CN201173467Y - 一种可拼接式led照明散热器单元 - Google Patents

Abstract

一种可拼接式LED照明散热器单元，包括，散热本体，其为柱体结构，柱体结构沿轴向还开设有供LED引线走线的导槽或导孔；散热鳍片，其自散热本体外表面四周沿柱面母线方向向外延伸形成，该散热鳍片的外端部分别呈可相互嵌扣拼接结构的公对接头或母对接头，或者两者兼具，以此各散热器单元之间实现相互嵌扣拼接。本实用新型经简单拼接即构成LED光源的整体散热结构，具有适应面广、散热高效、结构优化和便于进行光源组合等优点。

Description

一种可拼接式LED照明散热器单元

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，特别涉及一种LED照明散热用的可拼接式LED照明散热器单元。

背景技术

在现有LED照明领域中，多用大功率LED作为照明光源。即使是大功率LED，但与传统光源如钠灯、卤素灯或荧光灯相比，单个LED的功率仍相对偏低，因此LED照明往往采用多个LED组合在一起作为整体光源。根据LED的工作特性，结温升高将直接影响LED的工作可靠性，因此使用大功率LED必须考虑散热。

但目前的各种LED照明的散热结构存在一定的弊端：

一、现有散热设计是针对整体光源进行，并非针对单个LED进行，因此总是通过灯具外壳或灯具另带的专门针对该整体光源的一个特定散热器件进行散热，散热效率难以提高，影响照明用LED的使用寿命；

二、不同的整体光源设计，具有不同的结构尺寸和发光功率，相应地，灯具所提供的为整体光源特定设置的散热器件也就有所不同，为此对不同的整体光源需设计和制作不同的散热器件，从而造成散热器件制作乃至灯具制作的低效率和高成本，这也是目前市面上LED散热结构层出不穷、五花八门的原因之一。

针对上述状况，本专利申请人在申请号为200710171412.1的“具有模块化光源结构的LED照明灯”的中国专利申请和申请号为200710171413.6的“与散热器一体的大功率LED照明光源单元”的中国专利申请中，提出了一种具有新散热结构的大功率LED光源单元的解决方案，把单个或几个大功率LED和散热器组合一体成为独立部件，然后将若干个大功率LED光源单元组合为LED照明灯的整体光源。为区别于LED照明灯的整体散热结构，我们将大功率LED光源单元中的散热器称为散热器单元。该散热器单元与LED照明灯的整体散热结构不同，它的设计与LED的整体光源无关，只和与其结为一体的一个或几个大功率LED有关。由于散热对象单一固定，因此散热器单元的结构和设计将大大简化而且易于定型，这为LED照明散热结构的设计提出了一种新的思路。

就照明灯的整体光源设计而言，相邻LED之间保持多大点间距，应根据各种指标，包括选用大功率LED的数目、灯的整体效果、灯的照射距离和照射面积、亮度要求以及成本等因素综合确定。而上述与大功率LED结为一体的散热器单元在设计时由于未和照明灯整体光源结合起来考虑，因此散热器单元在LED发光面上的垂直投影的大小并未考虑整体光源中相邻LED之间点间距的因素，由此隐含了一定缺陷。比如在通常情况下，散热器单元在LED发光面上垂直投影边界的最大跨距都会小于整体光源中两相邻LED之间的点间距，这时整体光源中各散热器单元彼此独立互不搭界，各散热器单元之间存在较大空气间隙，从散热角度考虑，这些空气间隙未能被易于导热的散热结构充分利用和占有，整体散热效果就很难说达到最佳。反之，如果散热器单元在LED发光面上垂直投影的最大跨距超过整体光源中两相邻LED之间的点间距，这时安装散热器单元就会发生空间冲突，会给制作照明灯的整体光源造成困难。

实用新型内容

大功率LED照明光源单元中与LED结为一体的散热器单元为LED照明散热结构的设计提供了新的思路。为充分完善这一思路，改进这种结构目前存在的上述隐含缺陷，本实用新型的目的在于设计一种可拼接式LED照明散热单元，具有适应面广，散热高效、结构优化和便于进行光源组合等优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

一种可拼接式LED照明散热器单元，包括，散热本体，其为柱体结构；若干散热鳍片，其自散热本体外表面四周沿柱面母线方向向外延伸形成；所述的散热鳍片的外端部分别呈可相互嵌扣拼接结构的公对接头或母对接头，或两者兼具，以此各散热器单元之间实现相互嵌扣拼接。

