CN101706083A - 用于led灯的散热装置 - Google Patents

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Abstract

用于LED灯的散热装置,包括一由高导热材料制成的锥面体,该锥面体的侧壁呈阶梯状,该锥面体的一侧面形成用于装配LED发光组件的反光面。本发明的散热结构可随着LED组件的数量、功率而弹性扩大散热面积,因此可以完全释放出LED组件的热量;本发明可采用轻质薄片而散热效果绝佳的金属材料制成,用于LED玻璃灯泡时不易使玻璃泡壳破碎,用于金属或塑料灯罩内时可使整个灯体的重量和体积大为减小。

Description

用于LED灯的散热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及灯具的结构,具体地说是指一种用于LED灯的散热装置。 背景技术

[0002] 传统的白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。白炽灯泡是根据电流 的热效应原理制成的,灯泡接上额定电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态,因而发热 发光。灯丝由电阻率大、熔点高的金属钨制成的,钨是一种金属元素,易氧化,且温度越高, 氧化越快,为防止钨在高温下的氧化,灯泡都抽成真空。另外,钨还能产生升华和凝华现象, 因此60瓦以上的灯泡充入氮、氩等气体,可阻碍在高温下的升华。由于工作时的灯丝温度 很高,大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了,电光转化效率较低,并且由于灯丝温度很 高,蒸发也很快,所以寿命也大縮短了,大约在1000小时左右。

[0003] 节能灯主要是通过镇流器给灯丝加热,大约在1160K温度时,灯丝就开始发射电 子(因为在灯丝上涂了一些电子粉),电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获 得了能量又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出253. 7nm的紫外线,紫 外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右,比白炽灯工作的温度 2200K-2700K低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上。

[0004] LED发光二极管是由数层很薄的掺杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层 因缺乏电子而形成带正电的"空穴",当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量, 从而辐射出光芒。LED灯泡主要是采用LED代替白炽灯的灯丝作为光源。由于LED工作时 散发热量较大,特别是对于大功率、多个LED同时工作来说,其发热量更大,必须专门为LED 灯泡设计散热装置进行散热。现有LED灯泡的散热装置为一衔接于灯头和泡壳之间的散热 座,该散热座一般采用高导热系数的铝材制成,包括一两端贯通的筒体,筒体外壁设有成放 射状分布的散热片,LED发出的热量由该散热座散发出去。此种散热方式效果不佳,并且该 散热座相对于玻璃壳来说较为笨重,容易使玻璃壳破碎,具有一定的安全隐患。另外,高功 率LED灯使用的散热座体积庞大,更不适合内置于玻璃灯泡腔体内使用。

发明内容

[0005] 本发明提供一种用于LED灯的散热装置,其主要目的在于在不改变传统玻璃灯泡 或射灯玻璃灯杯既有尺寸的情况下内置有效散热的LED散热部件,克服现有LED灯散热不 良的问题,实现原尺寸玻璃灯泡或射灯玻璃灯杯可以装置更高功率的LED灯源的目的,使 传统灯泡用灯具与射灯灯具不必因改用LED灯源而全部更新设计。

[0006] 本发明提供一种用于LED灯的散热装置,另一主要目的在于有效解决高功率LED PAR灯的散热问题和重量问题,金属或非金属PAR灯灯壳内置有效散热的LED散热部件,克 服现有LED PAR灯散热不良的问题,本发明的散热结构可随着LED组件的数量、功率而弹性 扩大散热面积,可完全释放出LED组件的热量;因此PAR灯可以实现装置更高功率的LED灯 源的目的,同时因本发明采用轻质薄片且散热效果绝佳的金属材料所制成,即使是30W高

3功率的PAR灯,重量也轻轻的,完全没有重量的问题。

[0007] 本发明采用如下技术方案:用于LED灯泡的内置式散热装置,包括一由高导热材 料制成的锥面体,该锥面体的侧壁呈阶梯状,该锥面体的一侧面形成用于装配LED发光组 件的反光面。

