CN104676553B - 一种轻量级散热体及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED灯具，其包括轻量级的散热体，带LED灯珠的基板，基板安装在散热体上，散热体包括多个底板，基板安装在底板上，该散热体包括一接触散热结构与一热量传输通道，热量传输通道由底板处贯穿至散热体本体，热量传输通道贯穿于散热体本体处设置有条形孔。条形孔由凹凸相间的凸条与凹条组成，整个条形孔呈栅栏状，其不仅增加了散热器的散热面积，栅栏状结构更是有利于空气的对流与热量的散发，同时凹条与凸条之间设有一定空隙，该空隙的设置减轻了散热器的重量。具有上述结构的LED灯具散热效果好的同时重量也轻，具有很好的实用价值与广阔的市场前景。

Description

一种轻量级散热体及LED灯具

【技术领域】

本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种散热效果好，质量轻的散热体以及安装有该散热体的LED灯具。

【背景技术】

LED(Light Emittting Diode)作为新一代光源，基于其体积小、耗能低、亮度高、绿色环保等优点，LED灯被广泛的应用。LED灯在工作过程中产生大量热量，然而在高温环境下，LED灯的工作寿命会大大缩短，有资料显示LED灯珠的工作温度达到90℃时，LED灯珠的寿命减半。散热问题一直困扰着LED研发人员，其成为了LED发展道路上的一大拦路虎。

现有的大部分LED灯具包括LED发光模组与散热器，LED发光模组在工作状态下产生热量，热量通过具有金属鳍片或导热硅胶的散热器进行散热，如图1与图2所示，为现有的两种散热器，图1中鳍片散热器11由大量鳍片111阵列组成，热量通过鳍片111将热量散出，鳍片111组之间设有沟槽113，以加速热量的散发。图2中铝挤散热器12为中空结构，其截面为五边形，热量通过中空结构对流散发的同时通过铝挤散热器12本身传导散热。现有的散热结构除了散热慢、散热效果差，没有在实际中达到预期的散热效果之外，散热器较为笨重，增加了整体LED灯具的重量，特别是在高空作业或空间狭小处操作不便的地方安装LED灯时，作业人员就非常辛苦。故设计出一款散热效果好、质量轻便的LED灯具显得尤为迫切。

【发明内容】

为克服目前LED灯具散热效果差、笨重的缺点，本发明提供一种散热效果好、质量轻、安装方便的LED灯具。

本发明提供一种LED灯具，其包括散热体，带LED灯珠的基板，基板安装在散热体上，散热体由多个散热器排列组成，该散热器包括散热主体及底板，散热主体与底板一体成型，基板安装在底板上，相邻散热器的底板之间无空隙或有空隙，散热主体上设置有条形孔，热量传输通道至少贯穿过所述条形孔，所述条形孔是通过在散热主体上冲压凹凸相间的凸条和凹条，或相间的凸条和直形条，或相间的凹条和直形条，或间距排列的凸条或凹条所形成的，所述散热体包括一接触散热结构与一热量传输通道，热量传输通道由底板处贯穿至散热主体。

优选地，散热主体与底板构成散热器之截面呈“Y”型或“工”字型或“C”型或散热主体截面呈“个”字型。

优选地，相邻底板之间有间隙，热量传输通道贯穿于相邻散热器底板间的空隙与散热主体上的条形孔。

优选地，相邻散热器底板间无空隙，散热主体以及底板上设置有条形孔，热量传输通道贯穿于底板上与散热主体上的条形孔。

优选地，相邻散热主体之间设有空隙，散热体进一步包括一热量传输通道，该热量传输通道贯穿于底板上的条形孔与散热主体间的空隙。

优选地，底板上开有两条结构尺寸相同并相互对应，相互平行的条形孔，两条条形孔之间安装有基板。

优选地，凹条与凸条之间，或直形条与凸条，或直形条与凹条之间设有空隙。

本发明还提供一种散热体，该散热体由多个散热器排列组成，散热器包括两翼板，一腹板以及一底板组成，翼板，腹板以及底板之间构成一截面呈“Y”型的型材，翼板与腹板夹角为α，90°＜α≤150°,该散热器的翼板上设有条形孔，该条形孔包括凹凸相间的凹条与凸条，凹条与凸条之间设有空隙，散热体中相邻散热器之底板间有空隙，该散热体包括一接触散热结构与一热量传输通道，热量传输通道贯穿于相邻散热器底板间的空隙与翼板上的条形孔。

