螺旋散热器以及led灯具的制作方法

螺旋散热器以及led灯具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种螺旋散热器以及LED灯具，螺旋散热器包括至少一支撑框架，支撑框架为中空螺旋结构，支撑框架内形成一散热腔体。支撑框架的侧壁上开设有若干个通孔。支撑框架的内侧壁上设置有反射层。支撑框架内部设置有若干个安装位。上述螺旋散热器通过设置至少一支撑框架，整体造型简洁，在实际应用中易于装配，并且支撑框架为中空螺旋结构，且在支撑框架内形成一散热腔体，可使LED灯产生的热量传递到散热腔体内的空气中，并进一步通过若干个通孔将热量通过热对流的传热方式传递到外界空气中，散热效果好。上述螺旋散热器兼顾造型及散热，可以广泛应用于照明领域的LED灯具中。此外，本发明还公开一种采用该螺旋散热器的LED灯具。
【专利说明】螺旋散热器以及LED灯具

【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED灯照明领域，特别是涉及一种螺旋散热器，以及使用该螺旋散热 器的LED灯具。

【背景技术】
[0002] LED (Light Emitting Diode,发光二极管），它能直接高效地将电能转化成可见 光，并且拥有长达数万小时?10万小时的使用寿命。广泛应用于景观、安全、特种和普通照 明等领域，市场潜力无可估量。
[0003] LED灯具以质优、耐用、节能等优点而被称为最常用的照明灯具。但是，目前的LED 灯具中，起主要散热作用是散热盘，LED灯在工作时产生的热量传递到传热盘上，并进一步 通过散热盘将热量传递到外界的空气中，进而将热量散走，以保证LED灯能持续正常的工 作。
[0004] 传统的散热盘为圆盘状，由于散热盘直接暴露在外界，一方面会影响LED灯具的 外观审美，另一方面，散热盘的边缘通常比较锋利，极易在使用中刮伤用户，需要另外在散 热盘外罩设一个外壳，以保证外观审美，并防止散热盘锋利的边缘误伤用户。然而，额外增 加的外壳，会对LED灯的散热产生极大的影响，减弱了散热器的散热效果。
[0005] 此外，单纯的依靠散热盘进行散热，散热盘会堆积过多热量，导致局部过热，不易 散出，散热效果也不够理想。


【发明内容】

[0006] 基于此，有必要提供一种散热效果好、整体造型简洁易于装配的螺旋散热器以及 LED灯具，本发明的其他技术方案，还解决了避免眩光现象、安全性能较高的技术问题。
[0007] -种螺旋散热器，包括至少一支撑框架；
[0008] 所述支撑框架为中空螺旋结构，所述支撑框架内形成一散热腔体；
[0009] 所述支撑框架的侧壁上开设有若干个通孔；
[0010] 所述支撑框架的内侧壁上设置有反射层；
[0011] 所述支撑框架内部设置有若干个安装位。
[0012] 其中一个实施例中，包括两个所述支撑框架，且两个所述支撑框架相互缠绕形成 双螺旋结构。
[0013] 其中一个实施例中，各所述通孔均匀开设于所述支撑框架的侧壁上。
[0014] 其中一个实施例中，所述支撑框架的侧壁上开设有若干个对所述通孔，且每对所 述通孔位于所述支撑框架的螺旋结构的一根螺旋线的同一直径上。
[0015] 其中一个实施例中，所述支撑框架上沿自身螺旋结构的螺旋线缠绕设置散热丝。
[0016] 其中一个实施例中，所述支撑框架的螺旋结构的螺距系数大于所述散热丝的螺旋 结构的螺距系数。
[0017] 其中一个实施例中，所述支撑框架包括若干个散热部及贴附在所述散热部上的若 干个传热部，并且若干个所述散热部及若干个所述传热部依次间隔设置。
[0018] 其中一个实施例中，所述散热部的厚度大于所述传热部的厚度。
[0019] 其中一个实施例中，所述反射层设置于所述传热部上。
[0020] -种LED灯具，包括任一上述螺旋散热器，其每一所述安装位设置一 LED灯。
