CN102032491A - 一种组合式led灯杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式LED灯杯，包括散热器件，散热器件内部设有空腔，在散热器件的外表面上均匀分布有多个纵向设置的散热翅片，在散热器件外套设有一塑料外壳，在塑料外壳上设有多个散热孔。本发明在散热器件外加装了一塑料外壳，不仅有效保护使用者不被散热翅片的边缘划伤，保护使用者不被灯具工作时散热翅片的表面所烫伤；而且还通过散热孔建立了若干个风道，迫使空气从灯杯下端往上进入到散热通道，再通过散热孔流出，从而形成了高效对流散热，较之以往灯杯裸露在外的自然对流散热方式，散热效果得到了提高。

Description

一种组合式LED灯杯

技术领域

本发明涉及一种LED灯具灯杯，特别涉及一种组合式LED灯杯。

背景技术

普通LED灯的结构如图1所示，其包括胶座21，在胶座21内容纳有LED驱动电源22，在胶座21外套设有散热灯杯23，散热灯杯的外表面纵向设有多个散热翅片24，散热灯杯23的前端设有导热板25，固定有LED光源的PCB电路板26及透镜27，这种灯具结构的特点是散热灯杯23暴露在外面，既是外壳又是散热器，其通常为铝加工而成，散热灯杯23外的散热翅片24存在划伤、烫伤人手的隐患。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的技术问题，提供了一种避免烫伤、划伤人手的组合式LED灯杯。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种组合式LED灯杯，包括散热器件，在散热器件的外表面上均匀分布有多个纵向设置的散热翅片，在散热器件外套设有一塑料外壳，在塑料外壳上设有多个散热孔。

作为优选，任意两个相邻的散热翅片之间形成散热通道，散热通道的下端为进风口，所述的散热孔与散热通道连通。而塑料外壳遮住了散热翅片，散热通道通过散热孔散热，保证了散热效果。

作为优选，所述的散热孔设置在塑料外壳的侧壁上。

作为优选，所述的散热孔呈一字形，是沿塑料外壳长度方向设置。塑料外壳的另一个重要的作用是建立了若干个风道，迫使空气从灯杯下端进风口往上进入到散热通道，再通过散热孔流出，从而形成了高效对流散热，较之以往灯杯裸露在外的自然对流散热方式，散热效果得到了提高。

作为优选，散热孔的数量与散热通道的数量相同。一个散热通道对应一个散热孔，不仅有效保护了人手不与散热翅片接触，还利于散热。

良好的散热质量与散热孔的面积、形状有关，针对上述呈一字形的散热孔，作为优选，散热孔的长宽比不小于6。

作为优选，散热孔面积与进风口面积的比值大于3。进风口的面积即散热通道下端横截面的面积；由此可以得到相对优秀的自然对流换热系数和良好的扩流现象。

作为优选，所述的散热孔呈三角形，是沿纵向设置，散热孔的宽度由下到上逐渐增大。

针对上述三角形的散热孔，作为优选，散热孔的数量与散热通道的数量相同。

针对上述三角形的散热孔，作为优选，散热孔面积与进风口面积的比值大于3。

作为优选，所述的散热孔还可以设置在塑料外壳的上端，散热孔与散热通道的上端相连通。空气从散热通道下端进风口进入，再从散热通道上端流出，将热量带走，形成了良好的对流。

作为优选，在塑料外壳内设有用以容纳驱动电源的空心柱体，在散热器件内部设有空腔，所述的空心柱体插入到散热器件的空腔内。组装LED灯具时，可将驱动电源容置在塑料外壳的空心柱体内，端部开口处可以用胶密封，保证了用电安全性。

作为优选，空心柱体的一端与塑料外壳的与灯头相连的这一端相连。

作为优选，所述的空心柱体与塑料外壳为一体成型。

作为优选，散热器件与塑料外壳采用螺钉相连。

作为优选，在塑料外壳的前端设有一端盖，所述的端盖为一圆环本体，在圆环本体上周向均匀设有多个透气孔，所述的透气孔与散热通道连通。端盖具有两个作用，一是可以遮住塑料外壳的前端，既可避免人手直接与散热翅片前端直接接触，又增加了美观程度；二是可以根据实际使用需要在端盖上安装透镜或泡壳。

作为优选，每个透气孔与1个单独的散热通道或2～3个相邻的散热通道相连通。

作为优选，沿端盖的内圈边缘向下延伸有一挡圈，在挡圈上设有螺丝安装孔位，挡圈通过螺丝与散热器件前端的平面相连。

普通的LED灯的散热翅片一般都比较紧密，两两相邻的散热翅片之间的间隙很小，其根部的间距通常在2mm左右，因此自然对流换热系数较低，产品散热性价比不高。作为优选，本发明散热器件的两两相邻的散热翅片根部的间距为4～8mm。由此，较之以往增大了散热翅片之间的间隙，不仅形成了一个散热良好的通道，还减少了散热片，从而降低了整体的重量，节省了成本；再配合塑料外壳，形成了高效对流散热，提高了散热效果。