与现有技术相比，散热体之散热器及其变形实施例中设置有交错条形孔，交错条形孔由凹凸相间的凸条与凹条组成，整个交错条形孔呈栅栏状，其不仅增加了散热器的散热面积，栅栏状结构更是有利于空气的对流与热量的散发，同时凹条与凸条之间设有一定空隙，该空隙的设置减轻了散热器的重量。散热体可设置有多种不同结构，当相邻散热器之底板间设有空隙时，该空隙可加速散热体中的空气对流，从而降低LED灯具的工作温度；当相邻散热器之底板间无空隙时，底板上开有交错条形孔，热量可通过该交错条形孔将热量散出，同时，该种底板间无空隙结构也避免了安装人员容易在底板间隙处将手指刮伤情况的发生。总之，本发明所揭示的散热体不仅散热效果好，重量也轻，安装有本发明所揭示散热体的LED灯具不仅散热效果非常好，且其质量也相当轻便，具有非常好的实用价值与广阔的市场前景。

【附图说明】

图1是现有技术鳍片散热器的结构示意图。

图2是现有技术铝挤散热器的结构示意图。

图3是本发明LED灯具的立体结构示意图。

图4是图3中LED灯具之散热体结构示意图，散热体由多个散热器排列组成。

图5是图4中散热器的立体结构示意图。

图6是图5中散热器的剖面图。

图7为图5中散热器的变形实施例一之结构示意图。

图8为图5中散热器的变形实施例二之结构示意图。

图9为图5中散热器的变形实施例三之结构示意图。

图10是图4中散热体的变形实施例一的立体结构示意图，散热体由多个散热器排列组成。

图11是图10中散热器的立体结构示意图，其中，散热器上开有交错条形孔。

图12是图11中散热器A处的局部放大结构示意图。

图13是图12中一平面处剖视图。

图14是图12中另一平面处剖视图。

图15是位于图11中散热器上的交错条形孔的变形实施例一之结构示意图。

图16是位于图11中散热器上的交错条形孔的变形实施例二之结构示意图。

图17为图10中散热器的变形实施例一之结构示意图。

图18为图10中散热器的变形实施例二之结构示意图。

图19为图10中散热器的变形实施例三之结构示意图。

图20是图4中散热体的变形实施例二的立体结构示意图，散热体由大量散热器排列组成。

图21是图18中散热器的立体结构示意图。

图22是图18中散热器B处的局部放大结构示意图。

图23为图18中散热器的变形实施例一之结构示意图。

图24为图18中散热器的变形实施例二之结构示意图。

图25为图18中散热器的变形实施例三之结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图3，本发明LED灯具10包括一支架16，散热体13，基板15，一安装架17，支架16为一矩形空框，散热体13尺寸与支架16之矩形空框尺寸相同，散热体13安装在支架16内，基板15呈矩形阵列安装在散热体13上，基板15上排布满了LED灯珠151，安装架17一端与支架16固接，另一端用于固接于灯杆，墙体等。

请参阅图4至图6，散热体13由多个小型散热器19并列排布组成，散热器19包括两翼板191，一腹板193以及一底板195，翼板191与腹板193以及底板195之间构成一截面呈“Y”状的型材，即腹板193垂直于底板195，两翼板191与腹板193相交于一条直线，两翼板191与腹板193之间的夹角相等，假设翼板191与腹板193夹角为α，90°<α<180°，优选为90°<α≤150°，翼板191在底板195上的水平投影宽度大于等于底板195宽度小于等于1.5倍底板195宽度，故散热器19在并排排列时，相邻散热器19的翼板191相拼接，底板195之间相隔有一定间隙，该间隙可加强散热体13内的空气对流。散热体13中的散热器19也可为非拼接结构，即相邻散热器19之间独立间隔设置。

请参阅图7，本发明LED灯具10之散热器19的变形实施例一散热器29包括一顶板291与一腹板293以及一底板295，顶板291与腹板293以及底板297之间构成一截面呈倒“工”字型型材，顶板291与底板295相互平行，顶板291在底板295上的水平投影宽度大于等于底板295宽度小于等于1.5倍底板295宽度，腹板293连接在顶板291与底板295之间并与其垂直，相邻散热器29之间拼接设置。