进一步，所述散热鳍片外端部的公对接头、母对接头呈交错间隔设置。

又，本实用新型所述的散热鳍片外端部的母对接头为一口小腔大的凹槽状，所述的公对接头为一凸条状，并与母对接头的凹槽状相匹配对应。

再有，所述的散热鳍片外端部的母对接头为口小腔大的凹柱状体，其内表面沿轴向设有定位凸条，所述的公对接头为一与母对接头凹柱状体相配合的柱形体，其外侧面沿轴向开有与母对接头凹柱状体的定位凸条相配合的定位凹槽。

本实用新型所述的散热鳍片外端部的母对接头呈口小腔大的凹柱状体，其内壁断面呈不封口的四边形、五边形或六边形结构，所述的公对接头的外缘形状与该母对接头凹柱状体相对应。

另外，本实用新型所述的散热本体的柱体结构的上端面开设有放置LED的凹面。

所述的散热本体的柱体结构的上端面开设有放置LED的凹面。

所述的散热本体的柱体结构沿轴向还开设有供LED引线走线的导槽或导孔。

本实用新型还设有一可以将两散热器单元相互联结的连接件，该连接件至少设有两个连接端，分别呈与所述的散热鳍片外端部的公对接头或者母对接头相同的公对接头或者母对接头，或者两者兼具。

所述的散热鳍片或连接件的侧表面呈可以增加散热表面积的瓦楞状。

所述的散热器单元为铝或铝合金或铜或铜合金。

通过上述技术方案，各个散热器单元之间可非常方便地通过彼此散热鳍片外缘的凹槽和凸条进行嵌扣安插固定，实现不同散热器单元的紧密拼接；散热器单元也可以方便地以同样的方法和配套连接附件紧密拼接，从而实现各个散热器单元之间间接的延伸紧密拼接。将本实用新型用作大功率LED照明单元中的散热器单元及其连接，通过简单拼接即可构成LED光源的整体散热结构。

本实用新型的优点在于：

本实用新型保留继承了上述中国专利申请号200710171412.1和200710171413.6的优点，摈弃了现有技术中为LED照明整体光源度身定做散热结构的设计模式，使LED照明整体光源的散热器件具有了模块化的可拼装结构，使光源的散热结构不再依赖整体光源和灯具结构，从而大大简化减轻了光源散热结构设计的复杂程度和工作量。此外还具有：

1、适应面广

在大功率LED与散热器一体的照明单元中，散热器单元在LED发光面上垂直投影的最大跨距对整体光源中LED的排列点间距有直接的影响。一般说来，整体光源中LED的排列点间距不应小于散热器单元在LED发光面上投影的最大跨距，否则会发生空间占用冲突。

本实用新型在散热鳍片的外缘设计了凹槽和匹配凸条结构，使相邻散热器单元的散热鳍片可以嵌扣安插，形成彼此嵌扣的散热鳍片之间空间位置的错叠，从而使整体光源中LED的排列点间距小于散热器单元在LED发光面上垂直投影的最大跨距成为可能，扩大了同一种散热器单元使用范围的适应面。

2、散热高效

在以前的大功率LED与散热器一体的照明单元中，散热器单元彼此独立分离，散热器单元之间存在较大的空隙。

使用本实用新型后，整体光源中的各个散热器单元通过散热鳍片的凹槽和凸条相互嵌扣安插，形成紧密连接的散热器整体，在散热器单元的接壤地区，更好地发挥了易导热材质的热传导作用，比原先空隙处的空气散热效果更好。更进一步，如果整体光源中LED的排列点间距相对较大，各个散热器单元之间必然相距较远，形成较大的隙缝，这时可以在相邻散热器单元之间嵌扣安插配套的连接附件，不仅同样形成了紧密连接的散热器整体，而且等于将散热器单元做了同质延伸，扩大了热传导的散热面积，因此整体散热效果应该更加高效。

3、结构优化

本实用新型所涉及的结构充分考虑了批量生产的特点和需要，呈模块化特点，可使其生产制作采用拉伸成型或压铸成型方式，适合于大批生产。

另一方面，无论是散热器单元之间通过彼此散热鳍片外缘的凹槽和凸条进行直接嵌扣安插固定，还是散热器单元各自与配套连接附件嵌扣安插紧密拼接，进而实现各个散热器单元之间间接的延伸紧密拼接，均可增加各个散热器单元之间的连接强度，使LED照明灯的整体光源紧密联为一体，其刚性程度得到加强，由此可以大大降低LED照明灯中整体光源对安装架的要求。

