CN102330895A - 一种可拆接的led灯结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可拆接的LED灯结构，其特征在于，所述LED灯包括至少一灯体、和至少一灯头；所述灯体和所述灯头之间包括至少一隔热装置、至少二电连接通道、以及至少一连接所述灯体与所述灯头的固定机构。本发明涉及的可拆接LED灯具有结构简单，散热好，安装方便，使用成本低，单体寿命长，适合于半导体照明灯具的实用化等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种可拆接的LED灯结构，其特征在于，所述LED灯包括至少一灯体、和至少一灯头；所述灯体和所述灯头之间包括至少一隔热装置、至少二电连接通道、以及至少一连接所述灯体与所述灯头的固定机构。该可拆接LED灯具结构简单，散热好，安装方便，使用成本低，单体寿命长，适合于半导体照明灯具的实用化等优点。
背景技术
随着发光二极管(LED)芯片发光效率的提升，LED正从传统的点线面为特征的指示和显示类应用领域向大尺寸液晶背光和室内室外普通照明类应用领域拓展。在解决LED芯片和封装结构的发光效率和散热的同时，要将LED应用于室内室外普通照明还必须解决目前LED灯结构设计上的缺陷，特别是要解决采用目前LED灯结构所存在的散热差和使用成本高等方面的缺点。
一种常见的LED灯的结构如图1所示。所述LED灯包括灯体101，灯头基座102和灯头103。通常灯头基座102外壳四周设置有散热装置，所述散热装置通常采用设置在灯头基座102外壳上的筋条，翅片，或鳍片。
所述一体化LED灯的设计使得灯体101内的LED和灯头基座102内的电源所产生的热量都要通过灯头基座102外壳四周设置的散热装置散发到环境中去。通常，LED所产生的热量远大于灯头基座102内电源所产生的热量，LED的耐热性能也较灯头基座102内电源所使用的电子器件好。所述一体化的设计使得灯头基座102内电源所使用的电子器件承受了与LED一样高的温度，从而大大降低和减少了灯头基座102内电源所使用的电子器件的可靠性和寿命。
通常，灯头基座102内电源所使用的电子器件的连续使用寿命只有5000小时，在散热良好的情况下，优质LED的连续使用寿命超过50000小时。所述一体化LED灯的设计使得即使只是灯头基座102内电源所使用的电子器件失效，整个LED灯包括灯体101和灯头103必须被同时换掉，导致LED灯的使用寿命取决于灯头基座102内电源所使用的电子器件的寿命，从而大大提高了LED灯的实际使用成本。
由于灯体的尺寸受到灯具标准和实际灯座尺寸的限制，所述一体化LED灯的设计限制了实际的散热面积，使得LED灯的总体散热能力较差。为使灯体温度控制在可接受的范围内，LED灯的最大可工作功率就随之受到了限制。
很显然，现在被广泛使有的一体化LED灯的结构存在本质上的缺陷。本发明的目的就是要提供一种在灯体和灯头之间设置有一隔热装置，灯体和灯头可拆接的分体式LED灯结构。所述可拆接的分体式LED灯具有结构简单，散热好，安装方便，使用成本低，单体寿命长，适合于半导体照明灯具实用化等优点。
发明内容
根据本发明的一种可拆接的LED灯结构，更进一步是一种在灯体和灯头之间设置有一隔热装置，所述灯体和所述灯头可拆接的分体式LED灯结构，其特征在于所述灯体和所述灯头之间包括至少一隔热装置、至少二电连接通道、以及至少一连接所述灯体与所述灯头的固定机构。所述隔热装置可有效减少所述包含LED的灯体与所述包含电源的灯头之间的热量传递，可拆接的分体式LED灯允许在使用过程中首先替换先失效的包含LED的所述灯体或包含电源的所述灯头。
通过参照附图和参考本发明优选实施方案和应用实例的详细描述，本发明所述的目的，优点以及其它特性将会变得更加清晰。
附图说明
图1：一种LED灯结构。
图2：一种可拆接的带散热柱LED灯结构。
图3：一种可拆接的带散热片的侧出光LED灯结构。
具体实施方式。
本发明和本发明的各种LED灯结构的实施方案可以通过以下优选方案的描述得到充分理解，以下优选方案也可视为本发明权利要求的实例。显然，应该充分理解到由本发明权利要求所定义的本发明所涵盖的内容要比以下描述的优选实施方案更加广泛。在不偏离本发明精神和范围的情况下，借助于平常的技能可以产生更多的经过变更和修改的实施方案。所以，以下描述的实施方案仅仅是为了举例说明而不是用来局限由本发明权利要求所定义的本发明的涵盖范围。
