CN102818162B - 一种led导光灯及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED导光灯，包括灯座和设置在灯座内的LED光源，LED光源前连接有散光体，在LED光源与散光体之间设有覆盖在LED光源上将光线曲线传播到散光体的导光体，本发明还公开了该LED导光灯的制作方法，包括制作导光体、制作散光体、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配三个步骤。本发明导光体利用纳米级氧化钛的物理性能可以有效定向进行导光，实现曲线导光，加大了设计空间，本发明导光棒与散光体，传热极小，没有电路连接，防水防碎防生锈，介电强度高，提高了安全系数和防护等级，无需后续的化学处理，环保的同时扩大了LED灯的应用范围。据需要和设计加工成不同的形状。

Description

一种LED导光灯及其制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种LED导光灯，本发明还涉及该LED导光灯的制作方法，属于照明灯具技术领域。

【背景技术】

目前LED灯以其光色明亮柔和，光效好，节能等优点被广泛应用在各个领域。但现有产品如玻璃管水晶灯、水底照明灯等均由发光源直接照射，其光源载体或支承件均受制于防护等级的限制，而且成本高，如：空心玻璃弯管易碎，而且中心部分还要过导线，空心金属管介电强度和防锈处理等成本问题。水底灯则存在防水、介电强度、防腐等诸多问题。

【发明内容】

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，质地轻盈，防护等级高，光效高，传热小，能够曲线导光，应用范围广的LED导光灯。

本发明的另一目的是提供一种制作该LED导光灯的方法。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种LED导光灯，其特征在于包括灯座和设置在灯座内的LED光源，所述的LED光源前连接有散光体，所述的LED光源与所述的散光体之间设有覆盖在所述的LED光源上将光线曲线传播到所述散光体的导光体。

如上所述的一种LED导光灯，其特征在于所述的导光体由空心的导光管和填充在导光管内的导光芯组成，所述的导光管由聚甲基丙烯酸甲酯一体注塑成型，所述的导光芯由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的混合物一体注塑成型在所述的导光管内。

如上所述的一种LED导光灯，其特征在于所述的导光体由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的混合物一体注塑成型。

如上所述的一种LED导光灯，其特征在于所述的散光体为聚甲基丙烯酸甲酯一体成型的灯头，所述的散光体内部在成型时形成有多个不规则气泡。

一种上述导光体由空心导光管和导光芯组成的LED导光灯的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

a、制作导光体：将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）颗粒注塑成型为空心导光管，再将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末的混合物注塑成型在空心导光管内形成导光芯，得到导光体；

b、制作散光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注入熔胶室内使其熔融，保持注射压力在48～52MPa之间，同时注入1.5MPa空气于熔胶室内，关闭模具排气孔，将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯注入模具使其冷却成型，即得散光体；

c、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配，即可。

如上所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述空心导光管的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，所述的导光芯用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末混合物的重量配比为99.5：0.5～99：1。

上述PMMA均为光学级，光学级PMMA具有高透明度，透光率达95%以上，其具备良好的表面硬度与光泽度、以及极佳的耐候性。

纳米级氧化钛粉末的直径在30nm～70nm之间，小于照明领域的可见光波长（390nm以上）因此与入射光产生交互作用，形成较高的折射和反射，对光波起“导航”作用。

如上所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述散光体的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。

上述方法制得的散光体具有散射性、指向性高等特点，并且光效高、不发热、防护等级高

一种上述导光体由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的混合物一体注塑成型的LED导光灯的制作方法，其特征在于：

a、制作导光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末的混合物注塑成型，得到导光体；

b、制作散光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注入熔胶室内使其熔融，保持注射压力在48～52MPa之间，同时注入1.5MPa空气于熔胶室内，关闭模具排气孔，将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯注入模具使其冷却成型，即得散光体；

c、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配，即可。

如上所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述的导光体用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末混合物的重量配比为99.5：0.5～99：1。

如上所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述散光体的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。

