CN107923607A - 散热器、照明设备和用于制造散热器的方法 - Google Patents
散热器、照明设备和用于制造散热器的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107923607A CN107923607A CN201680045701.4A CN201680045701A CN107923607A CN 107923607 A CN107923607 A CN 107923607A CN 201680045701 A CN201680045701 A CN 201680045701A CN 107923607 A CN107923607 A CN 107923607A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fin
- plate
- radiator
- heat
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/71—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements
- F21V29/713—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements in direct thermal and mechanical contact of each other to form a single system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
- F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
- F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/06—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being attachable to the element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2101/00—Point-like light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
- F28D2021/0029—Heat sinks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2215/00—Fins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
- F28F2255/08—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes pressed; stamped; deep-drawn
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/12—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
- H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
一种鳍状散热器(1),包含N个鳍状散热器板(3)的堆叠。该N个鳍状散热器板包含在底板(3b)之上的顶板(3a)和可选择地至少一个夹层板(3c)。底板(3b)、顶板(3a)和夹层板(3c)包含热消散鳍(9)和开口(7)。鳍(9)弯曲离开板(3)的平面。底板(3b)和夹层板(3c)的鳍(9)在与顶板(3a)的鳍(9a)相同的方向上延伸穿过顶板(3a)中的开口(7a)。
Description
技术领域
本发明涉及一种鳍状散热器,其包含从散热器板切割得到并且从所述板的平面弯曲离开的鳍。本发明进一步涉及一种包含这种散热器的照明设备以及一种用于制造这种散热器的方法。
背景技术
鳍状散热器用于冷却应用以扩大冷却表面。鳍状散热器经常由锻造、铸造、压铸或者挤压成形而制造。这些制造方法受允许材料流动的最小鳍厚度以及用于压具和模具的大小的最大基体尺寸束缚。另外,增强散热材料的“流动性”通常以热导率为代价,因此压铸、挤压成形和锻造合金典型地具有较低热导率。有利的是,具有紧密堆叠的高和薄的鳍以在小体积和小重量时具有大冷却表面,但是这在锻造、铸造、压铸或者挤压成形中难于实现,并且因此导致增加的成本。这个问题的一个解决方案是从平板切割得到鳍,并且例如通过压缩、焊接或者钎焊将板的对接端结合至底板。平板鳍到散热器基体的对接端接头在机械上和热学上都是弱点。热和力两者必须穿过由在鳍和底板之间的对接接头提供的小接触区域。热流被该小区域中不太理想的接触严重地妥协。为了获得良好热接触需要附加的昂贵处理,并且因此成本增加以确保所述良好热接触。例如通过处理引起的接头的机械失效使热功能受妥协。较薄的鳍具有较小的对接区域并且是更加易碎的。因此,另外,在一成本处并且对于某一最小鳍厚度实现良好质量对接接头的制造。
可替换地,还已知的是,通过从平板切割和弯曲得到鳍,可以制作鳍状表面。这种散热器描述于开篇段落并且例如从EP0779658A2已知。这避免了需要材料流以原位制作鳍的缺点。然而,这种已知散热器涉及下列缺点:它的热冷却功能是相对地低的并且它仅仅可以适合应用于鳍高度小于鳍距离的低纵横比鳍状表面。
