CN104534321A - 一种led灯具散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED灯具散热结构，其包括LED灯；底盘，其一侧安装有所述LED灯，另一侧设有安装凹槽；散热片，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽内；夹持装置，其具有固定压板、固定螺栓和固定螺母。本发明可以确保LED灯珠每瓦散热面积达到150cm2以上，LED灯具在工作过程中，结温温升可以控制在20℃以下，可大大提高LED灯发光效率和使用寿命，使用时间甚至可达10万小时。本发明散热采用薄铝片或薄铜片作为散热筋片，结构轻便，可根据大功率集成LED灯具的需要，灵活的选择一个或多个进行安装使用，可广泛的应用于路灯、庭院灯、隧道灯、室内灯等各种LED灯具结构，从而有效满足其散热需求。

Description

一种LED灯具散热结构
技术领域
本发明及LED灯具散热技术领域，特别涉及一种LED灯的散热结构。
背景技术
LED作为新一代绿色光源，具有低电压驱动、省电、寿命长、耐震动、故障少、响应速度快、亮度高、视角大、可视距离远、冷光源等优点，被广泛应用于照明行业。LED光源分为单珠和集成珠两类，而集成珠可以大大提高功率密度，占用面积小而紧凑，安装简单方便，成本又低，是今后发展的重点。
但是，LED灯具有一个很大的瓶颈，那就是不耐温，工作状态的温度超过60℃，就会迅速产生光衰现象，其寿命会大大缩短。在全球气温越来越高的趋势下，很多地方在盛夏的气温已经超过了40℃，如果LED灯具的温升超过20℃，那在使用状态的温度就超过了60℃，而要将温升降至20℃以下不是一件容易的事，许多产品设计不得不将LED灯具，尤其是路灯的灯壳加大体积，同时将散热筋片加多加高，但不论是整体压铸灯壳或挤压灯壳都不可能将体积加到很大，散热筋片加到很高，因此即使在这方面尽量提高设计要求，还是达不到LED单珠尤其是今后将大力发展的集成珠的散热需求。而本专利由于采用薄铝片或薄铜片作为散热筋片，可以按LED集成珠的功率大小配以不同的高度，从50～300mm都能简单制作，确保LED灯珠每瓦散热面积达到150cm2以上，从而真正攻克了LED灯具尤其是路灯的散热难题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种LED灯具散热结构，采用薄铝片或薄铜片作为散热筋片，可以按LED集成珠的功率大小对散热片的高度、厚度、散 热片间的间隙或底盘厚度进行灵活调整，确保LED灯珠每瓦散热面积达到150cm2以上，其能够有效解决LED灯具尤其是路灯的散热难题。
为实现本发明的这些目的和其他优点，提供了一种LED灯具散热结构，包括LED灯；底盘，其一侧安装有所述LED灯，另一侧设有安装凹槽；散热片，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽内。
随着所述散热片高度的增加或厚度的减小，会造成整个散热结构的不稳定性，所以所述LED灯具散热机构还设置有夹持装置，其具有固定压板、固定螺栓和固定螺母，所述固定压板安放在所述散热片的上端，所述固定螺栓沿所述底盘的中轴线，一端垂直固定于所述底盘上，另一端穿过所述固定压板中心位置开设的圆孔，与所述固定螺母通过螺纹进行固定。
所述安装凹槽的开口处开设有圆状导斜面，有助于散热片的插入，所述安装凹槽横截面大小沿所述凹槽底部向所述凹槽顶部递增，所述安装凹槽的侧壁与所述散热片的夹角为1°～3°，以利于散热片能更平滑且容易地的进入安装凹槽。
为了进一步对散热片进行固定，所述安装凹槽的内侧壁中部还可以设置有弧状或其他形状的凸块，以卡持住散热片，进一步对散热片进行固定。
所述散热片为铝片或铜片，所述底盘为铝底板，所述散热片以所述中轴线为中心呈平行直条式、同心圆式或螺旋式紧配结合于所述底盘。
所述散热片下侧边与所述安装凹槽间还填充有导热膏，以排除高热阻的空气，提高所述底盘和所述散热片之间的导热效果。
从散热效果、成本和重量角度综合考虑，所述散热片的厚度为0.3～2mm，所述散热片的高度相同，所述散热片的高度为50～300mm。所述底盘的厚度为2～5mm，所述散热片间的间隙为5～10mm。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
(1)本发明可以确保LED灯珠每瓦散热面积达到150cm2以上，LED灯具在工作过程中，结温温升可以控制在20℃以下，可大大提高LED灯发光效率和使用寿命，使用时间甚至可达10万小时；
(2)本发明散热采用薄铝片或薄铜片作为散热筋片，结构轻便，可根据大功率集成LED灯具的需要，灵活的选择一个或多个进行安装使用；
(3)本发明结构精简合理，生产设备要求低，组装简易，设计灵活，可广泛的应用于路灯、庭院灯、隧道灯、室内灯等各种LED灯具结构，从而有效满足其散热需求。
