一种模块化散热结构及其LED照明装置的制作方法

文档序号:20958180发布日期:2020-06-02 20:31阅读:120来源:国知局
一种模块化散热结构及其LED照明装置的制作方法
本发明公开了一种模块化散热结构及其led照明装置,属于led照明领域。
背景技术
:在led照明领域,照明灯具的散热性能在很大程度上影响着灯具的使用寿命,因此,行业技术人员从未停止过对散热结构的研发及改进。led灯具的热量来源主要包括以下两个方面:其一是led灯珠发光时产生的热量;其二是灯具电源工作时产生的热量。其中,led灯珠发光时产生的热量大于灯具电源工作时产生的热量,并且,led灯珠的热量通过专门设置的散热器进行散热,电源的热量则通过电源壳进行散热。在以往的灯具散热结构中,电源壳与散热器是直接接触的,因此会有大量的热量从散热器传递到电源壳上,使得电源壳上所承受的热量远大于电源自身的热量,从而缩短了电源的使用寿命。另外,传统的led高棚灯其电源与光源共用散热器,安装方式单一,且散热效率低,为此,目前市场上也有一些高棚灯针对以上缺陷做了一些改进设计。比如,中国专利申请号为cn21621124141.5的新型高棚灯发明专利,其公开的一种电源与光源分体式散热的散热结构,可有效避免电源与光源共用散热结构导致的散热效率低的问题;但是,其电源盒体采用的是从上侧锁螺丝的方式固定在散热盘上侧的,由于该高棚灯的安装件也是设置在电源盒体上,这就导致在日常使用时电源盒体与散热盘之间的连接螺丝需要承受很大的重量,当螺丝牙口出现损坏时容易造成高棚灯的散热盘及其以下的部分掉落,从而带来安全隐患。事实上,目前市场上绝大多数采用类似以上分体式设计的高棚灯、工矿灯等灯具产品,也都采用了电源盒体上置、螺丝连接固定的安装方式,因此都无法避免的存在上述问题。技术实现要素:本发明提供了一种模块化散热结构及其led照明装置,安装方便,使用过程中安全性能高,且散热性能好,其光源的热量对电源的影响小,延长了电源及照明装置整体的使用寿命。本发明的一方面涉及一种模块化散热结构,包括电源盒和散热器,所述电源盒用于容纳电源并对电源进行散热,所述散热器用于对光源进行散热,所述散热器上设有第一搭接部,所述电源盒上设有第二搭接部,所述第二搭接部设于所述电源盒的外侧壁向外凸或向内凹,或者,所述第二搭接部设于所述电源盒的内侧壁向内凸或向外凹,所述第一搭接部设于所述散热器正对第二搭接部的一侧且对应于所述第二搭接部的位置设置,所述第一搭接部搭接于所述第二搭接部上。进一步地,所述第一搭接部相对所述第二搭接部的一侧设有多个相互间隔的第一凸台,所述第二搭接部相对所述第一搭接部的一侧对应所述第一凸台的位置设有第二凸台,所述第一凸台与所述第二凸台相对的侧壁相互抵接,使得所述第一搭接部与所述第二搭接部在错开所述第一凸台及所述第二凸台的位置形成隔热间隙。进一步地,所述第一凸台与所述第二凸台相互抵接的之间还设有隔热垫圈。进一步地,所述散热器包括主体和散热翅片,所述主体包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述第二连接部相互隔开设置,所述散热翅片分别与所述第一连接部和所述第二连接部连接,使得在所述第一连接部与所述第二连接部之间形成隔热口,所述第一连接部用于连接光源,所述第一搭接部设于所述第二连接部上。进一步地,所述第二连接部上设有安装缺口,所述安装缺口用于所述电源盒的上端穿出至所述散热器上侧,所述安装缺口的周边设为所述第一搭接部。进一步地,所述电源盒的侧壁设有凸环,所述凸环设为所述第二搭接部。进一步地,所述电源盒至少在相对于所述安装缺口的侧壁设有散热凸筋,所述安装缺口周壁对应所述散热凸筋处设有适配所述散热凸筋的凹槽,所述散热凸筋部分嵌入所述凹槽中。