CN106195950A - 一种散热器和灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于灯具散热的散热器和设置有该散热器的灯具。该散热器包括用于支撑灯具线路板的导热底板，以及螺旋形状的螺旋翅片。其中，螺旋翅片的第一连接端与导热底板固连，螺旋翅片的第二连接端设置有用于与灯具的灯头连接的连接部。使用时，导热底板接收到灯具散发的热量后，迅速将热量传导至螺旋翅片，热量经螺旋翅片逐层向上传递，并与空气发生对流，将热量向空气中传导。可见，本发明提供的散热器和灯具，通过固连的螺旋翅片与导热底板进行散热，具有较大的散热面积和导热率，可以保持良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

Description

一种散热器和灯具

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种散热器和设置有该散热器的灯具。

背景技术

LED照明灯具以其体积小、耗电量低、环保、坚固耐用以及光源颜色丰富等特点迅速在市场推广开来。但是大功率LED灯具只有20％-30％的输入功率被其转化成光，其余的功率以热能的形式释放出来，对于大功率LED灯具而言，其热流量已经达到100W/cm²，如果没有有效的散热方式，结温会迅速上升而性能会迅速下降。

因此，如何对灯具进行散热，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种散热器和设置有该散热器的灯具，该灯具采用螺旋翅片进行散热，具有较大的散热面积和导热率，可以保持良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种散热器，用于灯具散热，所述散热器包括：

导热底板，用于支撑所述灯具的线路板；

螺旋翅片，为螺旋形状，且所述螺旋翅片的第一连接端与所述导热底板固连，所述螺旋翅片的第二连接端设置有用于与所述灯具的灯头连接的连接部。

优选地，在上述散热器中，所述螺旋翅片的第一连接端与所述导热底板通过多个第一拉伸翅片固连；

每个所述第一拉伸翅片的一端均与所述螺旋翅片的第一连接端固连，另一端均与所述导热底板固连；

多个所述第一拉伸翅片环绕所述螺旋翅片的中心轴线依次排布。

优选地，在上述散热器中，还包括用于允许所述线路板和所述灯头之间通电线路穿过的空心柱体；

所述螺旋翅片环绕所述空心柱体呈螺旋状从所述空心柱体的一端盘旋至另一端；

所述螺旋翅片与所述空心柱体固连；

所述导热底板上设置有允许所述空心柱体或所述通电线路穿过的第一通孔。

优选地，在上述散热器中，所述连接部包括：

支撑板，所述支撑板上设置有允许所述通电线路穿过的第二通孔；

第二拉伸翅片，为多个，且各个所述第二拉伸翅片环绕所述螺旋翅片的中心轴线依次排布，每个所述第二拉伸翅片的一端均与所述螺旋翅片的第二连接端固连，另一端均与所述支撑板固连，并且，各个所述第二拉伸翅片上设置有用于与所述灯头连接的螺纹。

优选地，在上述散热器中，还包括：

贴合板，用于贴合固定所述线路板，所述贴合板上设置有第一导气孔；

导热管，两端分别与所述贴合板和所述导热底板固连，所述导热底板上设置有第二导气孔，所述导热管的一端与所述第一导气孔连通，另一端与所述第二导气孔连通；

所述导热管和所述第一导气孔连接处的通道截面与所述第一导气孔形状相同，所述导热管和所述第一导气孔连接处的通道截面面积大于所述导热管与所述第二导气孔连接处的通道截面面积。

优选地，在上述散热器中，所述贴合板上还设置有用于容纳所述线路板和所述灯头之间通电线路的线孔。

优选地，在上述散热器中，所述螺旋翅片的第一连接端到所述第二连接端的外径逐渐减小。

一种灯具，包括灯罩、线路板、灯头，其特征在于，还包括上文中所述的散热器，所述散热器的导热底板与所述灯罩连接，所述线路板位于所述灯罩和所述导热底板构成的腔体内，所述散热器的连接部与所述灯头连接。

优选地，在上述灯具中，所述散热器包括贴合板，所述贴合板与所述线路板贴合固定，并且，所述贴合板上设置有第一导气孔，所述线路板上设置有与所述第一导气孔位置对应的第三导气孔。

