散热器、照明装置和机动车辆的制作方法

1.本实用新型涉及散热器技术领域，具体涉及一种散热器、照明装置和机动车辆。


背景技术：

2.在适用于机动车辆的照明装置的散热器领域中，散热器的柱状结构的横截面大多被设计为圆形或矩形。不过，出于散热效率和重量等方面的考虑，散热器的柱状结构采用圆形或矩形横截面并非最划算的(cost-effective)。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型的目的在于提供一种散热器和采用这种散热器的照明装置和机动车辆，其能够至少部分地解决上述问题。
4.根据本实用新型的一方面，提供一种散热器，用于为发热部件散热，所述散热器包括可与所述发热部件接触的基板，和从所述基板延伸的多个柱状结构，所述柱状结构具有大致呈三角形的横截面。当散热器的柱状结构的横截面采用三角形时，散热效率最高，也就是说，在使用最少的散热材料的情况下，能够达到最好的散热效果。这样，可以减少散热材料的使用量，由此可以节约材料成本，并且实现散热器的轻量化。
5.在一些实施例中，所述柱状结构的横截面大致呈三角形，所述横截面大致平行于所述基板的设置有所述柱状结构的表面。
6.在一些实施例中，所述多个柱状结构的三角形横截面的至少一个顶角具有相同的朝向，所述朝向与气体流动的方向相反。如此，可以使得气体流动阻力最小，加快散热速度，提高散热效率。
7.在一些实施例中，与气流的流动方向相反地布置的所述顶角为锐角，如此，可以进一步降低气流阻力。
8.在一些实施例中，所述基板包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，第一表面可接触所述发热部件，所述柱状结构设置在所述基板的以下至少一种表面上：
9.第一表面；
10.第二表面；
11.第一表面和第二表面之外的其他表面。
12.在一些实施例中，所述柱状结构和所述基板是一体成型的单体式构件。
13.在一些实施例中，所述柱状结构和所述基板是各自独立成型的分体式构件。
14.根据本实用新型的另一方面，还提供一种照明装置，包括发热部件和上述任意一种散热器。
15.根据本实用新型的另一方面，还提供一种机动车辆，包括上述任意一种散热器或者照明装置。
附图说明
16.为了便于理解本实用新型，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本实用新型。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。
17.图1a是现有技术中的一种散热器的后视图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈圆形。图1b是图1a所示的散热器的前视图，以及散热效果的示意图。
18.图2a是现有技术中的另一种散热器的后视图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈矩形。图2b是图2a所示的散热器的前视图，以及散热效果的示意图。
19.图3a是根据本实用新型的散热器的后视图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈三角形。图3b是图3a所示的散热器的前视图，以及散热效果的示意图。
20.图4是根据本实用新型的散热器的散热原理示意图。
具体实施方式
21.在下文中参考附图来详细描述本实用新型。
22.图3a是根据本实用新型的散热器的后视图，图3b是图3a所示的散热器的前视图，以及散热效果的示意图。如图3a和3b所示，散热器1包括基板11，基板11的第一表面用于接触待散热的发热部件13，在基板11的与第一表面相反的第二表面上设置有多个柱状结构12”，其从基板11的第二表面向外延伸，并且柱状结构12”的横截面大致呈三角形，此处的横截面指的是大致平行于第二表面的截面。更具体地，柱状结构12”基本上垂直于基板11的第二表面延伸，多个柱状结构12”呈5行9列矩阵状排布。
23.在本实用新型的实施例中，采用具有大致呈三角形横截面的柱状结构12”，将更有利于散热。图4示出了这种散热器的散热原理图，图中示出了两个柱状结构12”的三角形横截面以及气体的流动方向，其中，气体的流动方向为图中竖直向上的方向，两个柱状结构12”的三角形横截面的一个顶角a具有相同的朝向，均被设置为与气体的流动方向相反，即在图中被竖直朝下布置。如此，气流沿着顶角a两侧的斜边流动时遇到的阻力将最小，气体流动速度加快，最终提高散热效率。又如图3a中的散热器1，假设气体自纸面的右侧向左侧流动，那么将每行的9个柱状结构12”的一个顶角均朝向纸面右侧布置，可以降低气体流动阻力，加快散热速度。
24.优选地，对于柱状结构的三角形横截面，与气体流动方向相反地布置的顶角为锐角，如此，可以进一步减小气体流动阻力。
25.在本实用新型的实施例中，发热部件13可以与基板11的第一表面直接接触或间接接触，例如，但不限于，发热部件13可以直接安装在基板11的第一表面上，也可以安装在印刷电路板上，而印刷电路板固定至基板11的第一表面。
