CN101672432B - 发光二极管灯具 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管灯具，包括一光学部、一电气部及一散热部。光学部包括至少一发光二极管光源及一出光通道；电气部包括一后壳体及设于该后壳体内的一电路板，该后壳体上环设有若干开孔；散热部包括一中空的前壳体、设于前壳体内的一散热器及一风扇，光学部及电气部分别设于前壳体的两端，散热器靠光学部设置，发光二极管光源设于散热器的一吸热面上，风扇位于散热器与电气部之间，前壳体的壁面上环设有若干气孔，风扇运转时自这些气孔靠近电气部的一侧引入冷却空气，由风扇所产生的气流吹向散热器并由这些气孔靠近光学部的一侧排出。

Description

发光二极管灯具
技术领域
本发明涉及一种半导体照明装置，特别是关于一种发光二极管灯具。
背景技术
人们由于长期过度依赖石化燃料，除造成能源短缺及石油价格高涨而牵动经济发展，更使全球二氧化碳与有害气体的排放浓度日益增加，导致地球暖化所引起的气候反常、生态环境的破坏、以及对人类生存的危害日益显现，为永续经营人类赖以生存的地球生态环境，必须同时解决能源危机与环境污染问题，开发新能源及再生能源是推动节约能源及高效率使用能源最重要的策略，而传统照明所消耗的能源极为可观，发展照明节能将是最重要的新能源科技，而半导体照明采用高功率高亮度的发光二极管(LED)为光源，该新光源以其高发光效率、节能、长寿、环保(不含汞)、启动快、指向性等优点，具有广泛取代传统照明光源的潜力。
LED由于输入电能的80％~90％转变成为热量，只有10％~20％转化为光能，且由于LED芯片面积小，因此芯片散热是LED封装必须解决的关键问题；优良的散热系统可在同等输入功率下得到较低的工作温度，延长LED的使用寿命，或在同样的温度限制范围内，增加输入功率或芯片密度，从而增加LED灯的亮度；结点温度(Junction temperature)是衡量LED封装散热性能的重要技术指标，由于散热不良导致的结点温度升高，将严重影响到发光波长、光强、光效和使用寿命。
应用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必须配合高效率的散热机构以尽量降低LED的结点温度，才能发挥上述诸多优点，否则照明装置的发光亮度、使用寿命将大打折扣，影响所及将使该照明装置的节能效果不彰，并直接冲击该照明装置的可靠度，引发严重的光衰甚至使照明装置失效。
欲使该半导体照明装置能持续自外界引进较低温气流，必需在照明装置中建立一低流阻的冷却气流通道；在不使用风扇的状况下，低输出功率的照明应用除利用低气流驱动力的自然循环散热外，也能通过大的散热面积达成；惟，在高功率高亮度的照明应用中，常因空间或重量的限制及成本的考虑下，使用风扇冷却对轻化与缩小照明装置、降低成本及提升散热效率具有显著的效益；现有半导体照明装置虽已见使用风扇的产品，但由于并未对冷却气流的导引及冷却流道的通畅作深入的研究，致风扇所建立的冷却流场无法充分发挥散热的效果，从而影响照明质量的稳定性与无法达到预期的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有高散热效率的发光二极管灯具。
一种发光二极管灯具，包括一光学部、一电气部及一散热部。该光学部包括至少一发光二极管光源及一出光通道，该电气部包括一后壳体及设于该后壳体内的一电路板，该后壳体上环设有若干开孔，该散热部包括一前壳体、一散热器及一风扇。该前壳体为一中空壳体，光学部及电气部分别设于该前壳体的两端，该散热器设于该前壳体内并靠近光学部设置，该散热器包括一实心体及设于实心体上的若干鳍片，该实心体于靠近光学部的一端面为一吸热面，所述发光二极管光源设于该吸热面上，该风扇设于前壳体内并位于散热器与电气部之间，所述前壳体的壁面上环设有若干气孔，风扇运转时自这些气孔靠近电气部的一侧引入冷却空气，由风扇所产生的气流吹向散热器并由这些气孔靠近光学部的一侧排出以将发光二极管光源所产生的热量散发。