附图说明
图1为本发明中的散热片与底盘装配结构的剖面图；
图2为图1中的A部底盘安装凹槽的放大图；
图3为本发明实施例1中的平行直条式LED灯具散热结构的侧视图；
图4为本发明实施例1中的平行直条式LED灯具散热结构的俯视图；
图5为本发明实施例1中的平行直条式LED灯具散热结构在室内LED灯具中使用的结构示意图；
图6为本发明实施例2中的同心圆式LED灯具散热结构的侧视图；
图7为本发明实施例2中的同心圆式LED灯具散热结构的俯视图；
图8为本发明实施例2中的同心圆式LED灯具散热结构在未设有散热筋片的路灯灯壳中使用的结构示意图；
图9为本发明实施例3中的螺旋式LED灯具散热结构的侧视图；
图10为本发明实施例3中的螺旋式LED灯具散热结构的俯视图；
图11为本发明实施例3中的螺旋式LED灯具散热结构在散热筋片和灯壳一体化结构中使用的结构示意图。
图中：1、LED灯，2、底盘，3、散热片，4、固定压板，5、固定螺栓，6、固定螺母，7、中轴线，8、安装凹槽，9、上壳体，10、下壳体，11、上壳体，12、下壳体，13、灯壳，14、散热筋片，81、圆状导斜面，82、安装凹槽侧壁，83、弧状凸块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1：
如图1～图4所示，本发明提供了一种LED灯具散热结构，其包括LED 灯1；底盘2，其一侧安装有所述LED灯1，另一侧设有安装凹槽8；散热片3，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽8内，所述LED灯具散热结构还包括夹持装置，使所述散热片3与所述底盘2紧配结合。所述夹持装置，具有固定压板4、固定螺栓5和固定螺母6，所述固定压板4安放在所述散热片3的上端，所述固定螺栓5沿所述底盘2的中轴线7，一端垂直固定于所述底盘2上，另一端穿过所述固定压板4中心位置开设的圆孔，与所述固定螺母6通过螺纹进行固定。
所述安装凹槽的开口处开设有圆状导斜面81，所述安装凹槽8横截面大小沿所述凹槽底部向所述凹槽顶部递增，所述安装凹槽的侧壁82与所述散热片3的夹角(未图示)为1°，以利于散热片3能更平滑且容易地的进入安装凹槽8。所述安装凹槽8的内侧壁中部设置有弧状凸块83，以卡持住散热片3，从而进一步对散热片3进行固定。
所述散热片3为铝片，所述底盘2为铝底板，所述散热片3以所述中轴线7为中心呈平行直条式紧配结合于所述底盘2。所述散热片3下侧边与所述安装凹槽8间还填充有导热膏，以排除高热阻的空气，提高所述底盘2和所述散热片3之间的导热效果。
所述散热片3的厚度(未图示)为0.5mm，所述底盘2的厚度(未图示)为2mm，所述散热片3间的间隙(未图示)为5mm，所述散热片3的高度(未图示)为80mm。
如图5所示，本发明在室内LED灯具中进行使用，所述灯壳由上壳体9和下壳体10组成，本发明所述LED灯具散热结构通过所述下壳体10上开设的圆孔，装配在灯壳内部，所述LED灯具散热结构和灯壳之间还填充有导热胶，LED灯1散发的热量小部分直接通过底盘2传递给导热胶，再传递给灯壳散失到外界环境中，大部分通过所述LED灯具散热结构及灯壳内空气的流动传递给灯壳散失到外界环境中。所述室内LED灯具的功率为20W，由单珠组合排列而成，在其工作过程中，每2h对其结温进行测定，16h后，系统平均结温温升为16℃。
实施例2：
如图1、图6和图7所示，本发明提供了一种LED灯具散热结构，其包 括LED灯1；底盘2，其一侧安装有所述LED灯1，另一侧设有安装凹槽8；散热片3，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽8内。所述LED灯具散热结构还包括夹持装置，使所述散热片3与所述底盘2紧配结合。所述夹持装置，具有固定压板4、固定螺栓5和固定螺母6，所述固定压板4安放在所述散热片3的上端，所述固定螺栓5沿所述底盘2的中轴线7，一端垂直固定于所述底盘2上，另一端穿过所述固定压板4中心位置开设的圆孔，与所述固定螺母6通过螺纹进行固定。
所述安装凹槽的开口处开设有圆状导斜面81，所述安装凹槽8横截面大小沿所述凹槽底部向所述凹槽顶部递增，所述安装凹槽的侧壁82与所述散热片3的夹角(未图示)为2°，以利于散热片3能更平滑且容易地的进入安装凹槽8。
所述散热片3为铜片，所述底盘2为铝底板，所述散热片3以所述中轴线7为中心呈同心圆式紧配结合于所述底盘2。所述散热片3下侧边与所述安装凹槽8间还填充有导热膏，以排除高热阻的空气，提高所述底盘2和所述散热片3之间的导热效果。
所述散热片3的厚度(未图示)为1mm，所述底盘2的厚度(未图示)为2.5mm，所述散热片3间的间隙(未图示)为7mm，所述散热片3的高度(未图示)为120mm。
