CN101377293A - Led灯具灯杯及使用这种灯杯的led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯具灯杯及使用这种灯杯的LED灯具，该灯杯包括有散热器件，在散热器件内设有LED光源容纳腔及驱动电路板容纳腔，在散热器件的外表面上设有多个散热片，散热器件与散热片是由高导热绝缘塑料一体模压成型。采用了上述技术方案的本发明具有的优点是：一，灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性好、绝缘性好、安全性高，不必使用隔离式电源驱动，所以体积也可以做的更小；二，在灯杯的LED光源容纳腔内设有金属导热件，金属导热件的导热面与灯杯内表面紧密相贴，由于金属的导热性能更佳，所以可使得LED光源产生的热量以最快速度传送到灯杯的外表面及散热片上进行散热。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明灯具，特别是涉及一种采用高导热绝缘塑料制成的散热性能良好，安全性高的LED灯具。
背景技术
LED作为一种新兴光源，近几年得到了迅猛的发展，各种LED应用产品都体现了传统灯具无法比拟的优势，并初步得到了市场的认可。但是现有的较常用的LED灯具产品中，为了解决LED非常关键的散热问题，基本都采用了高导热率的金属材料来做灯杯外壳，并利用灯杯外壳进行散热。但是用金属做外壳，对于那些体积小高电压的产品，就存在一系列的重要缺陷：就是散热、安全、外形尺寸间的相关约束和限制。
众所周知，作为用电产品，其安全性是最重要的保证，如IEC61010-1和IEC60598-1就明确规定了电子产品和灯具产品的安全要求。很多原来是玻璃或塑料外壳的产品，现在用金属来设计，一般要求用隔离式电源来作为电源驱动，采用隔离式电源的LED灯具的结构一般分为三部分：前端为一透镜，用于聚集LED出射的光线，中间部分为金属灯杯，用于LED光源芯片的安装及散热，尾端为一中空的绝缘体，用以容纳驱动电源。但采用隔离式电源势必就会增加整个灯具的体积，最终会造成产品体积反而比传统灯具大，这样就会对产品的应用环境有所限制甚至违反相关IEC法规，比如IEC60061-1就对部分光源的产品尺寸有严格的要求。
再有就是用非隔离式电源驱动，把电源电路与金属灯杯充分绝缘，因为LED基板本身的绝缘层厚度只有50μm左右，所以LED基板与金属灯杯之间要另加一层绝缘层，用以将LED基板与金属灯杯完全隔绝，这样LED应用中最重要的一层热传导就大受影响，虽然有金属外壳来散热，但里面的热传导受阻，整个的散热系统也不理想。并且会带来安全隐患，一旦有内部导线接触到灯壳，后果将不堪设想。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种利用便于成形的氮化硼复合材料制成的导热性与绝缘性俱佳、体积小、安全性高的LED灯具灯杯及使用这种灯杯的LED灯具，灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性能及安全性均较以前有很大提高，并且体积也较以前减小，此外在灯杯内的LED光源容纳腔内设置金属导热件，可使得LED光源散发的热量最快的传到散热灯杯外表面及散热片上进行传导、对流及辐射散热，充分解决了LED光源的散热问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
LED灯具灯杯，该灯杯包括有散热器件，在散热器件内设有LED光源容纳腔及驱动电路板容纳腔，在散热器件的外表面上设有多个散热片，散热器件与散热片是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
作为优选，所述的高导热绝缘塑料的组成按质量配比为(份)：氮化硼100份，高分子塑料40～200份，玻璃纤维0～50份，钛酸酯0.5～5份，抗氧剂0～0.5份。其中高分子塑料是聚苯硫醚，聚丙烯或聚乙烯等。将上述混合好的物料加入到双螺杆挤出机中造粒，然后将粒子放入螺杆卧式注塑机中注塑成型上述灯杯。
作为优选，所述的LED光源容纳腔与驱动电路板容纳腔是由一轴向方向上设置的隔离板隔开，隔离板与散热器件为一体模压成型。
作为优选，所述的隔离板为平面板或凸出于散热器件内表面的多个止点。
作为优选，在LED光源容纳腔内设有一金属导热件，所述的金属导热件包括固定面及导热面，导热面与散热器件的内表面紧密接触，导热面的高度大于或等于固定面的厚度。导热面的高度大于固定面的厚度时，可将固定面吸收的LED光源散发的热量充分传导到散热器件上，进而再传导至散热片进行散热。
作为优选，所述的导热面的下端与隔离板相抵接触。以便于定位。
作为优选，所述的多个散热片为纵向或横向间隔设置在散热器件的外表面上。
作为优选，由散热器件的一端至另一端，散热片的宽度沿光线的出射方向逐渐增大。因为出光口四周的热量比较集中，靠近出光口处的散热片的宽度大于远离出光口处的散热片的宽度，以利于散热。
作为优选，在散热器件的出光口的一端沿散热片的外侧边缘设有一保护圈，保护圈与散热器件之间留有空隙。保护圈可防止散热片的边缘划伤人手，并且可保护散热片以防止有外物对其碰撞；保护圈与散热器件之间留有缝隙，可使得两散热片之间的间隔内外的空气形成对流，以利于散热。
作为优选，所述的散热片的厚度为0.5mm～10mm。由于散热片为高导热塑料制成，所以厚度最小可达到0.5mm，以节省材料并更有利于散热。
作为优选，所述的导热板的下端与绝缘板相抵接触。