发明内容
本发明的目的是提供一种如在开篇段落中描述的类型的散热器,其中至少一个所述缺点被抵消或者避免。另外,提供一种鳍状散热器,其包含N个散热器板的堆叠,该N个散热器板包含底板和顶板,每个板包含在第一边缘部件上弯曲离开散热器板的平面的热消散鳍和具有开口的基体部件,其中顶板的基体部件是在底板的基体部件之上并且其中底板的鳍弯曲和延伸穿过顶板中的开口并且在顶板的相同侧,鳍状散热器进一步包含散热器基体,散热器板安装在该散热器基体上,其中每个散热器板具有厚度T并且散热器基体包含轮廓台阶,轮廓台阶具有根据下列关系的轮廓大小Ps
Ps=O/N,其中
O是顶散热器板的基体部件中两个毗邻第一边缘之间的横切第一边缘的距离,并且Ps是在横切第一边缘的方向上沿着顶散热器板的基体部件的平面P测量,每个台阶具有基本上等于所述厚度T的高度H。通过本发明散热器,解决了已知模压和弯曲板散热器的良好热功能所要求的矛盾参数的问题,即,对于热功能而言,鳍高度必须是大的,但是对于鳍的紧密堆积,鳍高度必须是小的。本发明基于下列理解:在许多情况中,鳍的热功能由它的面积限制并且不由它的内部热传导限制,因此通过在堆叠板的接触界面之间引入界面阻力而增加传导阻力将不是问题。通过将鳍弯曲离开基体板而消除薄弱的对接接头,因此避免了内在的机械和热弱点。另外,与对接接头的面积相比,在基体部件之间的接触面积是大的,因此经由热传导从基体部件到鳍中的热输送高得多。通过具有满足在权利要求中列出的条件的台阶状轮廓的散热器基体,在散热器基体和堆叠板的底表面之间的不良热传导(空气)袋的存在被降低并且穿透平面阻力Rth被降低。另外,利用本发明散热器解决了下列矛盾:鳍必须是厚的从而具有用于经由热传导从基体部件到鳍中的良好热输送的稳健接触面积,并且对于有利的低重量和体积,鳍必须是薄的以便具有良好热功能。对于在顶板的相同侧延伸的鳍,非常方便的是,所述鳍布置成或多或少地或者严格地平行并且在基本上相同方向上延伸。可替换地,还可能具有所述布置,其例如具有一个中间板和两个或者更多个外部板,鳍延伸到两个方向。根据本发明的鳍状散热器通常可应用于电子产品的(被动)冷却,或者更特定地用于电子产品的冷却,或者甚至更特定地用于诸如灯、灯具和投影机的照明设备。
鳍状散热器的一实施例特征在于:对于每个鳍状散热器板,热消散鳍具有一周界,该周界包含第一边界部件,所述鳍在除了所述第一边界部件外的所述周界上从基体部件切割得到。至少两个散热器板的组合布置使得可能以相对简单和容易的方式制造鳍状散热器,其中鳍高度小于鳍距离。每个散热器板在它基体部件中可以包含多于一个鳍和/或多于一个开口,例如两个、三个、四个、五个、六个或者多达六十个鳍和一个开口或者若干开口。可替换地,每个散热器板的开口的数目等于每个散热器板的鳍的数目,例如每个散热器板的鳍/开口的所述数目是一个、两个、三个、四个、五个、六个、八个、十个、十二个或者多达千个。
N代表鳍状散热器板的数目,当N是三个或者更大时,鳍状散热器包含位于顶板和底板之间的N-2个夹层板。每个夹层板的鳍或者多个鳍延伸穿过顶板的各自开口。通过散热器板的数目,可以容易地控制鳍高度和鳍密度之间的比例,并且因此可以容易地影响冷却能力。N的传统数目是在2到15的范围中,优选地N是在3到8的范围中,因为然后鳍之间的间隔以及热传递必须穿过其而发生的堆叠板的基体部件之间的边界的数目是很平衡的比例。外部板的外表面之间(例如顶板的顶部和底板的底部之间)的热阻也称为穿透平面阻力Rth。高的穿透平面Rth经常主要由热传递必须穿过其而发生的堆叠板的基体部件之间的空气袋和不良热传导空气层积累。经常,鳍状散热器具有鳍,每个鳍具有一表面面积,该表面面积的大小基本上等于由所述各自鳍的第一边缘形成边界的开口的大小。由于鳍从板的基体部件冲压得到,并且随后弯曲离开所述基体部件的平面,鳍和开口两者同时地获得,鳍和开口两者具有基本上相同大小。可替换地,也可能冲压得到一开口,该开口略微大于弯曲的鳍(在所冲压的鳍周界和所冲压的开口周界之间的材料变成废料),这使得弯曲离开平面加工稍微更容易,并且使得可以更容易堆叠鳍板。同样地,也可能省略在鳍板的一个侧上的横切第一边缘的长板边缘,从而使得与竖直堆叠相反的侧向组装成为可能。可替换地,可能冲压/切割得到多个鳍,接着将鳍弯曲离开基体部件的平面,并且其中所冲压和弯曲的鳍共同具有与通过弯曲所述多个鳍形成的一个开口相同的面积。可替换地,也可能在边缘1的纵向方向上切割和弯曲多个鳍。如果堆叠在彼此之上,鳍组装是通常称为交叉剪切鳍的形状。交叉剪切鳍已知在某些条件中是有利的,例如因为它们对于空气流是更加易进入的。可替换地,然后也可能将多个基体板相互毗邻地安放并且将多个顶板相互毗邻地安放,但是重叠鳍板的第一层。散热器板的这种“重叠铺瓦”使得可以从多个较小单元形成非常大的散热器面积,而不遭受压力机能力或者模具尺寸中的限制。
存在影响或者控制鳍状散热器的冷却性质的若干方式,例如鳍高度、鳍厚度、鳍距离、堆叠中的板的数目、材料和表面处理(包括无表面处理)。例如,散热器的材料可以被改变,其通常由例如铜或者铝的金属制成,但是可替换地耐热和热传导塑料或者不同材料的组合(例如层压在铝或者铜箔上的石墨)是可能的。影响鳍状散热器的冷却性质的方式中的另一个示例是通过调整毗邻鳍之间的距离或者间隔,或者鳍弯曲离开平面的角度在横切第一边缘的方向上变化,例如外部鳍弯曲离开平面的程度小于中央鳍,即外部鳍与平面形成的角比中央鳍更锐,例如中央鳍基本上垂直于所述平面延伸。也可能的是,鳍在横切第一边缘的方向上近似等距地间隔分开。特别地,散热器板的鳍由根据下列关系的间隔S而间隔分开