[0008] 前述用于LED灯泡的内置式散热装置,其反光面形成于该锥面体的内侧面。 [0009] 前述用于LED灯泡的内置式散热装置,其反光面形成于该锥面体的外侧面。 [0010] 所述反光面的每一层阶梯的底面或侧面用于装配LED发光组件,各侧面为锥形 面。

[0011] 前述用于LED灯泡的内置式散热装置,其锥面体的横截面为圆形、三角形或其它 多边形。

[0012] 前述用于LED灯泡的内置式散热装置,其锥面体上设有供连接LED发光组件和电 源的电源线穿过的穿线孔。

[0013] 由上述对本发明结构的描述可知,和现有技术相比,本发明具有如下优点:一,本 发明的散热结构可随着LED组件的数量、功率增加而弹性扩大散热面积,因此可以完全释 放出LED组件的热量;二,本发明可采用轻质薄片而散热效果绝佳的金属材料制成,在用于 LED玻璃灯泡时不易使玻璃泡壳破碎,是在玻璃灯壳内置散热部件的最可行的方案,若设计 运用在金属或塑料灯罩或PAR灯时,可以使整个灯体的重量大为减小;三,本发明的散热装 置内置于玻璃泡壳中时,可延用现有的白炽玻璃灯泡的传统生产工艺,容易生产;四,本发 明采用凹形阶梯散热部件或凸形阶梯散热部件,LED组件可以依灯泡发光规格需求而排放, 实现向前120°发光或向四周360。发光。

附图说明

[0014] 图1为本发明实施例一的剖视结构示意图

[0015] 图2为本发明实施例二的剖视结构示意图

[0016] 图3为本发明实施例三的剖视结构示意图

[0017] 图4为本发明实施例三的外部结构示意图

[0018] 图5为本发明实施例四的剖视结构示意图

[0019] 图6为本发明实施例六的剖视结构示意图

[0020] 图7为本发明实施例七的剖视结构示意图

[0021] 图8、图9为本发明另外两个实施例的剖视结构示意图

[0022] 图10为本发明散热部件的俯视图或仰视图。

具体实施方式

[0023] 下面参照附图说明本发明的具体实施方式。 [0024] 实施例一

[0025] 采用本发明散热装置的一种LED灯泡,参照图l,包括灯头1、塑料壳2、玻璃泡壳 3、散热装置4、 LED发光组件5以及为LED发光组件5供电的电源模块,图中未示出该电源 模块。塑料壳2连接于灯头1和玻璃壳3之间,上述电源模块可设置于该塑料壳2中,为各 LED发光组件5供电。散热装置4内置于该玻璃泡壳3中,该散热装置4与该玻璃泡壳3之间构成一传热腔体30,该传热腔体30中填充有导热介质气体。各LED发光组件5通过导热 基板51贴设在散热装置5上。

[0026] 参照图l,该散热装置4为上大下小的锥面体,其侧壁呈阶梯状,该锥面体的外侧 面即朝向玻璃泡壳3的侧面形成一反光面,各LED发光组件5安装于该反光面每一层阶梯 的底面上,各底面设有供连接LED发光组件5和电源的电源线穿过的穿线孔。各LED发光 组件5发光时,其散发的热量经散热装置4传导给传热腔体30中的导热介质气体,再由导 热介质气体传导至玻璃泡壳3,由玻璃泡壳3向外散发。 [0027] 实施例二

[0028] 参照图2,本实施例的散热装置4与实施例一的结构基本相同,区别仅在于本实施 例的各LED发光组件5排列于该散热装置4的反光面的各层阶梯的侧面,且各层阶梯的侧 面为锥形面,因而其发光方向有所不同。 [0029] 实施例三

[0030] 采用本发明散热装置的一种LED射灯,参照图3,包括灯头1、金属或塑料材料的灯 罩6、散热装置4、LED发光组件5以及为LED发光组件5供电的电源模块,灯罩6的顶部设 有电源腔61,所述电源模块装设于该电源腔61内,图中未示出该电源模块。参照图4,所述 灯罩6设有散热孔60,用于将LED发光组件5产生的热量散出。

