CN107642696B - 用于led模组的散热器、led模组以及led灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯，其包括LED模组和托盘，所述LED模组包括散热器本体，所述散热器本体上设有贯穿散热器本体的通孔，所述散热器本体上还设有孔，所述孔与通孔相连通，所述孔的开口端暴露在所述散热器本体的侧面上；所述托盘上设有凸边，所述凸边沿所述托盘的周沿设置，所述凸边包括上表面和内表面，所述凸边的内表面相对于所述托盘的上表面呈倾斜设置，所述凸边的内表面与所述托盘的上表面围出凹槽，所述孔的开口与所述凹槽相对。其散热体积小，散热效果好，开发成本低，采用该散热器的LED模组，其体积小且散热效果好。

Description

用于LED模组的散热器、LED模组以及LED灯

技术领域

本发明属于LED照明装置的技术领域，具体地说是涉及一种模组式LED。

背景技术

LED照明因为具有节能、寿命长等优点而被广泛采用。通常对于LED灯而言，散热是较为重要的设计考量，中国发明专利公开第CN 104251476A号公开了一种具有垂直对流散热结构的LED模组，包括：光学组件、基板、LED光源、散热器，所述光学组件与基板分别与所述散热器固定连接，进一步的，还包括位于散热器一侧的散热柱，所述散热器的中心区域形成有通风口以与散热柱配合形成垂直对流散热的结构，这种方式相比狭小密闭空间内的灯具，确实具有较好的散热效果。然而，这种结构的LED模组的LED光源是分布在散热器的底面的周沿，使得该LED模组体积相对较大；此外，由于多个LED模组共享散热柱和通风口配合形成的对流结构，当LED模组数量较多时，散热效果就会大幅度减弱，即现有技术的LED模组难以满足高发光功率LED灯的散热需要。除了以上两点外，现有的LED模组尤其是一体式散热模组还存在重复使用率低、不同功率的LED需要设计不同散热器、模具开发成本大的问题。

综上所述，鉴于现有技术的LED模组存在的不足和缺陷，如何设计散热器而供LED灯源安装，以使该LED模组体积小、散热效果好并且开发成本低，是亟待本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于LED模组的散热器，其散热体积小，散热效果好，开发成本低；采用了该散热器的LED模组，其体积小且散热效果好。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种LED灯，包括LED模组和托盘，所述LED模组包括散热器本体，所述散热器本体上设有贯穿散热器本体的通孔，所述散热器本体上还设有孔，所述孔与通孔相连通，所述孔的开口端暴露在所述散热器本体的侧面上；由LED灯珠发光产生的热空气一部分经孔进入散热器本体内，而后经通孔排出，另一部分热空气直接通过通孔排出，有助于提高散热效果。所述托盘上设有凸边，所述凸边沿所述托盘的周沿设置，所述凸边包括上表面和内表面，所述凸边的内表面相对于所述托盘的上表面呈倾斜设置，所述凸边的内表面与所述托盘的上表面围出凹槽，孔的开口与该凹槽相对。由于设置了凹槽的结构，使孔的开口具有足量的空气可参与到对流散热当中，利于散热。此外，由于设置了凹槽的结构，能够保证有足量的空气，使得孔的所处位置可相对较低，使得散热器上的对流散热路径相对较长，进一步保证了散热能力，而散热体积却小。

作为优选，所述散热器本体的尾端设有阶梯面，所述阶梯面包括依次相衔接的上阶面、中肩面和下阶面，所述中肩面沿所述通孔的轴向设置。由于散热器在设置孔的基础上还采用了阶梯面的结构，这样，在对流散热过程中利于热气的散发，有效地提高了散热器的散热能力。

作为优选，所述LED模组还包括LED灯珠和连接件，所述LED灯珠固定在所述连接件上，所述连接件与散热器本体的一端固定连接，且所述连接件堵在所述通孔的端面，所述孔位于所述连接件的上方。LED灯珠所产生的热量被传递到散热器上，散热器的通孔内的空气受热升温，空气受热膨胀向上排出，由于在散热器本体上还设有孔的结构，使得外界空气经孔又不断地补充到通孔内，借此，散热器通过烟囱效应，形成了对流散热。

