專利名稱：散熱裝置和具有散熱裝置的發(fā)光二極管照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種發(fā)光二極管(LED)照明裝置， 尤其是大功率的LED照明裝置。
背景技術(shù)：
在許多裝置的設(shè)計中，良好的散熱是需要考慮的一個重要方面，因為散熱性能往往影響到該裝置的工作效率和/或使用壽命。例如在LED照明裝置、尤其是大功率LED照明裝置的情況下，不理想的散熱會導(dǎo)致極大地縮短LED照明裝置的壽命。然而在實際應(yīng)用中， 為了控制光的輸出方向有時需要將照明裝置中的LED模塊設(shè)計為可旋轉(zhuǎn)的，在這種情況下如何設(shè)計LED的散熱是一個需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種散熱裝置，其能夠滿足附加裝置的旋轉(zhuǎn)和散熱的要求。 此外，本發(fā)明還提供了一種具有該散熱裝置的LED照明裝置。在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種散熱裝置，其具有軸部分和散熱部分，所述軸部分與需要散熱的附加裝置緊密接觸，使得所述附加裝置能夠繞所述軸部分旋轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⒏郊友b置的熱量傳遞給所述軸部分，所述散熱部分一方面與軸部分導(dǎo)熱連接，另一方面與外部的散熱器導(dǎo)熱連接，使得所述附加裝置的熱量能夠從軸部分傳導(dǎo)至散熱器。通過這種散熱裝置，一方面能夠滿足附加裝置可旋轉(zhuǎn)的要求，另一方面能夠滿足附加裝置的散熱要求，從而實現(xiàn)了這兩者之間的良好結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種LED照明裝置，其具有上述散熱裝置。這種 LED照明裝置一方面可以旋轉(zhuǎn)，從而改變LED照明裝置的發(fā)光方向，另一方面具有良好的散熱性能，從而延長了 LED照明裝置的使用壽命。


本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1示出了 LED的散熱過程的示意圖。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種固定結(jié)構(gòu)的LED照明裝置的示意性剖面圖。圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中的具有轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的LED照明裝置的示意性剖面圖。
圖4示出了包括根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的散熱裝置4的LED照明裝置的示意性透視剖面圖。圖5示出了圖4中所示的LED照明裝置的示意性剖面圖。圖6示出了包括根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的散熱裝置4’的LED照明裝置的示意性透視剖面圖。圖7示出了圖6中所示的LED照明裝置的示意性剖面圖。
具體實施例方式在下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡明起見， 在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，并且這些決定可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時的，但對得益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。在此，還需要說明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。如在前面所提及的那樣，對于LED照明裝置而言，如何設(shè)計LED的散熱是一個重要的方面。圖1示出了 LED的散熱過程的示意圖。如從圖1中可以看到的那樣，該LED照明裝置包括LED模塊1、封裝材料2和外殼3，其中封裝材料3 —方面用于保護(hù)LED模塊1免受外界影響，例如免受濕氣影響和免受機(jī)械損傷，另一方面需要讓LED模塊發(fā)出的光以盡可能低的損耗穿透，因此該封裝材料2的導(dǎo)熱性比較有限。在工作中，LED模塊(例如LED 芯片)所發(fā)出的熱首先從LED模塊1傳導(dǎo)至外殼3。外殼3通常由良好導(dǎo)熱的材料例如金屬構(gòu)成。隨后，熱從外殼向周圍環(huán)境散發(fā)。從圖1所示的散熱過程可以理解的是，為了保證良好的散熱性能，希望將LED模塊 1與外殼3緊密接觸。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種固定結(jié)構(gòu)的LED照明裝置的示意性剖面圖。在這種 LED照明裝置中，LED模塊與外殼之間的位置是始終固定的，從而可以保證良好的散熱。然而這種LED照明裝置的發(fā)光方向不能改變，使得其不能滿足某些應(yīng)用要求。