作为该发光二极管灯具的进一步改进，该散热部还包括一设于前壳体内的导流装置，该导流装置为环设于风扇的外围的一环体，所述环体由两端向内呈内聚的锥形面。
本发明具有如下优点：
本发明提供一种具有结合前壳体与后壳体的发光二极管灯具，用以整合固设于前壳体端部的出光通道、设于前壳体内的散热器与风扇、以及固设于后壳体的电路板，达到充分利用壳体空间、简化装配工艺、方便拆卸维修、及节省制造成本的功效。
本发明通过在前壳体内壁周缘设置的导流装置，以及在两壳体的不同位置设置的若干气孔及开孔，使风扇自外界导引的冷却气流在所述发光二极管灯具内形成一顺畅而有效的散热气流信道，强化光引擎的散热效果。
本发明结合同步降低吸热热阻与散热热阻的技术手段，提供一种整合光学部、散热部及电气部的发光二极管灯具，以达发光二极管灯具在设计及工艺上的系统化。
本发明运用文氏管(venturi)的高效率流体动力传输机制，在发光二极管灯具中建立一低流阻冷却气流通道，大幅改善使用风扇的先天弱点，以强化散热效率，从而获致低结点温度、长寿命、高光效的照明效果。
附图说明
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
图1是本发明发光二极管灯具第一实施例的立体组装图。
图2是图1的立体分解图。
图3是图2中光引擎的立体组装图。
图4是本发明发光二极管灯具第二实施例中光引擎的立体分解图。
图5是图4的立体组装图。
图6是本发明发光二极管灯具第三实施例中光引擎的立体分解图。
图7是图6的立体组装图。
图8是图6中散热器的立体图。
图9是本发明发光二极管灯具第四实施例的立体组装图。
图10是图9的立体分解图。
图11是图10所示散热器的立体图。
具体实施方式
图1是本发明发光二极管灯具100第一实施例的立体组装图，图2是图1的立体分解图，图3是图2中光引擎21的立体组装图；该发光二极管灯具100包括一光学部10、一散热部20及一电气部30。其中：
光学部10设置于散热部20的前方，包括一发光二极管光源11及一出光通道12，该发光二极管光源11为一体成型件，包括由至少一发光二极管芯片组成的透明封装发光体111(Emitter)、若干电极112及位于发光体111底部的一导热基板113，所述发光二极管光源11可经由电线(图未示)电性连接电极112与电气部30中的一电路板31以及通过一灯头32电性连接该电路板31与外部电源(图未示)而发光，并使该导热基板113与散热部20中一散热器22的实心体221的一吸热面223紧密热接触，以传输及移除该发光二极管光源11发光时释出的热量。在本实施例中，该导热基板113与实心体221的吸热面223之间的紧密热接触可先在两者之间涂抹一层热界面材料(TIM)，再将已套装电绝缘片的若干螺丝114分别穿过导热基板113上的若干固定孔115，以便锁固于实心体221的吸热面223所设螺孔224达成，也可通过回焊方式将导热基板113直接黏贴(SMT)于该吸热面223上达成。
光学部10的发光二极管光源11也可以为其它形式，如不包含导热基板113，此种形式的发光二极管光源与实心体221的吸热面223之间的紧密热接触可通过先对实心体221的吸热面223进行电绝缘处理，然后在该经电绝缘处理的吸热面223上铺设金属基板电路如铜铂基板电路，再将发光二极管芯片与所述金属基板电路电连接并于发光二极管芯片外包覆一透明封装体而达成，采用此种方式的发光二极管光源不包含导热基板113，从而避免导热基板113与实心体221之间接触热阻的产生，发光二极管光源所产生的热量可直接由实心体221吸收并予以快速散发，可进一步提升散热效率。为方便叙述，本实施例及以下的实施例皆仅以包含有导热基板113的发光二极管光源11予以说明，实际上，各实施例中的发光二极管光源11皆可用上述不含导热基板113的发光二极管光源替代。