4、便于进行光源组合

在本实用新型中每个散热器单元散热鳍片的凹槽和匹配凸条在LED发光面的各个方向都有分布，适当选取不同的连接方向，对各散热器单元利用凹槽和凸条进行嵌扣安插，可以拼接形成各种不同布局和形状的整体光源，例如条形、方形、菱形或甚至更复杂的其它光源图案的整体光源。这一具有多种光源组合的优点对开发各种LED照明灯具开辟了广阔的空间，特别能够迎合LED景观照明多样化的要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型连接件的结构示意图；

图4为图3所示一种配套连接附件的横截剖面图；

图5a为本实用新型散热器单元相互拼接形成的一种LED光源布局示意图；

图5b为图5a的局部放大示意图；

图6～图7为本实用新型散热器单元相互拼接形成的几种LED光源布局示意图；

图8a为本实用新型通过连接件连接多个散热器单元的示意图；

图8b为图8a的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

参见图1、图2，本实用新型的可拼接式LED照明散热器单元，包括，散热本体1，其为柱体结构，柱体结构内壁沿轴向还开设有供LED引线走线的导槽11；八片散热鳍片2，其自散热本体1外表面四周沿柱面母线方向向外延伸形成，该些散热鳍片2的外端部分别呈可相互嵌扣拼接结构的公对接头21、母对接头22，该公对接头21、母对接头22呈交错间隔设置，以此各散热器单元之间实现相互嵌扣拼接。

所述的散热鳍片2外端部的母对接头22为一口小腔大的凹槽状，所述的公对接头21为一凸条状，并与母对接头22的凹槽状相匹配对应。

另外，本实用新型所述的散热本体1的柱体结构的上端面开设有放置LED的凹面12。

参见图3、图4，本实用新型还设有一可以将两散热器单元相互联结的连接件3，该连接件3设有两个连接端，分别呈与所述的散热鳍片2外端部的公对接头21、母对接头22相同的公对接头31、母对接头32。

为达到良好的散热效果，散热鳍片2和连接件3的侧表面23、33为瓦楞状结构，以增加散热面积。由于散热器单元为每个LED提供了优良的散热条件，不会形成热量聚集，所以散热效果很好。

所述的散热器单元为铝或铝合金或铜或铜合金。

再请参见图1、图2、图5a、图5b，为确保散热器单元A散热本体1的散热鳍片2与另一散热器单元B散热本体1’的散热鳍片2’相互嵌扣紧密，增加其固定强度，本实用新型所述的散热鳍片2外端部的母对接头22为口小腔大的凹柱状体，其内表面沿轴向设有定位凸条221，所述的公对接头21为一与母对接头22凹柱状体相配合的柱形体，其外侧面沿轴向开有与母对接头22凹柱状体的定位凸条221相配合的定位凹槽211。

在本实施例中，当散热器单元B的散热鳍片2’的公对接头21’柱形体沿轴向***、嵌扣于散热器单元A的散热鳍片2母对接头22的凹柱状体中，散热器单元A的散热鳍片2母对接头22的凹柱状体的弧形内表面的定位凸条221也嵌扣于散热器单元B的散热鳍片2’的公对接头21’柱形体内的定位凹槽211’，使母对接头22凹柱状体的弧形内表面和公对接头21’柱形体也能紧密嵌扣安插，从而起到强化固定、防止散热器单元A、B之间产生横向扭转移位的作用。

本实用新型所述的散热鳍片2外端部的母对接头22呈口小腔大的凹柱状体，其内壁断面呈不封口的四边形、五边形或六边形结构，所述的公对接头21的外缘形状与该母对接头22凹柱状体相对应。

利用上述可拼接式LED照明散热器单元可以拼接出各种不同图案的LED照明光源。图5a～图8b就是用多个上述可拼接式LED照明散热器单元相互紧密嵌扣固定后的几种LED照明光源的组合布局方案。

其中图5a为正八边形光源方案的示意图，图6为“田”字形光源方案的示意图，图7为折线形光源方案的示意图。可见本实用新型可拼接式LED照明散热器单元可以方便地进行多种光源组合，满足了LED照明光源多样化的需求。