[0021] 上述螺旋散热器通过设置至少一支撑框架，整体造型简洁，在实际应用中易于装 配，并且支撑框架为中空螺旋结构，且在支撑框架内形成一散热腔体，可使LED灯产生的热 量传递到散热腔体内的空气中，并进一步通过若干个通孔将热量通过热对流的传热方式传 递到外界空气中，散热效果好。上述螺旋散热器兼顾造型及散热，可以广泛应用于照明领域 的LED灯具中。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1为本发明一实施方式的螺旋散热器的结构示意图；
[0023] 图2为图1所示的通孔在支撑框架上的分布示意图；
[0024] 图3为本发明另一实施方式的支撑框架的结构示意图；
[0025] 图4为图1所示的支撑框架的局部剖示图；
[0026] 图5为本发明一实施方式的LED灯具的结构示意图。

【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0028] 请参阅图1，螺旋散热器10包括至少一支撑框架100。支撑框架100为中空螺旋 结构，以使支撑框架1〇〇内形成一散热腔体110,这样，螺旋散热器内部安装的LED灯产生的 热量可以传递到散热腔体110内的空气中，从而可以将LED灯产生的热量高效快速地散走， 散热效果好。此外，螺旋散热器10为至少一支撑框架100组合型一体式结构，整体造型简 洁，在实际应用中易于装配。
[0029] 为了便于LED灯的安装、并且获得较好的散热效果，例如，支撑框架100内部设置 若干个安装位（图未示），例如，安装位设置于支撑框架100的内侧壁上。又如，所述安装位 为支撑框架100的内侧壁向所述散热腔体延伸设置的若干个延伸部，LED灯设置于若干个 所述延伸部上，用于使LED灯产生的热量充分传递到所述散热腔体内。这样，便于LED灯的 安装、并且可以获得较好的散热效果。
[0030] 例如，支撑框架100自身螺旋结构的两端的内径和外径不相同，即支撑框架100 - 端粗，另一端细。在安装支撑框架100时，将支撑框架100较粗一端安装在LED灯具的安装 架或者外部的安装位置上，这样，可以使得支撑框架100的散热效果较佳，易于安装。
[0031] 为了进一步增强支撑框架100的散热效果，以高效快速地散走LED灯产生的热量， 例如，支撑框架100的两端均与外界空气连通，以使散热腔体110内积聚的热量可以高效快 速地通过热对流的传热方式传递到外界空气中。又如，支撑框架100的两端分别具有第一 开口以及第二开口，所述第一开口设置进气风扇，所述第二开口设置抽气风扇，也就是说， 所述进气风扇及所述抽气风扇的扇叶的转动方向相反，用于快速泵入外界较冷空气进而稀 释流通支撑框架100内的热空气，进一步起到空气热对流散热效果。这样，可以进一步增强 支撑框架100的散热效果，以高效快速地散走LED灯产生的热量，进而保证LED灯的正常工 作功能，以增加 LED灯的使用寿命。
[0032] 请继续参阅图1，支撑框架100的侧壁上开设有若干个通孔120。可以理解，一方 面，通孔120可以作为散热孔的作用，从而将散热腔体110积聚的热量可以高效快速地通过 热对流的传热方式传递到外界空气中，这样，可以进一步增强支撑框架100的散热效果，以 高效快速地散走LED灯产生的热量，进而保证LED灯的正常工作功能，以增加 LED灯的使用 寿命，另一方面，通孔120还可以作为透光孔的作用，从而将安装在支撑框架100内的LED 灯产生的光线通过通孔120发射出来。
[0033] 为了进一步增强通孔120的散热效果，例如，各通孔120均匀开设于支撑架100 上，即各通孔120均匀分布于支撑框架100的各处位置上，例如，各通孔120沿支撑框架100 自身螺旋结构的螺旋线分布，即各通孔120的连线为与支撑框架100自身螺旋结构的第一 螺旋线相对应的第二螺旋线。又如，支撑框架100的侧壁上开设有若干对所述通孔，且每 对所述通孔位于支撑框架100的螺旋结构的一根螺旋线的同一直径上，也就是说，请参阅 图2,其中一对通孔120a均位于支撑框架100的螺旋结构的外螺旋线上，另一对通孔120b 均位于支撑框架100的螺旋结构的内螺旋线上，以使每对所述通孔在向外界空气传递热量 时，都可以形成空气对热传热，极大地提高了所述通孔的散热效果。这样，通过改变所述通 孔在支撑框架100上的分布方式，可以进一步增强所述通孔的散热效果，以高效快速地散 走LED灯产生的热量，进而保证LED灯的正常工作功能，以增加 LED灯的使用寿命。