出光通道12包括一光杯121及一导光罩122，其中光杯121具有由发光二极管光源11向外扩散的一锥形反射面，光杯121于靠近发光二极管光源11的一端的中央设有一通孔123以供透明封装发光体111凸伸至光杯121内，导光罩122设置于光杯121的另一端的外缘，为包括至少一光学透镜的罩盖，该导光罩122的外缘镶嵌于一卡环124内，所述卡环124的外周面设有螺牙125，以与散热部20的一前壳体23锁固，从而提供发光二极管灯具100所需的照明亮度与发光特性及光源保护功能；所述光学透镜可依实用目的而有不同的形式，例如：一具有若干小凸球面的透光罩盖或一呈半透明的毛面罩盖以降低眩光，以及呈透明的罩盖以使出光效率达到最高。
在实际应用时，上述发光二极管光源11也可由若干分离的单一发光二极管光源组合而成，此时出光通道12中的光杯121及导光罩122可以是对应于这些分离的发光二极管光源分开设置，也可以只用一个光杯121及导光罩122的配置。
散热部20位于该光学部10与电气部30之间，包括前壳体23、散热器22、一风扇24及一导流装置25；其中所述散热器22、风扇24及导流装置25设于该前壳体23内，发光二极管光源11设于散热器22的吸热面223上，并由所述发光二极管光源11、散热器22、风扇24组成一光引擎21。
前壳体23为一环形的中空壳体，该前壳体23的内径由靠近电气部30的一端向靠近光学部10的一端递减，所述前壳体23靠近光学部10的一端于内表面设有与卡环124的螺牙125相结合的螺牙231，通过该卡环124可将导光罩122及光杯121与前壳体23相结合；该前壳体23的周面环设有若干气孔，这些气孔由前壳体23上一环形的中隔板232沿轴向分隔成两组，即靠近电气部30的第一组气孔233及靠近光学部10的第二组气孔234，所述第一组气孔233及第二组气孔234均沿前壳体23的轴向延伸设置。
散热器22包括一圆柱形的实心体221及由该实心体221朝向电气部30的一端面沿轴向延伸的若干鳍片222，当散热器22设于前壳体23内时，前壳体23上靠近光学部10所设的第二组气孔234涵盖散热器22的部分实心体221及大部分鳍片222；本实施例中，鳍片222为柱状鳍片(pin fin)，其中所述鳍片222也可为其它形式，例如板形鳍片；该散热器22的实心体221朝向光学部10的一端面为与发光二极管光源11紧密热接触的吸热面223，用以传输该发光二极管光源11发光时所释放出的热量。该散热器22的实心体221的边缘沿轴向设置有若干固定孔225，所述固定孔225贯通实心体221的两端面，以在所述固定孔225中分别插设一螺杆226以用于固定散热器22。
风扇24设于前壳体23内并位于散热器22与电气部30之间；该风扇24包括一支架241、设于该支架241上的一定子及与该定子相枢接的一叶轮243，另外，该风扇24还包括一设于支架241与叶轮243之间的一导线架244，用以支撑及导引由风扇24的定子所引出的电线，以避免该电线干扰风扇24的转动；所述支架241的外端对应散热器22的固定孔225相应地设有固定孔242，以供螺杆226穿设，从而将风扇24固定于散热器22的鳍片222的端部。本实施例中，风扇24对应设于前壳体23的中隔板232处，该风扇24为轴流风扇，用于朝向散热器22吹风，此时该前壳体23上靠近电气部30所设的第一组气孔233用于进风，前壳体23上靠近光学部10所设的第二组气孔234用于排风，风扇24由前壳体23上的第一组气孔233吸入冷却空气并吹向散热器22的鳍片222，与鳍片222进行热交换后升温的气流再经前壳体23上的第二组气孔234排出，从而将发光二极管光源11所产生的热量散发。