[0031] 所述散热装置4安装在灯罩6内,灯罩6底部开口设有玻璃盖板7。该散热装置4 为上小下大的锥面体,该锥面体的内侧面即朝下的侧面形成一反光面,其各LED发光组件5 排列于该散热装置4反光面的各层阶梯的底面。 [0032] 实施例四

[0033] 采用本发明散热装置的一种LED射灯,参照图5,其结构与上述实施例三的结构基 本相同,区别在于本实施例的灯罩6上部不具有电源腔的结构,该LED射灯的电源采用外置 结构。

[0034] 实施例五

[0035] 采用本发明散热装置的一种LED PAR灯,参照图3和图5,主要采用透明玻璃灯壳,

其内部结构与散热模式与上述实施例一的结构和散热模式基本相同,区别在于两实施例的 灯壳造型不同,实施例一的球形玻璃灯壳配合凸形阶梯散热部件,可以兼具实现向下120。 发光及同时向四周360。发光的效果。本实施例采用的喇叭形玻璃灯壳配合凹形阶梯散热 部件,可以集中实现向下120°发光的效果,避免流失散发部份光线到照射目标区之外的地 方。本实施例适合运用于室内使用的筒灯灯具和工矿灯及射灯灯具。 [0036] 实施例六

[0037] 采用本发明散热装置的一种LED射灯,参照图6,包括灯头1、散热装置4、LED发光 组件5以及为LED发光组件5供电的电源模块,散热装置4的顶部设有电源腔61,所述电源 模块装设于该电源腔61内,图中未示出该电源模块。该散热装置4同时用作灯罩。散热装 置4的底部开口处设有玻璃盖板7。

[0038] 本实施例将各LED发光组件5释放出的热量,经由散热装置4,也就是灯罩直接将 LED发光组件5产生的热量散发出去。由于本实施例的散热装置4即灯罩之外没有如图3 或图5再罩上另一层材料(玻璃、金属壳或塑料壳),可以直接充分与外气交换热量,散热效 果更为理想。[0039] 实施例七

[0040] 采用本发明散热装置的一种LED射灯,参照图7,其结构与上述实施例八的结构基 本相同,区别在于本实施例的散热装置4上部不具有电源腔的结构,该LED射灯的电源采用 外置结构。

[0041] 参照图8和图9,显示了本发明散热装置的另外两种结构,其区别仅在于其阶梯层

数较少,可排列的LED发光组件数量较少,适用于较低功率的LED灯泡。

[0042] 参照图10,以上各实施例中的散热装置4的横截面可以是圆形、正三角形、正方

形、正五边形、正六边形或其它多边形。

[0043] 上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此 构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

6

Claims (7)

  1. 用于LED灯的散热装置,其特征在于:包括一由高导热材料制成的锥面体,该锥面体的侧壁呈阶梯状,该锥面体的一侧面形成用于装配LED发光组件的反光面。
  2. 2. 如权利要求1所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述反光面形成于该锥 面体的内侧面。
  3. 3. 如权利要求1所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述反光面形成于该锥 面体的外侧面。
  4. 4. 如权利要求2或3所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述反光面的每一 层阶梯的底面用于装配LED发光组件。
  5. 5. 如权利要求2或3所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述反光面的每一 层阶梯的侧面用于装配LED发光组件,并且该各侧面为锥形面。
  6. 6. 如权利要求1所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述锥面体的横截面为 圆形、三角形或其它多边形。
  7. 7. 如权利要求1所述的用于LED灯的散热装置,其特征在于:所述锥面体上设有供连 接LED发光组件和电源的电源线穿过的穿线孔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011160452A1 (zh) * 2010-06-21 2011-12-29 中山市汉仁电子有限公司 一种led发光装置
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