[0034] 为了增加支撑框架100的散热效果、提高LED灯光线的利用率以及优化LED灯光 线的出射方向，例如，请参阅图4,支撑框架100的内侧壁上设置有反射层160,用于反射、折 射和/或散射光线；这样，反射层160可以将照射到支撑框架100的内侧壁上的光线经过多 次反射后从通过通孔120射出，从而可以优化LED灯光线的出射方向，同时，还可以避免LED 灯光线被支撑框架100的内侧壁吸收，从而提高了 LED灯光线的利用率。此外，反射层160 还可以将LED灯正常工作时产生的热量在一定程度进行反射，并通过通孔120以及支撑框 架100两端的开口传递到外界空气中，从而可以避免LED灯产生的热量被支撑框架100的 侧壁过度吸收而造成的局部集热现象，进而增加了支撑框架100的散热效果。
[0035] 又如，所述侧壁包括间隔设置的金属部与塑料薄膜部，例如，所述金属部的宽度小 于所述塑料薄膜部的宽度。例如，所述反射层设置于所述金属部。又如，各所述通孔设置于 所述塑料薄膜部。这样，通过设置塑料薄膜部，有助于提高透光性能；通过设置金属部，有助 于提高散热性能，而间隔设置金属部与塑料薄膜部，有助于制造轻巧的、形状稳定的支撑框 架。反射层设置于金属部，产品加工非常方便；通孔设置于塑料薄膜部，有助于提高散热性 能，并且制造方便。
[0036] 为了使得LED灯可以安装在支撑框架100内，例如，支撑框架100上设置有若干 个安装位（图未示），例如，安装位设置于所述反射层上，又如，每一所述安装位均面向通孔 120设置，以使LED灯射出的光线可以直接通过通孔120射出。这样，可以使LED灯通过所 述安装位安装在支撑框架100内。又如，所述支撑框架内部设置有若干个安装位，每一所 述安装位用于固定一 LED灯，又如，每一所述安装位的出光方向对着所述反射层，即每一所 述安装位所安装LED灯的出光方向对着所述反射层，即LED灯的安装位置与所述通孔的开 设位置交错设置；又如，所述支撑框架内部设置有若干对安装位，每对安装位包括两个安装 位，分别位于螺旋结构的螺旋线的同一直径上，并且，这样，各LED灯的灯光经所述反射层 反射、折射和/或散射后，再从各通孔射出，这样，达到的技术效果是，无须额外使用灯罩， 用户即可直接安装使用，可以作为各种照明产品使用，例如家居照明或者商用照明等。
[0037] 为了进一步增强支撑框架100的散热效果，例如，支撑框架100为两个，并且两个 支撑框架100相互缠绕形成双螺旋结构。又如，双螺旋结构中，第一螺旋结构的螺距小于第 二螺旋结构的螺距，这样，相较于单螺旋结构，双螺旋结构可以增强照明的亮度，使得所述 螺旋散热器在确保散热效果的前提下具有更好的照明效果。并且，相较于通常的第一螺旋 结构螺距等于第二螺旋结构螺距的双螺旋结构，第一螺旋结构螺距小于第二螺旋结构螺距 的双螺旋结构，在照明效果上更容易实现在层次感与匀光感的构造，可以制造出非常规的 灯具，在灯光与层次间取得艺术构图，特别是适用于艺术场馆或者家居照明设计。
[0038] 又如，支撑框架100为三个，三个支撑框架100呈直线形排列或者三角形排列，又 如，三个支撑框架部分交错设置，即各所述支撑框架的螺旋结构至少部分交错，使得在某一 平面上的投影具有重合区域，这样，可以获得较均匀的照明效果，适合室内照明使用。又如， 支撑框架100为六个，六个支撑框架100呈圆环形结构排列。这样，根据LED灯（图未示） 的数量以及产生的热量的多少，通过优化若干个螺旋散热器10的位置排列，可以实现更好 地照明与散热效果。