为进一步强化本发明的光引擎21的散热效果，前壳体23内还设有导流装置25，所述导流装置25位于中隔板232处且环设于风扇24的外围；本实施例中，该导流装置25为一环体，该环体的内表面由两端向内呈内聚的锥形面251，即环体中部的内径小于环体两端的内径，该环体的轴向高度与中隔板232的轴向长度相同，环体的外径与中隔板232的最小内径相同，以便将环体胶合于该中隔板232的内侧，并使散热器22的鳍片222端部外缘与环体的一端的内壁相接触；当风扇24朝向散热器22吹风以引进冷却空气时，该导流装置25将该前壳体23的内壁与散热器22的鳍片222的端部之间的流道阻挡，使冷却气流只能流经相对较高流阻的鳍片222之间，该导流装置25的进风端呈内聚的锥形面251及其中部较小的流体截面积迫使气流逐渐加速并导入鳍片222之间，通过该内聚的斜面导引流体的运动惯性，使该气流朝散热器22的中心最热区汇聚并吸热；由于风扇24的叶轮243中心区为具有大面积的轮毂，该轮毂会阻挡风力进入散热器22的中央区，而该区却往往是最热且最需要强化散热的主要热源区，设置该导流装置25正好可将由外壳体23的进风气孔即第一组气孔233所引入的最低温气流导引至热通量(heat flux)最高的该中央热源区，大幅弥补使用风扇24的先天弱点；当引入的冷却气流吸热后升温膨胀并向其周边扩散，进一步以较高温的气流冷却其周边较次要的热源，使由风扇24引入的冷却空气达到最佳的利用效率，从而使光引擎21的散热效率获得显著的提升；最后，当气流自排风气孔(即第二组气孔234)离开时，由该导流装置25朝外扩展的斜面导引已吸热的更高温气流逐步减速，并扩散至外界而最终将发光二极管光源11的热量释出；由此可见，设置所述导流装置25并匹配前壳体23周边所设置的进风气孔(即第一组气孔233)及排风气孔(即第二组气孔234)，不但可有效防止刚引入的冷却气流直接由排风气孔溢散的浪费，并将文氏管(venturi)的高效率流体动力传输机制巧妙地纳入本发明的发光二极管灯具100中，大幅强化使用风扇24的先天弱点，并满足发光二极管灯具100的高效率散热需求，使风扇24自外界导引的冷却气流在所述发光二极管灯具100内形成一顺畅而有效的低流阻移热气流通道，进一步降低散热热阻以强化光引擎21的散热效率，从而可获致低结点温度、长寿命、高光效的照明效果。
电气部30包括一与前壳体23相连接的后壳体33及设于该后壳体33内的电路板31，该电路板31与发光二极管光源11的电极112及与外部电源电连接，所述电源除可为电池或电瓶等直流电源外，也可透过电源转换器将交流市电转换为适合该发光二极管光源11的直流电源，本实施例是采用灯头32与市电连接的方式，通过电路板31提供该发光二极管光源11的驱动电源及发光二极管灯具100的电源管理；该后壳体33为一中空的杯状护罩，该后壳体33于远离前壳体23的一端的外表面设有与商用金属灯头32螺锁的螺牙331，该后壳体33内部的空间用以容置电路板31的各电子元件312，达到充分利用壳体空间的功效；该后壳体33于靠近前壳体23的一端的内壁还设置若干固定座332，该固定座332的中心设有螺孔333，所述螺孔333与实心体221边缘沿轴向所设的固定孔225对应，该电路板31的周缘对应后壳体33的固定座332分别设有固定孔311，以供锁固件穿设从而将电路板31固定至后壳体33；本实施例中，所述电路板31与后壳体33的固定座332之间及电路板31与风扇24的支架241之间分别设有若干转接头34；所述转接头34的一端设有外螺纹而另一端则设有螺孔，并通过螺杆226及转接头34将散热器22、风扇24、电路板31及后壳体33固定在一起；通过在后壳体33的固定座332上设置转接头34，可以降低拆装时的螺孔磨损、强化整体结构、简化装配工艺及提高可靠度，特别是当后壳体33为塑料材料制成时，可有效防止固定座332不受损坏；另外，该后壳体33靠近灯头32一端的周边还环设有若干开孔334，以便将电路板31产生的热量散出。