进一步地,所述第一搭接部与所述第二搭接部之间设有紧固结构,所述紧固结构用于固定所述电源盒与所述散热器之间的轴向移动和周向移动。进一步地,所述第二连接部上设有散热口。本发明的另一方面涉及一种led照明装置,所述led照明装置包括如上任一项所述的模块化散热结构。本发明的有益效果如下:本发明的散热结构采用电源盒对电源散热、散热器对光源散热的分体式模块化设计,在散热器与电源盒上分别设置第一搭接部和第二搭接部用于散热器与电源盒连接固定,且通过第一搭接部搭接于第二搭接部上的方式,使得散热器及散热器以下的部件的重量承载在第二搭接部上,相比于传统结构的灯具很大一部分重量需承载在连接螺丝上的情形,本发明的第二搭接部较连接螺丝具有更强的承载任性,因此提高了该类照明装置在使用过程中安全性能高。由于散热器与电源盒采用上述相互搭接的连接方式,通过调节散热器与电源盒相互搭接的位置,可以调整散热器与电源盒的整体高度,且在必要时可调整降低散热器与电源盒的整体高度从而降低灯具的高度及其所需的占用空间,使灯具结构更加紧凑。另外,本发明的散热器与电源盒之间采用第一搭接部与第二搭接部相互搭接的方式连接,相比于传统的锁螺丝连接,其操作更加简单;特别是在引入散热凸筋与凹槽相适配地嵌合的方式下,散热凸筋起到了电源盒穿入安装缺口时的限位和导引的双重作用,因此安装方便。再者,在散热结构采用模块化设计的前提下,其电源盒与散热器之间的导热性已经有所降低,再加上本散热器在第一连接部和第二连接部之间设置第一凸台与第二凸台相互抵接的方式,使得第一搭接部与第二搭接部之间形成隔热间隙,从而减少第一连接部与第二连接部之间的热量传导,即减少了该照明灯具光源的热量传递到电源盒上。因此,本发明的散热性能好,其光源的热量对电源的影响小,延长了电源及照明装置整体的使用寿命。附图说明图1为本发明所述的模块化散热结构的剖视图;图2为本发明所述的模块化散热结构的俯视立体图;图3为本发明所述的模块化散热结构的仰视立体图;图4为本发明所述的散热器的仰视图;图5为本发明所述的散热器的俯视立体图;图6为本发明所述的电源盒的仰视立体图;图7为本发明所述的电源盒的俯视立体图;图8为本发明所述的高棚灯的俯视立体图;图9为本发明所述的高棚灯的剖视图;图10为本发明所述的高棚灯的爆炸视图。各部件名称及其标号1-电源盒;2-散热器;3-第一搭接部;4-第二搭接部;5-紧固结构;6-电源组件;7-光源组件;8-透光罩;9-挂钩;10-安装架;11-空腔;12-过孔;13-凸环;14-散热凸筋;15-第二凸台;16-隔热间隙;18-隔热垫圈;21-第一连接部;22-第二连接部;23-安装缺口;24-隔热口;25-凹槽;26-螺孔;27-散热翅片;28-第一凸台;29-散热口;30-盒盖。具体实施方案为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。实施例1请参照附图1-3所示,本发明的实施例公开一种模块化散热结构,所述模块化散热结构包括电源盒1和散热器2,所述电源盒1用于容纳电源并对电源进行散热,所述散热器2用于对光源进行散热,所述散热器2上设有第一搭接部3,所述电源盒1上设有第二搭接部4,所述第二搭接部4设于所述电源盒1的外侧壁向外凸或向内凹,或者,所述第二搭接部4设于所述电源盒1的内侧壁向内凸或向外凹,所述第一搭接部3设于所述散热器2正对第二搭接部4的一侧且对应于所述第二搭接部4的位置设置,所述第一搭接部3搭接于所述第二搭接部4上。上述散热结构其电源盒1及散热器2采用分体式设计,通过拼装式连接成一体,体现了模块化设计的思想,是一种模块化散热结构。