专利名称：散热装置和具有散热装置的发光二极管照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热装置。此外，本发明还涉及一种发光二极管(LED)照明装置， 尤其是大功率的LED照明装置。
背景技术：
在许多装置的设计中，良好的散热是需要考虑的一个重要方面，因为散热性能往往影响到该装置的工作效率和/或使用寿命。例如在LED照明装置、尤其是大功率LED照明装置的情况下，不理想的散热会导致极大地缩短LED照明装置的寿命。然而在实际应用中， 为了控制光的输出方向有时需要将照明装置中的LED模块设计为可旋转的，在这种情况下如何设计LED的散热是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种散热装置，其能够满足附加装置的旋转和散热的要求。 此外，本发明还提供了一种具有该散热装置的LED照明装置。在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本发明的一个方面，提供了一种散热装置，其具有轴部分和散热部分，所述轴部分与需要散热的附加装置紧密接触，使得所述附加装置能够绕所述轴部分旋转，并且能够将附加装置的热量传递给所述轴部分，所述散热部分一方面与轴部分导热连接，另一方面与外部的散热器导热连接，使得所述附加装置的热量能够从轴部分传导至散热器。通过这种散热装置，一方面能够满足附加装置可旋转的要求，另一方面能够满足附加装置的散热要求，从而实现了这两者之间的良好结合。根据本发明的另一个方面，提供了一种LED照明装置，其具有上述散热装置。这种 LED照明装置一方面可以旋转，从而改变LED照明装置的发光方向，另一方面具有良好的散热性能，从而延长了 LED照明装置的使用寿命。
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中图1示出了 LED的散热过程的示意图。图2示出了现有技术中的一种固定结构的LED照明装置的示意性剖面图。图3示出了现有技术中的具有转动结构的LED照明装置的示意性剖面图。
图4示出了包括根据本发明的一个实施例的散热装置4的LED照明装置的示意性透视剖面图。图5示出了图4中所示的LED照明装置的示意性剖面图。图6示出了包括根据本发明的另一个实施例的散热装置4’的LED照明装置的示意性透视剖面图。图7示出了图6中所示的LED照明装置的示意性剖面图。
具体实施例方式在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见， 在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。如在前面所提及的那样，对于LED照明装置而言，如何设计LED的散热是一个重要的方面。图1示出了 LED的散热过程的示意图。如从图1中可以看到的那样，该LED照明装置包括LED模块1、封装材料2和外壳3，其中封装材料3 —方面用于保护LED模块1免受外界影响，例如免受湿气影响和免受机械损伤，另一方面需要让LED模块发出的光以尽可能低的损耗穿透，因此该封装材料2的导热性比较有限。在工作中，LED模块(例如LED 芯片)所发出的热首先从LED模块1传导至外壳3。外壳3通常由良好导热的材料例如金属构成。随后，热从外壳向周围环境散发。从图1所示的散热过程可以理解的是，为了保证良好的散热性能，希望将LED模块 1与外壳3紧密接触。图2示出了现有技术中的一种固定结构的LED照明装置的示意性剖面图。在这种 LED照明装置中，LED模块与外壳之间的位置是始终固定的，从而可以保证良好的散热。然而这种LED照明装置的发光方向不能改变，使得其不能满足某些应用要求。为了满足能够改变LED照明装置的发光方向这一要求，现有技术中提供了具有转动结构的LED照明装置。图3示出了这种具有转动结构的LED照明装置的示意性剖面图。 然而在现有的这种LED照明装置中，由于引入了转动机构，在LED模块和外壳之间并没有实现紧密接触，从而影响了 LED照明装置的散热性能，从而缩短了 LED照明装置的使用寿命。为了能够实现LED照明装置的良好的散热，同时又满足LED照明装置可旋转的要求，根据本发明的一个方面，提出了一种散热装置，其具有轴部分和散热部分，所述轴部分与需要散热的附加装置紧密接触，使得所述附加装置能够绕所述轴部分旋转，并且能够将附加装置的热量传递给所述轴部分，所述散热部分一方面与轴部分导热连接，另一方面与外部的散热器导热连接，使得所述附加装置的热量能够从轴部分传导至散热器。在将该散热装置应用于LED照明装置中时，则所述附加装置是LED模块。