所述前壳体23与后壳体33上分别设有定位结构及扣合结构以将两者结合，即通过两壳体23、33端部分别设置沿轴向对应匹配的定位凹槽235与定位凸柱335间的滑动定位，以导引前壳体23的端部外周缘所设的凸缘236嵌入后壳体33的端部内周缘所设的凹槽336中，达到该两壳体23、33定位扣合的目的；上述结合方式不但易于组装，且使两壳体结合后防止转动，以确保两壳体23、33内已事先定位的电线不致因扭转而受损或导致电连接的脱落。另外，为有效降低由进风气孔及开孔334引入的尘埃，在与所述进风气孔及开孔334相对应的两壳体23、33的内壁处可分别装设一纱网或低流阻的滤网。
上述发光二极管灯具100通过前壳体23与后壳体33的结合，用以整合固设于前壳体23端部的出光通道12与固设于后壳体33的电气部30及光引擎21，结合后出光信道12与光引擎21罩盖于前壳体23内，电气部30罩盖于后壳体33内；由于发光二极管光源11所释放的热量通常远大于电气部30所释放的热量，为使所述发光二极管灯具100中发光二极管光源11与电气部30两热源负荷的散热匹配，后壳体33上所设开孔334的总面积小于前壳体23上所设进风气孔(即第一组气孔233)的总面积，以使较小部分的冷却气流流经该电气部30，并将较大的主冷却气流导引至散热器22的鳍片222之间，以充分利用由该风扇24驱动的冷却气流信道，有效传输及移除发光二极管光源11发光时所释放的热量，以致该光引擎21的散热能力远优于现有技术，从而确保该发光二极管灯具100发挥高效率与稳定的光输出效果。
图4是本发明发光二极管灯具第二实施例中光引擎41的立体分解图，图5是图4的立体组装图；本实施例中光引擎41与第一实施例中光引擎21的主要区别在于：本实施例中的散热器42包括一位于中央的实心体421及沿该实心体的周面沿径向向外延伸的若干鳍片422，发光二极管光源11与位于实心体421一端的一吸热面423紧密热接触，风扇24设于实心体421的另一端，并通过螺杆226及转接头34将风扇24的支架241固定；由于本实施例的散热器42采用与前述实施例相同的外观尺寸，因此可以直接替换所述散热器22而采用与第一实施例中相同的其它元件后以相同的方式组装成发光二极管灯具，并使前壳体23所设的排风气孔涵盖散热器42靠近发光二极管光源11一端的大部分鳍片422；由于本实施例的散热器42可以采用挤形工艺，因此适合大量生产而具有节省成本的优势；导流装置25也可以使风扇24自外界导引的冷却气流在发光二极管灯具的散热器42内形成相同功效的移热气流通道，可进一步降低散热热阻以优化本发明的光引擎41的散热功效，从而确保应用在半导体照明上获致低结点温度的高效率照明效果。
图6是本发明发光二极管灯具第三实施例中光引擎51的立体分解图，图7是图6的立体组装图，图8是图6中散热器52的立体图。本实施例中光引擎51与第一实施例中光引擎21的主要区别在于：本实施例中的散热器52包括一圆柱形的实心体521、由该实心体521的一端面的中心沿轴向朝向风扇24延伸的一中心柱体523及由该中心柱体523的周面沿径向延伸且呈放射状分布的若干直板形的鳍片524，且所述鳍片524与实心体521的端面522连接，以扩增散热面积及提供多重的导热路径，强化光引擎51的散热效果。
