CN106550586B - 散热器 - Google Patents
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Abstract
一种散热器，包括中心体(2)，以及从中心体(2)延伸并围绕中心体(2)的轴线(Z)分布用于散发电气元件(100)产生的热量的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)。第一翅片(3a)和第二翅片(3b)以交替的方式设置，相邻翅片(3a，3b)之间相对于平行于轴线(Z)的第一平面(V)倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于常规电气或者电子器件的散热器，特别地用于具有发光二极管(LED)的灯。
背景技术
散热器用于防止上述器件过热，将与其一体的或者连接的电气或者电子元件产生的热量传导到空气中去。散热器与空气接触的表面积越大，传导到空气中的热量越大，因而装置的致冷效果越好。其他影响散热器散热效率的因素为空气的流速、设计结构、使用的材料、进行的表面处理、电气或者电子设备与散热器的连接方式，等等。
制造散热器时最常用的设计结构之一是围绕某一轴线设置翅片。这种类型的散热器通常具有一个用于吸收由一个或者多个电气或者电子元件所散发的热量的中心体，以及自所述中心体延伸并围绕某一轴线呈放射状分布的多个翅片，以将所述中心体吸收的热量散发到空气中。为了增强中心体的热量吸收和向翅片传热，通常使用具有高热导率的材料，例如铝或者铜，等等。
这些散热器通常具有几何形状一致的翅片，在彼此等同的既定位置围绕中心体分布。为了便于使用挤压成型工艺制造散热器，散热器沿挤压轴线必须具有固定的截面。为此，构成这些翅片的壁彼此平行设置，任何相邻的翅片之间都不会有倾斜。换言之，所有的翅片沿挤压轴线彼此平行，翅片间限定的空气流通通道具有恒定的截面。
一般地，挤压成型工艺需要大型机器及高维护成本，这在使材料通过模具而需要高冲击力时会很慢，在挤压成型后材料的表面会留下杂质和缺陷，并且由于构件沿挤压轴线必须具有恒定的截面而使其几何外形严重受限。
另一方面，使用注射成型的制造工艺在所得外形和几何形状多样化方面更为灵活，而且其通常生产更快、成本更低(取决于构件的复杂程度)、通常所得构件的表面光洁度更完好。
当前，在使用注射成型工艺制造散热器时相当困难。主要困难在于翅片的平行设置，通常翅片均垂直于其围绕分布的轴线。因此，在注射成型完成后没有能便于散热器脱模的斜面。有时，将翅片厚度设置为非均匀变化以进行脱模。这会导致散热器的散热效率降低，并增加消耗制造所需的原材料。
发明内容
本发明散热器的构型特别设计成允许其使用注射成型工艺制造，原因在于第一翅片和第二翅片以交替的方式设置，相邻的(优选相对的)翅片之间相对于一竖直平面倾斜，该竖直平面平行于翅片围绕分布的轴线。如此，散热器的构型具有恒定厚度的倾斜翅片，极大地方便了注射成型后的脱模。在对所针对的电气或者电子元件进行散热时所得的散热器呈现强的功能和高的效率。
本发明所述的散热器包括：
中心体；及
第一和第二翅片，从中心体延伸并围绕中心体的轴线分布，以将电气元件(灯、计算机主板、电子器件等，或者其一部分：LED，CPU，等)产生的热量散发。
本发明所述的散热器的特征在于第一翅片和第二翅片以交替的方式设置，相邻翅片之间相对于平行于中心体的轴线的第一平面倾斜。如前所述，翅片倾斜设置，便于使散热器在注射成型工艺后能够脱模。
优选地，第一翅片和第二翅片相对于第一平面沿相反的方向倾斜。
优选地，具有恒定或者均一厚度的第一翅片和第二翅片设置有倾斜的翅片，能够增强散热器的散热并提高效率。恒定的厚度容许其厚度的±10％的偏差，该偏差可能是粗糙度或者其它制造缺陷的结果。
第一翅片和第二翅片相对于第一平面具有形成于相邻翅片之间的第一倾角，其范围为1°≤αV≤180°。优选地，相邻翅片(3a,3b)之间相对于第一平面(V)的第一倾角(αV)范围为1°≤αV≤45°。
第一翅片和第二翅片能够被连接在一起，形成围绕散热器的完全连续的外形，或者它们被独立分开，形成围绕散热器的完全不连续的外形。它们也能够部分连接，形成的翅片组与其他翅片组分离。