采用了上述技术方案的本发明的原理及有益效果是：

1.环保防火耐温新型塑料外壳的应用：不仅有效保护使用者不被散热翅片的边缘划伤，保护使用者不被灯具工作时散热翅片的表面所烫伤；而且还通过散热孔建立了若干个风道，迫使空气从灯杯下端往上进入到散热通道，再通过散热孔流出，从而形成了高效对流散热，较之以往灯杯裸露在外的自然对流散热方式，散热效果得到了提高。

2.加大了散热翅片之间的间距，不仅形成了良好的自然对流散热的扩流结构，扩流现象为热空气在冷出口发生突然膨胀，产生对散热通道内空气的一个压力差，使得散热通道内流速提升，有利于散热，保证LED的使用寿命；而且还增大了散热翅片之间的间距，减少了散热翅片的数量，从而有效降低产品重量，降低成本。

附图说明

图1为现有技术中LED灯具的爆炸图；

图2为本发明散热器件与塑料外壳的拆分结构示意图；

图3为实施例1中散热器件、塑料外壳与端盖的拆分结构示意图；

图4为实施例1中散热器件、塑料外壳与端盖的装配图；

图5为实施例2中散热器件、塑料外壳与端盖的拆分结构示意图；

图6为实施例2中散热器件、塑料外壳与端盖的装配图；

图7为实施例3中散热器件、塑料外壳与端盖的拆分结构示意图；

图8为实施例3中散热器件、塑料外壳与端盖的装配图；

图9为实施例4中散热器件与塑料外壳的拆分结构示意图；

图10为实施例4中散热器件与塑料外壳的装配图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：一种组合式LED灯杯，如图2所示，包括散热器件2，散热器件2内部设有空腔，在散热器件2的外表面上均匀分布有多个纵向设置的散热翅片5，任意两个相邻的散热翅片5之间形成散热通道8，散热通道8下端为进风口，在散热器件2外套设有一塑料外壳6，塑料外壳6的大小、形状恰与散热器件2相匹配，可恰好包覆在散热器件2的外面；在塑料外壳6上设有多个与散热通道8相对应的散热孔7，散热孔7的数量与散热通道8的数量相同。

所述的散热孔7呈一字形，是沿塑料外壳长度方向设置，且所述的散热孔7正对散热通道8设置，与散热通道8相连通，散热孔7的宽度与散热通道8的最大宽度相同，使得塑料外壳6遮住散热翅片5并露出散热通道8以利于散热。散热孔7的长度一般在15mm以上，散热孔7的宽度一般在2.5mm以上。本实施例中，散热孔7的长度为15mm，宽度为2.5mm。

在塑料外壳6内设有用以容纳驱动电源的空心柱体9，所述的空心柱体9插入到散热器件2的空腔内；空心柱体9的一端与塑料外壳6的与灯头相连的这一端相连；所述的空心柱体9与塑料外壳6为一体成型。

将散热器件2套入到塑料外壳6内后，调整好散热通道8与散热孔7的位置，使两者恰好对应，即散热孔7完全露出散热通道8，保证空气流通；然后将散热器件2与塑料外壳6通过螺丝固定在一起。

如图3、4所示，在塑料外壳6的前端设有一端盖10，所述的端盖10为一圆环本体，在圆环本体上周向均匀设有多个透气孔11，所述的透气孔11与散热通道8连通；每个透气孔11与两个相邻的散热通道8相连通。此时，散热通道8下端的进风口的面积为散热通道下端与透气孔11相重合部分的面积，散热孔7的面积与进风口面积的比值为3.5，沿端盖10的内圈边缘向下延伸有一挡圈12，在挡圈12上设有螺丝安装孔位，挡圈12通过螺丝与散热器件2前端的平面相连。

经检验，本发明的组合式LED灯杯在重量及成本控制方面与普通的灯杯相比均有良好表现。

由上述表格可见，在降低重量的同时，提高了散热效果，且成本下降很多。

本发明根据散热量的需求，以及温度控制范围的要求，调整出最佳的翅片高宽比，在散热器件的壁厚为2mm的基础上，以最佳散热性价比，得出厚度为1mm，高度为10mm，根部间距为5mm的散热翅片，根据经典散热理论的研究成果，自然对流中，翅片间距/翅片厚度值大于6，考虑重力方向的变化因素，以及加上塑料外壳产生的扩流现象，以及整体外观尺寸等因素，最优化出翅片的厚度和间距，而翅片高度，我们知道不是越高越好，我们在进行合理的高宽比设计时候，使用软件进行优化设计，并考虑实际因素，调整出10mm。