S=O/N,其中
O是顶散热器板的基体部件中两个毗邻第一边缘之间的横切第一边缘的距离,并且S是在横切第一边缘的方向上沿着顶散热器板的基体部件的平面测量。
可替换地或者附加地,散热器板的堆叠中的台阶状袋可以用适当地软的(热)界面材料(例如,具有陶瓷颗粒的热间隙填料)填充。散热器板的基体部件之间的不良热传导空气层也贡献了不期望的高热阻。作为由堆叠板(中的开口)形成的袋中的台阶状插入件或者间隙填料材料的另外方案或可替换方案,鳍状散热器的散热器板用它们的基体部件彼此邻接,并且优选地在永久压缩力下彼此邻接。堆叠的散热器板可以利用金属紧固件(例如,利用螺钉、铆钉,或者利用施加压缩力的弹性夹具)相互机械地结合,这将进一步降低堆叠的穿透平面阻力。再进一步可替换地或者附加地,堆叠的散热器板可以直接相互地结合,例如通过直接金属结合(例如通过纳米反应箔或者直接铜结合),或者通过使用金属或者非金属界面层(例如焊接或者钎焊,或者使用热脂或者相似的界面材料)。表1示出底板的一些设计变化(具有或者不具有台阶状轮廓,以及散热器板的接触表面具有或者不具有热界面)对由计算机模拟所计算的散热器基体的底部和环境空气之间的热阻(Rth)的影响。
实施例 | 基体 | 界面 | 单位为K/W的Rth |
1 | 有轮廓的 | 结合的 | 0.4 |
2 | 平的 | 结合的 | 0.5 |
3 | 有轮廓的 | 干燥的 | 0.5 |
4 | 平的 | 干燥的 | 0.6 |
表1.各种散热器实施例的计算的Rth。
在鳍状散热器的一实施例中,开口具有开放侧。另外,散热器板的基体部件的一个纵向侧带被移除。因此得到具有开放侧的开口,当一个散热器板中所有开口的纵向带在相同侧被移除时,经由所述开口使得多个散热器板的堆叠和侧向组装成为可能。
在鳍状散热器的一实施例中,散热器板包含鳍和开口的多个平行排,开口的平行排由各自纵向中央带分开。通过将毗连的散热器板相互彼此邻接地放置或者铺瓦成排或者矩阵布置,并且通过将另外散热器板堆叠在所述布置的散热器板之上使得该另外散热器板部分地重叠所述布置的散热器(heat ink)板的至少两个,可以由若干初级散热器板创建组合散热器,所述组合散热器板具有比初级散热器板的大小更大的大小。如可以容易地设想到,更多散热器板可以以这种方式用于创建甚至更大的组合散热器板。
本发明进一步涉及一种照明设备,其包含根据本发明的鳍状散热器。适当地可以包含根据本发明的散热器的照明设备是灯,例如LED灯,例如LED改型紧凑型卤素灯。可替换地,照明设备可以是灯具,例如LED灯具、高功率(LED)灯具、或者用于体育和区域照明的灯具。再另外可替换地,照明设备可以是投影仪,诸如包含光源(诸如激光或者多个LED)的投影机。公知的是,热消散对于包含高功率LED灯的设备是重要的,LED管芯或者板上芯片(COB)LED可以然后适当地安装在根据本发明的鳍状散热器的底板上,即,安装在与底板的背离鳍的表面对立的表面上。可替换地,安放在合适距离处的附加鳍可以在位于光源侧的表面处围绕光源安放。
本发明进一步涉及一种制造鳍状散热器的方法。该方法包含下列步骤:
通过下述制造鳍状散热器板:
在除了鳍的周界的第一边缘部件外的周界上,从散热器板的基体部件切割得到热消散鳍,
在所述第一边缘部件上将所述鳍弯曲离开所述基体部件的平面,因此在散热器板的所述基体部件中生成开口,
将所述鳍状散热器板中的两个以堆叠方式布置在底板和顶板的布置中,使得底板和顶板的鳍延伸远离底板,并且底板的鳍延伸穿过顶板中的所述开口。可替换地,也可能具有所述布置,其具有一个中间板和两个或者更多个外部板,鳍延伸到两个方向。附加地,鳍可以机械地彼此链接以提供散热器的增加的机械稳定性。
附图说明
本发明现在将借助示意图被进一步阐述,在示意图中一些部件的尺寸为了清楚起见而可以被放大。附图旨在示出发明的原理并且绝非旨在将发明限制于所给出的实施例。在实施例中所给出的某些部件(例如鳍、开口和堆叠散热器板)的数目可以是更少或者更多。在附图中:
图1示出根据现有技术的鳍状散热器板的透视图;
图2a示出将在根据本发明的鳍状散热器的第一实施例中使用的单个散热器板的透视图,其具有如在图2c中所示出的堆叠散热器板;
图2b示出组装堆叠散热器的中间阶段;
图3示出根据本发明的鳍状散热器的第二实施例;
图4a示出根据本发明的散热器的具有台阶状轮廓的基体;
图4b示出根据本发明的鳍状散热器的第三实施例的截面视图,该鳍状散热器具有图4a的基体;
图5示出根据本发明的鳍状散热器的第四实施例的透视图。
图6a示出具有多排鳍的散热器板的一实施例;
图6b示出包含两个堆叠的图6a的鳍板的散热器;
图6c示出通过图6a的散热器板的重叠铺瓦构造更大散热器;
图7示出具有比开口小的鳍的散热器板的一实施例;
图8示出一个纵向侧带被移除的散热器板的一实施例;
图9a示出在照明设备应用中的一实施例,鳍相对于光源位于散热器的对立侧,并且
图9b示出一实施例,鳍和光源位于散热器的相同侧并且鳍相对于光源位于散热器的对立侧。
具体实施方式
图1示出根据现有技术的模压的鳍状散热器1的透视图。散热器包含仅仅一个散热器板3板,所述板具有基体部件5,其具有四个开口7和相同大小的四个鳍9。从每个开口,沿着每个鳍的周界11的三个侧10已经冲压形成一个矩形鳍。该周界的第一边缘13维持未冲压并且每个鳍在所述第一边缘上弯曲离开基体部件的平面P从而以锐角延伸至所述平面。这种已知散热器涉及下列缺点:它的热冷却功能是相对低的,并且它可以仅仅适合应用于低纵横比的鳍状表面(其中鳍高度小于鳍距离)。