[0039] 例如，请参阅图3,其为本发明另一实施方式的支撑框架100a的结构示意图，支撑 框架100a自身螺旋结构的两端的内径和外径均相同，这样，可以提高支撑框架100a内的散 热比表面积，可以起到增强支撑框架l〇〇a散热效果的作用，同时，还可以在支撑框架100a 内设置数量更多的所述安装位，从而可以提高支撑框架l〇〇a内LED灯的数量，以增加亮度。
[0040] 为了进一步增强支撑框架100的散热效果，例如，支撑框架100上沿自身螺旋结构 的螺旋线缠绕设置散热丝（图未示），又如，所述散热丝包括若干条相互绞缠的单丝，各单 丝之间设置若干支架条，各相互绞缠的单丝的中间区域形成一个多孔空腔，类似于DNA的 双螺旋结构，这样有助于增强支撑框架的散热效果。又如，所述散热丝为若干条，若干条所 述散热丝之间设置有间隔，以使若干条所述散热丝呈网状结构分布于支撑框架100的表面 上，从而可以减少若干条所述散热丝在散热时相互之间产生的干扰，同时，也可以使支撑框 架100吸收的热量更均匀地传递给所述散热丝。又如，所述散热丝的螺旋结构的螺距系数 小于支撑框架100的螺旋结构的螺距系数，以增加所述散热丝的密集程度，从而增加所述 散热丝的散热比表面积。这样，可以进一步增强支撑框架100的散热效果。
[0041] 为了进一步增强散热丝的散热效果，例如，所述散热丝为毛细热管，又如，所述毛 细热管的管径为1. 8mm?2. 2mm，其内填充冷媒，例如，所述冷媒为R415B或者R134a，基于 所述毛细热管自身产生的虹吸作用进行导热，可以进一步增强散热丝的散热效果。
[0042] 请参阅图4,支撑框架100包括若干个散热部140以及贴附在散热部140上若干 个传热部150,并且若干个散热部140及若干个传热部150依次间隔设置。这样，LED灯产 生的热量首先传递给其一散热部140,之后再通过传热部150传递到另一散热部140,在热 量的传递过程中，通过设置传热部150可以极大地提高热量在支撑框架100上的传递速率， 从而减少LED灯产生的热量在支撑框架100的堆积，避免了局部过热现象。这样，通过散热 部140以及传热部150的协同作用，可以使得支撑框架100实现传热更快、散热更及时的效 果，进一步增强了支撑框架100的散热效果。
[0043] 为了进一步增强支撑框架100的散热效果，例如，散热部140为铝合金层，并且所 述铝合金层的厚度为2mm?5mm，传热部150为铜合金层或者硅胶层，并且所述硅胶层的厚 度为0· 8mm?1mm，所述铜合金的厚度为1mm?1. 5mm，这样，可以使得散热部140和传热部 150相互协同作用所产生的散热效果较佳，以进一步增强支撑框架100的散热效果。
[0044] 例如，所述散热部的厚度小于所述传热部的厚度，此时，支撑框架100的散热效果 较佳。
[0045] 可以理解，所述散热部的热传导系数的小于所述传热部的热传导系数，这样可以 有利于散热部和传热部产生的相互协同作用，这样，所述散热部及所述传热部产生的散热 效果较佳。
[0046] 为了进一步增强支撑框架100的散热效果，例如，反射层160设置于传热部150 上，这样，可以使反射层160吸收的热量更快地传递给传热部150,从而可以进一步增强支 撑框架100的散热效果。
[0047] 上述螺旋散热器10通过设置至少一支撑框架100,整体造型简洁，在实际应用中 易于装配，并且支撑框架100为中空螺旋结构，且在支撑框架100内形成一散热腔体110,可 使LED灯产生的热量传递到散热腔体110内的空气中，并进一步通过若干个通孔120将热 量通过热对流的传热方式传递到外界空气中，散热效果好。上述螺旋散热器10兼顾造型及 散热，可以广泛应用于照明领域的LED灯具中。