作为优选，所述LED灯珠分别与散热器上的通孔相对应。每个LED灯珠的热量都能有独立的散热通道散热，相比多个LED灯珠共用散热通道，散热效果明显提高。

作为优选，所述连接件上固定有反光罩，可以大大提高LED灯珠的光的利用率，使LED灯珠的效率大大提高。所述连接件上设有通道，所述通道具有相连通的径向段和轴向段，二者相连通，可用来排出热量。

作为优选，所述托盘上还设有装配孔，所述装配孔供LED模组插入而使LED灯珠暴露出来。

作为优选，所述装配孔设有多个，每一个所述装配孔上安装有一个LED模组。装配孔用于安装LED模组，借助装配孔的结构来支撑LED模组。

作为优选，所述托盘上固定有塑灯壳，所述塑灯壳的顶部固定有灯头。

作为优选，所述LED模组以塑灯壳为中心成环状分布。

作为优选，所述LED模组的轴线平行于所述塑灯壳的轴线。采用这种结构，利于热空气从下向上排出，提高散热效率。

作为优选，所述LED模组成内、外圈形式分布，位于内圈上的相邻两个LED模组与位于外圈上的相邻两个LED模组围出间隙。这些间隙可加速散热，提高散热效果；采用内外两层的LED模组结构，并且内圈的高度比外圈高，不但可以减少外圈散热器本体对内圈散热器本体的散热效果的影响，利于整体散热，还可以节约能源。

作为优选，包括若干组LED模组组合，每一组LED模组组合包括三个LED模组，这三个LED模组组成三角形分布且两两相贴，所述同一组的三个LED模组中的每一个LED模组中的外侧面设有凹槽，凹槽沿着LED模组的轴向设置，三个凹槽成两两相衔接而围出空腔。该空腔的上下两个端口为敞开口，如此，利用了三个LED模组形成一附加的对流散热结构，提升了LED模组中的散热器散热能力。

作为优选，所述散热器本体的进气端与出气端的内径一致。保证散热均匀，更易于将热空气从下向上排出。

作为优选，所述孔的延伸方向与通孔的延伸方向之间具有夹角。具有加速散热的效果。优选的，所述孔的延伸方向与通孔的延伸方向相互大体垂直。这样设计使得孔与通孔构成的第二道散热通道与通孔构成的第一道散热通道相互配合，大大提高了散热效果。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的散热器其一端用于安装连接件及LED灯珠，由于还设有孔的结构，借助该孔使外界空气经孔不断地补充到通孔内，借此，该散热器形成了对流散热；而且，散热器的另一端设有阶梯面，更好的提高散热效果；同时，通过在一个LED灯珠对应一个散热器的方式，更好的提高了散热效果；另外，多个LED灯珠集中设置于托盘的中央位置，大大降低了散热体积；最后，通过组合式的LED模组，可根据不同的功率要求仅开发一套模具；采用本发明结构的散热器具有散热体积小、散热效果好、加工成本低的优点。

本发明的LED模组及LED灯也采用了上述结构的散热器，使得其具有散热体积小、散热效果好、加工成本低等特点。

附图说明

图1是本发明的LED灯的一实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的LED灯的一实施例的爆炸结构示意图；

图3是本发明的LED灯的一实施例的剖视结构示意图；

图4是本发明的LED灯的一实施例的托盘与塑灯壳的装配结构示意图；

图5是本发明的LED模组的一实施例的结构示意图；

图6是本发明的LED模组的另一实施例的结构示意图；

图7是本发明的LED灯的另一实施例的整体结构示意图；

图8是本发明的LED模组的另一实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。下文中关于方向如“轴向方向”、“上方”、“下方”等均是为了更清楚的表明结构位置关系，并非对本发明的限制。在本发明中，所述“垂直”、“水平”定义为：包括在标准定义的基础上±30％的情形。例如，垂直通常指相对基准线夹角为90度，但在本发明中，垂直指的是包括60度至120以内的情形。

参见图1至图8，本发明提供一种LED灯，该LED灯为HiLED(垂直朝下)，所述LED灯包括托盘4、位于所述托盘4上的LED模组1、塑灯壳2和灯头3。所述灯头3用来与供电端相连接以提供电源驱动LED灯发光。其中，所述LED模组1是具有良好散热功能的发光单元。