请参见图8a、图8b，其所示为本实用新型采用连接件3将各散热器单元相互连接的示意图。

连接件3的公对接头31、母对接头32分别嵌扣于散热器单元A的散热鳍片2母对接头22和散热器单元B的散热鳍片2’的公对接头21’，由于连接件3的公对接头31、母对接头32与散热器单元A的散热鳍片2母对接头22和散热器单元B的散热鳍片2’的公对接头21’相同，从而可以方便其与散热器单元散热鳍片之间的紧密嵌扣固定。

这一扳手状连接件结构简单，也非常便于选用铝材进行拉伸成型制作。

在相邻的散热器单元之间加装了这种配套连接件，实现了这些散热器单元之间延伸紧密拼接的同时，使相邻LED光源之间可以保持更大的间距。合理设置这种连接件的长短，对LED光源的点间距设置进行相应调整，从而可以满足不同的整体照明光源的设计需要。

对于该具体的可拼接式LED照明散热器单元实施例而言，配套连接附件完全可以不止图3和图4所示的扳手式连接件这一种。例如，图1所示的散热器单元如果不安装LED，其本身就可以成为图1所示的可拼接式LED照明散热器单元的一种配套连接件。

在上述实施例中，由于在散热鳍片的外缘设计了凹槽和匹配凸条结构，使相邻散热器单元的散热鳍片可以嵌扣安插，形成彼此嵌扣的散热鳍片之间空间位置的错叠，因此使整体光源中LED的排列点间距小于散热器单元在LED发光面上垂直投影的最大跨距成为可能。对不具备这种结构的散热器单元来说，这是不可能实现的。所以，本实用新型扩大了这种散热器单元在LED光源设计中的使用范围。

在上述实施例中，无论是散热器单元之间通过彼此散热鳍片外缘的凹槽和凸条进行直接嵌扣安插固定，还是散热器单元各自与配套连接件嵌扣紧密拼接，进而实现各个散热器单元之间间接的延伸紧密拼接，均可增加各个散热器单元之间的连接强度，使LED照明灯的整体光源紧密联为一体，其刚性程度得到加强，从而大大降低了LED照明灯中整体光源对安装架的要求。

事实上，本实用新型不局限于上述具体实施方式。不论在结构和形状上作任何改变，凡是具有类似结构的LED散热器单元，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可拼接式LED照明散热器单元，包括，

散热本体，其为柱体结构；

若干散热鳍片，其自散热本体外表面四周沿柱面母线方向向外延伸形成；其特征是，

所述的散热鳍片的外端部分别呈可相互嵌扣拼接结构的公对接头或母对接头，或两者兼具，以此各散热器单元之间实现相互嵌扣拼接。

2.如权利要求1所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述散热鳍片外端部的公对接头、母对接头呈交错间隔设置。

3.如权利要求1或2所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热鳍片外端部的母对接头为一口小腔大的凹槽状，所述的公对接头为一凸条状，并与母对接头的凹槽状相匹配对应。

4.如权利要求1或2所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热鳍片外端部的母对接头为口小腔大的凹柱状体，其内表面沿轴向设有定位凸条，所述的公对接头为一与母对接头凹柱状体相配合的柱形体，其外侧面沿轴向开有与母对接头凹柱状体的定位凸条相配合的定位凹槽。

5.如权利要求1或2所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热鳍片外端部的母对接头呈口小腔大的凹柱状体，其内壁断面呈不封口的四边形、五边形或六边形结构，所述的公对接头的外缘形状与该母对接头凹柱状体相对应。

6.如权利要求1所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热本体的柱体结构的上端面开设有放置LED的凹面。

7.如权利要求1或6所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热本体的柱体结构沿轴向还开设有供LED引线走线的导槽或导孔。

8.如权利要求1所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，还设有一可以将两散热器单元相互联结的连接件，该连接件至少设有两个连接端，分别呈与所述的散热鳍片外端部的公对接头或者母对接头相同的公对接头或者母对接头，或者两者兼具。

9.如权利要求1或8所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热鳍片或连接件的侧表面呈可以增加散热表面积的瓦楞状。

10.如权利要求1或8所述的可拼接式LED照明散热器单元，其特征是，所述的散热器单元为铝或铝合金或铜或铜合金。

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