所述散热器52的实心体521背向鳍片524的一端面为一吸热面525，发光二极管光源11设于该吸热面525上并与该吸热面525紧密热接触，该吸热面525上设有一用于容置感温线526的线槽527，所述感温线526一端设于发光二极管光源11的中心发热区以量测发光二极管光源11的中心最热温度。所述感温线526与电路板31的一过温保护控制电路电连接，以便于发光二极管光源11的结点温度高于设定值时执行断电以保护发光二极管灯具；同时通过该吸热面525，一方面将实心体521中心最热区所吸收的热量沿径向传导并扩散至其周边，以及沿轴向传导至该实心体521的端面522上所设的鳍片524及中心柱体523；另一方面热量由中心柱体523沿径向传导至鳍片524，以提供多元的导热路径及扩增的散热面积；再由风扇24直接吹拂该散热鳍片524，使所述自中心柱体523呈放射状的这些鳍片524之间形成朝实心体521周边扩大的低流阻冷却气流通道；上述经由该中心柱体523可将风扇24吹拂无法触及的中心最热区用于传导热量，通过该散热器52所提供多重的导热路径及扩增的散热面积直接导引至鳍片524，以充分发挥高效率传输该发光二极管光源11发光时所释出的热量。
另外，本实施例中的光引擎51与电路板31及后壳体33之间的固定也与第一实施有所不同，本实施中，风扇24与电路板31之间设有若干弹簧512及套筒513，以取代第一实施例中的转接头34，将光引擎51、电路板31及后壳体33相固定时，是通过一较长的螺杆511依次穿过实心体521的固定孔528、风扇24的支架241上的固定孔242、弹簧512、套筒513及电路板31上的固定孔311，再与设于后壳体33上的转接头34相螺接。
图9是本发明发光二极管灯具600第四实施例的立体组装图，图10是图9的立体分解图，图11是图10所示散热器62的立体图；本实施例与前述实施例的主要区别在于散热器62及前壳体63的结构，本实施例中的散热器62的结构与第三实施例中的散热器52的结构基本相同，差别在于散热器62的鳍片624的形状为围绕于中心柱体623周边呈放射状的螺旋板形，以增加发光二极管光源11的散热面积及导热路径，该螺旋的板形鳍片624的螺旋方向与风扇24的叶轮243的旋转方向一致，并配合风扇24轴流吹拂的方向，使冷却气流更易导入鳍片624之间以吸收鳍片624的热量并顺畅排出，以进一步强化光引擎的散热效果；另外，本实施例中的前壳体63周面环设有若干气孔631，所述气孔631是将第一实施例中前壳体23上的进风气孔(即第一组气孔233)与排风气孔(即第二组气孔234)相导通而形成，以简化工艺并增加冷却气流的总体流通面积，风扇24运转时自气孔631靠近后壳体33的一侧吸入冷却空气并吹向散热器62的鳍片624之间，经吸热后的气流再经由气孔远离后壳体33的一侧流出，以将发光二极管光源11所产生的热量散发。
为进一步强化本实施例的发光二极管灯具600的散热效果，在该前壳体63对应于风扇24位置的内壁周缘上也可设置与第一实施例相同的一导流装置25。另外，前述各实施例中的散热器也可用于本实施例中以替代散热器62。
由上述的实施方式已进一步清楚说明本发明的技术特征及达成的功效，包括：
(1)本发明运用在发光二极管灯具中建立一低流阻冷却气流通道的技术手段，除导引一小部分气流强制通过电气部外，并将主要的冷却气流导引至散热器的鳍片之间，以充分利用该冷却气流通道，从而确保应用在半导体照明上获致低结点温度的高效率照明效果。
(2)本发明提供一种具有结合前壳体与后壳体的发光二极管灯具，用以整合固设于前壳体端部的导光罩与固设于后壳体的电路板及光引擎，达到充分利用壳体空间、简化装配工艺、方便拆卸维修、及节省制造成本的功效。
(3)本发明提供一种具有鳍片及实心体的光引擎，通过在前壳体内壁周缘设置的导流装置，以及在两壳体的不同位置设置的若干气孔及开孔，使风扇自外界导引的冷却气流在所述发光二极管灯具内形成一顺畅而有效的气流信道，强化光引擎的散热效果。
(4)本发明以模块化的高效率光引擎为核心，结合同步降低吸热热阻与散热热阻的技术手段，提供一种整合光学部、散热部及电气部的通用发光二极管灯具结构，以达半导体发光二极管灯具在设计及工艺上的系统化。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围的内。