根据本发明的一种实施方案，一种可拆接的带散热柱LED灯结构(见图2)包括灯体201，灯罩201a，LED 202，灯体基座202a，设置在灯体基座202a上的散热柱阵列203，灯头基座204，灯头205，灯头基座散热筋205a，灯头基座内腔205b，灯头基座外壳205c，固定机构206，电连接通道206a，电插头207。
所述灯罩201a，LED 202，灯体基座202a，设置在灯体基座202a上的散热柱阵列203构成可拆接的带散热柱LED灯的灯体201。灯罩201a安装在灯体基座202a的上方或出光侧。灯罩201a通常是采用透明或带有混光和/或防眩功能的透光性材料制成的半球形或半椭圆形或方形或其它形状的壳体。所述灯罩201a可采用旋拧或螺丝或卡扣等方式固定到所述的灯体基座202a上。在所述灯罩201a与所述灯体基座202a之间接触处可设置防水密封圈，以达到防止气体，如潮湿空气，或液体，如水，进入到所述灯罩201a的内腔。当灯体基座202a的端面形状为圆形和椭圆形时，图2所示为向前方发光的圆形和椭圆形灯泡，可广泛应用于替代传统白炽灯的使用场合。
图2所示的灯体基座202a为带散热柱203的实心基板。由于灯体基座202a下没有空间，所以图2结构中的LED 202通常采用大功率LED或SMD LED。灯体基座202a可采用带内腔的壳体，壳体内可容纳LED的管脚和/或LED之间的相互连线等，同时也能增加灯体基座202a的散热表面积。
所述灯体基座202a通常用导热性能良好的金属或合金或陶瓷材料或导热塑料制成的单层或多层复合基板或壳体。所述灯体基座202a可设置有增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。散热结构可以是槽，筋，孔，柱，翅，凹凸，鳍片，摺边或所述机构的组合。如图2所示，在灯体基座202a的下端设置有散热柱阵列203。单一散热柱的直径，高度和散热柱间距介于几百微米与几十毫米之间，其高度以不接触到灯头基座204的顶端为限。在所述灯头基座204的顶端和散热柱阵列203顶端之间的空隙起到彼此之间隔热的作用，使得LED 202产生的热量不会大量传导到所述灯头205上，影响所述灯头205内各类电子元器件的寿命。
所述LED 202之间可通过灯体基座202a或灯体基座202a上的金属材料相互电连接。对使用若干单一LED或LED模组的场合，所述LED或LED模组202在灯体基座202a上可通过各种串联或并联或串并结合的方式组成LED模块后其输入端再与电连接通道206a相对应的输出端电连接。
所述灯头基座散热筋205a，灯头基座内腔205b，灯头基座外壳205c，电插头207构成可拆接的带散热柱LED灯的灯头205。所述灯体基座205b通常用导热性能良好的金属或合金或陶瓷材料或导热塑料制成的单层或多层复合基板或壳体。灯头基座内腔205b内可放置一个或若干个恒流和/或恒压电源，或一个或若干个带有控制系统的恒流和/或恒压电源。当LED 202直接使用交流电时，可放置隔离装置和变压系统。灯头基座外壳205c上设置有增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。散热结构可以是槽，筋，孔，柱，翅，凹凸，鳍片，摺边或所述机构的组合。
所述电插头207为适用于高压交流或低压交流或高压直流或低压直流的标准或非标准电插头或电接头。当有内置控制电路时，所述电插头207还包括传输控制信号的电插点或电接点。
所述固定结构206设置在所述灯体201和所述灯头205的中央(如图2所示)或其它位置或多个位置。所述固定结构206可通过旋拧或接插或卡扣或其它形式把所述灯体201和所述灯头205相互连接在一起。为加大固定强度，可在其它部位设置一个或若干辅助固定结构，其连接方式可以是螺丝或接插或卡扣或其它形式。所述固定结构206的拆接界面可设置在所述灯体201下表面，或所述灯头205的上表面，或在二者之间。
所述电连接通道206a可设置在所述固定结构206内或所述固定结构206外或在辅助固定机构内，可采用导线或旋拧或插接或卡扣等形式实现上下互连。
根据本发明的另一种实施方案，一种可拆接的带散热片的侧出光LED灯结构(见图3)包括灯体301，灯罩301a，LED 302，灯体基座302a，散热片阵列底板302b，设置在散热片阵列底板302b上的散热片阵列303，灯头基座304，灯头305，灯头基座散热筋305a，固定机构306，电插头307，空隙308。