在本实施例中，参见图2、图5和图6，所述LED模组1包括LED灯珠30、连接件20和散热器10。其中，LED灯珠30(也可称为LED光源)包括支架、发光芯片(未图示)等。这种结构的LED灯珠可以为现有技术，这里不再赘述。

在本实施例中，散热器采用如下结构：该散热器10包括散热器本体101，参见图3、图5和图6，在一实施例中，散热器本体101成圆柱管状结构，其横截面为圆环状，圆柱状的散热器由于进气端和出气端内径一致，保证散热均匀，散热效果相比其他形状(例如圆锥状)更容易将热空气从下向上排出。散热器本体101采用导热性能良好的材料制成，例如铝合金等，具体型号可以为1070型、1050型、6061型、6063型等，当然也可以采用其他散热较好的材料。在散热器本体101上设有贯穿该散热器本体的通孔11，该通孔11作为对流散热的通道。在散热器本体1上还开设有孔12，所述孔12与通孔11相连通，如图中所示，孔12的开口121端暴露在散热器本体101的侧面上。这样，由LED灯珠发光产生的热空气一部分经孔12进入散热器本体101内，而后经通孔11排出，另一部分热空气直接通过通孔11排出。所述孔12与通孔11的延伸方向成一定角度，这样的设计具有加速散热的效果。优选的，所述孔12的延伸方向与通孔11的延伸方向相互大体垂直。这样设计使得孔12与通孔11构成的第二道散热通道与通孔11构成的第一道散热通道相互配合，大大提高了散热效果。当然，本发明也可以仅包括第一道散热通道和第二道散热通道中任一个。

在散热器10的一实施例中，参见图3、图5和图6，在散热器本体101的尾端设有的阶梯面13，借助阶梯面13使通孔11在轴向方向上有局部暴露出来。如图3中所示，阶梯面13包括依次相连接的上阶面131、中肩面132和下阶面133，中肩面132沿着通孔11的轴向设置。由于散热器在设置孔12的基础上还采用了阶梯面13的结构，这样，在对流散热过程中利于热气的散发，有效地提高了散热器的散热能力。优选地，中肩面132沿着通孔11的中轴面设置。

需要说明的是，所述中轴面为穿过通孔11的轴线的面，而所述轴线为通孔11的中心轴线。

在散热器的一实施例中，上阶面131相对于通孔11的轴线呈倾斜设置；下阶面133相对于通孔11的轴线呈倾斜设置。优选地，上阶面相对于通孔的轴线倾斜角度与下阶面相对于通孔的轴线倾斜角度相一致。作为阶梯面的另一实施例，上阶面也可以采用与通孔的轴线相垂直的结构，下阶面也可以采用与通孔的轴线相垂直的结构。

当然，在其他实施例中，当散热器采用前述阶梯面13的设计方式时，散热器本体101上可以仅设置通孔11，即仅通过通孔11构成的第二道散热通道，而不用在散热器10的侧壁上设置孔12，也可以有较好的散热效果。

参见图3及图5，LED灯珠30固定在连接件20上，连接件20与散热器本体101的一端固定连接，并且连接件20堵在通孔11的端面，孔12位于位于连接件20的上方。

这种结构的LED模组在工作时，LED灯珠所产生的热量被传递到散热器10上，散热器的通孔11内的空气受热升温，空气受热膨胀向上排出，由于在散热器本体上还设有孔12的结构，使得外界空气经孔12又不断地补充到通孔11内，借此，散热器通过烟囱效应，形成了对流散热。不难理解，在同样散热能力的前提下，散热器体积可更小。本发明中的多个LED灯珠30分别与散热器10的通孔11相对应，这样每个LED灯珠30的热量都能有独立的散热通道散热，相比多个LED灯珠共用散热通道，散热效果明显提高。此外，多个LED灯珠如图4所示集中设置于托盘4的中央位置(或者围绕塑灯壳2中心环绕设置)，相比仅在托盘外圈设置，在同样发光功率要求下，大大降低了散热体积。因此这种LED模组具有散热体积小、散热效果好、加工成本低的优点。