图2a示出在根据本发明的鳍状散热器的第一实施例中使用的单个散热器板3的透视图。图2a中示出的单个散热器板非常类似于已知鳍状散热器,即,所述板具有基体部件5,其具有五个开口7和相同大小的五个鳍9。从每个开口,沿着每个鳍的周界11的三侧已经冲压形成一个矩形鳍。周界11的第一边缘13维持未冲压并且每个鳍在所述第一边缘上弯曲离开基体部件的平面P从而基本上横切所述平面P延伸。鳍具有130*50mm的大小,并且从1mm厚的150*300mm的阳极化铝板冲压形成,基体中两个毗邻第一边缘之间的、在垂直于所述第一边缘的方向上的距离O是鳍的尺寸加上桥基体部件14的宽度,在图中该距离为60mm。在此单个散热器板上的鳍也具有60mm的相互等距间隔。这意味着位于两个毗邻鳍之间的基体部分,即桥部件14,在垂直于第一边缘的方向上具有10mm的大小(宽度)。
图2b示出组装散热器1的第一实施例的堆叠配置的中间阶段,底板3b的鳍9b和中间板3c板的鳍9c的突出穿过顶板3a中的开口7a和中间板3c的开口7c。
图2c示出根据本发明的鳍状散热器1的第一实施例的经组装阶段并且包含N个图2a的散热器板3的堆叠配置,其中N=4。该堆叠包含顶板3a、底板3b和位于所述顶板和底板之间的两个夹层板3c。在顶板下面的板的鳍9b、9c全部延伸穿过顶板中的开口7a,底板的鳍9b延伸穿过夹层板中的开口7c和顶板中的开口。简而言之,较下面板的鳍延伸到在所述较下面板之上的板的开口。另外,鳍全部是等距间隔的(即,在横切第一边缘13的方向上,间隔S为O/N=60mm/4=15mm),并且全部从基体部件5基本上在相同方向上并且在顶板的相同侧延伸。
图3示出根据本发明的鳍状散热器1的第二实施例,该鳍状散热器包含三个散热器板3的堆叠。每个散热器板包含开口7和鳍9,该开口7和鳍9各自布置成两个平行排17。鳍的第一边缘13(其也形成鳍的基体)以距离Db等距地布置。然而,鳍从基体部件5延伸的角度α逐渐地从对于中央鳍8c的α=90°,经由中间鳍8b,减小至最外部鳍8a,该最外部鳍以α≈60°延伸。在图3的实施例中,鳍的顶边缘15之间的距离Dt平均大于在它们第一边缘13处的鳍的距离Db,即,鳍之间的距离从鳍的第一边缘朝向顶边缘变宽)。图中的散热器由耐高温和热传导塑料或者聚合物(例如coolpoly®、聚苯硫醚(PPS)或包含40%石墨的Vespel-SP22®)制成。
图4a示出散热器基体21,其具有台阶状轮廓20。台阶状轮廓包含轮廓台阶19。图4b示出根据本发明的鳍状散热器1的第三实施例的横截图并且包含N个散热器板3a-c的堆叠配置,其中N=4。该堆叠包含顶板3a、底板3b和位于所述顶板和底板之间的两个夹层板3c。在顶板9a下面的板的鳍9b、9c全部延伸到在所述较下面板之上的板的全部开口7a、7c。散热器的散热器基体21包含轮廓台阶19,该轮廓台阶具有根据下列关系的轮廓大小Ps:
Ps=O/N,其中
O是顶散热器板3a的基体部件中两个毗邻第一边缘13之间的横切第一边缘的距离,并且Ps是沿着顶散热器板的基体部件的平面、在横切第一边缘的方向上测量。散热器板具有厚度T并且基体部件5和鳍9也具有厚度T。每个轮廓台阶19具有高度H,其基本上等于所述厚度T。在散热器基体和散热器板之间,热传导填料材料24被提供以降低穿透平面阻力Rth。
图5示出将在根据本发明的鳍状散热器的第四实施例中使用的单个散热器板3的实施例的透视图。单个散热器板具有基体部件5,其具有四个开口7和八个鳍9。每个开口7由侧带6a等形成边界。从每个开口,沿着每个鳍的周界11的三侧已经冲压形成两个矩形的相邻的鳍9e、9f。相邻的两个鳍共同具有与开口的大小相同的大小。周界11的第一边缘13维持未冲压的并且每个鳍在所述第一边缘上弯曲离开基体部件的平面P从而以特定角度α或者β延伸到所述平面。鳍9e与基体部件5成角度α延伸,α≈75°,并且鳍9f与基体部件5成角度 β延伸,β≈105°。
图6a示出具有鳍9和开口7的多个平行排的单个散热器板3,所述散热器板可以用作初级散热器板(将在下文讨论)。两个相邻鳍9e、9f各自具有分别的开口7e、7f。每个开口具有由纵向侧带6a和中央带6b等形成边界的周界11。所述开口7e、7f由纵向中央带6b分开。
图6b示出两个图6a的散热器板3的堆叠。在图6b中,两个板堆叠使得它们大约最大地重叠,即,它们几乎“完全”重叠。在图6c中示出图6a的散热器板3的铺瓦和另一堆叠。示出的是,四个毗连散热器板3p放置成或者铺瓦成彼此相互对接的二乘二矩阵布置。第五散热器板3q堆叠在所述四个散热器板3p之上并且使得与所述四个散热器板的每个部分地重叠。仅仅对于一个散热器板3q示出重叠,但是可以容易设想到,更多散热器板可以以这种方式被使用从而创建甚至更大的组合散热器板。因此,组合散热器板可以由若干初级散热器板创建,所述组合散热器板具有比初级散热器板的大小更大的大小。
图7示出散热器板3的另一实施例,其中鳍9小于开口7。在此特定实施例中,鳍从第一边缘13渐缩至顶边缘15,从而导致一些浪费部件99,但是也导致下列优势:鳍可以更加容易地弯曲离开散热器板的基体部件5的平面P以及有利于堆叠多个散热器板。
图8示出根据本发明的散热器板3的一实施例,其中散热器板的基体部件5的一个纵向侧带6a(以虚线指示)被移除。因此,获得具有开方侧28的开口7并且使得能够侧向组装和堆叠多个散热器板。