為了滿足能夠改變LED照明裝置的發(fā)光方向這一要求，現(xiàn)有技術(shù)中提供了具有轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的LED照明裝置。圖3示出了這種具有轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的LED照明裝置的示意性剖面圖。 然而在現(xiàn)有的這種LED照明裝置中，由于引入了轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，在LED模塊和外殼之間并沒有實現(xiàn)緊密接觸，從而影響了 LED照明裝置的散熱性能，從而縮短了 LED照明裝置的使用壽命。為了能夠?qū)崿F(xiàn)LED照明裝置的良好的散熱，同時又滿足LED照明裝置可旋轉(zhuǎn)的要求，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種散熱裝置，其具有軸部分和散熱部分，所述軸部分與需要散熱的附加裝置緊密接觸，使得所述附加裝置能夠繞所述軸部分旋轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⒏郊友b置的熱量傳遞給所述軸部分，所述散熱部分一方面與軸部分導(dǎo)熱連接，另一方面與外部的散熱器導(dǎo)熱連接，使得所述附加裝置的熱量能夠從軸部分傳導(dǎo)至散熱器。在將該散熱裝置應(yīng)用于LED照明裝置中時，則所述附加裝置是LED模塊。
圖4示出了包括根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的散熱裝置4的LED照明裝置的示意性透視剖面圖。從圖4可以看到，該LED照明裝置包括LED模塊1、外殼3和散熱裝置4。散熱裝置4包括軸部分41和散熱部分42。如從圖中可見的那樣，軸部分41與LED模塊1緊密地接觸，使得LED模塊1在工作中所產(chǎn)生的熱可以良好地傳導(dǎo)至軸部分41中。優(yōu)選的是，為了進(jìn)一步改進(jìn)LED模塊1至軸部分41的熱傳導(dǎo)，可以在LED模塊1與軸部分41之間施加導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱界面材料，例如導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊或者硅酯。在此，導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱界面材料的含義是該材料具有比空氣明顯更高的導(dǎo)熱性。優(yōu)選的是，導(dǎo)熱界面材料的導(dǎo)熱性為大于或等于0. 8ff/(m · K)，特別優(yōu)選為大于或等于1. 2ff/(m · K)。通過這種介質(zhì)，能夠填充 LED模塊1與軸部分41之間由于制造精度導(dǎo)致的、可能存在的縫隙，從而進(jìn)一步提高了它們之間的熱傳導(dǎo)效率。另一方面，由于該軸部分41嵌入到LED模塊1中，使得LED模塊1能夠繞該軸部分41旋轉(zhuǎn)，從而滿足了能夠改變LED模塊1的發(fā)光方向的要求。從圖4中可以看到，散熱裝置4的散熱部分42與LED照明裝置的外殼3緊密接觸。 優(yōu)選的是，可以將散熱部分42的形狀設(shè)計為與外殼3的內(nèi)表面匹配，從而改進(jìn)散熱部分42 與外殼3之間的熱傳導(dǎo)。進(jìn)一步優(yōu)選的是，可以在散熱部分42與外殼3的內(nèi)表面之間設(shè)置導(dǎo)熱的粘合劑，從而進(jìn)一步提高它們之間的熱傳導(dǎo)效率。當(dāng)然也可能的是，散熱部分42并非與外殼3的內(nèi)表面接觸，而是嵌入到外殼3中。為了實現(xiàn)良好的導(dǎo)熱，優(yōu)選的是，散熱裝置的軸部分41和散熱部分42由導(dǎo)熱性良好的材料制成，例如由金屬銅、鐵、鋁和/或其合金等制成。更為優(yōu)選的是，軸部分41和散熱部分42由熱管制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、 可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。通過使用熱管作為軸部分41和散熱部分42，可以實現(xiàn)顯著的散熱性能。圖5示出了圖4中所示的LED照明裝置的示意性剖面圖。從圖5中同樣可以清楚地看到上面描述的內(nèi)容。圖6示出了包括根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的散熱裝置4’的LED照明裝置的示意性透視剖面圖。從圖中可見，圖6中的散熱裝置4’與圖4中的散熱裝置4相比，其差別在于散熱裝置4’由左右兩個分離的部件構(gòu)成，即散熱裝置4’包括分離的第一散熱部件和第二散熱部件，而并非像圖4所示的散熱裝置4那樣由整體的一個散熱部件構(gòu)成。通過這種設(shè)計，使得在其中一個散熱部件出現(xiàn)故障的情況下，仍然能夠保持良好的散熱，從而保證了 LED照明裝置的穩(wěn)定工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。