具体的,本实施例公开的模块化散热结构,其在散热器2与电源盒1上分别设置第一搭接部3和第二搭接部4用于散热器2与电源盒1连接固定,且通过第一搭接部3搭接于第二搭接部4上的方式,使得散热器2及散热器2以下的部件的重量承载在第二搭接部4上,相比于传统结构的灯具很大一部分重量需承载在连接螺丝上的情形,本发明的第二搭接部4较连接螺丝具有更强的承载韧性。需要说明的是,上述模块化散热结构不拘泥于第一搭接部3以及第二搭接部4的设计形状、设置位置以及朝向,比如,在一些实施方式中,第二搭接部4可设置在所述电源盒1的上、中、下位置处均可,并且,第二搭接部4可设置为沿所述电源盒1的侧壁向外凸或者向内凹亦可,此时,所述第一搭接部3应设置在与所述第二搭接部4相适配的位置上并具有与之相适配的形状及方向性。另外,关于第一搭接部3与第二搭接部4的搭接方式,也可以有不同的实施方式,比如在一些实施例中,第一搭接部3可能搭接在第二搭接部4的上侧,而在另外一些实施方式中,第一搭接部3亦可搭接在第二搭接部4的内部。本实施例的上述模块化散热结构的改进实则是一种设计理念的改进,它将传统散热结构需要依靠螺丝吊挂连接的方式改进为采用第二搭接部4承托连接的连接方式,而且第二搭接部4实际也属于电源盒1整体中的一部分,从而提高了承重性能,提升了使用安全性能。因此,任何采用本设计理念而从结构上对第一搭接部3以及第二搭接部4的变换设计,均属于本发明的保护范围。进一步地,所述第一搭接部3相对所述第二搭接部4的一侧设有多个相互间隔的第一凸台28,所述第二搭接部4相对所述第一搭接部3的一侧对应所述第一凸台28的位置设有第二凸台15,所述第一凸台28与所述第二凸台15相对的侧壁相互抵接,使得所述第一搭接部3与所述第二搭接部4在错开所述第一凸台28及所述第二凸台15的位置形成隔热间隙16。上述隔热间隙16有助于在第一搭接部3与第二搭接部4相搭接处形成空气流动的通道,从而加速其空气流动,减少第一搭接部3与第二搭接部4之间的热传递。在一种优选的实施方式中,所述第一凸台28与所述第二凸台15相互抵接的之间还设有隔热垫圈18。所述隔热垫圈18采用高隔热性的材质制造而成,如硅胶片、玻纤板等,隔热垫圈18用于隔绝第一凸台28与第二凸台15之间的热传递。需要说明的是,在实际使用使,可以通过更换不同厚度的隔热垫圈18从而调整散热器2与电源盒1的整体高度。当选用厚度较厚的隔热垫圈18时,散热器2与电源盒1的整体高度降低,从而降低了灯具的高度及其所需的占用空间,使灯具结构更加紧凑,与此同时,上述隔热间隙16也随之增大。隔热间隙16越大则第一搭接部3与第二搭接部4之间的热传递越少,并且,随着电源盒1高度降低,使得电源更趋近于一个更低温的环境,同样降低了电源的工作温度,提升电源的使用寿命。实施例2本实施例公开一种上述模块化散热结构在高棚灯上的应用,可以理解的是,本发明并不仅限于高棚灯上的应用。请参照附图2-10所示,具体的,所述高棚灯包括电源盒1、电源组件6、散热器2、光源组件7和透光罩8,所述电源组件6包括电源,所述光源组件7包括光源和光源板,所述光源散布于所述光源板上,所述光源设为led灯珠。所述散热器2与所述电源盒1相连接,所述电源设于所述电源盒1内,所述光源连接于所述散热器2上,所述电源盒1用于容纳电源并对电源进行散热,所述散热器2用于对光源进行散热,所述电源盒1和散热器2共同组成该led照明装置的散热结构。所述高棚灯采用垂直上下式结构,其中,散热器2和光源组件7位于灯体的下部,电源盒1和电源组件6位于灯体的上部,还包括挂钩9或安装架10,所述挂钩9或所述安装架10连接于所述电源盒1上。安装时,通过挂钩9或安装架10将灯具挂设在高位照明使用。请参照附图6、7、9所示,所述电源盒1为采用金属铝压铸成型的壳体,其内部设有空腔11,其一端设有开口,所述电源组件6从所述开口放入安装到该空腔11中,通常会利用硅胶灌注的方式将电源组件6固定在空腔11内,灌注硅胶在空腔11内还有助于电源组件6的热量快速的传到电源盒1上,有助于电源散热,灌满硅胶的电源盒1在开口处采用盒盖30封盖密封锁紧。