CN105135389A - 散热器及采用该散热器的发光二极管路灯 - Google Patents

Abstract

公开了散热器及采用该散热器的LED路灯。该散热器包括：位于同一水平面上的第一面板和第二面板；相对设置的第三面板和第四面板，分别与第一面板与第二面板呈一角度倾斜；以及底部面板，与第一和第二面板平行；其中第三面板、第四面板以及底部面板的内表面上均设置有若干个彼此平行并与其对应面板垂直的散热片。

Description

散热器及采用该散热器的发光二极管路灯

技术领域

本发明涉及道路照明技术，特别涉及散热器及采用该散热器的发光二极管(LED)路灯。

背景技术

近年来，随着半导体材料行业的发展，LED逐渐广泛应用于各个领域，尤其在道路照明领域倍受青睐。由于LED功率一般较小，当采用LED作为路灯光源时，需要数十颗、甚至数百颗LED才能满足路灯照明要求。

当路灯工作时，多颗LED一起会产生大量的热量。如果不能及时有效地散热，堆积的热量将使LED快速衰减，导致能耗增加并影响LED的寿命和稳定性。目前LED路灯的散热方式主要有：自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。加装风扇强制散热的系统复杂、可靠性低，而热管和回路热管散热的成本高昂。LED路灯因其户外夜间使用、体型受限较小等特点，常采用空气自然对流散热。但在空气自然对流散热方式中，如何控制散热气流的角度是一个难点。

因此，如何设计出成本低廉且散热效果佳的LED路灯成为了一种挑战。

发明内容

根据本发明的一种用于LED路灯的散热器，包括：位于同一水平面上的第一面板和第二面板；相对设置的第三面板和第四面板，分别与第一面板与第二面板呈一角度倾斜；以及底部面板，与第一和第二面板平行，其中该底部面板具有多个螺纹通孔，以将灯板安装于其下方；其中第三面板、第四面板以及底部面板的内表面上均设置有若干个彼此平行并与其对应面板垂直的散热片。

根据本发明的一种LED路灯，包括：前部壳体；后部壳体；两个模组支撑杆，位于前部壳体与后部壳体之间，连接前部壳体与后部壳体；如前所述的散热器，与两个模组支撑杆连接；以及安装于散热器之下的灯板，该灯板上设有多个LED。

本发明还提供一种LED路灯，包括：顶部外壳；连接部件，连接至顶部外壳，包括具有矩形开口的连接面板；如前所述的散热器，安装于矩形开口内；以及安装于散热器之下的灯板，该灯板上设有多个LED。

至此，为了本发明在此的详细描述可以得到更好的理解以及为了本发明对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本发明的内容。当然，本发明的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。

在这方面，在详细解释本发明的实施例之前，应当理解，本发明在它的应用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附图中示出的结构的细节和部件的配置。本发明能够具有除了描述的那些之外的实施例，并能够以不同方式实施和进行。再者，应当理解，在此采用的措辞和术语以及概要是为了描述的目的，不应认为是限制性的。

同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构和系统的基础，用于实施本发明的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本发明的实质和范围。

附图说明

通过下面的附图本领域技术人员将对本发明有更好的理解，并且更能清楚地体现出本发明的优点，附图中示出的各个部分/部件的特征结构能够进行任何适当的组合以实现本发明的目的并且不受限于附图所示出的构造：

图1示出根据本发明实施例的LED路灯100的立体示意图；

图2示出根据本发明实施例的LED路灯100的主视图；

图3示出根据本发明实施例的LED路灯100的仰视图；

图4示出根据本发明实施例的LED路灯100的局部示意图；

图5示出根据本发明实施例的模组40的立体示意图。

图6示出根据本发明实施例的模组40的侧视图；

图7示出现有的船型灯具；

图8示出根据本发明实施例的连接部件80的立体图；

图9A和9B示出连接部件80与散热器41的连接关系。

具体实施方式

下面将结合附图以具体实施例为例子详细描述本发明。但是，这些实施例不以任何方式限制本发明的范围。

如图1～4所示，根据本发明实施例的LED路灯100包括前部壳体10、挡板20_1、20_2、模组支撑杆30_1、30_2、模组40_1、40_2、后部壳体50、天线60以及灯头固定件70。

模组支撑杆30_1和30_2位于前部壳体10与后部壳体50之间，以连接前部壳体10与后部壳体50。模组支撑杆30_1和30_2与前部壳体10和后部壳体50之间可以采用螺丝连接，也可采用其他合适的连接方式，例如卡合。模组40_1和40_2安装于模组支撑杆30_1和30_2下方，其中每个模组包括散热器41以及位于散热器41之下、包括多个LED的灯板42。

挡板20_1和20_2安装于模组支撑杆30_1和30_2上方，以遮蔽所述模组40_1和40_2，防止落叶、灰尘等掉入LED路灯。如图1所示，在本实施例中，每个挡板均包括基板21与若干个条形拱状凸起结构22，该条形拱状凸起结构22与基板21之间设有散热开口23，以促进LED散热。

