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

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

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

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，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右。

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。

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

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。

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高功率的PAR灯，重量也轻轻的，完全没有重量的问题.

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

图1为本发明实施例一的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例二的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例三的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例三的外部结构示意图；

图5为本发明实施例四的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例六的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例七的剖视结构示意图；

图8、图9为本发明另外两个实施例的剖视结构示意图；

图10为本发明散热部件的俯视图或仰视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一

采用本发明散热装置的一种LED灯泡，参照图1，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.

参照图1，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。

实施例二

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。

实施例三

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。

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。

实施例四

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。

实施例五

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。

实施例六

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。

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。

实施例七

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。

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。

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。

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。

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.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.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.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.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.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.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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