CN216952978U - 一种散热结构及具有其的照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热结构及具有其的照明灯具，散热结构包括：壳体；散热座，设在壳体内并且与壳体直接导热接触，其包括与光源模组直接导热接触的基体、设在基体外周侧并且与壳体内壁直接导热接触的外圈环体，基体与外圈环体之间连接有多个连接体，多个连接体沿周向均匀间隔布置，相邻两个连接体之间形成镂空部，各个连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧逐渐变窄。热量从基体的中心处朝向四周边沿传导，在越过基体的外周边沿这个拐点位置后，在连接体上的热传导速度将急剧增加，并且热量在经过多个连接体之后在外圈环体上再次汇流，然后传导至壳体内壁，并通过壳体外壁散发至外界环境中，散热效果更好。

Description

一种散热结构及具有其的照明灯具

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别涉及一种散热结构及具有其的照明灯具。

背景技术

传统照明灯具中，例如高棚照明、路灯、轨道灯和筒灯，通常采用通电发光的LED光源模组。大部分的LED光源，其电能转化为光能只有30％左右，其他能量都转化成热能，散热效果的好坏直接影响LED光源的光衰和寿命。灯具要做到较高功率，就要增加散热器尺寸，往往导致大功率灯具尺寸偏大，灯具做不到精致小巧效果。现有照明灯具，想要做到较高功率和应用于较大流明的场合，往往要用很大的散热器才能达到散热要求，使得灯具外形整体偏大，同时也增加物料成本。由于灯具内的光源模组与散热座是直接导热接触的，并且散热座较薄，仅有4㎜左右，其与灯具壳体的接触面积过小，壳体大部分没有有效的散热面积，不参与散热工作，加之壳体内部几乎是密闭的，热量大多集中在散热座上，热量难以迅速向外传导出去，散热座中心处的热量只能朝向与之导热接触的部分壳体传导，最后通过壳体外壁散发至外界环境中。散热座由于采用实心薄片结构，其体积和面积非常有限，因此散热性能表现一般。这样一来，散热座的中心位置热流密度较大，容易导致光源模组出现光衰加剧甚至烧坏失效等严重缺陷。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够迅速散热、散热效果更好的散热结构及具有其的照明灯具。

为此，本实用新型提供了一种散热结构，用于将光源模组所产生的热量传导至壳体，包括：

壳体；

散热座，设置在壳体内并且与壳体直接导热接触；

散热座包括与光源模组直接导热接触的基体、设置在基体外周侧并且与壳体内壁直接导热接触的外圈环体，基体与外圈环体之间连接有多个连接体，多个连接体沿周向均匀间隔布置，相邻两个连接体之间形成镂空部，各个连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧逐渐变窄。

优选的，散热座在上下方向上的高度为10-20㎜。

优选的，散热座在上下方向上的高度为15㎜。

优选的，散热座与壳体之间为间隙配合、过盈配合、卡扣连接、焊接或一体形成。

优选的，散热座为铝材一体形成。

优选的，散热座的形状为圆形，基体的形状为与散热座同轴心的圆形，外圈环体的形状为与散热座同轴心的圆环形，连接体的形状为倒梯形。

优选的，基体、连接体以及外圈环体三者在上下方向上基本等高度。

优选的，基体的半径为散热座半径的0.5-0.55倍。

优选的，连接体在径向方向上的长度为散热座半径的0.05-0.33倍。

优选的，连接体的最大宽度为4.5㎜-6㎜，最小宽度为3㎜-4㎜。

优选的，外圈环体在径向方向上的厚度为散热座半径的0.12-0.33倍。

优选的，连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧沿径向直线延伸。

优选的，连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧弯曲成圆弧形。

优选的，连接体的个数为十二个。

本实用新型还提供了一种具有上述技术方案中任一项散热结构的照明灯具，包括：

光源模组，安装在基体上并且与基体直接导热接触；

光处理元件，设置在壳体内并且与光源模组相配合，以处理光源模组发出的光线。

上述技术方案中，优选的，照明灯具为轨道灯、筒灯、吸顶灯或射灯。

上述技术方案中，优选的，光源模组为COB光源。

上述技术方案中，优选的，光处理元件包括反光杯，反光杯通过一面环安装在壳体内。

上述技术方案中，优选的，光处理元件还包括安装在壳体上并且位于反光杯下侧的透光罩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