灯头固定件70嵌入在后部壳体50中，用于与灯杆连接并可调节LED与地面之间的角度。

进一步参照图4，模组支撑杆30_1和30_2为相对设置的L形。模组40_1和40_2安装于L形的横向突出部，相应地，挡板20_1和20_2安装于L形的顶部。在上述各组件的包围下，LED路灯内部形成一空腔，这有利于路灯内热气流的扩散，提高散热效率。

从图4还可以看到，后部壳体50中存在一密闭腔体52，用以容纳LED驱动装置。该LED驱动装置电耦接至模组40_1和40_2中的灯板以提供LED驱动信号。

天线60安装于后部壳体50之内并自后部壳体50上的开口向上探出，其电耦接至LED驱动装置，用于发射或接收通讯信号以实现LED的远程智能控制。

此外，如图3所示，在后部壳体50的下方存在一平面区域51。该区域可用于安装摄像头，以实现视频监控。将视频监控结合在LED路灯之中，可以充分利用路灯的广泛分布为智慧城市提供便利。

图5和图6分别为根据本发明的模组40的立体示意图和侧视图。灯板42大致为一矩形薄片结构。其朝向散热器41的表面上涂有由柔性塑料或橡胶制成的导热性胶体，可以使灯板42贴合散热器41，并将LED发光过程中散发的热量传导至散热器41。灯板42在远离散热器41的一面上设有多个LED。一般地，灯板42还包括罩设于LED上的透镜，该透镜由透明材料制成，将LED发出的光线投射至外界。

在本实施例中，LED平行排列。然而，本领域普通技术人员可以理解，LED的数量及分布可以依据灯板42的大小及实际需要进行设计。在其他实施例中，LED可以呈其它阵列状分布。

散热器41包括矩形面板411～421。矩形面板411和412位于同一水平面上，分别具有多个螺纹通孔(未示出)，以通过螺丝分别与模组支撑杆30_1和30_2连接。相对设置的矩形面板413和414分别与矩形面板411和412以一角度(通常大于90度)向内倾斜。相对设置的矩形面板415、416与矩形面板411、412垂直，分别连接矩形面板411与413、以及矩形面板412与414。相对设置的矩形面板417、418与矩形面板411、412平行，并分别与矩形面板413和414相连。相对设置的矩形面板419、420分别与矩形面板413、414平行，并分别将矩形面板417、418与底部面板421相连。底部矩形面板421与矩形面板411和412平行，具有多个螺纹通孔，以安装灯板42。

由图5和图6还可以看出，矩形面板413～421的内表面上均设置有若干个彼此平行并与其对应面板垂直的矩形散热片422。除此之外，矩形面板413～418上还具有多个与对应散热片垂直的条形开口423。

散热器41通常由导热金属(例如铝、铝合金、铜)通过型材工艺一体制造成形。LED产生的热量通过导热性胶体传导至各散热片，并由散热片的热传导性及较大的散热面积将热量逸散至空气中。此外，呈拱形的散热器41与前部壳体10、挡板20_1、20_2和后部壳体50共同在LED路灯内部形成完美的中空腔体，使得LED路灯内部的空气通过散热器41上的条形开口423与外部冷空气可以自由交换流动，利用空气的流动规律进行快速有效的热交换，以达到理想的散热效果，确保LED路灯的长期使用，延长了LED路灯的寿命。

在一个实施例中，散热器41采用6063铝型材挤出工艺制成，本身材料具有良好的导热性能，导热系数高，在加上侧向条形开口423的设置，热量的交换更为迅速。而且，散热器41采用铝型材挤出制成，然后通过多排锯床一次开设多个条形开口，其工序简单、易于大批量生产，且成本较低。

虽然前述LED路灯100仅包括两个模组和两个挡板，但本领域普通技术人员可以理解，根据不同的道路照明场合，可以设计不同的路灯功率，并采用不同数量的模组和挡板来加以实现。在这样的情况下，仅需调整模组支撑杆的长度，而其余部件均为标准模块，这无疑大大缩减了灯具的设计与制作成本。此外，前述实施例中散热器的具体形状与结构也并非用于限制本发明，散热器中所包含面板的数量与形状可以根据实际应用情况酌情删减或调整，只要能增大散热面积、促进散热气流流动即可。

除了用于全新道路的照明，LED路灯还常被用于道路改造以替代原有的灯种，例如高压钠灯。为了节约成本并维持旧有灯具与周边环境和建筑风格的和谐统一，一种常用的替代方式是直接将LED灯板和驱动器嵌入原有灯具内部。然而，对于原先采用的高压钠灯而言，散热并不是一个重要因素，因此原有灯具的顶部外壳通常不具有任何开口(例如图7所示的船型灯具)，以实现防尘防水。当直接将LED灯板和驱动器嵌入原有灯具内部，LED的散热成为了一个巨大的问题。