所述电源盒1上设有第二搭接部4,且所述第二搭接部4设为凸伸于所述电源盒1外圈的凸环13,当然,在其他的实施方式中,所述第二搭接部4也可以是非一整圈完整的凸环13,而是采用若干个凸片环形设于所述电源盒1外圈。请参照附图4、5、9所示,所述散热器2包括主体和散热翅片27,所述主体包括第一连接部21和第二连接部22,所述第一连接部21与所述第二连接部22相互隔开设置,所述散热翅片分别与所述第一连接部21和所述第二连接部22连接,使得在所述第一连接部21与所述第二连接部22之间形成隔热口24,所述第一连接部21用于连接光源,所述第一搭接部3设于所述第二连接部22上。所述第二连接部22上设有安装缺口23,且所述安装缺口23设为适配所述电源盒1的横截面形状,所述安装缺口23用于所述电源盒1的上端穿出至所述散热器2上侧,所述安装缺口23的周边设为所述第一搭接部3。所述电源盒1和所述散热器2共同组成所述高棚灯的散热结构,当连接电源盒1与散热器2时,只需将电源盒1从散热器2下侧穿过所述安装缺口23,然后持续穿出直到凸环13抵到安装缺口23的周边,此时,由于凸环13就是第二搭接部4,安装缺口23的周边就是第一搭接部3,从而完成使第一搭接部3搭接于第二搭接部4上的安装要求。当然,在本实施例中,第一搭接部3并非直接搭接于第二搭接部4上的,而是在所述第一搭接部3相对所述第二搭接部4的一侧设有多个相互间隔的第一凸台28,所述第二搭接部4相对所述第一搭接部3的一侧对应所述第一凸台28的位置设有第二凸台15,所述第一凸台28与所述第二凸台15相对的侧壁相互抵接,使得所述第一搭接部3与所述第二搭接部4在错开所述第一凸台28及所述第二凸台15的位置形成隔热间隙16。安装完成后,所述电源盒1与所述散热器2在所述第一搭接部3与所述第二搭接部4在错开所述第一凸台28及所述第二凸台15的位置形成隔热间隙16,从而减少第一搭接部3与第二搭接部4之间的热传递,降低了电源盒1内电源的工作温度,对提高电源寿命有益。所述第一连接部21用于连接光源组件7时,由于led灯珠是预先固定在光源板上的,因此只需将光源板通过螺丝锁紧到第一连接部21下侧即可,然后再将透光罩8盖住光源板,起到对光源组件7的防护和透光的作用。所述散热器2在所述第一连接部21与所述第二连接部22之间形成了隔热口24,光源组件7在工作时产生的热量直接传到第一连接部21,这些热量在第一连接部21所处的散热器2主体上散热的过程中,第一连接部21上与第二连接部22相邻的一侧形成空气对流的效果,该对流式散热有助于加速第一连接部21上热量的散失,从而减少第一连接部21与第二连接部22之间的热量传导,即减少了该照明灯具光源的热量传递到电源盒1上。因此,本发明的散热性能好,其光源的热量对电源的影响小,延长了电源及照明装置整体的使用寿命。在本实施例中,所述第一连接部21位于高棚灯的外侧环形设置,所述第二连接部22位于高棚灯的内侧中部区域,使得第一连接部21和第二连接部22在竖直方向上错开,因此在第二连接部22连接的电源盒1及其内部电源所对应的下方区域受光源组件7发热影响小,相对于目前市场上绝大多数高棚灯其电源组件6和光源组件7在竖直方向上垂直设置的布置方式,本设计可使该高棚灯的电源组件6正下方区域长期处于一个相对较低的低温环境,减少了高温环境对电源组件6使用寿命的影响,提高了该电源组件6的使用寿命。请参照附图2所示,另外,所述电源盒1至少在相对于所述安装缺口23的侧壁设有散热凸筋14,所述安装缺口23周壁对应所述散热凸筋14处设有适配所述散热凸筋14的凹槽25,所述散热凸筋14部分嵌入所述凹槽25中。