CN104141945A - 散热结构和具有该散热结构的照明装置 - Google Patents

散热结构和具有该散热结构的照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于照明装置的散热结构（100），包括：第一散热体（1）和第二散热体（2），其中，第一散热体（1）由金属利用第一工艺制成，并且第二散热体（2）由金属利用第二工艺制成，其中第一散热体（1）的导热能力高于第二散热体（2）的导热能力，并且第一散热体（1）和第二散热体（2）彼此热传导地装配在一起。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的散热结构（100）的照明装置（200）。

Description

散热结构和具有该散热结构的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于照明装置的散热结构。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的散热结构的照明装置。
背景技术
随着技术的不断进步，LED在照明装置中得到了广泛的应用，其具有寿命长、发光效率高以及绿色环保的优点。但是LED照明装置的发光效率和寿命在很大程度上取决于照明装置的散热性能。良好的散热性能有助于提高发光效率以及延长寿命。为此，在LED照明装置中通常配备有专门设计的散热装置。传统的散热装置通常包括通过拉模铸造工艺制成的散热结构或者通过冲压工艺制成的散热结构。通过拉模铸造工艺制成的散热结构具有较大的体积容量，因此其散热性能相对良好，但是其成本相对高昂。而通过冲压工艺制成的散热结构的成本相对低廉，但是其体积容量较小，因此其散热性能相对较差。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提出了一种用于照明装置的散热结构。该散热结构能够提供良好的散热性能，同时其成本相对低廉。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的散热结构的照明装置。
本发明的第一个目的通过一种用于照明装置的散热结构由此实现，该散热结构包括：第一散热体和第二散热体，其中，第一散热体由金属利用第一工艺制成，并且第二散热体由金属利用第二工艺制成，其中第一散热体的导热能力高于第二散热体的导热能力，并且第一散热体和第二散热体彼此热传导地装配在一起。在本发明的设计方案中，第一散热体和第二散热体采用了不同的工艺来制造，由此一方面获得的散热体具有相对高的导热能力，但是成本相对高昂。而另一方面获得散热体的导热能力相对低一点，但是成本相对低廉。因此，二者组合在一起获得的散热结构在导热能力和成本方面找到了合适的妥协点，从而获得了一种散热能力强并且成本低廉的散热结构。
根据本发明提出，第一散热体设计成金属挤出件，第二散热体设计成金属冲压件。金属挤出件的体积容量相对较大，因此其散热性能相对较好。而金属冲压件的制造成本相对较为低廉。
优选的是，第二散热体以过盈配合的方式部分地包围第一散热体。通过过盈配合的方式可以使第一散热体和第二散热体之间牢固地固定在一起，而无需借助辅助的机械结构或者利用粘接或者焊接的方法。同时，第一散热体和第二散热体彼此紧密地接触，在其之间不会存在空隙，从而降低了从第一散热体至第二散热体的导热路径上的热阻。
进一步优选的是，第一散热体设计成实心的块状物，其中，来自照明装置的热源的热量通过第一散热体传导至第二散热体。通过拉模铸造的方式获得的金属挤出件通常就有相对较大的体积容量，也就是说很容易构成实心的块状物，这种块状物的导热能力较强，来自热源的热量可以快速地通过该设计成块状物的第一散热体排导出去。
根据本发明进一步提出，第二散热体由金属薄板制成。第二散热体可以通过冲压工艺由金属薄板成本低廉地制造。同时，通过金属薄板还可以冲压出多种不同的形状，从而获得与空气的尽可能大的接触面积，以进一步提高散热结构的散热性能。
优选的是，第一散热体包括与照明装置的热源导热接触的承载部和与第二散热体导热接触的抵靠部。照明装置的光源的热量通过承载部直接传递到第一散热体中并进而通过抵靠部直接传递给第二散热体，这样热量就可以快速地传递给具有较高的导热能力的第一散热体，从而达到快速地降温的目的。
进一步优选的是，第一散热体设计成柱状的，其中，柱状的第一散热体包括两个端面和形成在端面之间的周面，其中，一个端面设计成承载部，并且周面设计成抵靠部。当然第一散热体也可以设计成其他的形状，例如棱柱体等等。
根据本发明提出，第二散热体包括用于安装到照明装置上的安装部和用于与抵靠部导热接触的夹持部。抵靠部至少部分地由夹持部包裹，从而确保热量的良好传递。
有利的是，第二散热体包括设计成安装部的底板和形成在底板的中央的通孔，在通孔的边缘形成有远离底板延伸的环形壁，环形壁设计成夹持部并限定出用于容纳第一散热体的容纳通道。
进一步有利的是，容纳通道的几何轮廓设计为使得第一散热体能够以过盈配合的形式保持在容纳通道中。在该设计方案中，容纳通道的几何轮廓应该稍小于第一散热体的几何轮廓，从而在将第一散热体装入到容纳通道中时，第一散热体的抵靠部能够以一定的力来抵靠容纳通道的内壁，从而形成所谓的过盈配合。优选的是，第一散热体具有圆柱形的轮廓，并且容纳通道的横截面为圆形，其中，圆柱形的周面抵靠容纳通道的内壁。
有利的是，底板上形成有至少一个用于紧固螺栓的装配孔。通过螺栓连接能够使得散热结构可靠地固定在照明装置的相应的部位上。
根据本发明进一步提出，第一散热体和第二散热体由铝制成。当然，第一散热体和第二散热体也可以通过其他类型的金属材料制成，例如铜等。