散热座包括与光源模组直接导热接触的基体、设置在基体外周侧并且与壳体内壁直接导热接触的外圈环体，基体与外圈环体之间连接有多个连接体，多个连接体沿周向均匀间隔布置，相邻两个连接体之间形成镂空部，各个连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧逐渐变窄。如此，集中在基体中心处的热量能够朝向基体的四周边沿迅速传导，由于连接体自基体的外边沿朝向外圈环体一侧逐渐变窄，热量流过连接体的截面积也呈现逐渐变小的趋势，基于热量流动类似于水流原理，由于光源模组单位时间内产生的热量基本是恒定的，热量流动的速度与其流通经过连接体的截面积大小成反比，因此热量在越过基体的外周边沿这个拐点位置后，在连接体上的热传导速度将急剧增加，并且热量在经过多个连接体之后在外圈环体上再次汇流，然后传导至壳体内壁，并通过壳体外壁散发至外界环境中，散热效果更好。

附图说明

图1是符合本实用新型优选实施例照明灯具的立体示意图；

图2是符合本实用新型优选实施例照明灯具的***示意图；

图3是符合本实用新型优选实施例照明灯具的剖面示意图；

图4是图3中A处的局部放大示意图；

图5是符合本实用新型优选实施例散热结构的散热座的立体示意图；

图6是符合本实用新型优选实施例散热结构的散热座的俯视示意图；

图7是符合本实用新型优选实施例散热结构的散热座的侧视示意图；

其中附图标记如下：

100、散热结构；200、照明灯具；

1、壳体；

2、散热座；21、基体；22、外圈环体；23、连接体；24、镂空部；

3、光源模组；31、环形支架；

4、光处理元件；41、反光杯；42、透光罩；43、面环；

5、驱动组件；

6、转向组件。

具体实施方式

容易理解的是，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到的上、下、四周、周向、内、外等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

一种照明灯具200，其包括散热结构100、光源模组3以及光处理元件4。需要说明的是，照明灯具200可以是轨道灯、筒灯、吸顶灯或射灯。以轨道灯为例，轨道灯除了包括散热结构100、光源模组3以及光处理元件4之外，还包括转向组件6和驱动组件5，其中散热结构100、光源模组3以及光处理元件4构成轨道灯的灯体，转向组件6可以是两轴的转向架，转向架一端部与驱动组件5转动连接，另一端部与轨道灯的灯体转动连接。驱动组件5用于给轨道灯的灯体输出驱动电源，以便灯体内的光源模组3通电发光。驱动组件5可与预先安装在室内吊顶或室内天花板上的轨道槽(图未示)连接，驱动组件5与轨道槽内埋设的线缆电性连接，从而向驱动组件5输入220V市电，以便给灯体内的光源模组3正常供电。此一节属于现有技术中的公知技术，旨在理解本实用新型，不做赘述。以下将以轨道灯为例具体说明散热结构100的组成以及散热原理。