LED灯具，该LED灯具包括如前任一项所述的灯杯，在LED光源容纳腔内设有安装于基板上的LED光源，基板紧密固定在固定面上，在驱动电路板容纳腔内设有驱动电路板，LED光源与驱动电路板电连接。
作为优选，在基板与固定面之间涂有导热胶，基板通过螺钉固定在固定面上。
采用了上述技术方案的本发明具有的优点是：
一，灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性好、绝缘性好、安全性高，不必使用隔离式电源驱动，所以体积也可以做的更小；
二，在灯杯的LED光源容纳腔内预埋或嵌入了金属导热件，金属导热件的固定面用以固定LED光源安装基板，金属导热件的导热面与灯杯内表面紧密相贴，由于金属的导热性能更佳，所以可使得LED光源产生的热量以最快速度传送到灯杯的外表面及散热片上进行散热。
附图说明
图1为本发明的LED灯具灯杯的内部结构示意图；
图2为本发明的LED灯具的内部结构示意图；
图3为本发明LED灯具的立体结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明LED灯具的散热效果示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
实施例：如图1、图3、图4所示，LED灯具灯杯，该灯杯包括有一圆筒形的散热器件1，在散热器件1内设有LED光源容纳腔11及驱动电路板容纳腔12，在散热器件1的外表面上设有纵向方向上间隔设置的多个厚度为0.5mm的散热片8，散热器件1与散热片8是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
高导热绝缘塑料其组成按质量配比为(份)：氮化硼100份，高分子塑料40～200份，玻璃纤维0～50份，偶联剂取钛酸酯0.5～5份，抗氧剂0～0.5份。先用2份偶联剂对氮化硼100份进行预处理，然后高分子塑料取聚苯硫醚100份，玻璃纤维20份，抗氧剂0.5份，将上述混合好的物料加入到双螺杆挤出机的进料斗中，经熔融共混，制成粒子。
高导热绝缘塑料粒子，用螺杆卧式注塑机按以下参数调节：
干燥温度：110-120℃，干燥时间：3-4H，喷嘴温度：310-340℃，螺杆一段：320-340℃，螺杆二段：310-330℃，螺杆一段：300-320℃，压力：0.5-1Mpa，制成散热器件1及散热片8。
为降低灯杯壁厚，还需对模具进行如下设计：A，注塑机模具的进料口设计成直流浇口，避免进料的阻力；B，模具要加油温机，避免材料在流动过程中因温度降低而降低流性，在120-150℃的模温下，能保证良好的成形效果；C，将料柄及喷嘴适当加大以提高产品成形效果。
在散热器件1的出光口的一端沿散热片8的外侧边缘设有一保护圈10，保护圈10与散热器件1之间留有空隙。
所述的LED光源容纳腔11与驱动电路板容纳腔12是由一轴向方向上设置的隔离板2隔开，隔离板2与散热器件1也为一体模压成型。所述的隔离板2为平面板或凸出于散热器件1内表面的多个止点。
在LED光源容纳腔11内设有一金属导热件，所述的金属导热件包括连接在一起的固定面6及导热面7，导热面7与散热器件1的内表面紧密接触，导热面7的高度大于或等于固定面6的厚度，在本实施例中，导热面7是沿固定面6的边缘朝隔离板2的方向延伸，导热面7的高度远远大于固定面6的厚度，以便于将固定面6吸收的LED光源的热量全面迅速的传输到散热期间1上，然后再进行散热；并且导热面7下端与绝缘板2相抵接触，以便于定位。
一种LED灯具，如图2、图3、图4所示，该灯具使用了上述LED灯具灯杯，在LED光源容纳腔11内设有安装于基板5上的LED光源3，基板5为线路板，用于安装LED光源3和引线，同时起到导热作用。在基板5与金属导热件的固定面6之间涂有导热胶，基板5通过螺钉9紧密固定在属导热件的固定面6上，在驱动电路板容纳腔12内设有驱动电路板4，驱动电路板4固定在隔离板2上；此外，驱动电路板也可以固定在灯头(图中未显示)上。LED光源3与驱动电路板4电连接。
如图5所示，LED光源3工作时，散发出热量，图中箭头所示为热量进行传导或者对流散热的走向，热量首先热传导到基板5上，进而传递至金属导热件的固定面6上，固定面6将吸收的热量迅速传递到金属导热件的导热面7上，导热面7再将热量传递到散热器件1内壁上，最后经由散热片8将热量散出。此外，保护圈10与散热器件1之间留有的空隙可使保护圈10下侧的两散热片8之间的间隔内的空气与保护圈10上侧的空气形成对流，以更有利于散热。
Claims (12)
1、LED灯具灯杯，其特征是：该灯具灯杯包括有散热器件(1)，在散热器件(1)内设有LED光源容纳腔(11)及驱动电路板容纳腔(12)，在散热器件(1)的外表面上设有多个散热片(8)，散热器件(1)与散热片(8)是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
2、根据权利要求1所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的高导热绝缘塑料的组成按质量配比为(份)：氮化硼100份，高分子塑料40～200份，玻璃纤维0～50份，钛酸酯0.5～5份，抗氧剂0～0.5份。
3、根据权利要求1或2所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的LED光源容纳腔(11)与驱动电路板容纳腔(12)是由一轴向方向上设置的隔离板(2)隔开，隔离板(2)与散热器件(1)为一体模压成型。
