇的进风和出风隔离，并分别将气流导向各自一半的周边出口。不难发现，两片散热盖扣合时，两个平面相互紧密接触，中间容置风扇13，风扇进出风面与散热器平面平行。另外，散热盖1a和散热盖1b的内部还设有防止风扇的进风与出风产生混合的气流隔面18。

其中，散热盖11a和散热盖11b可采用固定装置扣合；散热盖11a和散热盖11b上设有用于安装固定被冷却元件的安装螺孔19，该安装螺孔19不仅可以用于冷却元件的安装固定，也可以加固两片散热盖的结合。而且，两片散热盖可以是用铝，铜或其他导热性能良好的材料制成。

上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种盒型散热装置，其特征在于，包含：两片散热盖(1a)和(1b)、安置在所述散热盖内部的风扇(3)；

其中，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)能够相互扣合，扣合后呈扁平型的盒型；所述盒型散热装置的上下表面(2)为封闭平面，围绕上、下封闭平面的四周为盒型散热装置通风口，其中占据所述散热装置通风口周边一半的通风口(7a)为用于进风的进风面(5)，另一半周边的通风口(7b)为用于出风的出风面(6)。

2.根据权利要求1所述的盒型散热装置，其特征在于，所述盒型散热装置的上下封闭平面为与被冷却的元件表面相吻合的形态。

3.根据权利要求1所述的盒型散热装置，其特征在于，在所述盒型散热装置的上下封闭平面内侧与所述风扇(3)之间设置有垂直于顶面的鳍状导流散热片(4)。其中部分导流散热片(4)处在所述出风面(6)的一侧，剩余部分的导流散热片(4)处于所述进风面(5)的一侧；

分别处于所述进风面(5)和出风面(6)的导流散热片(4)构成气流通道，所述气流通道引导风扇的进入和排出，气流通道分别连通到所述盒式散热装置四周中的各一半通风口。

4.根据权利要求3所述的盒型散热装置，其特征在于，每片所述导流散热片(4)均留有容置半个所述风扇(3)的空间。

5.根据权利要求3所述的盒型散热装置，其特征在于，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)的内部还设有防止风扇的进风与出风产生混合的气流隔面(8)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的盒型散热装置，其特征在于，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)采用固定装置扣合。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的盒型散热装置，其特征在于，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)相互扣合时的接触边沿采用啮合设计。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的盒型散热装置，其特征在于，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)上设有用于安装固定被冷却元件的安装螺孔(9)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的盒型散热装置，其特征在于，所述散热盖(1a)和散热盖(1b)由以下任一材料制成：

铝、铜、锌合金、导热塑料。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的盒型散热装置，其特征在于，所述风扇(3)为外型为扁平形状的叶式风扇。

11.一种冷盒散热装置，其特征在于，包含：两片散热盖(11a)和(11b)、内置风扇(13)；

其中，所述散热盖(11a)和散热盖(11b)能够相互扣合，所述散热盖(11a)和散热盖(11b)均由中间开有风扇容置孔的平板(12)和垂直安置于上下平面的鳍状导流散热片(14)组成；

所述导流散热片(14)外部边沿与所述平板(12)的平面平行或者与被冷却的元件表面状态吻合；

所述冷盒散热装置与被冷却部件表面结合，且该冷盒散热装置顶部被封闭后，每个散热盖上的导流散热片(14)所构成的气流通道通向所述冷盒散热装置的四周通气口(17a)和(17b)，并占据周边面积的一半；周边面积的一半为用于进风的进风面(15)，另一半为用于出风的出风面(16)；

所述冷盒散热装置中间容置所述风扇(13)，分别处于所述进风面(15)和所述出风面(16)两侧的导流散热片(14)将风扇的进风和出风隔离，并分别将气流导向各自一半的周边出口。

12.根据权利要求11所述的冷盒散热装置，其特征在于，所述散热盖(11a)和散热盖(11b)采用固定装置扣合。

13.根据权利要求11所述的冷盒散热装置，其特征在于，所述散热盖(11a)和散热盖(11b)上设有用于安装固定被冷却元件的安装螺孔(19)。

14.根据权利要求11所述的冷盒散热装置，其特征在于，所述散热盖(11a)和散热盖(11b)由以下任一材料制成：

铝、铜、锌合金、导热塑料。

15.根据权利要求11所述的冷盒散热装置，其特征在于，所述风扇(13)为外型为扁平形状的叶式风扇。

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