本发明的另一个目的通过一种照明装置实现，该照明装置包括壳体、光源以及容纳在壳体中的驱动器，其中，该照明装置还包括上述类型的散热结构，其中，光源导热接触地布置在散热结构的第一散热体上，并且散热结构利用第二散热体固定在壳体上。
优选的是，光源包括电路板和布置在电路板上的至少一个LED芯片，其中电路板与第一散热体导热接触。
应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。
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结构的示意图；
图2是图1中的散热结构的截面图；
图3是根据本发明的散热结构的分解示意图；
图4是根据本发明的照明装置的截面图。
具体实施方式
在下面详细描述中，参考形成本说明书的一部分的附图，其中，以例证的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。关于图，诸如“上”、“下”、“周向”等方向性术语参考所描述的附图的方向使用。由于本发明实施例的组件可以在许多不同方向上放置，所以方向术语仅用于说明，而没有任何限制的意思。应该理解的是，可以使用其它实施例，并且在不背离本发明的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以，下面详细描述不应被理解为限制性的意思，并且本发明由所附的权利要求限定。
图1示出了根据本发明的散热结构100的示意图。从图中可见，根据本发明的散热结构100包括第一散热体1和第二散热体2，其中第一散热体1和第二散热体2彼此热传导地装配在一起。在本实施例中，第二散热体2以过盈配合的方式部分地包围第一散热体1，图中可见，仅仅第一散热体1的上表面和下表面（图中并未示出，具体参见图2）暴露在外面，而第一散热体1的周面的大部分区域则被第二散热体2包围。由此获得了一种由两部分组成的散热结构。
图2示出了根据本发明的散热结构100的截面图。从图中可见，第一散热体1设计成实心的块状物，其中，来自所述照明装置的热源的热量通过第一散热体1传导至第二散热体2。而第二散热体2则由金属薄板制成。在本实施例中，第一散热体1和第二散热体2可以由铝制成，但是在其他的实施例中，二者也可以由具有高的导热率的其他金属制成，例如铜。另外，为了获得这样的结构，在本发明的设计方案中提出，第一散热体1设计成通过拉模铸造工艺制成的金属挤出件，第二散热体2设计成通过冲压工艺制成的金属冲压件，由此使得第一散热体1的导热能力高于第二散热体2的导热能力。
图3示出了根据本发明的散热结构100的分解示意图。在图3的上方示出了由金属薄板制成的、设计成金属冲压件的第二散热体2，而在图3的下方示出了设计成实心的块状物的、作为金属挤出件的第一散热体1。
从图3中可见，第一散热体1设计成柱状的，其中，柱状的第一散热体1包括两个端面和形成在所述端面之间的周面，其中，一个端面设计成承载部11，该承载部11与照明装置的热源导热接触，并且周面设计成抵靠部12，该抵靠面12与第二散热体2导热接触。
从图3中进一步可见，第二散热体2包括用于安装到照明装置上的安装部21和用于与抵靠部12导热接触的夹持部22。在本实施例中，第二散热体2包括设计成安装部21的底板和形成在底板的中央的通孔23，在通孔23的边缘形成有远离底板延伸的环形壁24，环形壁24设计成夹持部22并限定出用于容纳第一散热体1的容纳通道25。在根据本发明的设计方案提出，容纳通道25的几何轮廓设计为使得第一散热体1能够以过盈配合的形式保持在容纳通道25中。而在本实施例中，第一散热体1具有圆柱形的轮廓，因此容纳通道25的横截面也为圆形，其中，圆柱形的周面抵靠容纳通道25的内壁。在本发明的其他并未示出的实施例中，第一散热体1也可以是棱柱体，例如三棱柱或者四棱柱等等，因此容纳通道25的横截面也应该相应地为三角形或者四边形等等。
在此需要强调的是，不论第一散热体1为何种轮廓，第一散热体1的横截面都应该稍稍大于容纳通道25的横截面，从而在将第一散热体1装入到容纳通道25中时，第一散热体1的抵靠部12能够以一定的力来抵靠容纳通道25的内壁，从而形成所谓的过盈配合。
另外，在图3中还可进一步看到，在底板上还形成有至少一个用于紧固螺栓的装配孔26。在本实施例中，在底板上形成有三个等距布置的装配孔26。未示出的紧固螺栓穿过装配孔26旋拧到照明装置的相应位置，例如壳体上。
图4示出了根据本发明的照明装置200的截面图。图4中示出的照明装置200是一种LED改型灯，用于替代传统的白炽灯。从图中可见，照明装置200包括壳体3、光源4以及容纳在壳体3中的驱动器5，其中，照明装置200还包括散热结构100，其中，光源4导热接触地布置在所述散热结构100的第一散热体1上，并且散热结构100利用第二散热体2固定在壳体3上。从图中进一步可见，光源4包括电路板41和布置在所述电路板41上的至少一个LED芯片42，其中电路板41与第一散热体1的承载部12导热接触。第二散热体2固定在壳体3上之后，基本上封闭了壳体3的上部开口。在此，第二散热体2作为第一散热体1的支撑结构将第一散热体1保持在固定的位置上。来自光源4的热量通过第一散热体1快速地导出，并且通过第二散热体2散发到周围环境中。
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    第一散热体
11   承载部
12   抵靠部
2    第二散热体
21   安装部
22   夹持部
23   通孔
24   环形壁
25   容纳通道
26   装配孔
3    壳体
4    光源
41   电路板
42   LED芯片
5    驱动器
100  散热结构
200  照明装置