4、根据权利要求3所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的隔离板(2)为平面板或凸出于散热器件(1)内表面的多个止点。
5、根据权利要求4所述的LED灯具灯杯，其特征是：在LED光源容纳腔(11)内设有一金属导热件，所述的金属导热件包括固定面(6)及导热面(7)，导热面(7)与散热器件(1)的内表面紧密接触，导热面(7)的高度大于或等于固定面(6)的厚度。
6、根据权利要求5所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的导热面(7)的下端与隔离板(2)相抵接触。
7、根据权利要求6所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的多个散热片(8)为纵向或横向间隔设置在散热器件(1)的外表面上。
8、根据权利要求7所述的LED灯具灯杯，其特征是：由散热器件(1)的一端至另一端，散热片(8)的宽度沿光线的出射方向逐渐增大。
9、根据权利要求8所述的LED灯具灯杯，其特征是：在散热器件(1)的出光口的一端沿散热片(8)的外侧边缘设有一保护圈(10)，保护圈(10)与散热器件(1)之间留有空隙。
10、根据权利要求9所述的LED灯具灯杯，其特征是：所述的散热片(8)的厚度为0.5mm～10mm。
11、LED灯具，其特征是：该LED灯具包括如权利要求4～10任一项所述的灯杯，在LED光源容纳腔(11)内设有安装于基板(5)上的LED光源(3)，基板(5)紧密固定在固定面(6)上，在驱动电路板容纳腔(12)内设有驱动电路板(4)，LED光源(3)与驱动电路板(4)连接。
12、根据权利要求11所述的LED灯具，其特征是：在基板(5)与固定面(6)之间涂有导热胶，基板(5)通过螺钉(9)固定在固定面(6)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG SHENGHUI LIGHTING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHEN JINXIANG Effective date: 20110907 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 314500 JIAXING, ZHEJIANG PROVINCE TO: 314015 JIAXING, ZHEJIANG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110907 Address after: 314015 West Road, Xiuzhou Industrial Zone, Jiaxing, Zhejiang Patentee after: ZHEJIANG SHENGHUI LIGHTING Co.,Ltd. Address before: 314500, Zhejiang Province, Jiaxing Peninsula apartment, Jia Hong court, room 10, building 306 Patentee before: Shen Jinxiang |
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Denomination of invention: Lamp cup of LED light fitting and LED light fitting using the same Effective date of registration: 20191126 Granted publication date: 20110420 Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Jiaxing Tongxiang sub branch Pledgor: ZHEJIANG SHENGHUI LIGHTING Co.,Ltd. Registration number: Y2019980000713 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230208 Granted publication date: 20110420 Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Jiaxing Tongxiang sub branch Pledgor: ZHEJIANG SHENGHUI LIGHTING Co.,Ltd. Registration number: Y2019980000713 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: LED lamp cup and LED lamps using this cup Effective date of registration: 20230210 Granted publication date: 20110420 Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Jiaxing Tongxiang sub branch Pledgor: ZHEJIANG SHENGHUI LIGHTING Co.,Ltd. Registration number: Y2023330000340 |