所述散热凸筋14用于提高所述电源盒1的散热性能的同时,引入散热凸筋14与凹槽25相适配地嵌合的方式下,散热凸筋14还起到了电源盒1穿入安装缺口23时的限位和导引的双重作用,因此提高了电源盒1穿入安装缺口23时的操作便捷性。请参照附图1或9所示,所述第一搭接部3与所述第二搭接部4之间设有紧固结构5,所述紧固结构5将第一搭接部3与第二搭接部4定位并固定在设定的位置,用于固定所述电源盒1与所述散热器2之间的轴向移动和周向移动。并且,所述紧固结构5可以采用固定螺栓、固定卡销以及固定卡扣等固定方式。可以理解的是,在第一搭接部3与第二搭接部4搭接连接的前提下,为了提高第一搭接部3与第二搭接部4搭直接的固定性,因此采用紧固结构5进行固定,以防止第一搭接部3与第二搭接部4之间容易发生错位或移动,提高灯具安装的固定性。在一种具体的实施方式中,所述紧固结构5设为螺丝紧固结构,即采用固定螺栓的固定方式,所述螺丝紧固结构5包括螺栓、设于所述第二连接部22上的过孔12和设于所述第一连接部21上的螺孔26,所述螺栓穿过所述过孔12与所述螺孔26螺纹连接。且在本公开的高棚灯上,其对应设置所述螺孔26设于第一连接部21上的第一凸台28上,对应设置的所述过孔12设于第二连接部22上的第二凸台15上,所述螺孔26设于所述第一凸台28上,所述过孔12设于所述第二凸台15上,所述第一凸台28与所述第二凸台15相互正对设置,使得所述散热器2与所述电源盒1相连接时,所述第一凸台28搭接于所述第二凸台15上,而在所述凸环13与所述安装缺口23的周边形成上述隔热间隙16,使得更有助于散热器2与电源盒1之间的隔热效果。进一步地,所述第二连接部22上设有散热口29。所述散热口29连通所述隔热间隙16,从而加速所述隔热间隙16内的空气流动,提升散热性能。另外,还可以在所述第一凸台28与所述第二凸台15相互搭接的之间设置隔热垫圈18,使得进一步增加隔热效果,所述隔热垫圈18可以采用硅胶垫片、玻纤板等。可以理解的是,通过增加或减少隔热垫圈18的厚度,可以进行调节散热器2与电源盒1的整体高度,从而调整高棚灯整体的高度。为了进一步说明隔热垫圈18厚度对电源使用寿命的影响,本实施例通过以下测试数据进行说明。可以理解的是,当电源所处的工作温度越低时,电源的使用寿命越长。本发明的高棚灯,由于电源盒1与散热器2搭接设置的原因,使得电源盒1与散热器2的相对位置可调,因此可使电源处于一个较低工作温度下使用,有助于延长电源的使用寿命。设环境温度为ta,电源的工作温度为tc,隔热垫圈的厚度为h,通过实践测量得出以下数据表:隔热垫圈厚度h(mm)0mm(无隔热垫圈)2mm隔热垫圈10mm隔热垫圈20mm隔热垫圈整灯环境温度ta(℃)50505050电源工作温度为tc(℃)89868381从上表可以看出,当隔热垫圈18设计得越厚,其电源的工作温度越低,越有助于延长电源的使用寿命。可以理解的是,以上公开的高棚灯,其第一搭接部3和第二搭接部4均采用了较优或较简的设计原则所选定,事实上,为了达到本发明的部分发明效果,其第一搭接部3和第二搭接部4仅需满足以下即可:即所述第一搭接部3设于所述安装缺口23的周侧,所述第二搭接部4凸伸于所述电源盒1外,所述电源盒1至少部分穿出所述安装缺口23,使所述第一搭接部3搭接于所述第二搭接部4上。综上所述,本发明安装方便,使用过程中安全性能高,且散热性能好,其光源的热量对电源的影响小,延长了电源及照明装置整体的使用寿命。尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12
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