图4示出了包括根据本发明的一个实施例的散热装置4的LED照明装置的示意性透视剖面图。从图4可以看到，该LED照明装置包括LED模块1、外壳3和散热装置4。散热装置4包括轴部分41和散热部分42。如从图中可见的那样，轴部分41与LED模块1紧密地接触，使得LED模块1在工作中所产生的热可以良好地传导至轴部分41中。优选的是，为了进一步改进LED模块1至轴部分41的热传导，可以在LED模块1与轴部分41之间施加导热性良好的导热界面材料，例如导热胶、导热垫或者硅酯。在此，导热性良好的导热界面材料的含义是该材料具有比空气明显更高的导热性。优选的是，导热界面材料的导热性为大于或等于0. 8ff/(m · K)，特别优选为大于或等于1. 2ff/(m · K)。通过这种介质，能够填充 LED模块1与轴部分41之间由于制造精度导致的、可能存在的缝隙，从而进一步提高了它们之间的热传导效率。另一方面，由于该轴部分41嵌入到LED模块1中，使得LED模块1能够绕该轴部分41旋转，从而满足了能够改变LED模块1的发光方向的要求。从图4中可以看到，散热装置4的散热部分42与LED照明装置的外壳3紧密接触。 优选的是，可以将散热部分42的形状设计为与外壳3的内表面匹配，从而改进散热部分42 与外壳3之间的热传导。进一步优选的是，可以在散热部分42与外壳3的内表面之间设置导热的粘合剂，从而进一步提高它们之间的热传导效率。当然也可能的是，散热部分42并非与外壳3的内表面接触，而是嵌入到外壳3中。为了实现良好的导热，优选的是，散热装置的轴部分41和散热部分42由导热性良好的材料制成，例如由金属铜、铁、铝和/或其合金等制成。更为优选的是，轴部分41和散热部分42由热管制成。本领域技术人员知道，热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、 可控制温度等一系列优点。通过使用热管作为轴部分41和散热部分42，可以实现显著的散热性能。图5示出了图4中所示的LED照明装置的示意性剖面图。从图5中同样可以清楚地看到上面描述的内容。图6示出了包括根据本发明的另一个实施例的散热装置4’的LED照明装置的示意性透视剖面图。从图中可见，图6中的散热装置4’与图4中的散热装置4相比，其差别在于散热装置4’由左右两个分离的部件构成，即散热装置4’包括分离的第一散热部件和第二散热部件，而并非像图4所示的散热装置4那样由整体的一个散热部件构成。通过这种设计，使得在其中一个散热部件出现故障的情况下，仍然能够保持良好的散热，从而保证了 LED照明装置的稳定工作，提高了系统的可靠性。图7示出了图6中所示的LED照明装置的示意性剖面图。从图7中同样可以清楚地看到上面描述的内容。在图4至图7中结合在LED照明装置中的应用对根据本发明的散热装置4、4’进行了描述，因此根据本发明的另一方面也提供了一种LED照明装置，其包括根据本发明的散热装置。需要说明的是，虽然上面结合LED照明装置的应用场景来描述根据本发明的散热装置，但是该散热装置并不局限于使用在LED照明装置中。实际上，本领域技术人员基于本发明的公开内容可以理解的是，在其他需要良好散热同时又需要能够以某个确定的旋转轴来转动的装置中，都可能使用本发明所提出的散热装置。最后，还需要说明的是，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。此外，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。以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。
权利要求
1.一种散热装置G)，其具有轴部分Gl)和散热部分(42)，所述轴部分与需要散热的附加装置紧密接触，使得所述附加装置能够绕所述轴部分Gl)旋转，并且能够将附加装置的热量传递给所述轴部分(41)，所述散热部分0 —方面与轴部分Gl)导热连接，另一方面与外部的散热器导热连接，使得所述附加装置的热量能够从轴部分Gl)传导至散热器。
2.根据权利要求1所述的散热装置G)，其中在轴部分Gl)和附加装置之间设置有导热性良好的介质。
3.根据权利要求2所述的散热装置G)，其中所述介质是导热胶、导热垫或者硅酯。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的散热装置G)，其中散热部分0 的形状与外壳(3)的内表面匹配。
5.根据权利要求4所述的散热装置G)，其中散热部分0 与外壳(3)的内表面之间设置有导热的粘合剂。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的散热装置，其中散热装置的轴部分Gl) 和散热部分0 由金属铜、铁、铝和/或其合金制成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的散热装置，其中散热装置的轴部分Gl) 和散热部分0 由热管制成。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的散热装置，其中散热装置包括分离的第一散热部件和第二散热部件。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的散热装置，其中所述附加装置是发光二极管模块。
10.一种发光二极管照明装置，其具有根据权利要求1至9中的任一项所述的散热装置。
全文摘要
本发明公开了一种散热装置和一种LED照明装置。所述散热装置(4)具有轴部分(41)和散热部分(42)，所述轴部分(41)与需要散热的附加装置紧密接触，使得所述附加装置能够绕所述轴部分(41)旋转，并且能够将附加装置的热量传递给所述轴部分(41)，所述散热部分(42)一方面与轴部分(41)导热连接，另一方面与外部的散热器导热连接，使得所述附加装置的热量能够从轴部分(41)传导至散热器。
文档编号F21V29/00GK102384448SQ20101027052
公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者李皓, 程彦刚, 肖尚平, 陈友 申请人:奥斯兰姆有限公司