所述灯体301，灯罩301a，LED 302，灯体基座302a，散热片阵列底板302b，设置在散热片阵列底板302b上的散热片阵列303构成可拆接的带散热片的LED灯的灯体301。所述灯罩301a安装在灯体基座302a的一方或出光侧。所述灯罩301a通常是采用透明或带有混光和/或防眩功能的透光性材料制成的半球形或半椭圆形或方形或其它形状的壳体。所述灯罩可采用旋拧或螺丝或卡扣等方式固定到所述的灯体基座302a上。在所述灯罩301a与所述灯体基座302a接触界面处可设置防水密封圈，以达到防止气体，如潮湿空气，或液体，如水，进入到所述灯罩301a内腔。
图3所示的灯体基座302a为实心基板。由于所述灯体基座302a下没有空间，所以图3结构中的LED 302通常采用大功率LED或SMD LED。灯体基座302a也可以采用带内腔的壳体，壳体内可容纳LED的管脚和LED之间的相互连线等，同时也能增加灯体基座302a的散热表面积。当所述灯体基座302a的端面形状为圆形和椭圆形时，图3所示为向一侧发光的圆形和椭圆形灯泡。当所述灯体基座302a为长条矩形时，图3所示将演变成向一侧发光含单一灯头的灯管。如在所述灯管的另一侧再设置一灯头，图3所示将演变成向一侧发光的灯管，可广泛应用于替代传统日光灯的使用场合。
在所述灯体基座302a的另一侧可直接设置散热片阵列303。所述散热片阵列303也可先设置在散热片阵列底板302b上，然后再通过粘贴或卡扣或螺丝等固定方式将散热片阵列底板302b固定到所述灯体基座302a上，成为可拆接的灯体散热装置，起到对灯头的散热作用。所述散热片阵列303也可以采用其它方式，如槽，筋，孔，柱，翅，凹凸，鳍片，摺边或所述机构的组合，来增加散热面积，和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。
所述灯头基座304，灯头基座散热筋305a，电插头307构成可拆接的带散热片LED灯的灯头305。灯头基座304内可设置内腔，并放置一个或若干个恒流和/或恒压电源，或一个或若干个带有控制系统的恒流和/或恒压电源。当LED302直接使用交流电时，可放置隔离装置和变压系统。灯头基座外壳上设置有增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。散热结构可以是槽，筋，孔，柱，翅，凹凸，鳍片，摺边或所述机构的组合。
所述电插头307为适用于高压交流或低压交流或高压直流或低压直流的标准或非标准电插头或电接头。当有内置控制电路时，所述电插头307还包括传输控制信号的电插点或电接点。
所述固定结构306设置在所述灯体301和所述灯头305的中央(如图3所示)或其它位置或多个位置。所述固定结构306可通过旋拧或接插或卡扣或其它形式把所述灯体301和所述灯头305相互连接在一起。为加大固定强度，可在其它部位设置一个或若干辅助固定结构，其连接方式可以是螺丝或接插或卡扣或其它形式。所述固定结构306的拆接界面可设置在所述灯体301下表面，或所述灯头305的上表面，或在二者之间。在所述灯体301和所述灯头305之间的空隙308起到隔热的作用，使得LED 302产生的热量不会大量传导到所述灯头305上，影响其中电子元器件的寿命。
所述电连接通道可设置在所述固定结构306内或所述固定结构306外或在辅助固定机构内，可采用导线或旋拧或插接或卡扣等形式实现上下互连。
由于所述LED灯结构中的隔热装置可有效减少灯体和灯头之间的热量传递，使得灯头的温度不受包含LED的灯体的影响，从而大大提高了灯头内电源所使用的电子元器件的可靠性和使用寿命。可拆接LED灯结构增加了可设置散热器件的表面积，特别是可设置散热性能较好的散热柱或片阵列结构，从而大大改善了整灯的散热能力。更强的散热能力和灯体与灯头之间的隔热装置使得在标准灯具尺寸下可制造更大功率的LED灯成为可能。由于灯体，灯头和散热装置等组件均可卸装，可以替换先失效的零组件，从而大大节省LED灯的使用成本。
Claims (12)
1.一种可拆接的LED灯结构，其特征在于，所述LED灯包括至少一灯体、和至少一灯头；所述灯体和所述灯头之间包括至少一隔热装置、至少二电连接通道、以及至少一连接所述灯体与所述灯头的固定机构。