再者，则进行具体的实验比对，选择最优化散热铝杯参数。可见选择合理的散热参数，有利于降低成本，降低重量，取得很好的性价比。以及追求好的散热效果。

下列表格列举了若干项本发明的翅片厚度、间距、高度等参数得出的LED结温温升与普通的LED灯的对比。

翅片厚度	翅片间距	散热器件壁厚	翅片高度	LED结温与环境温
					(mm)	(mm)	(mm)	(mm)	差(℃)
1	5	2	10	41
					1.5	5	2	10	40.7
2	5	2	10	40.4
					2.5	8	3.5	10	42
2	3	3	8	42.3

1.5	3	3	8	42.8
					1	3	3	8	41.7
1	2	3	10	42.5
					1	2	2	10	43.5

由上述表格可以看出，普通的LED灯的翅片根部间距在2mm的基础上，LED结温温升在42℃左右，而本发明加大了翅片根部间距，结温温升在40℃左右，不仅减少了翅片数量，降低了加工成本，还提高了散热效果。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，如图5、图6所示，所述的散热孔7呈三角形，是沿纵向设置，散热孔7的宽度由下到上逐渐增大，散热孔7的数量与散热通道8的数量相同。散热孔7的长度为15mm，宽度最大处为2.5mm。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，如图7、图8所示，所述散热孔7的形状呈弧形。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，如图9、图10所示，所述的散热孔7沿周向设置在塑料外壳6的上端，散热孔7与散热通道8的上端相连通。在满足结构强度的基础上，散热孔7越大越好，一个散热孔7可以对应连通1-3个散热通道8。

Claims (19)

1.一种组合式LED灯杯，包括散热器件(2)，在散热器件(2)的外表面上均匀分布有多个纵向设置的散热翅片(5)，其特征是：在散热器件(2)外套设有一塑料外壳(6)，在塑料外壳(6)上设有多个散热孔(7)。

2.根据权利要求1所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：任意两个相邻的散热翅片(5)之间形成散热通道(8)，散热通道(8)的下端为进风口，所述的散热孔(7)与散热通道(8)连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：所述的散热孔(7)设置在塑料外壳(6)的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：所述的散热孔(7)呈一字形，是沿塑料外壳长度方向设置。

5.根据权利要求4所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热孔(7)的数量与散热通道(8)的数量相同。

6.根据权利要求4所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热孔(7)的长宽比不小于6。

7.根据权利要求4所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热孔(7)面积与进风口面积的比值大于3。

8.根据权利要求3所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：所述的散热孔(7)呈三角形，是沿塑料外壳长度方向设置，散热孔(7)的宽度由下到上逐渐增大。

9.根据权利要求8所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热孔(7)的数量与散热通道(8)的数量相同。

10.根据权利要求8所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热孔(7)面积与进风口面积的比值大于3。

11.根据权利要求2所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：所述的散热孔(7)设置在塑料外壳(6)的上端，散热孔(7)与散热通道(8)的上端相连通。

12.根据权利要求1所述的一种组合式LED灯杯，其特征在于：在塑料外壳(6)内设有用以容纳驱动电源的空心柱体(9)，在散热器件(2)内部设有空腔，所述的空心柱体(9)插入到散热器件(2)的空腔内。

13.根据权利要求12所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：空心柱体(9)的一端与塑料外壳(6)的与灯头相连的这一端相连。

14.根据权利要求12或13所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：所述的空心柱体(9)与塑料外壳(6)为一体成型。

15.根据权利要求1所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：散热器件(2)与塑料外壳(6)采用螺钉相连。

16.根据权利要求1所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：在塑料外壳(6)的前端设有一端盖(10)，所述的端盖(10)为一圆环本体，在圆环本体上周向均匀设有多个透气孔(11)，所述的透气孔(11)与散热通道(8)下端连通。

17.根据权利要求16所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：每个透气孔(11)与1个单独的散热通道(8)或2～3个相邻的散热通道(8)相连通。

18.根据权利要求16所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：沿端盖(10)的内圈边缘向下延伸有一挡圈(12)，在挡圈(12)上设有螺丝安装孔位，挡圈(12)通过螺丝与散热器件(2)前端的平面相连。

19.根据权利要求1所述的一种组合式LED灯杯，其特征是：两两相邻的散热翅片(5)根部的间距为4～8mm。

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