优选地，散热器包括限定在相邻翅片之间的空气流通通道。由于翅片倾斜，该空气流通通道具有变化的横截面，使得翅片间的空气流速发生变化，从而增强传热。
优选地，至少一个第一翅片与相邻的第二翅片在连接边缘处纵向连接。若散热器的所有翅片重复这种连接方式，散热器将由多个由空气流通通道彼此互相隔开的双翅片组成的组形成，每个组包括第一翅片和第二翅片。
特别地，所述连接边缘在脱模工具推动散热器而将其脱模时作为受力区域，而在翅片是平行或者非倾斜时这是不可能实现的。如前所述，可以采用两种不同的方法，或者将翅片变厚，或者在脱模工具作用的部位将其设置为不同的厚度变化。二者均会导致热传导效率的降低和翅片使用材料的增加。
优选地，平行于中心体的轴线且呈V形的横向截面形成于相邻的翅片之间。
优选地，垂直于中心体的轴线且呈V形的纵向截面形成于相邻的翅片之间。
为了向电气或者电子元件供电，散热器包括端子块，优选地设置于翅片之间。为此，散热器包括设置在中心体和端子块之间的第一翅片和第二翅片。
根据散热器的几何外形中心体可以有多种构型，其中中心体优选为包括一个用于容纳电气元件或者部分电气元件的内部中空空间。
附图说明
下面是一系列附图的简要说明以帮助更好地理解本发明，附图被描述为与本发明实施例相关的非限制性的示例。
图1是第一实施例电气元件的分解透视图，其中灯内置安装，其包括本发明所述的散热器。
图2是图1所示散热器的正视图。
图3是图1所示散热器的视图。
图4是按照图3中截面线A-A的散热器的剖视图。
图5是图1所示散热器的立体图。
图6是本发明第二实施例所述的散热器的立体图。
图7是图6所示的散热器的俯视图。
具体实施方式
图1为电气元件(100)的分解透视图，本例中的灯内置安装，其包括本发明所述的散热器(1)。
如图所示，散热器(1)包括：
中心体(2)；及
第一翅片(3a)和第二翅片(3b)，从中心体(2)延伸并围绕中心体(2)的轴线(Z)分布，以将电气元件(100)产生的热量散发。
如图2所示，散热器(1)的特征在于第一翅片(3a)和第二翅片(3b)以交替的方式设置，相邻翅片(3a,3b)之间相对于平行于轴线(Z)的第一平面(V)沿相反的方向倾斜，形成三角形轮廓。第一平面(V)为竖直平面。根据本实施例，翅片(3a,3b)围绕轴线(Z)呈放射状布置，同时与中心体(2)的轴线或者中心轴线重合。
第一翅片(3a)和第二翅片(3b)具有形成于相邻翅片(3a,3b)之间相对于第一平面(V)的第一倾角(αV)，其范围为1°≤αV≤45°，在本实施例中，约为30°。
散热器(1)包括限定在相邻翅片(3a,3b)之间的空气流通通道(4)。这些空气流通通道(4)中的任何一个都在相邻翅片(3a,3b)之间具有在宽区(41)和窄区(42)之间变化的横向截面，使得空气流速变化。
第一翅片(3a)与相邻的第二翅片(3b)在连接边缘(31)处纵向连接，形成多组由空气流通通道(4)彼此互相隔开的双翅片(3a,3b)，每组双翅片(3a,3b)包括一个第一翅片(3a)和一个第二翅片(3b)。这些连接边缘(31)能够承受工具的推力使得散热器(1)在注射成型工艺后能够脱模。如此，脱模过程导致的任何标志或者标记都被留在不显眼的区域中。
如图所示，平行于轴线(Z)且呈V形的横向截面形成于相邻翅片(3a,3b)之间。
如图3所示，第一翅片(3a)和第二翅片(3b)还相对于垂直于轴线(Z)的第二平面(H)在相邻翅片(3a,3b)之间沿相反的方向倾斜。第二平面(H)为水平平面。
第一翅片(3a)和第二翅片(3b)具有形成于其间相对于第二平面(H)的第二倾角(αH)，其取决于诸如翅片(3a,3b)的数量、散热器(1)的尺寸、第一倾角(αV)的数值等多种因素。根据本实施例，第二倾角(αH)的值约为15°。
如图所示，垂直于轴线(Z)且呈V形的纵向截面形成于相邻翅片(3a,3b)之间。
为了向电气或者电子元件(100)供电，散热器(1)包括端子块(5)。散热器(1)包括第一翅片(3a)和第二翅片(3b)，其设置于中心体(2)和端子块(5)之间以避免损失用于传热的表面积。
端子块(5)设置在由两个侧壁(52)限定的支撑座(51)上，侧壁(52)自中心体(2)延伸并围绕轴线(Z)呈放射状布置，在两个侧壁(52)之间具有第一翅片(3a)和第二翅片(3b)。