散热结构100包括壳体1和散热座2，壳体1的一端为开口结构，内部具有一腔室，散热座2设置在壳体1内并且与壳体1直接导热接触。光源模组3安装在散热座2上，光处理元件4设置在壳体1内并且与光源模组3相配合，以处理光源模组3发出的光线。具体的，光源模组3可以是COB光源或普通LED光源。本例中，光源模组3采用COB光源，COB光源通过一环形支架31安装在散热座2上，并且COB光源与散热座2直接导热接触。当然，在其他实施例中，光源模组3可以包括光源板、设置在光源板上的多个发光元件，发光元件可以是LED灯珠，可通过光源板安装在散热座2上，并且光源板与散热座2之间可以是螺钉连接、卡扣连接、胶粘连接、铆接或焊接，具体连接方式此处不做限制。光处理元件4可以包括用于聚光的反光杯41，反光杯41通过一面环43安装在壳体1内，其中面环43与壳体1之间的连接可以是螺纹连接、螺钉连接、卡扣连接、胶粘连接、铆接或焊接，具体连接方式此处不做限制。当然，光处理元件4还可包括透光罩42，例如扩散面罩或高透玻璃，其安装在壳体1上并且位于反光杯41下侧，光源模组3发出的光线经反光杯41反射后再经过透光罩42射出，以便对光线进行配光处理，发出合适的光线。

壳体1呈筒状，其一端为开口结构，内部具有一腔室。散热座2设置在壳体1内并且与壳体1直接导热接触。本例中，散热座2为铝材挤出形成。散热座2与壳体1之间的连接可以是间隙配合、过盈配合、卡扣连接、焊接或一体形成，具体连接方式此处不做限制。相比现有技术中采用4㎜左右的薄片散热座2而言，本案的散热座2在上下方向上的高度，即散热座2整体的厚度达到10㎜至20㎜。这样一来，散热座2与壳体1之间的导热接触面积相对较大，有助于提升散热效果。当然，散热座2的厚度也可不设计成上述厚度尺寸，因为过厚的散热座2不仅造成材料浪费，而且对于散热性能的进一步提升不是很大。考虑散热座2与壳体1的导热接触面积以及散热座2的材料用料经济性上，散热座2的厚度最好设计成15㎜。这样的厚度选择，既能够获得较为合适的与壳体1的导热接触面积，取得良好的散热性能，又能够节约用料，降低成本。

散热座2包括与光源模组3直接导热接触的基体21、设置在基体21外周侧并且与壳体1内壁直接导热接触的外圈环体22，基体21与外圈环体22之间连接有多个连接体23，多个连接体23沿周向均匀间隔布置，相邻两个连接体23之间形成镂空部24，各个连接体23自基体21的外边沿朝向外圈环体22一侧逐渐变窄。

散热结构100的散热原理是这样实现的：光源模组3产生的热量主要集中的基体21的中心处，集中在基体21中心处的热量能够朝向基体21的四周边沿传导，热量通过镂空部24向外散发的速度较为缓慢，主要通过连接体23传导至外圈环体22上，并且在外圈环体22上汇流后传导至壳体1内壁，再由壳体1外壁散发至外界环境中，由于各个连接体23自基体21的外边沿朝向外圈环体22一侧逐渐变窄，热量流过连接体23的截面积也呈现逐渐变小的趋势，基于热量流动类似于水流原理，并且光源模组3单位时间内产生的热量基本是恒定的，热量流动的速度与其经过连接体23的截面积大小成反比，因此热量在越过基体21的外周边沿这个拐点位置后，在连接体23上的热传导速度将急剧增加，热量得以迅速传导至外圈环体22，并且在外圈环体22上汇流，接着传导至壳体1内壁，并通过壳体1外壁散发至外界环境中，散热效果更好。

为了适配筒状的壳体1以及将光源模组3装配在基体21上，将散热座2的形状设计为圆形，基体21的形状为与散热座2同轴心的圆形，外圈环体22的形状为与散热座2同轴心的圆环形。外圈环体22与壳体1的内壁直接导热接触。

为了便于散热座2的制造和装配，连接体23自基体21的外边沿朝向外圈环体22一侧沿径向直线延伸并且呈倒梯形。当然，在一些优选的实施例中，连接体23的形状也可是自基体21的外边沿朝向外圈环体22一侧弯曲成圆弧形。