优选地，在上述灯具中，所述贴合板与所述线路板通过导热剂贴合固定。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的散热器中，采用了螺旋翅片，具有较大的空气接触面，有良好的空气对流能力；螺旋翅片与导热底板固连，可以使热量迅速导出并散发。使用时，导热底板接收到灯具散发的热量后，迅速将热量传导至螺旋翅片，热量经螺旋翅片逐层向上传递，并与空气发生对流，将热量向空气中传导。可见，本发明提供的散热器通过固连的螺旋翅片与导热底板进行散热，具有较大的散热面积和导热率，可以保持良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

此外，由于本发明提供的灯具采用了上述散热器，从而具有良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例提供的散热器的结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的贴合板的结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的导热管的结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的灯具的分解结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的线路板的结构示意图；

图6为本发明具体实施例提供的灯具的导热原理图。

1-散热器，11-导热底板，111-第二导气孔，

12-第一拉伸翅片，13-旋转翅片，14-空心柱体，

15-第二拉伸翅片，151-螺纹，16-支撑板，

2-贴合板，21-线孔，22-第一导气孔，3-灯罩，

4-线路板，5-导热管，6-灯头。

具体实施方式

本发明具体实施例公开了一种散热器和设置有该散热器的灯具，该灯具采用螺旋翅片进行散热，具有较大的散热面积和导热率，可以保持良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

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。

请参阅图1至图6，图1为本发明具体实施例提供的散热器的结构示意图，图2为本发明具体实施例提供的贴合板的结构示意图，图3为本发明具体实施例提供的导热管的结构示意图，图4为本发明具体实施例提供的灯具的分解结构示意图，图5为本发明具体实施例提供的线路板的结构示意图，图6为本发明具体实施例提供的灯具的导热原理图。

本发明具体实施例提供的散热器，用于灯具散热。该散热器包括导热底板11和螺旋翅片13。导热底板11用于支撑灯具的线路板4；螺旋翅片13为图1中所示的螺旋形状，螺旋翅片13的第一连接端与导热底板11固连，螺旋翅片13的第二连接端设置有用于与灯具的灯头6连接的连接部。

考虑到较大的接触面有助于加大空气对流能力，导热的速率要大于散热的速率，这样才能获得较好的散热性能，并且考虑到翅片形状、间距等对散热程度的影响。从而，本发明具体实施例提供的散热器中，采用了螺旋翅片13，具有较大的空气接触面，有良好的空气对流能力；螺旋翅片13与导热底板11固连，可以使热量迅速导出并散发。使用时，导热底板11接收到灯具散发的热量后，迅速将热量传导至螺旋翅片13，热量经螺旋翅片13逐层向上传递，并与空气发生对流，将热量向空气中传导。可见，本发明具体实施例提供的散热器通过固连的螺旋翅片13与导热底板11进行散热，具有较大的散热面积和导热率，可以保持良好的散热效率，同时兼顾实用和美观。

此外，通过对稳态导热方程的计算，FEM(finite element method，有限元法)仿真获得数据后，逐步优化，获得的上述散热器，可以得到较好的散热能力，使结温处于可接受的状态。

在具体实施例中，上述散热器还包括多个第一拉伸翅片12。多个第一拉伸翅片12环绕螺旋翅片13的中心轴线依次排布，每个第一拉伸翅片12的一端均与第一连接端焊接固定，另一端均与导热底板11焊接固定，即螺旋翅片13的第一连接端与导热底板11之间通过第一拉伸翅片12固连。具体地，多个第一拉伸翅片12彼此平行，均匀排列，均与导热底板11垂直，与螺旋翅片13的中心轴线平行。第一拉伸翅片12不仅起到将导热底板11与螺旋翅片13固定连接的作用，而且有助于将导热底板11接收的热量快速传递给螺旋翅片13。

但并不局限于此，第一拉伸翅片12与导热底板11之间的夹角还可以设计成90度之外的其它角度，例如100度、120度等，本发明对于第一拉伸翅片12的个数、倾斜角度、固连方式并不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计制造，但均属于本发明的保护范围。

为了进一步优化上述技术方案，上述散热器还包括空心柱体14，用于导热散热，同时用于容纳线路板4和灯头6之间的通电线路(即灯具中线路板4上的通电线路穿过空心柱体14与灯头6连接)。具体地，如图1中所示，螺旋翅片13环绕空心柱体14呈螺旋状从空心柱体14的一端盘旋至另一端，并且螺旋翅片13与空心柱体14焊接固连；并且，导热底板11上设置有允许空心柱体14或通电线路穿过的第一通孔，以便于灯具中线路板4和灯头6之间的线路连接。