图9a示出根据本发明的散热器1的一实施例,该散热器安装和应用于照明设备29。在照明设备中,散热器的鳍9相对于光源25定位于散热器基体21的对立侧。在图9a中,照明设备是根据本发明的LED灯,其包含安装在散热器基体上的LED光源25。如图9a中所示的相似构造可以应用于LED灯具。鳍状散热器板3牢固地相互附着并且经由螺钉27附着至基体21,从而导致在散热器基体21和毗邻堆叠散热器板3的基体部件5之间的增加的(热)接触,因此进一步降低Rth。
图9b示出LED灯29的相似实施例,该LED灯由铜金属叠层石墨片制作,并且具有散热器1的可替换配置,即,散热器具有在LED光源侧上的附加散热器板3,从而创建具有鳍9y和鳍9x的鳍状堆叠散热器,鳍9y在LED光源安装于其上的那侧延伸远离散热器基体21,并且在与其对立(垂直)方向上,鳍9x在散热器基体的背离LED光源的那侧延伸远离LED光源。另外,在散热器基体的背离光源的那侧的八个鳍9x通过槽板30(例如铝板)而相互机械地连接,从而增加鳍封装的机械稳定性。
Claims (15)
1. 鳍状散热器,包含N个散热器板的堆叠,该N个散热器板包含底板和顶板,每个板包含在第一边缘部件上弯曲离开散热器板的平面的热消散鳍和具有开口的基体部件,其中该顶板的该基体部件在该底板的该基体部件之上并且其中该底板的鳍弯曲和延伸穿过该顶板中的该开口并且在该顶板的相同侧,
该鳍状散热器进一步包含散热器基体,该散热器板安装在该散热器基体上,其中每个散热器板具有厚度T并且该散热器基体包含轮廓台阶,该轮廓台阶具有根据下列关系的轮廓大小Ps
Ps=O/N,其中
O是顶散热器板的该基体部件中两个毗邻第一边缘之间的横切该第一边缘的距离,并且Ps是在横切该第一边缘的方向上沿着顶散热器板的该基体部件的平面P测量,每个台阶具有基本上等于所述厚度T的高度H。
2.根据权利要求1所述的鳍状散热器,其中对于每个鳍状散热器板,该热消散鳍具有包含第一边缘部件的周界,所述鳍在除了所述第一边缘部件外的所述周界上从该基体部件切割得到。
3.根据权利要求1或者2所述的鳍状散热器,其中鳍状散热器板的堆叠包含夹层板,其定位于在该顶板和该底板之间,该夹层板的鳍延伸穿过该顶板的该开口。
4.根据权利要求1、2或者3所述的鳍状散热器,其中该鳍具有一表面面积,该表面面积的大小基本上等于由所述各自鳍的该第一边缘形成边界的该开口的大小。
5.根据权利要求1、2、3或者4所述的鳍状散热器,其中在横切该第一边缘的方向上的毗邻鳍之间的间隔在所述方向上逐渐改变。
6. 根据权利要求1、2、3或者4所述的鳍状散热器,其中该散热器板的该鳍由根据下列关系的间隔S而隔开:
S=O/N,其中
O是横切该第一边缘的顶散热器板的基体部件中两个毗邻第一边缘之间的距离,并且S是沿着在横切该第一边缘的方向上的该顶散热器板的该基体部件的平面测量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中该散热器板与该基体部件邻接彼此并且互相固定。
8.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中热传导填料材料被提供在散热器基体和毗邻散热器板的基体部件之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中N是在2至10的范围中,优选地N是在3至6的范围中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中通过将板弯曲以形成单个鳍而形成的该开口大于该单个鳍。
11.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中单个开口是通过将材料弯曲离开该散热器板的平面以形成多个鳍而形成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的鳍状散热器,其中该散热器板包含鳍和开口的多个平行排,开口的平行排由各自纵向中央带分开。
13.照明设备,其包含根据权利要求1至12中任一项所述的鳍状散热器。
14.根据权利要求13所述的照明设备,其中该照明设备是LED灯。
15.制造鳍状散热器的方法,该方法包含步骤:
通过下述制造鳍状散热器板:
在除了鳍的周界的第一边缘部件外的所述周界上,从散热器板的基体部件切割得到热消散鳍,
在所述第一边缘部件上将所述鳍弯曲离开所述基体部件的平面,因此在该散热器板的所述基体部件中生成开口,
将所述鳍状散热器板中的两个以堆叠方式布置在底板和顶板的布置中,其中该底板的鳍延伸穿过该顶板中的所述开口,使得该底板和该顶板的该鳍在该顶板的相同侧延伸
将散热器板以堆叠方式安装在具有厚度T的散热器基体上,并且该散热器基体包含轮廓台阶,该轮廓台阶具有根据下列关系的轮廓大小Ps
Ps=O/N,其中
O是该顶散热器板的该基体部件中两个毗邻第一边缘之间的横切该第一边缘的距离,并且Ps是在横切该第一边缘的方向上沿着该顶散热器板的该基体部件的平面P测量,每个台阶具有基本上等于所述厚度T的高度H。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15179642 | 2015-08-04 | ||
EP15179642.2 | 2015-08-04 | ||
PCT/EP2016/067049 WO2017021130A1 (en) | 2015-08-04 | 2016-07-18 | Heat sink lighting device and method for manufacturing a heat sink |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107923607A true CN107923607A (zh) | 2018-04-17 |