本发明中两种制备方法只是在制作导光体时有所不同，其他工序都相同。

本发明相比于现有技术，有以下优点：

本发明导光体利用纳米级氧化钛的物理性能可以有效定向进行导光，实现曲线导光。

我们知道，光波以直线传播，应用到照明及灯饰领域只能通过直射、折射和反射三种方式，而本发明却完全改变了光波的传播方式，使光线可以“曲线行走”，是对传统照明及灯饰的彻底改变，加大了设计空间。

本发明导光棒与散光体，传热极小，没有电路连接，防水防碎防生锈，介电强度高，提高了安全系数和防护等级，无需后续的化学处理，环保的同时扩大了LED灯的应用范围。

本发明结构简单，质地轻盈，实心导光棒与散光体均能透光，光效高，同时使得产品新颖而高雅；导光体与散光体易车削加工，制作容易，进一步加大了设计空间。

【附图说明】

图1为本发明结构示意图之一；

图2为图1的结构爆炸示意图；

图3为本发明结构示意图之二；

图4为本发明结构示意图之三；

图5为本发明结构示意图之四；

图6为本发明结构示意图之五；

图7为本发明导光体截面剖视图；

图8为本发明散光体剖视图；

图9为本发明应用实施例1的示意图；

图10为本发明应用实施例2的示意图；

图11为本发明应用实施例3的示意图；

图12为本发明应用实施例4的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进行详细描述：

如图1-12所示，一种LED导光灯，包括灯座1和设置在灯座1内的LED光源2，在LED光源2前连接有散光体4，在LED光源2与散光体4之间设有覆盖在LED光源2上能够将光线曲线传播到散光体4的导光体3。

所述的导光体3由导光管31和填充在导光管31内的导光芯32组成，该导光管31由聚甲基丙烯酸甲酯一体注塑成型，该导光芯32由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的混合物一体注塑成型在所述的导光管31内，其中聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的重量配比为99～99.5：1～0.5。纳米级氧化钛粉末的直径在30nm～70nm之间，小于照明领域的可见光波长（390nm以上）因此与入射光产生交互作用，形成较高的折射和反射，对光波能够起到有效的“导航”作用。

导光体3也可以由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末按重量配比99.5：0.5～99：1混合后一体注塑成型。

导光体3为上述复合成型工艺产品，其优点是光损低、显色指数高、传热极小、防护等级高、温度适应范围宽等

所述的导光体3可以为曲线形导光棒，也可以为直线导光棒，可以加工成实心的，也可以加工成空心的，具体形状可为圆棒、方棒、椭圆棒、圆管、方管、椭圆管等可以根据使用和设计需要而改变导光棒3的形状

所述的散光体4为聚甲基丙烯酸甲酯一体成型的灯头，散光体4内在成型时形成有多个不规则气泡41，如图2中的散光体所示，其目的是增强入射光的折射、反射和散射，达到充分发光的效果，散光体4切削加工成灯泡状或圆柱状、碟状等形状，散光体4可以加工成实心的，也可以加工成空心的。因为散光体4为透明的，因此其内的不规则气泡41由外也可以看到，如图8所示。

本发明中导光体3的两端分别与灯座1和散光体4之间的连接为螺接。在导光体3的两端成型有外螺纹33，散光体4底部成型有接口42，接口42内有散光体内螺纹43；灯座1与LED光源2之间有环槽，灯座1的内壁上设有灯座内螺纹11，散光体内螺纹43与灯座内螺纹11分别与导光体3两端的外螺纹了3螺接。优选的，为了更好的提高光效，可以在导光体3与灯座1连接的一端成型一凹腔，可以使凹腔壁外的部分外螺纹33旋进灯座1与LED光源2之间的环槽内。

本发明的制作方法包括以下步骤：

a、制作导光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒熔融注塑成型为空心导光管，再将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末的混合物熔融注塑成型在空心导光管内形成导光芯，得到导光体；当空心导光管一次成型的长度较长时，二次成型导光芯时可以分段进行，在空心导光管内填充成型一段导光芯后，将完成的导光体切割下来再对后续的空心导光管进行填充注塑；

b、制作散光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注入熔胶室内使其熔融，保持注射压力在48～52MPa之间，同时注入1.5MPa空气于熔胶室内，关闭模具排气孔，将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯注入模具使其冷却成型，得到散光体；

c、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配，即可。

其中所述空心导光管的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，所述导光芯用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末混合物的重量配比为99.5：0.5～99：1。