进一步地，上述散热器还包括支撑板16和多个第二拉伸翅片15。具体地，支撑板16上设置有第二通孔，用于允许线路板4和灯头6之间的通电线路穿过，如图1中所示，多个第二拉伸翅片15环绕螺旋翅片13的中心轴线依次排布，每个第二拉伸翅片15的一端均与螺旋翅片13的第二连接端焊接固定，另一端均与支撑板16焊接固定，并且，多个第二拉伸翅片15上设置有用于与灯头6连接的螺纹151，以便于将散热器安装于灯头6上。

进一步地，中心柱体14的端部与支撑板16保持预设距离，以便于中心柱体14内部与散热器周围的空气流通。

在具体实施例中，多个第二拉伸翅片15彼此平行，均匀排列，均与支撑板16垂直、与螺旋翅片13的中心轴线平行。但并不局限于此，第二拉伸翅片15与支撑板16之间的夹角还可以设计成90度之外的其它角度，例如100度、120度等，本发明对于第二拉伸翅片15的个数、倾斜角度、固连方式并不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计制造，但均属于本发明的保护范围。

为了进一步优化上述技术方案，上述散热器还包括贴合板2和导热管5，请参阅图1、图2和图3。贴合板2用于贴合固定线路板4，贴合板2上设置有第一导气孔22，导热底板11上设置有第二导气孔111，导热管5的一端与贴合板2连接且与第一导气孔22连通，另一端与导热底板11连接且与第二导气孔111连通，并且，导热管5与第一导气孔22连接处的通道截面面积大于导热管5与第二导气孔111连接处的通道截面面积，其中，导热管5与第一导气孔22连通的通道截面与第一导气孔22形状相同。例如，当导热管5的通道截面、第一导气孔22和第二导气孔111均为圆形时，导热管5与第一导气孔22连接的通道截面与第一导气孔22半径相等，导热管5与第二导气孔111连接的通道截面与第二导气孔111半径相等，第一导气孔22半径大于第二导气孔111半径，即导热管5内的通道一端较大一端较小。

可见，本发明具体实施例提供的散热器中，导热管5内的通道为一端大一端小的结构，从而具有一个狭窄的喉部，构成了一种近似拉瓦尔喷管的通道结构。使用时，灯具内部通电发热，热空气进入第一导气孔22后，经过导热管5向外流动，当高速(不超过声速)的气流流经喉部时，气体被压缩，导致速度急速增加，依照流动气体的等熵膨胀原理，气体流速增加时温度会下降，从而使灯具内部温度下降，起到降低灯具温度以散热的目的。而当灯具内的热空气经导热管5和空心柱体14向外传递的同时，热量也随导热管5、空心柱体14、第一拉伸翅片12、螺旋翅片13、第二拉伸翅片15逐层传导，将热量带到周围空气中，起到散热的目的。

进一步地，导热管5外径也为一端大一端小的结构，导热管5较大的一端与贴合板2焊接固定，较小的一端***第二导气孔111中固定。具体如图3中所示。本发明对于导热管5与贴合板2、导热底板11之间的具体连接方式不做具体限定，本领域技术人员还可以采用螺纹连接或其它方式，但均属于本发明的保护范围。

在具体实施例中，上述散热器中，螺旋翅片13的第一连接端到第二连接端的外径逐渐减小；贴合板2上还设置有用于容纳线路板4和灯头6之间通电线路的线孔21，优选地，该线孔21与空心柱体14的中心通孔连通且位置对应。从而，在生产和使用过程中，灯具中线路板4上的通电线路通过贴合板2上的线孔21、空心柱体14的中心通孔、支撑板16上的第二通孔进入灯头6内与其连接。

综上可见，本发明具体实施例提供的散热器中，不仅螺旋翅片13可以较大限度的增加散热器与空气之间的接触面积，利于散热，而且，贴合板2、导热管5、导热底板11、第一拉伸翅片12、空心柱体14均可以快捷地将热量传递至螺旋翅片13。本发明具体实施例提供的散热器不仅体积较小、成本较低，而且结构简单、工艺简单，容易实现。

本发明具体实施例提供的散热器，可以应用于LED的照明散热器件的设计中，尤其是应用于大功率LED阵列散热。

此外，本发明具体实施例还提供了一种灯具，如图3所示，该灯具包括灯罩3、线路板4、灯头6，以及上文中所述的散热器。其中，散热器的导热底板11与灯罩3连接，线路板4位于灯罩3和导热底板11构成的腔体内，散热器的连接部与灯头6连接。