CN107923607B CN107923607B (zh) | 2020-05-15 |
Family
ID=53879337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680045701.4A Active CN107923607B (zh) | 2015-08-04 | 2016-07-18 | 散热器、照明设备和用于制造散热器的方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10865975B2 (zh) |
EP (1) | EP3332172B1 (zh) |
CN (1) | CN107923607B (zh) |
WO (1) | WO2017021130A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111989576A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-11-24 | 泰瑞达公司 | 测试系统中的热控制 |
CN112566439A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 惠州视维新技术有限公司 | 散热器、散热器制作方法及显示装置 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018010981A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | Philips Lighting Holding B.V. | Folded sheet metal heat sink |
US11391523B2 (en) * | 2018-03-23 | 2022-07-19 | Raytheon Technologies Corporation | Asymmetric application of cooling features for a cast plate heat exchanger |
US11432056B1 (en) * | 2019-07-26 | 2022-08-30 | Acacia Communications, Inc. | Switch |
CN111207372A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-29 | 红壹佰照明有限公司 | 一种灯具光源板散热器 |
RU202817U1 (ru) * | 2020-03-13 | 2021-03-09 | Владимир Владимирович Ильин | Профиль для корпуса светильника |
EP3890184A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-06 | The Provost, Fellows, Scholars and other Members of Board of Trinity College Dublin | A heat sink and uses thereof |
USD969382S1 (en) | 2020-04-15 | 2022-11-08 | Troy-CSL Lighting Inc. | Lighting device |
USD993465S1 (en) | 2020-04-15 | 2023-07-25 | Troy-CSL Lighting Inc. | Lighting device |
US11754273B2 (en) | 2020-04-22 | 2023-09-12 | Troy-CSL Lighting Inc. | Small aperture lighting device |
US10900654B1 (en) | 2020-04-22 | 2021-01-26 | Troy-CSL Lighting Inc. | Small aperture lighting device |
JP7029009B1 (ja) * | 2021-03-09 | 2022-03-02 | 古河電気工業株式会社 | ヒートシンク |
JP2022150093A (ja) * | 2021-03-26 | 2022-10-07 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | ヒートシンク構造、及び、当該ヒートシンク構造を有する照明器具 |
CN116412384B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-09-10 | 比亚迪股份有限公司 | 一种散热器及照明装置 |
JP7202753B1 (ja) | 2022-09-12 | 2023-01-12 | NatureArchitects株式会社 | 構造体 |