本发明的散热器不仅可以用于新型灯具，还可以与旧有灯具相结合，以解决LED的散热问题。图8示出用于连接散热器41与旧有灯具的连接部件80，图9A和9B示出连接部件80与散热器41之间的连接关系。连接部件80包括具有矩形开口82的类椭圆形连接面板81，以及与类椭圆形面板81垂直并由矩形开口82的两侧向下延伸的侧面板83_1、83_2。侧面板83_1与83_2具有多个条形开口84。侧面板83_1与83_2通常具有与散热器41的侧面相应的轮廓，其上的条形开口84与散热器上的散热片平行，并与相邻散热片之间形成的凹槽对应，以确保散热气流的自由流动。

在安装时，将散热器41放置于矩形开口82之中，并通过螺丝或其它合适的连接方式将矩形面板411、412与类椭圆形面板81连接。为了进一步强化连接强度，还可以用螺丝将散热器41与侧面板83_1与83_2连接。

连接部件80与散热器41一样，通常由导热金属制造。LED产生的热量不仅传导至散热片41，还传导至连接部件80，这无疑加强了LED的散热效果。此外，呈拱形的散热器41与原有灯具的顶部外壳共同在LED路灯内部形成中空腔体，该中空腔体与侧面板83_1与83_2上的条形开口84以及散热器41上的条形开口完美结合，使得LED路灯的内部空气与外部冷空气可以自由交换流动，进一步加快了散热速度。

本领域技术人员可以清楚地知道，面板81的形状并不局限于类椭圆形，而可以随旧有灯具的外形进行调整。此外，在一些应用中，侧面板83_1与83_2并非必需而可以被省略。

参考具体实施例，尽管本发明已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本发明范围的情况下，所属技术领域人员可作出多种改变以及多种等同物可替代其中多种部件。而且，本文中各个方面之间的技术特征、部件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个方面中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本发明的教导，在不脱离本发明本质的范围，适应特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此，本发明并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本发明所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本发明意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。

所提供的示例性的实施例使得本公开将是彻底的，并且将保护范围完全地传达给本领域技术人员。许多具体细节作为特定部件、装置的例子提出，以提供对本公开的实施例的彻底理解。对本领域技术人员来说明显的是，并不一定采用所述特定细节，示例性的实施例可以以许多不同形式实施，并且不应理解为对本公开的范围的限制。在示例性实施例中，熟知的工艺、熟知的装置结构、以及熟知的技术并未详细描述。

Claims (9)

1.一种散热器，包括：

位于同一水平面上的第一面板和第二面板；

相对设置的第三面板和第四面板，分别与第一面板与第二面板呈一角度倾斜；以及

底部面板，与第一和第二面板平行；

其中第三面板、第四面板以及底部面板的内表面上均设置有若干个彼此平行并与其对应面板垂直的散热片。

2.如权利要求1所述的散热器，其中第三面板和第四面板均具有多个与对应散热片垂直的条形开口。

3.如权利要求1所述的散热器，还包括：

相对设置的第五面板与第六面板，与第一和第二面板垂直，分别连接第一与第三面板、以及第二与第四面板；

相对设置的第七面板与第八面板，与第一和第二面板平行，分别与第三和第四面板相连；

相对设置的第九面板与第十面板，分别与第三和第四面板平行，并分别将第七和第八面板与底部面板相连。

4.一种LED路灯，包括：

前部壳体；

后部壳体；

两个模组支撑杆，位于前部壳体与后部壳体之间，连接前部壳体与后部壳体；

如权利要求1至3中任一项所述的散热器，与两个模组支撑杆连接；以及

安装于散热器之下的灯板，该灯板上设有多个LED。

5.根据权利要求4所述的LED路灯，还包括：

灯头固定件，嵌入后部壳体之中，用于与灯杆连接并调节LED路灯与地面之间的角度。

6.根据权利要求4所述的LED路灯，其中所述两个模组支撑杆为相对设置的L形，所述散热器安装于L形的横向突出部，在L形的顶部安装有挡板。

7.根据权利要求4所述的LED路灯，其中所述挡板包括基板与若干个条形拱状凸起结构，该条形拱状凸起结构与基板之间设有散热开口。

8.一种LED路灯，包括：

顶部外壳；

连接部件，连接至顶部外壳，包括具有矩形开口的连接面板；

如权利要求1至3中任一项所述的散热器，安装于矩形开口内；以及

安装于散热器之下的灯板，该灯板上设有多个LED。

9.根据权利要求8所述的LED路灯，其中连接部件还包括与连接面板垂直并由矩形开口的两侧向下延伸的第一侧面板和第二侧面板，第一和第二侧面板上均具有与相邻散热片之间形成的凹槽的位置相对应的条形开口。