Claims (13)

1.一种发光二极管灯具，包括：
一光学部，包括至少一发光二极管光源及一出光通道；
一电气部，包括一后壳体及设于该后壳体内的一电路板，该后壳体上环设有若干开孔；以及
一散热部，包括：
一前壳体，该前壳体为一中空壳体，光学部及电气部分别设于该前壳体的两端；
一散热器，设于该前壳体内并靠近光学部设置，该散热器包括一实心体及设于实心体上的若干鳍片，该实心体于靠近光学部的一端面为一吸热面，所述发光二极管光源设于该吸热面上；
一风扇，设于前壳体内并位于散热器与电气部之间，所述前壳体的壁面上环设有若干气孔，风扇运转时自这些气孔靠近电气部的一侧引入冷却空气，由风扇所产生的气流吹向散热器的鳍片之间，并由这些气孔靠近光学部的一侧排出，以将发光二极管光源所产生的热量散发；及
一导流装置，设于前壳体内，所述导流装置为环设于风扇的外围的一环体，所述环体的内表面由两端向内呈内聚的锥形面，所述散热器的鳍片端部外缘与环体的一端的内壁相接触。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述气孔由前壳体上一环形的中隔板沿轴向分隔成第一组气孔与第二组气孔，所述第一组气孔与第二组气孔分别靠近电气部与光学部，所述风扇及导流装置对应设于中隔板处。
3.如权利要求2所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述第一组气孔及第二组气孔均沿前壳体的轴向延伸设置。
4.如权利要求2所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述第一组气孔与第二组气孔经由鳍片之间的间隙导通。
5.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述前壳体为环形，该前壳体的内径由靠近电气部的一端向靠近光学部的一端递减。
6.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述鳍片设于实心体朝向电气部的一端面延伸形成。
7.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述鳍片由实心体的周面沿径向向外延伸形成。
8.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：散热器还包括一中心柱体，所述中心柱体是由实心体朝向电气部的一端面的中心沿轴向延伸形成，所述鳍片分布于中心柱体的周面并与实心体相连接。
9.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述散热器的鳍片为围绕于中心柱体周边呈放射状的螺旋板形，所述板形鳍片的螺旋方向与风扇的叶轮的旋转方向一致。
10.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述后壳体为一中空的杯状护罩，后壳体的内壁设置有若干固定座以固定电路板，所述前壳体与后壳体上分别设有扣合结构及定位结构，以将两壳体扣合固定并防止两者之间相对转动。
11.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述散热器上穿设有若干螺杆，所述风扇包括一支架，所述风扇的支架与电路板之间及电路板与后壳体的固定座之间设有若干转接头，所述散热器、风扇及电路板通过螺杆及转接头与后壳体相固定。
12.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述散热器上穿设有若干螺杆，所述风扇包括一支架，所述风扇的支架与电路板之间设有若干弹簧及套筒，所述螺杆穿设于所述弹簧及套筒中，电路板与后壳体的固定座之间设有若干转接头，所述散热器、风扇及电路板通过螺杆、弹簧、套筒及转接头与后壳体相固定。
13.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述吸热面上设有一用于容置感温线的线槽，所述感温线一端设于发光二极管光源的中心发热区，感温线的另一端与电路板的一过温保护控制电路电连接，并由该过温保护控制电路于发光二极管光源的结点温度高于设定值时执行断电以保护发光二极管灯具。
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8444299B2 (en) * 2007-09-25 2013-05-21 Enertron, Inc. Dimmable LED bulb with heatsink having perforated ridges
US20100226139A1 (en) * 2008-12-05 2010-09-09 Permlight Products, Inc. Led-based light engine
KR100961840B1 (ko) * 2009-10-30 2010-06-08 화우테크놀러지 주식회사 엘이디 램프
CN101858505B (zh) * 2009-04-13 2013-04-24 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
TWI373592B (en) * 2009-09-30 2012-10-01 Everlight Electronics Co Ltd Light source module
US8471443B2 (en) 2009-11-09 2013-06-25 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device
US8829771B2 (en) 2009-11-09 2014-09-09 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device
CN102844619B (zh) * 2010-02-12 2016-12-28 科锐公司 具有散热件的照明设备
WO2012012935A1 (zh) * 2010-07-27 2012-02-02 Feng Lin Led光源的散热装置及led光源
CN102330960B (zh) * 2010-07-27 2014-03-19 冯林 Led光源的散热装置及led光源
CN103080647A (zh) * 2010-08-09 2013-05-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 由风扇和具有弧形鳍的散热单元冷却的led照明设备
EP2603734A2 (en) * 2010-08-09 2013-06-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led lighting device cooled by a fan and a heat dissipating unit with arc-shaped fins.
CN101949524B (zh) * 2010-09-13 2013-03-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Led照明装置及其导通结构
TWI397650B (zh) 2010-09-15 2013-06-01 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 燈具
CN102401250B (zh) * 2010-09-19 2013-09-04 建准电机工业股份有限公司 灯具
CN102454899A (zh) * 2010-10-29 2012-05-16 伍永乐 一种led球泡
US8905600B2 (en) * 2010-11-03 2014-12-09 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Light-emitting diode lamp and method of making
CN102032490B (zh) * 2010-12-28 2013-01-02 深圳市聚作实业有限公司 内轴散热式led球泡灯
CN102095105A (zh) * 2011-01-19 2011-06-15 上海光隧光电科技有限公司 一种led照明光源装置
CN102607000A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 昆山百亨光电科技有限公司 投射灯的散热结构
CN102625636A (zh) * 2011-01-28 2012-08-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇固定装置
CN102121612B (zh) * 2011-02-28 2014-05-28 深圳市众明半导体照明有限公司 一种带风扇的led灯泡及灯具