2.根据权利要求1所述的灯体，其特征在于，所述灯体包括至少一LED、和/或至少一由若干LED组成的模组、以及至少一放置所述LED、和/或LED模组的灯体基座；所述LED是半导体发光芯片或封装有所述半导体发光芯片的发光器件。
3.根据权利要求2所述的灯体基座，其特征在于，所述灯体基座包括至少一实心基板、和/或至少一空心壳体。
4.根据权利要求2所述的灯体基座，其特征在于，在所述灯体基座的出光侧设置有一个或若干与所述灯体基座相连接的透明灯罩或带有混光和/或防眩功能的透光灯罩；在所述灯体基座的非出光侧设置有一个或若干与所述灯体基座相连接的能增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力；被来自所述LED、和/或LED模组的光线照射到的所述灯体基座表面涂敷有反光材料、和/或加装有反光器件。
5.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述灯头包括至少一与外界实现电连接的标准、和/或非标准插头或接头、以及至少一放置所述标准、和/或非标准插头或接头的灯头基座。
6.根据权利要求5所述的灯头基座，其特征在于，所述灯头基座包括至少一实心基板、和/或至少一空心壳体；在所述灯头基座的空心壳体内包括至少一电源、和/或至少一带控制电路的电源；所述灯头基座表面设置有增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。
7.根据权利要求1所述的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置包括设置在所述灯体与所述灯头之间的空隙、和/或设置在所述灯体与所述灯头之间一热阻材料、和/或在所述灯体与所述灯头之间填充一热阻灌封材料。
8.根据权利要求1所述的电连接通道，其特征在于，所述灯体内的一电输入端通过一所述电连接通道与所述灯头内一相对应的电输出端电连接；每一所述电连接通道包括至少一可拆接的电连接件；所述电连接通道与外界电绝缘。
9.根据权利要求8所述的电连接件，其特征在于，所述电连接件包括至少一插头或一接头或一旋拧头或一卡扣和相对应的一插座或一接座或一旋拧座或一卡座。
10.根据权利要求1所述的固定机构，其特征在于，所述固定机构包括至少一个可拆接的机械连接件。
11.根据权利要求10所述的机械连接件，其特征在于，所述机械连接件包括至少一卡扣固定机构、和/或一插接固定机构、和/或一旋拧固定机构、和/或一螺丝固定机构。
12.根据权利要求1所述的电连接通道，其特征在于，所述电连接通道可设置在所述固定机构内、和/或设置在所述固定机构外。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LUO RONG Free format text: FORMER OWNER: FENGHUA KUANGLEI SEMICONDUCTOR LIGHTING CO., LTD. Effective date: 20130123 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 315500 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE TO: 518000 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130123 Address after: Nanshan District Xili Town, Shenzhen city of Guangdong Province in 518000 Liuxian Avenue Southland Belvedere 5-1002 Applicant after: Luo Rong Address before: 315500, No. 68, West Town, Fenghua, Zhejiang Applicant before: Fenghua Kuanglei Semiconductor Lighting Co., Ltd. |
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| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120125 |