其中所述散光体的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。

本发明的制作方法还可以为以下步骤：

a、制作导光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末的混合物熔融注塑成型，得到导光体；

b、制作散光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注入熔胶室内使其熔融，保持注射压力在48～52MPa之间，同时注入1.5MPa空气于熔胶室内，关闭模具排气孔，将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯注入模具使其冷却成型，得到散光体；

c、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配，即可。

所述导光体用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末混合物的重量配比为99.5：0.5～99：1。

所述散光体的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。

上述方法制得的导光体和散光体的物理特性如下：

1、光学性质：比重：1.19

边缘透光率：＞92%

导光率：＞85%

光损：＜15%

2、热力性质：1.82Mpa负荷热变形温度：99℃

3、机械性质：抗拉强度：72Mpa

弯曲强度：3%

弯曲刚度：3100Mpa

洛氏硬度：95

4、电气性质：体积电阻：≥10¹⁵Ω·cm

介电强度：20(KV/min)

本发明的导光体与散光体光效高，防水，防腐蚀，防锈，传热小，防护等级高，可以应用于多种场合。

如图9所示，将本发明应用到导光水晶灯上，导光体3与散光体4环绕灯架5均发光，使用时高雅时尚。

图10所示，将本发明应用到水底导光灯上，导光体3与散光体4均为实心，内无电子线路，也不用考虑防锈保护，LED光源2与灯座均设置在水池6外，使用安全方便。

如图11所示，将本发明应用到导光路灯上，灯座1与LED光源2在灯柱7内，导光体3与散光体4伸出在外，防雨防晒，持久耐用，款式新颖。

如图12所示，将本发明应用到密封环境内，发光体3与散光体4传热小，光效高，使用安全方便，密封空间8可以是家用电器内部，也可以是易爆易燃以及防辐射的空间，不会因现有LED灯的散热而引发危险，而且可应用于有毒有害以及核辐射科研环境中。

本发明的发光体3易车削加式，可以根据需要和设计加工成所需形状，如图3-6所示，设计空间因加工简化而扩大。

散光体4同样也可以根据需要和设计加工成不同的形状。

Claims (5)

1.一种LED导光灯，其特征在于：包括灯座(1)和设置在灯座(1)内的LED光源(2)，所述的LED光源(2)前连接有散光体(4)，所述的LED光源(2)与所述的散光体(4)之间设有覆盖在所述的LED光源(2)上将光线曲线传播到所述散光体(4)的注塑成型的导光体(3)，所述的导光体(3)由空心的导光管(31)和填充在导光管(31)内的导光芯(32)组成，所述的导光管(31)由聚甲基丙烯酸甲酯一体注塑成型，所述的导光芯(32)由聚甲基丙烯酸甲酯和纳米级氧化钛粉末的混合物一体注塑成型在所述的导光管(31)内。

2.根据权利要求1所述的一种LED导光灯，其特征在于所述的散光体(4)为聚甲基丙烯酸甲酯一体成型的灯头，所述的散光体(4)内部在成型时形成有多个不规则气泡(41)。

3.一种权利要求1所述LED导光灯的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

a、制作导光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注塑成型为空心导光管，再将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末的混合物注塑成型在空心导光管内形成导光芯，得到导光体；

b、制作散光体：将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒注入熔胶室内使其熔融，保持注射压力在48～52MPa之间，同时注入1.5MPa空气于熔胶室内，关闭模具排气孔，将熔融的聚甲基丙烯酸甲酯注入模具使其冷却成型，得到散光体；

c、将制得的导光体与散光体加工成设计的形状，然后与光源装配，即可。

4.根据权利要求3所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述空心导光管的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，所述的导光芯用聚甲基丙烯酸甲酯颗粒与纳米级氧化钛粉末混合物的重量配比为99.5：0.5～99：1。

5.根据权利要求3所述的一种LED导光灯的制作方法，其特征在于所述散光体的材料为纯聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。