CN102252194A (zh) * 2011-03-23 2011-11-23 黄山金箭照明科技有限公司 一种led光源灯具
EP2525137A1 (de) * 2011-05-20 2012-11-21 Ansorg GmbH Leuchte mit einem LED-Modul als Leuchtmittel und einem Gebläse zur Kühlung
WO2013049982A1 (zh) * 2011-10-02 2013-04-11 广州南科集成电子有限公司 Led光电源总成及利用传统路灯改造的led路灯
CN102588781B (zh) * 2012-01-20 2015-05-13 深圳市奥马斯光电照明有限公司 Led植物生长筒灯
US20130242576A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Samsung Led Co., Ltd. Light emitting apparatus
US9188322B2 (en) * 2012-03-26 2015-11-17 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat dissipation structure for LED lighting
CN103453332B (zh) * 2012-05-29 2017-06-23 海洋王照明科技股份有限公司 散热效率高的大功率led灯具
CN102829350B (zh) * 2012-07-25 2014-12-03 杭州赛佳科技有限公司 一种双光源多用途led灯
DE102013108560A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Beleuchtungsvorrichtung
US8622591B1 (en) * 2012-08-31 2014-01-07 Shenzhen Jiawei Photovoltaic Lighting Co., Ltd. LED lamp scattering heat by exchanging currents
CN102818160B (zh) * 2012-08-31 2015-08-19 深圳珈伟光伏照明股份有限公司 可导引气流交换、散热的led灯具
DE202012103988U1 (de) * 2012-10-17 2012-11-06 Wila Group Limited Lampeneinheit für eine Leuchte
CN103968274A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 诠盛科技股份有限公司 照明装置
EP2959209B1 (en) * 2013-02-19 2018-09-12 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device with improved thermal properties
CN104696927A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 苏州承源光电科技有限公司 一种led灯具散热器
US9933153B2 (en) * 2014-06-30 2018-04-03 Robert William Mitchell Fan and light combination
CN104613443B (zh) * 2015-02-03 2018-01-30 东莞市闻誉实业有限公司 带有导风片的散热器
JP6545991B2 (ja) * 2015-03-31 2019-07-17 株式会社小糸製作所 光源モジュール
US10253967B2 (en) * 2015-04-01 2019-04-09 Epistar Corporation Light-emitting bulb
US20160369995A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Posco Led Company Ltd. Optical semiconductor lighting apparatus
CN105805644A (zh) * 2016-04-11 2016-07-27 成都格瑞思文化传播有限公司 新型安防灯
CN105757579B (zh) * 2016-04-21 2018-05-15 沈阳广信先锋交通高技术有限公司 圆形车载led应急照明灯
CN106555953A (zh) * 2016-11-25 2017-04-05 苏州汉瑞森光电科技股份有限公司 一种多用途照明灯具
CN108895417B (zh) * 2018-05-24 2020-06-23 东莞市闻誉实业有限公司 筒式散热器
CN109340612B (zh) * 2018-09-04 2021-01-05 东莞市闻誉实业有限公司 照明灯具
CN110242892A (zh) * 2019-03-21 2019-09-17 广州市升龙灯光设备有限公司 便于拆装维护的防水舞台灯具结构及防水舞台灯具
CN111720805B (zh) * 2020-07-17 2022-04-22 扬州大学 一种大功率led灯散热装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2692836Y (zh) * 2004-04-08 2005-04-13 鼎沛股份有限公司 散热器的固定结构
CN101255979A (zh) * 2008-03-28 2008-09-03 广州市雅江光电设备有限公司 一种led泛光灯散热系统及其风工作方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7144140B2 (en) * 2005-02-25 2006-12-05 Tsung-Ting Sun Heat dissipating apparatus for lighting utility

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2692836Y (zh) * 2004-04-08 2005-04-13 鼎沛股份有限公司 散热器的固定结构
CN101255979A (zh) * 2008-03-28 2008-09-03 广州市雅江光电设备有限公司 一种led泛光灯散热系统及其风工作方法

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GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CHAMP TECH OPTICAL (FOSHAN) CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: FUHUAI (SHENZHENG) PRECISION INDUSTRY CO., LTD.

Effective date: 20130308

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518109 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 528051 FOSHAN, GUANGDONG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130308

Address after: 528051, Huabao North Road, Chengxi Industrial Zone, Chancheng District, Guangdong, Foshan, 35

Patentee after: Quanyida Technology (Foshan) Co., Ltd.

Patentee after: Foxconn Precision Industry Co., Ltd.

Address before: 518109 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Longhua Town Industrial Zone tabulaeformis tenth East Ring Road No. 2 two

Patentee before: Fuhuai (Shenzheng) Precision Industry Co., Ltd.

Patentee before: Foxconn Precision Industry Co., Ltd.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121121

Termination date: 20130911