在一LED模组实施例中，参见图3，在连接件20上固定有反光罩40。通过采用反光罩，可以大大提高LED灯珠的光的利用率，使LED灯珠的效率大大提高。

在一LED模组实施例中，参见图6，所述LED灯珠还包括透镜50，透镜50罩住LED灯珠30的芯片，借助透镜结构增加灯珠发光角度。

在一LED模组实施例中，参见图3、图5和图6，在所述连接件20上设有通道，通道具有轴向段201和径向段202，其二者相连通。此通道也可用来排出热量。

参见图1、图2，在本实施例中可见，所述LED模组1具有多个，并且所述多个LED模组1沿着托盘4围成至少一圈。通过多个LED模组1组合，相比现有的一体式散热结构，不但散热效果好，而且可根据LED灯的发光功率需求，对LED模组1的数量增加或减少，此外，由于所述多个LED模组1的结构大体相同，仅需要开发一套模具即可满足不同的功率需求，大大降低了新产品开发周期和成本。需要说明的是，多个LED模组1之间具有间隙60，具体地说，位于内圈上的相邻两个LED模组1与位于外圈上的相邻两个LED模组1围出间隙60，这些间隙可加速散热，提高散热效果。需要说明的是，该LED灯可以仅设置一个LED模组。

在LED灯的一实施例中，参见图4，托盘4大致呈圆盘形。需要说明的是，托盘4按设计需要也可以采用其它的形状。托盘4上设有装配孔41，该装配孔41供LED模组1插入而使LED灯珠30暴露出来。在一实施例中，装配孔41采用圆形的装配孔41，装配孔41用于安装LED模组，借助装配孔的结构来支撑LED模组1。如图1、图4中所示，LED模组具有多个，装配孔具有多个，多个LED模组相互之间独立地被安装到托盘上，具体说，每一个装配孔上安装有一个LED模组。需要说明的是，可以由若干个LED模组被组合在一起而形成组合式LED模组的形式设置在托盘4上。

在本实施例中，所述LED模组1的轴线与塑灯壳2的轴线相平行。采用这种结构，利于热空气从下向上排出，提高散热效率。

托盘4上固定有塑灯壳2。在一实施例中，塑灯壳2的底部通过螺钉5固定在托盘4的中部，如图4中所示，托盘的中心部设有螺钉安装孔42，在塑灯壳2的一端上设有螺孔21，螺钉5穿过螺钉安装孔42拧合在塑灯壳2上的螺孔21中，以使托盘4与塑灯壳2固定连接。

塑灯壳2的顶部固定有灯头3，灯头3用于和与其相适配的灯头座(未图示)相连接，借此，将该LED灯装配到灯头座上。

在一实施例中，LED灯采用了多个LED模组1的结构，多个LED模组以塑灯壳2为中心成环状分布。在一实施例中，如图1中所示，多个LED模组成内、外圈两层形式分布。优选地，参见图3，灯头3相对托盘4的高度、位于内圈上的LED模组相对于托盘的高度、位于外圈上的LED模组的高度依次降低而形成塔状。具体地说，如图1、图2、图3所示，多个LED模组中，一部分的LED模组的高度相对于另一部分的LED模组的高度较长。较长的这部分LED模组以塑灯壳为中心成环状分布，以形成内圈；较短的这部分LED模组以塑灯壳为中心成环状分布，以形成外圈。采用内外两层的LED模组结构，并且内圈的高度比外圈高，不但可以减少外圈散热器本体对内圈散热器本体的散热效果的影响，利于整体散热，还可以节约能源。当然，也可以采用外圈比内圈高度高的形式。在另一实施例中，如图7中所示，多个LED模组仅以一圈的形式分布在塑灯壳的周围。

优选地，位于内圈上的散热器10的下阶面133高于位于外圈上的散热器10的上阶面131。采用这种结构，不仅利于整体散热，而且在造型方面形成塔形结构，较为美观。

参见图3和图4，在托盘4上设有凸边43，凸边43沿着托盘4的周沿设置。在本实施例中，凸边的内表面43a相对于托盘4的上表面4a呈倾斜设置，凸边的内表面与托盘的上表面围出凹槽6，孔12的开口121与该凹槽6相对。由于设置了凹槽6的结构，使孔12的开口121具有足量的空气可参与到对流散热当中，利于散热。此外，由于设置了凹槽6的结构，能够保证有足量的空气，使得孔的所处位置可相对较低，使得散热器上的对流散热路径相对较长，进一步保证了散热能力，而散热体积却小。