在具体实施例中，上述灯具中的散热器包括贴合板2，贴合板2与线路板4通过导热剂(例如导热硅脂、导热银胶等)贴合固定，并且，贴合板2上设置有第一导气孔22，线路板4上设置有与第一导气孔22位置对应的第三导气孔，用于空气导热。

本发明具体实施例提供灯具在使用时的导热方式为(请参见图6，以LED灯具为例)：

LED灯具中，LED线路板4发光产生的热量传递至贴合板2，再经第一拉伸翅片12和空心柱体14逐层向上传导，经螺旋翅片13向空气中传导。并且，LED线路板4发光使周围空气升温，热空气进入导热管5后，气体被压缩，导致流动速度急速增加，依照流动气体的等熵膨胀，气体流速增加时温度下降，从而使线路板4附近温度下降，而剩余热量直接被散热器周围的流动空气带走，或者经导热管5、空心柱体14、螺旋翅片13逐层向上传递，进而和周围空气发生热交换。

可见，本发明具体实施例提供的灯具，能够实现充分散热，降低LED线路板的结温，保证大功率LED阵列的使用寿命，同时在实用的兼顾了美观和轻盈的优点。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种散热器，用于灯具散热，其特征在于，所述散热器包括：

导热底板(11)，用于支撑所述灯具的线路板(4)；

螺旋翅片(13)，为螺旋形状，且所述螺旋翅片(13)的第一连接端与所述导热底板(11)固连，所述螺旋翅片(13)的第二连接端设置有用于与所述灯具的灯头(6)连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述螺旋翅片(13)的第一连接端与所述导热底板(11)通过多个第一拉伸翅片(12)固连；

每个所述第一拉伸翅片(12)的一端均与所述螺旋翅片(13)的第一连接端固连，另一端均与所述导热底板(11)固连；

多个所述第一拉伸翅片(12)环绕所述螺旋翅片(13)的中心轴线依次排布。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，还包括用于允许所述线路板(4)和所述灯头(6)之间通电线路穿过的空心柱体(14)；

所述螺旋翅片(13)环绕所述空心柱体(14)呈螺旋状从所述空心柱体(14)的一端盘旋至另一端；

所述螺旋翅片(13)与所述空心柱体(14)固连；

所述导热底板(11)上设置有允许所述空心柱体(14)或所述通电线路穿过的第一通孔。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述连接部包括：

支撑板(16)，所述支撑板(16)上设置有允许所述通电线路穿过的第二通孔；

第二拉伸翅片(15)，为多个，且各个所述第二拉伸翅片(15)环绕所述螺旋翅片(13)的中心轴线依次排布，每个所述第二拉伸翅片(15)的一端均与所述螺旋翅片(13)的第二连接端固连，另一端均与所述支撑板(16)固连，并且，各个所述第二拉伸翅片(15)上设置有用于与所述灯头(6)连接的螺纹(151)。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，还包括：

贴合板(2)，用于贴合固定所述线路板(4)，所述贴合板(2)上设置有第一导气孔(22)；

导热管(5)，两端分别与所述贴合板(2)和所述导热底板(11)固连，所述导热底板(11)上设置有第二导气孔(111)，所述导热管(5)的一端与所述第一导气孔(22)连通，另一端与所述第二导气孔(111)连通；

所述导热管(5)和所述第一导气孔(22)连接处的通道截面与所述第一导气孔(22)形状相同，所述导热管(5)和所述第一导气孔(22)连接处的通道截面面积大于所述导热管(5)与所述第二导气孔(111)连接处的通道截面面积。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述贴合板(2)上还设置有用于容纳所述线路板(4)和所述灯头(6)之间通电线路的线孔(21)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的散热器，其特征在于，所述螺旋翅片(13)的第一连接端到第二连接端的外径逐渐减小。

8.一种灯具，包括灯罩(3)、线路板(4)、灯头(6)，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的散热器，所述散热器的导热底板(11)与所述灯罩(3)连接，所述线路板(4)位于所述灯罩(3)和所述导热底板(11)构成的腔体内，所述散热器的连接部与所述灯头(6)连接。

9.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述散热器包括贴合板(2)，所述贴合板(2)与所述线路板(4)贴合固定，并且，所述贴合板(2)上设置有第一导气孔(22)，所述线路板(4)上设置有与所述第一导气孔(22)位置对应的第三导气孔。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述贴合板(2)与所述线路板(4)通过导热剂贴合固定。