请参阅图8，本发明LED灯具10之散热器19的变形实施例二散热器39包括两翼板391，一腹板393以及一底板395，翼板391与腹板393以及底板395之间构成一截面呈“个”字型的型材，即腹板393垂直于底板395，两翼板391同时相交于腹板393并共交线，两翼板391与腹板393之间的夹角相等，假设翼板391与腹板393夹角为β，0°＜β<90°，优选为20°<β＜70°，翼板391在底板395上的水平投影宽度大于等于底板395宽度小于等于1.5倍底板395宽度，相邻散热器39之间拼接设置。

请参阅图9，本发明LED灯具10之散热器19的变形实施例三散热器49包括一翼板491，一腹板493以及一底板495，翼板491与腹板493以及底板495之间构成一截面近似呈“C”字型的型材，翼板491与腹板493之间的夹角为γ，90°＜γ<180°，优选为100°<γ≤150°，翼板491在底板495上的投影宽度大于等于底板495宽度小于等于1.5倍底板495宽度，相邻散热器49之间拼接设置或成对设置，成对设置即两散热器49之间构成一组，两散热器49背对相靠，其截面呈“Y”型。

散热器19可以是其他任意结构，上述各个实施例中的散热器19,29,39,49表面经过了喷砂等粗化处理，增大散热面积，其表面也可以涂上氧化黑材料，增强热辐射。

与现有技术相比，本发明LED灯具10之散热体13中的散热器19拼接设置，即相邻散热器19之翼板/顶板191紧密结合，相邻散热器19之底板195保留有一定的间隙，该间隙加强了散热体13中的空气对流，在基于相同仿真参数的设置下，散热器19的平均工作温度为47.8℃，比铝挤散热器12的平均温度54.8℃相比，其散热性能显著提升，此外，在特定时间内散发单位热量只需要17.8g散热器19，在相同的参数下，散发同样的热量需要鳍片散热器11的质量为23.4g，故在保证同样的散热效果下，散热器19的质量远远低于鳍片散热器11的质量。散热器19在综合参数下，体现了其散热效果好，质量轻盈的优点，安装有散热器19的LED灯具10不仅散热效果好，其质量也相当轻，保证LED灯珠151工作温度较低的同时，也有利于LED灯具10的运输以及安装等操作。

请参阅图10与图11，本发明LED灯具10之散热体13的第一变形实施例散热体23由多个小型散热器24排列组成，散热器24包括两翼板241，一腹板243及一底板245，翼板241上设置有交错条形孔242，翼板241与腹板243以及底板245之间构成一截面呈“Y”状的型材，即底板245垂直于腹板243，两翼板241同时相交于腹板243并共交线，两翼板241与腹板243之间的夹角相等，设翼板241与腹板243夹角为a，90°<α1<180°，优选为90°<α1≤150°，翼板241在底板245上的投影宽度大于等于底板245宽度小于等于1.5倍底板245宽度，故散热器24在并排排列时，相邻散热器24的翼板241相拼接，底板245之间相隔有一定间隙，该间隙可加强散热体23内的空气对流。散热体23中的散热器24也可为非拼接结构，即相邻散热器24之间独立间隔设置。

请参阅图12至14，交错条形孔242呈栅栏状，其由冲压机器在翼板241表面冲压形成的大量弧形凸条244与凹条246组成，凸条244与凹条246一凸一凹相间隔排列，相邻凸条244与凹条246之间设有空隙，该空隙的宽度为交错条形孔242宽度的25％-55％，优选40％。该交错条形孔242分布面积占所在翼板241面积的85％-98％,热量通过交错条形孔242之凸条244与凹条246之间的空隙将热量散发出去。两翼板241相同位置处的交错条形孔242结构相同。

请参阅图15，交错条形孔242的变形实施例一条形孔842由大量凹凸相间的凸条844与直形条846相间组成，凸条844与直形条846之间可开有空隙，其与交错条形孔242的差别点仅在于其直形条846与散热器24的翼板241位于同一平面，其其他尺寸结构与交错条形孔242保持一致。

请参阅图16，交错条形孔242的变形实施例二条形孔942由大量凹凸相间的直形条944与凹条946相间组成，直形条944与凹条946之间可开有空隙，其与交错条形孔242的差别点仅在于其执行条944与散热器24的翼板241位于同一平面，其其他尺寸结构与交错条形孔242保持一致。