如图8所示，本发明在未设有散热筋片的路灯灯壳中进行使用，根据散热需要，所述路灯灯壳中装配有两个本发明所述LED灯具散热结构，所述灯壳由上壳体11和下壳体12组成，本发明所述LED灯具散热结构分别通过所述下壳体12上开设的圆孔，装配在灯壳内部，所述LED灯具散热结构和灯壳之间还填充有导热胶，LED灯1散发的热量小部分直接通过底盘2传递给导热胶，再传递给灯壳散失到外界环境中，大部分通过所述LED灯具散热结构及灯壳内空气的流动传递给灯壳散失到外界环境中。所述路灯的功率为80W，由两个功率均为40W的集成芯片设计LED灯具组成，所述集成芯片的面积为1.5cm×1.5cm，在路灯工作过程中，每2h对其结温进行测定，16h后，系统平均结温温升为19℃。
实施例3：
如图1、图9和图10所示，本发明提供了一种LED灯具散热结构，其包括LED灯1；底盘2，其一侧安装有所述LED灯1，另一侧设有安装凹槽8；散热片3，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽8内。所述LED灯具散热结构还包括夹持装置，使所述散热片3与所述底盘2紧配结合。所述夹持装置，具有固定压板4、固定螺栓5和固定螺母6，所述固定压板4安放在所述散热片3的上端，所述固定螺栓5沿所述底盘2的中轴线7，一端垂直固定于所述底盘2上，另一端穿过所述固定压板4中心位置开设的圆孔，与所述固定螺母6通过螺纹进行固定。
所述安装凹槽的开口处开设有圆状导斜面81，所述安装凹槽8横截面大小沿所述凹槽底部向所述凹槽顶部递增，所述安装凹槽的侧壁82与所述散热片3的夹角(未图示)为3°，以利于散热片3能更平滑且容易地的进入安装凹槽8。
所述散热片3为铝片，所述底盘2为铝底板，所述散热片3以所述中轴线7为中心呈螺旋式紧配结合于所述底盘2。所述散热片3下侧边与所述安装凹槽8间还填充有导热膏，以排除高热阻的空气，提高所述底盘2和所述散热片3之间的导热效果。
所述散热片3的厚度(未图示)为2mm，所述底盘2的厚度(未图示)为3.5mm，所述散热片3间的间隙(未图示)为7.5mm，所述散热片3的高度(未图示)为250mm。
如图11所示，本发明在散热筋片和灯壳一体化结构中的使用，所述灯壳的底端设有安装凹槽8，散热片3下侧边插植于所述安装凹槽8内，并通过紧固装置紧配结合在灯壳13内表面的底端，所述灯壳13内表面的两侧面上还设有散热筋片14，所述散热筋片14和本发明散热结构与外界环境直接接触，灯壳13底端的外表面连接有LED灯1，LED灯1散发的热量一部分直接通过底盘2传递给灯壳13或通过灯壳13传递给散热筋片14散失到外界环境中，另一部分通过灯壳13传递给所述LED灯具散热结构散失到外界环境中。所述LED灯的功率是100W，为集成芯片设计，所述集成芯片的面积为2.3cm×2.3cm，在路灯工作过程中，每2h对其结温进行测定，16h后，系统平均结温温升为18℃。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种LED灯具的散热结构，其特征在于，包括：
LED灯；
底盘，其一侧安装有所述LED灯，另一侧设有安装凹槽；
散热片，其下侧边垂直插植于所述安装凹槽内；
夹持装置，其具有固定压板、固定螺栓和固定螺母，所述固定压板安放在所述散热片的上端，所述固定螺栓沿所述底盘的中轴线，一端垂直固定于所述底盘上，另一端穿过所述固定压板中心位置开设的圆孔，与所述固定螺母通过螺纹进行固定。
2.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述安装凹槽的开口处开设有圆状导斜面，所述安装凹槽横截面大小沿所述凹槽底部向所述凹槽顶部递增，所述安装凹槽的侧壁与所述散热片的夹角为1°～3°。
3.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述散热片以所述中轴线为中心呈平行直条式、同心圆式或螺旋式紧配结合于所述底盘。
4.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述散热片下侧边与所述安装凹槽间还填充有导热膏。
5.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述散热片间的间隙为5～10mm。
6.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述散热片的厚度为0.3～2mm，所述散热片的高度相同，所述散热片的高度为50～300mm。
7.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述底盘的厚度为2～5mm。
8.如权利要求1所述的LED灯具的散热结构，其特征在于，所述散热片为铝片或铜片，所述底盘为铝底板。
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