图4和5分别为散热器(1)的剖面图和透视图，更清楚地示出散热器(1)的几何外形。如图所示，中心体(2)包括用于容纳电气元件(100)或者其部分的内部中空空间(21)，在本实施例中，电气元件(100)为灯的发光板。
图6和7分别为本发明第二实施例中散热器的透视图和视图。
如图所示，在本实施例中散热器(1)置于圆柱体外壳(6)中，利用圆柱体外壳(6)具有更大的传热表面积的优势，收集翅片(3a,3b)的部分热量并将其散发到空气中。如前述实施例，第一翅片(3a)和第二翅片(3b)从中心体(2)延伸并围绕轴线(Z)分布，以将电气元件(100)产生的热量散发(图中未示出)。因此，在此示例性实施例中，翅片(3a,3b)类似于连接至另一传热元件的连接肋，以构成导热桥接部件而促进散热。
类似地，第一翅片(3a)和第二翅片(3b)以交替的方式设置，相邻翅片(3a,3b)之间相对于平行于轴线(Z)的第一平面(V)倾斜，使得散热器在完成注射成型制造过程后能够脱模。
Claims (9)
1.一种散热器，包括：
中心体(2)；及
第一翅片(3a)和第二翅片(3b)，第一翅片和第二翅片从中心体(2)延伸并围绕轴线(Z)分布，以将电气元件(100)产生的热量散发；
其中第一翅片(3a)和第二翅片(3b)以交替的方式设置，相邻的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间相对于平行于轴线(Z)的第一平面(V)形成倾角(αV)，所述散热器(1)的特征在于，所述散热器还包括限定在相邻的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间的空气流通通道(4)，空气流通通道在相邻的所述第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间具有沿轴线(Z)的方向在宽区(41)和窄区(42)之间变化的横截面，其中第一翅片(3a)和第二翅片(3b)相对于第一平面(V)沿相反的方向倾斜。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，在相邻的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间相对于第一平面(V)形成的所述倾角(αV)的范围为1°≤αV≤45°。
3.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，至少一个第一翅片(3a)与相邻的第二翅片(3b)在连接边缘(31)处纵向连接。
4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，平行于轴线(Z)且呈V形的横向截面形成于相邻的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间。
5.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，垂直于轴线(Z)且呈V形的纵向截面形成于相邻的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间。
6.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，还包括设置于第一翅片(3a)和第二翅片(3b)之间的端子块(5)，以向电气或者电子元件供电。
7.如权利要求6所述的散热器，其特征在于，还包括设置于中心体(2)和端子块(5)之间的第一翅片(3a)和第二翅片(3b)。
8.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，中心体(2)包括配置为容纳电气元件(100)的内部中空空间(21)。
9.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，第一翅片(3a)和第二翅片(3b)具有恒定的厚度。
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