任意散热器的不同翼板可选择上述不同结构的交错条形孔242以及条形孔842,942，交错条形孔242之凸条244与凹条246之间可相邻设置，即凸条244与凹条246之间无间隙设置，同样地，条形孔842,942之凸条844或凹条946与直形条846,944之间也可无间隙设置，进一步，条形孔842,942之直形条846,944可直接冲压掉，仅保留凸条844或凹条946。

请参阅图17，散热器24的变形实施例一散热器34与散热器19的变形实施例一散热器29的不同之处仅在于其顶板291上开有两条相互平行的交错条形孔342，该交错条形孔342与上述交错条形孔242结构以及尺寸比例保持一致。

请参阅图18，散热器24的变形实施例二散热器44与散热器19的变形实施例二散热器39的不同之处仅在于其两翼板391上均开有交错条形孔442，该交错条形孔442与上述交错条形孔242或其变形实施例结构以及尺寸比例保持一致。

请参阅图19，散热器24的变形实施例三散热器54与散热器19的变形实施例三散热器49的不同之处仅在于其翼板491上开有交错条形孔542，该交错条形孔542与上述交错条形孔242或其变形实施例结构以及尺寸比例保持一致。

散热器24可以是其他任意结构，上述各个变形实施例中的散热器24,34,44,54表面经过了喷砂等粗化处理，增大散热面积，其表面也可以涂上氧化黑材料，增强热辐射。

与现有技术相比，散热器24以及其变形实施例中设置有交错条形孔242，交错条形孔242由凹凸相间的凸条244与凹条246组成，整个交错条形孔242呈栅栏状，其不仅增加了散热器24的散热面积，栅栏状结构更是有利于空气的对流与热量的散发，再有，相邻散热器24的底板245之间隔有空隙，该空隙的设置加速散热体23中空气的对流。同时凹条246与凸条244之间设有一定空隙，该空隙的设置减轻了散热器24的重量。在基于相同仿真参数的设置下，散热器24的平均工作温度为43.3℃，比铝挤散热器12的平均工作温度低10多度，其散热性能显著提升，与散热器19相比，其散热性能也有明显的改进。此外，在特定时间内散发单位的热量只需要17g散热器24，在相同的参数下，散发同样的热量需要鳍片散热器11的质量为23.4g，故，在保证同样的散热效果下，散热器24的质量远远低于鳍片散热器11的质量，与散热器19相比，实现相同散热效果的所需要的散热器24重量也有所降低。散热体23具有相当优异的散热效果的同时也具有质量轻盈的优点。

请参阅图20至图22，LED灯具10之散热体13的变形实施例二散热体33有多个小型散热器38拼接组成，基于散热器24，散热器38同样包括两翼板381，腹板383与底板385以及翼板381上所设置的交错条形孔382，其与散热器24的不同之处仅在于：散热器38之翼板381在底板385上的水平投影宽度小于或等于底板395宽度，散热器38的腹板383上开***错条形孔382，底板385上开有两条相互平行的交错条形孔382，,交错条形孔382与散热器24之交错条形孔242或其变形实施例之结构保持一致，此处不再赘述，底板385之交错条形孔382分布面积为底板385面积的10％-40％，底板385的两条交错条形孔382相互对称设置在底板385边部，该两者之间包括一空白区域389，该空白区域389用于安装基板15，其宽度H为底板385宽度的40％-85％。由于散热器38之翼板381在底板385上的水平投影宽度等于底板395宽度，故，散热器38拼接时，相邻散热器38之翼板381与底板385之间无空隙，热量可通过该交错条形孔382散出。

请参阅图23，基于散热器34，散热器38之变形实施例一散热器48同样包括顶板481，腹板483与底板485以及顶板481上设置的交错条形孔482，其与散热器34的不同之处仅在于其底板485上设置有交错条形孔482，顶板481在底板485上的水平投影宽度小于等于底板295宽度，该底板485之交错条形孔482结构尺寸与散热器38之底板385上的交错条形孔382尺寸结构保持一致。

请参阅图24，基于散热器44，散热器38之变形实施例二散热器58同样包括两翼板581，腹板583与底板585以及翼板581上设置的交错条形孔582，其与散热器44的不同之处仅在于其翼板581在底板585上的水平投影宽度小于或等于底板585宽度，且该底板585上设置有交错条形孔582，该底板585之交错条形孔582结构尺寸与散热器38之底板385上的交错条形孔382尺寸结构保持一致。