圖7示出了圖6中所示的LED照明裝置的示意性剖面圖。從圖7中同樣可以清楚地看到上面描述的內(nèi)容。在圖4至圖7中結(jié)合在LED照明裝置中的應(yīng)用對根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置4、4’進(jìn)行了描述，因此根據(jù)本發(fā)明的另一方面也提供了一種LED照明裝置，其包括根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置。需要說明的是，雖然上面結(jié)合LED照明裝置的應(yīng)用場景來描述根據(jù)本發(fā)明的散熱裝置，但是該散熱裝置并不局限于使用在LED照明裝置中。實際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的公開內(nèi)容可以理解的是，在其他需要良好散熱同時又需要能夠以某個確定的旋轉(zhuǎn)軸來轉(zhuǎn)動的裝置中，都可能使用本發(fā)明所提出的散熱裝置。最后，還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。此外，在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上雖然結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，上面所描述的實施方式只是用于說明本發(fā)明，而并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以對上述實施方式作出各種修改和變更而沒有背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求及其等效含義來限定。
權(quán)利要求
1.一種散熱裝置G)，其具有軸部分Gl)和散熱部分(42)，所述軸部分與需要散熱的附加裝置緊密接觸，使得所述附加裝置能夠繞所述軸部分Gl)旋轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⒏郊友b置的熱量傳遞給所述軸部分(41)，所述散熱部分0 —方面與軸部分Gl)導(dǎo)熱連接，另一方面與外部的散熱器導(dǎo)熱連接，使得所述附加裝置的熱量能夠從軸部分Gl)傳導(dǎo)至散熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置G)，其中在軸部分Gl)和附加裝置之間設(shè)置有導(dǎo)熱性良好的介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱裝置G)，其中所述介質(zhì)是導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊或者硅酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的散熱裝置G)，其中散熱部分0 的形狀與外殼(3)的內(nèi)表面匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱裝置G)，其中散熱部分0 與外殼(3)的內(nèi)表面之間設(shè)置有導(dǎo)熱的粘合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的散熱裝置，其中散熱裝置的軸部分Gl) 和散熱部分0 由金屬銅、鐵、鋁和/或其合金制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的散熱裝置，其中散熱裝置的軸部分Gl) 和散熱部分0 由熱管制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的散熱裝置，其中散熱裝置包括分離的第一散熱部件和第二散熱部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的散熱裝置，其中所述附加裝置是發(fā)光二極管模塊。
10.一種發(fā)光二極管照明裝置，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的散熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種散熱裝置和一種LED照明裝置。所述散熱裝置(4)具有軸部分(41)和散熱部分(42)，所述軸部分(41)與需要散熱的附加裝置緊密接觸，使得所述附加裝置能夠繞所述軸部分(41)旋轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⒏郊友b置的熱量傳遞給所述軸部分(41)，所述散熱部分(42)一方面與軸部分(41)導(dǎo)熱連接，另一方面與外部的散熱器導(dǎo)熱連接，使得所述附加裝置的熱量能夠從軸部分(41)傳導(dǎo)至散熱器。
文檔編號F21V29/00GK102384448SQ20101027052
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者李皓, 程彥剛, 肖尚平, 陳友 申請人:奧斯蘭姆有限公司