Claims (15)

1.一种用于照明装置的散热结构（100），包括：第一散热体（1）和第二散热体（2），其特征在于，所述第一散热体（1）由金属利用第一工艺制成，并且所述第二散热体（2）由金属利用第二工艺制成，其中所述第一散热体（1）的导热能力高于所述第二散热体（2）的导热能力，并且所述第一散热体（1）和所述第二散热体（2）彼此热传导地装配在一起。
2.根据权利要求1所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）设计成金属挤出件，所述第二散热体（2）设计成金属冲压件。
3.根据权利要求2所述的散热结构（100），其特征在于，所述第二散热体（2）以过盈配合的方式部分地包围所述第一散热体（1）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）设计成实心的块状物，其中，来自所述照明装置的热源的热量通过所述第一散热体（1）传导至所述第二散热体（2）。
5.根据权利要求2所述的散热结构（100），其特征在于，所述第二散热体（2）由金属薄板制成。
6.根据权利要求4所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）包括与所述照明装置的热源导热接触的承载部（11）和与所述第二散热体（2）导热接触的抵靠部（12）。
7.根据权利要求6所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）设计成柱状的，其中，所述第一散热体（1）包括两个端面和形成在所述端面之间的周面，其中，一个所述端面设计成所述承载部（11），并且所述周面设计成所述抵靠部（12）。
8.根据权利要求6所述的散热结构（100），其特征在于，其特征在于，所述第二散热体（2）包括用于安装到所述照明装置上的安装部（21）和用于与所述抵靠部（12）导热接触的夹持部（22）。
9.根据权利要求8所述的散热结构（100），其特征在于，所述第二散热体（2）包括设计成所述安装部（21）的底板和形成在所述底板的中央的通孔（23），在所述通孔（23）的边缘形成有远离所述底板延伸的环形壁（24），所述环形壁（24）设计成所述夹持部（22）并限定出用于容纳所述第一散热体（1）的容纳通道（25）。
10.根据权利要求9所述的散热结构（100），其特征在于，所述容纳通道（25）的几何轮廓设计为使得所述第一散热体（1）能够以过盈配合的形式保持在所述容纳通道（25）中。
11.根据权利要求10所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）具有圆柱形的轮廓，并且所述容纳通道（25）的横截面为圆形，其中，所述圆柱形的周面抵靠所述容纳通道（25）的内壁。
12.根据权利要求11所述的散热结构（100），其特征在于，所述底板上形成有至少一个用于紧固螺栓的装配孔（26）。
13.根据权利要求1或2所述的散热结构（100），其特征在于，所述第一散热体（1）和所述第二散热体（2）由铝制成。
14.一种照明装置（200），包括壳体（3）、光源（4）以及容纳在所述壳体（3）中的驱动器（5），其特征在于，所述照明装置（200）还包括根据权利要求1至13中任一项所述的散热结构（100），其中，所述光源（4）导热接触地布置在所述散热结构（100）的第一散热体（1）上，并且所述散热结构（100）利用第二散热体（2）固定在所述壳体（3）上。
15.根据权利要求14所述的照明装置（200），其特征在于，所述光源（4）包括电路板（41）和布置在所述电路板（41）上的至少一个LED芯片（42），其中所述电路板（41）与所述第一散热体（1）导热接触。
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