在LED灯的另一实施例中，采用了组合式模组的结构，如图8中所示，该组合式模组采用了三个LED模组1，并且这三个LED模组成三角形分布且两两相贴。在本实施例中，所述三个LED模组1中的每一个LED模组中的外侧面1a设有截面为圆弧形的凹槽15，凹槽15沿着LED模组1的轴向设置，三个凹槽15两两相衔接而围出空腔601，该空腔的上下两个端口为敞开口。如此，利用了三个LED模组形成一附加的对流散热结构，提升了LED模组中的散热器散热能力。优选地，凹槽15的弧角为120°，这样其围出截面为圆形的空腔。需要说明的是，凹槽也可以采用其它截面形状结构。组合式模组可以为一个，也可以为多个，当然，所述组合式模组可以包括三个LED模组1，也可以包括四个、五个或者更多的LED模组。采用此任意组合的方式，可以适应不同的功率需求，不用再单独开发模具，降低了开发成本，并且组装也较为方便。采用多个组合式模组结构，其可以按设计需求排布在托盘上，例如可以以环状分布，也可以按其它任意形状分布。本实施例的LED灯的其余结构与上述实施例的结构相似，这里不再详述。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，需说明的是，本发明散热器、散热器模组以及LED灯的每个实施例中的特征如散热器的“圆柱状”、“第一道散热通道”、“第二道散热通道”、“阶梯面”、“内圈”、“外圈”、“圆弧形的凹槽围出空腔”、“组合式模组”等可以在不相冲突的前提下采用任意组合，而这些任意组合均属于本发明的保护范围。例如，当散热器采用阶梯面的结构时，可以仅采用由通孔构成的第二道散热通道，也可以同时采用孔与通孔构成的第一道散热通道和所述第二散道散热通道；本发明所述的散热器的特征同样适用于本发明的LED模组和LED灯，例如三个LED模组配合形成的空腔在LED灯和散热器上同样适用。故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种LED灯，其特征在于，包括LED模组和托盘，所述LED模组包括散热器本体，所述散热器本体上设有贯穿所述散热器本体的通孔，所述散热器本体上还设有孔，所述孔与所述通孔相连通，所述孔的开口端暴露在所述散热器本体的侧面上；所述托盘上设有凸边，所述凸边沿所述托盘的周沿设置，所述凸边包括上表面和内表面，所述凸边的内表面相对于所述托盘的上表面呈倾斜设置，所述凸边的内表面与所述托盘的上表面围出凹槽，所述孔的开口与所述凹槽相对；

所述LED模组还包括LED灯珠和连接件，所述LED灯珠固定在所述连接件上，所述连接件与所述散热器本体的一端固定连接，且所述连接件堵在所述通孔的端面，所述孔位于所述连接件的上方；

所述托盘上还设有装配孔，所述装配孔供LED模组插入而使LED灯珠暴露出来。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述散热器本体的尾端设有阶梯面，所述阶梯面包括依次相衔接的上阶面、中肩面和下阶面，所述中肩面沿所述通孔的轴向设置。

3.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯珠分别与散热器上的通孔相对应。

4.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述连接件上固定有反光罩，所述连接件上设有通道，所述通道具有相连通的径向段和轴向段。

5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述装配孔设有多个，每一个所述装配孔上安装有一个LED模组。

6.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述托盘上固定有塑灯壳，所述塑灯壳的顶部固定有灯头，所述LED模组以塑灯壳为中心成环状分布。

7.根据权利要求6所述的LED灯，其特征在于，所述LED模组的轴线平行于所述塑灯壳的轴线。

8.根据权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述LED模组成内、外圈形式分布，位于内圈上的相邻两个LED模组与位于外圈上的相邻两个LED模组围出间隙。

9.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，包括若干组LED模组组合，每一个LED模组组合包括三个LED模组，这三个LED模组组成三角形分布且两两相贴,所述同一组的三个LED模组中的每一个LED模组中的外侧面设有凹槽，凹槽沿着LED模组的轴向设置，三个凹槽成两两相衔接而围出空腔。

10.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述散热器本体的进气端与出气端的内径一致。

11.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述孔的延伸方向与通孔的延伸方向之间具有夹角。