由于散热座2为铝材一体挤出成型，因此基体21、连接体23以及外圈环体22三者在上下方向上基本等高度，并且高度为散热座2的实际厚度，即15-20㎜。

在一些优选实施例中，为了在不降低散热座2散热性能的前提下，进一步优化散热座2的重量以及散热座2与壳体1之间的适配性，以散热座2的半径r为基数，则基体21的半径为散热座2半径r的0.5-0.55倍。连接体23在径向方向上的长度为散热座2半径r的0.05-0.33倍。外圈环体22在径向方向上的厚度为散热座2半径r的0.12-0.33倍。连接体23的最大宽度为4.5㎜-6㎜，最小宽度为3㎜-4㎜。连接体23的个数优选为十二个。当然，在其他实施例中，连接体23的个数、宽度以及具体形状也可根据灯具壳体1的形状和大小具体设计，此处不做具体限制。

实际应用中，具有该散热结构100的轨道灯，其COB光源的中心温度可降低16℃左右，整灯寿命提高了3倍以上。

本申请的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本申请技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本申请的保护范围内。

Claims (19)

1.一种散热结构，用于将光源模组(3)所产生的热量传导至壳体(1)，包括：

壳体(1)；

散热座(2)，设置在所述壳体(1)内并且与所述壳体(1)直接导热接触；其特征在于，

所述散热座(2)包括与光源模组(3)直接导热接触的基体(21)、设置在所述基体(21)外周侧并且与所述壳体(1)内壁直接导热接触的外圈环体(22)，所述基体(21)与所述外圈环体(22)之间连接有多个连接体(23)，多个所述连接体(23)沿周向均匀间隔布置，相邻两个连接体(23)之间形成镂空部(24)，各个所述连接体(23)自所述基体(21)的外边沿朝向所述外圈环体(22)一侧逐渐变窄。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热座(2)在上下方向上的高度为10-20㎜。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于：所述散热座(2)在上下方向上的高度为15㎜。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热座(2)与所述壳体(1)之间为间隙配合、过盈配合、卡扣连接、焊接或一体形成。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热座(2)为铝材一体形成。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热座(2)的形状为圆形，所述基体(21)的形状为与所述散热座(2)同轴心的圆形，所述外圈环体(22)的形状为与所述散热座(2)同轴心的圆环形，所述连接体(23)的形状为倒梯形。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于：所述基体(21)、所述连接体(23)以及所述外圈环体(22)三者在上下方向上基本等高度。

8.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于：所述基体(21)的半径为所述散热座(2)半径的0.5-0.55倍。

9.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于：所述连接体(23)在径向方向上的长度为所述散热座(2)半径的0.05-0.33倍。

10.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于：所述连接体(23)的最大宽度为4.5㎜-6㎜，最小宽度为3㎜-4㎜。

11.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于：所述外圈环体(22)在径向方向上的厚度为所述散热座(2)半径的0.12-0.33倍。

12.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述连接体(23)自所述基体(21)的外边沿朝向所述外圈环体(22)一侧沿径向直线延伸。

13.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述连接体(23)自所述基体(21)的外边沿朝向所述外圈环体(22)一侧弯曲成圆弧形。

14.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述连接体(23)的个数为十二个。

15.一种具有权利要求1至14中任一项所述散热结构的照明灯具，其特征在于，包括：

光源模组(3)，安装在所述基体(21)上并且与所述基体(21)直接导热接触；

光处理元件(4)，设置在所述壳体(1)内并且与所述光源模组(3)相配合，以处理所述光源模组(3)发出的光线。

16.根据权利要求15所述的散热结构，其特征在于：所述照明灯具为轨道灯、筒灯、吸顶灯或射灯。

17.根据权利要求15所述的散热结构，其特征在于：所述光源模组(3)为COB光源。

18.根据权利要求15所述的散热结构，其特征在于：所述光处理元件(4)包括反光杯(41)，所述反光杯(41)通过一面环(43)安装在所述壳体(1)内。

19.根据权利要求15所述的散热结构，其特征在于：所述光处理元件(4)还包括安装在所述壳体(1)上并且位于反光杯(41)下侧的透光罩(42)。

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