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
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***,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,***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,***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,***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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