[0048] 结合应用上述任一实施例所述螺旋散热器，又一例子是，一种LED灯具，包括任一 上述实施例所述的螺旋散热器，其每一所述安装位设置一 LED灯。这样，LED灯具中的LED 灯的热量，能够从螺旋散热器散逸至外部空气中，并且，LED灯的光线，经所述反射层作用后 射出，能够作为灯具直接使用。
[0049] 基于上述各例，下面再给出一种规模集成上述各LED灯具的集成LED灯具，例如， 一种LED灯具，包括任一上述螺旋散热器10。例如，请参阅图5, LED灯具20包括安装架30、 若干个支撑框架40、若干个LED灯（图未7^ )、灯罩50以及电线。若干个支撑框架40安装 在安装架30上，若干个LED灯一一对应安装在于支撑框架40上所述安装位上，灯罩50安 装在安装架30上，并容置支撑框架40及所述LED灯，所述电线电连接若干个所述LED灯并 且容置于所支撑框架40内。
[0050] 上述LED灯具20通过设置上述螺旋散热器，并将LED灯设置于螺旋散热器内，通 过螺旋散热器对LED灯产生的热量进行散热，且散热效果较好，相对于传统的LED灯具，本 案的LED灯具20无需再另外设置散热盘，安全性能较高。
[0051] 为了避免眩光现象，例如，灯罩50为钢化玻璃灯罩，以增加光漫射的程度，其厚度 为8_?10_，这样，可以使得LED灯发射的光线透过灯罩50后，变得更加柔和舒适，从而 了避免了眩光现象的产生，有利于眼睛的健康。
[0052] 为了进一步增加安装架30的散热效果，例如，请参阅图5,安装架30上开设有若干 个散热孔31，又如，若干个散热孔31与若干个支撑框架40 -一对应连通，这样，可以将使得 支撑框架40更快地通过散热孔31将热量传递到外界空气中。
[0053] 需要说明的是，本发明的其他实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互结 合所形成的、能够实施的螺旋散热器以及LED灯具，这样，可以实现散热效果好、整体造型 简洁易于装配，并且避免LED灯具的眩光现象、安全性能较高的技术效果。
[0054] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种螺旋散热器，其特征在于，包括至少一支撑框架； 所述支撑框架为中空螺旋结构，所述支撑框架内形成一散热腔体； 所述支撑框架的侧壁上开设有若干个通孔； 所述支撑框架的内侧壁上设置有反射层； 所述支撑框架内部设置有若干个安装位。
2. 根据权利要求1所述螺旋散热器，其特征在于，包括两个所述支撑框架，且两个所述 支撑框架相互缠绕形成双螺旋结构。
3. 根据权利要求1所述螺旋散热器，其特征在于，各所述通孔均匀开设于所述支撑框 架的侧壁上。
4. 根据权利要求1所述螺旋散热器，其特征在于，所述支撑框架的侧壁上开设有若干 个对所述通孔，且每对所述通孔位于所述支撑框架的螺旋结构的一根螺旋线的同一直径 上。
5. 根据权利要求4所述螺旋散热器，其特征在于，所述支撑框架上沿自身螺旋结构的 螺旋线缠绕设置散热丝。
6. 根据权利要求5所述螺旋散热器，其特征在于，所述支撑框架的螺旋结构的螺距系 数大于所述散热丝的螺旋结构的螺距系数。
7. 根据权利要求6所述螺旋散热器，其特征在于，所述支撑框架包括若干个散热部及 贴附在所述散热部上的若干个传热部，并且若干个所述散热部及若干个所述传热部依次间 隔设置。
8. 根据权利要求7所述螺旋散热器，其特征在于，所述散热部的厚度大于所述传热部 的厚度。
9. 根据权利要求8所述螺旋散热器，其特征在于，所述反射层设置于所述传热部上。
10. -种LED灯具，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述螺旋散热器，其每一所述 安装位设置一 LED灯。
【文档编号】F21Y101/02GK104100949SQ201410361081
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】叶伟炳 申请人:东莞市闻誉实业有限公司