26.虽然在上述示例中示出了柱状结构12”设置在与发热部件13接触的第一表面相对的第二表面上，然而本实用新型的实施例不限于此，柱状结构12”可以根据需要设置在基板11的以下至少一种表面上：
27.第一表面；
28.第二表面；
29.第一表面和第二表面之外的其他表面。
30.虽然在上述示例中示出了散热器的基板11仅包括三角形横截面的柱状结构12”，但可以理解的是，相对于现有技术，散热器的基板11只要包括三角形横截面的柱状结构12”，就可以提高散热效率并减少散热材料的使用量。另外，柱状结构12”并不一定具有严格的三角形横截面，只要大致呈三角形即可。
31.进一步地，虽然在上述示例中示出了散热器的基板11为矩形形状，柱状结构12”被排列为矩形阵列，可以理解的是，本实用新型的实施例不限于此，可以根据需求选择基板11以及柱状结构12”的排列形状。
32.可选地，柱状结构12”和基板11可以是一体成型的单体式构件。在这种情况下，柱状结构12”和基板11可以由同一种导热材料形成。
33.可选地，柱状结构12”和基板11可以是各自独立成型，然后组装而成的分体式构件。在这种情况下，柱状结构12”和基板11均由导热材料形成，并且形成柱状结构12”的材料与形成基板11的材料可以相同，也可以不同。
34.以下将通过热仿真比较本实用新型实施例的散热器与现有技术中散热器的散热效果。
35.图1a是现有技术中的散热器的构造的示意性立体图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈圆形。图1b是图1a所示的散热器的散热效果的示意图。
36.具体地，散热器1包括基板11。基板11的第一表面用于接触待散热的发热部件13，在基板11的与第一表面相反的第二表面上设置有多个柱状结构12。柱状结构12呈柱状，从基板11的第二表面向外延伸，并且柱状结构12的横截面呈圆形。更具体地，柱状结构12基本上垂直于基板11的第二表面延伸。多个柱状结构12可以呈矩阵状排布。
37.如图1a所示，基板11尺寸大约为：长62.2mm，宽32mm，厚4mm。在基板11上均匀地分布有9行、5列，共计45个柱状结构12。相邻的柱状结构12的中心的间距为7mm。每个柱状结构12的高度(即，从基板11的与第二表面伸出的长度)为13mm。基板11和各个柱状结构12的总体积为12.1cm3。
38.如图1b所示，发热部件13设置在基板11的第一表面的几何中心处并且接触第一表面。在发热部件13的发热功率为5w，环境温度为25℃的情况下，基板11上的最高温度约为89.05℃。
39.图2a是现有技术中的散热器的构造的示意性立体图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈矩形。图2b是图2a所示的散热器的散热效果的示意图。
40.如图2a所示，基板11的尺寸、柱状结构12’的高度(即，从基板11的与第二表面伸出的长度)、数量和排布方式均与图1a中的情况相同。每个柱状结构12’的矩形横截面的尺寸为：长3mm，宽2.5mm。因此，基板11和各个柱状结构12’的总体积为12.4cm3。
41.如图2b所示，发热部件13设置在基板11的第一表面的几何中心处并且接触第一表面。与图1b所示的情况类似地，在发热部件13的发热功率为5w，环境温度为25℃的情况下，基板11上的最高温度约为87.79℃。
42.图3a是根据本实用新型的散热器的构造的示意性立体图，其中，散热器的柱状结构的横截面呈三角形。图3b是图3a所示的散热器的散热效果的示意图。
43.如图3a所示，基板11的尺寸、柱状结构12”的高度(即，从基板11的与第二表面伸出的长度)、数量和排布方式均与图1a中的情况相同。柱状结构12”的横截面呈三角形。在图2a
所示的实施例中，柱状结构12”的横截面呈三角形，该三角形的底边长为2.5mm并且高为3.05mm。因此，基板11和各个柱状结构12”的总体积为10.5cm3。
44.如图3b所示，发热部件13设置在基板11的第一表面的几何中心处并且接触第一表面。在发热部件13的发热功率为5w，环境温度为25℃的情况下，基板11上的最高温度约为86.98℃。
45.以上结果如下表所示：
[0046][0047]
由此可见，当散热器的柱状结构的横截面采用三角形时，散热效率最高，其原理在于，三角形横截面相对于圆形横截面和矩形横截面，对气流的阻力更小。也就是说，在使用最少的散热材料的情况下，能够达到最好的散热效果。这样，可以减少散热材料的使用量，由此可以节约材料成本，并且实现散热器的轻量化。
[0048]
本实用新型还提供一种照明装置。照明装置包括发热部件13和上述散热器1。述
[0049]
本实用新型还提供一种机动车辆，包括上述散热器或者照明装置。
[0050]
虽然在上文中参考具体的实施例对本实用新型的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明，但是应当理解的是，上述实施例仅是示例性的，而不是限制性的。在本实用新型的实质精神和原则之内，本领域的技术人员做出的任何修改、等同替换、改进均被包含在本实用新型的保护范围之内。