JP2024039692A (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-25 | NatureArchitects株式会社 | 構造体 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1647880A (zh) * | 2004-01-28 | 2005-08-03 | 中村制作所株式会社 | 散热器及其制造方法 |
JP2008153493A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Sony Computer Entertainment Inc | 積層放熱フィン |
JP2009099740A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 筐体の冷却装置 |
CN102883585A (zh) * | 2012-08-14 | 2013-01-16 | 陕西黄河集团有限公司 | 多阶梯状散热片型封闭散热装置 |
JP2013162036A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートシンク及び照明装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980046658A (ko) | 1995-12-14 | 1998-09-15 | 윌리엄 이. 힐러 | 프레스된 열 배출부 |
US6301779B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-10-16 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Method for fabricating a heat sink having nested extended surfaces |
TW556074B (en) | 1998-12-15 | 2003-10-01 | Foxconn Prec Components Co Ltd | Heat sink and the manufacturing method thereof |
JP4355412B2 (ja) | 1999-11-26 | 2009-11-04 | 昭和電工株式会社 | ヒートシンクおよびその製造方法 |
JP2001284505A (ja) | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Sanko:Kk | ヒートシンク及びその製造方法 |
JP4464579B2 (ja) | 2001-04-27 | 2010-05-19 | 昭和電工株式会社 | フィン付伝熱体の製造方法 |
US6446709B1 (en) | 2001-11-27 | 2002-09-10 | Wuh Choung Industrial Co., Ltd. | Combination heat radiator |
JP2009026784A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 放熱部品 |
DE102009007612B4 (de) * | 2008-02-07 | 2011-02-17 | Optrex Europe Gmbh | Kühlkörper zur Abfuhr von Wärme von elektronischen Bauteilen und Verfahren zu seiner Herstellung |
WO2011016221A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | 古河スカイ株式会社 | ヒートシンク |
TWI470182B (zh) * | 2011-09-28 | 2015-01-21 | Wistron Corp | 散熱鰭片與散熱鰭片組 |
-
2016
- 2016-07-18 EP EP16739485.7A patent/EP3332172B1/en not_active Not-in-force
- 2016-07-18 CN CN201680045701.4A patent/CN107923607B/zh active Active
- 2016-07-18 WO PCT/EP2016/067049 patent/WO2017021130A1/en active Application Filing
- 2016-07-18 US US15/747,144 patent/US10865975B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1647880A (zh) * | 2004-01-28 | 2005-08-03 | 中村制作所株式会社 | 散热器及其制造方法 |
JP2008153493A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Sony Computer Entertainment Inc | 積層放熱フィン |
JP2009099740A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 筐体の冷却装置 |
JP2013162036A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートシンク及び照明装置 |