请参阅图25，基于散热器54，散热器38之变形实施例三散热器68同样包括翼板681，腹板683与底板685以及翼板681上设置的交错条形孔682，其与散热器54的不同之处仅在于其翼板681在底板685上的水平投影宽度小于或等于底板685宽度，且该底板685上设置有一交错条形孔682，该底板685之交错条形孔682结构与散热器38之底板385上的交错条形孔382结构保持一致，该交错条形孔682的宽度为底板682宽度的8％-50％。

散热器38可以是其他任意结构，上述各个实施例中的散热器38,48,58,68经过了喷砂等粗化处理，增大散热面积，散热器38,48,58,68表面也可以涂上氧化黑材料，增强热辐射。

综上所述，LED灯具10之散热器19,24，38以及其变形实施例均由散热主体(未标号)与底板195,245,385组成，散热主体与底板195,245,385一体成型，形成的散热主体呈“Y”或倒“工”字型或“个”字型或“C”字型。其中，散热主体由散热器19,24，38的翼板191,241,381,与腹板193,243,383构成，由散热器24，38以及其变形实施例构成的散热体23,33包括一接触散热结构与一热量散热通道，LED灯具10工作所产生的热量一部分通过接触散热结构将热量散出，另一部分通过热量散热通道中的空气对流将热量散出，接触散热结构即为与基板15相接触的底板245,385结构，底板245,385直接将基板15上产生的热量传导至散热主体；热量散热通道由底板245,385间的空隙/底板245,385上的交错条形孔242,382贯穿至散热主体上的交错条形孔242,382/散热主体间的空隙。

与现有技术相比，散热器38以及其变形实施例的各个面上都设置有交错条形孔382，其散热效果比散热器24的散热效果更加优异，质量更加轻盈。由于在散热器38之翼板381在底板385上的水平投影宽度小于或等于底板385之宽度，故，相邻散热器38之底板385之间可紧密拼接，该紧密拼接结构避免了安装人员容易在底板间隙处将手指刮伤情况的发生，且热量通过底板385上的交错条形孔382将热量散出，保证了散热器38的散热效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED灯具，其包括散热体，带LED灯珠的基板，基板安装在散热体上，其特征在于：散热体由多个散热器排列组成，该散热器包括散热主体及底板，散热主体与底板一体成型，基板安装在底板上，相邻散热器的底板之间无空隙或有空隙，散热主体上设置有条形孔，热量传输通道至少贯穿过所述条形孔，所述条形孔是通过在散热主体上冲压凹凸相间的凸条和凹条，或相间的凸条和直形条，或相间的凹条和直形条，或间距排列的凸条或凹条所形成的，所述散热体包括一接触散热结构与一热量传输通道，热量传输通道由底板处贯穿至散热主体。

2.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：散热主体与底板构成散热器之截面呈“Y”型或“工”字型或“C”型或散热主体截面呈“个”字型。

3.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：相邻底板之间有间隙，热量传输通道贯穿于相邻散热器底板间的空隙与散热主体上的条形孔。

4.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：相邻散热器底板间无空隙，底板上设置有条形孔，热量传输通道贯穿于底板上与散热主体上的条形孔。

5.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于：相邻散热主体之间设有空隙，散热体进一步包括一热量传输通道，该热量传输通道贯穿于底板上的条形孔与散热主体间的空隙。

6.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于：底板上开有两条结构尺寸相同并相互对应，相互平行的条形孔，两条条形孔之间安装有基板。

7.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：凹条与凸条之间，或直形条与凸条，或直形条与凹条之间设有空隙。

8.一种散热体，其特征在于：散热体由多个散热器排列组成，散热器包括两翼板，一腹板以及一底板组成，翼板，腹板以及底板之间构成一截面呈“Y”型的型材，翼板与腹板夹角为α，90°＜α≤150°,该散热器的翼板上设有条形孔，该条形孔包括凹凸相间的凹条与凸条，凹条与凸条之间设有空隙，散热体中相邻散热器之底板间有空隙，该散热体包括一接触散热结构与一热量传输通道，热量传输通道贯穿于相邻散热器底板间的空隙与翼板上的条形孔。