CN102883585A (zh) * | 2012-08-14 | 2013-01-16 | 陕西黄河集团有限公司 | 多阶梯状散热片型封闭散热装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111989576A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-11-24 | 泰瑞达公司 | 测试系统中的热控制 |
CN112566439A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 惠州视维新技术有限公司 | 散热器、散热器制作方法及显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017021130A1 (en) | 2017-02-09 |
CN107923607B (zh) | 2020-05-15 |
US10865975B2 (en) | 2020-12-15 |
EP3332172A1 (en) | 2018-06-13 |
EP3332172B1 (en) | 2018-12-12 |
US20180209635A1 (en) | 2018-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107923607A (zh) | 散热器、照明设备和用于制造散热器的方法 | |
CN101193531B (zh) | 散热装置 | |
US6615909B2 (en) | Corrugated matrix heat sink for cooling electronic components | |
US20150219400A1 (en) | Heat sink | |
US20070151711A1 (en) | Heat sink and method for manufacturing the same | |
US20100046168A1 (en) | Heat dissipating device | |
US20110226458A1 (en) | Modular heat sink and method for fabricating same | |
US4270604A (en) | Heat sink | |
US12048120B2 (en) | Heat dissipation tooth piece and preparation method therefor, heat dissipation apparatus and electronic device | |
US20130240195A1 (en) | Heat exchanger and method for fabricating the same | |
US20090038777A1 (en) | Heat sink and manufacturing method thereof | |
US20190242568A1 (en) | Folded sheet metal heat sink | |
US20170231116A1 (en) | Heat dissipating device | |
US9250026B2 (en) | Heat exchanger and method for fabricating the same | |
EP2284885B1 (en) | Heat-dissipating fin capable of increasing heat-dissipating area, heat sink having such heat-dissipating fins, and method for manufacturing the same | |
TWM542329U (zh) | 散熱器 | |
CN103987231B (zh) | 散热器及其制造方法 | |
TW201822618A (zh) | 折疊型散熱裝置及其製法 | |
US8418750B2 (en) | Heat exchanger radiating fin structure and heat exchanger thereof | |
TW201640068A (zh) | 散熱器及其製造方法 | |
CN210833185U (zh) | 散热器组件 | |
CN211352898U (zh) | 多维热板散热装置 | |
TWI635385B (zh) | 散熱器及其製造方法 | |
TWI524172B (zh) | 散熱模組及其製造方法 | |
TW200907279A (en) | Method and fixture for manufacturing heat dissipation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Eindhoven Patentee after: Signify Holdings Ltd. Address before: Eindhoven, the Netherlands Patentee before: PHILIPS LIGHTING HOLDING B.V. |
|
CP03 | Change of name, title or address |