CN103629646A - 导热塑料散热器led灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有导热塑料散热器的LED灯，包括导热塑料散热器(30)，内衬散热铝杯(40)，内置的LED驱动电路(20)，焊有LED的铝基板(50)，灯头(10)和灯罩(60)或透镜。灯头(10)和导热塑料散热器(30)相连接。内置LED驱动电路(20)的输入线与灯头(10)相连接，输出线和铝基板(50)的LED(51)相连接。内衬散热铝杯(40)被至少一个螺钉(52)压紧在导热塑料散热器(30)内，内衬散热铝杯(40)外表面和导热塑料散热器(30)的内表面之间涂有导热硅脂(41)。铝基板(50)用螺钉(52)压紧在内衬散热铝杯(40)的铝基板安装面上，铝基板(50)的底面和内衬散热铝杯(40)的铝基板安装面之间涂有导热硅脂(53)。灯罩(60)用硅胶(62)粘接在导热塑料散热器(30)上.。灯罩(60)至少有一面镀有抗反射膜(61)，或称作增透膜。内衬散热铝杯(40)是用一种特殊的专有工艺制成的开口小底部大的整体式杯状散热器。有方向LED灯的反光杯是用高反射镜面铝钣卷制的。

Description

导热塑料散热器LED灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及塑料散热器LED灯的内衬散热铝杯、反光杯及与其相关的镀膜灯罩和镀膜透镜。 

背景技术

当今导热塑料已经被广泛用于LED照明领域，尤其被用来制作散热器，散热器的外表可以是光滑的，或有各种形状的散热鳍片以利于散热。用导热塑料制作散热器，其内壁都镶嵌有冲压成型的或压铸成型的铝杯。金属件镶嵌注塑是传统的工艺，注塑前先将事先准备好的铝杯放入模腔，再将热熔的塑料注入模腔，冷却后塑料和铝杯紧抱在一起。由于结构设计上的欠缺，由于塑料的膨胀系数远大于铝，由于塑料固化过程中的收缩，再由于塑料成型后的蠕变，塑料和铝杯不能很好的贴合，它们之间有一个微小的空气隙，降低了散热效率。镶嵌注塑工艺与一般注塑工艺相比，生产效率较低，成本较高，生产中存在着安全隐患。 

由于镶嵌注塑工艺存在的问题，有些企业已经不采用这种工艺。他们将事先准备好的内衬铝杯直接用导热胶粘接在导热塑料散热器的内壁，从而简化工艺提高散热效率。导热胶的价格比导热硅脂贵的多，又涉及到配胶、涂敷、粘结和加温固化一系列工艺，成本不低。 

大多数LED灯基本都是替代现有的灯，灯头是标准化的灯头，焊有LED的铝基板的尺寸都大于灯头尺寸，所以散热器也都是上大下小的椎体，小的一端接灯头，内置的驱动器，其输入端 接灯头，输出端接铝基板，散热器锥体小的一端必须开口。其内衬铝杯也必须是上大下小而且小端开口的锥体。这样的整体式铝杯，无论压铸成型还是冲压成型都无法脱模，不得不将铝杯分成两体来制作。或沿铝杯轴向分成两体，或沿垂直于轴向的方向分成两体。这样做也会降低散热效率增加制造成本。 

有方向的LED灯，也称射灯，都装有透镜，无方向的LED灯都装有灯罩。制造这些透镜或灯罩的常用材料有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃、光学树脂、PC、PMMA等。PC、PMMA和光学树脂等由于成型加工方便被广泛应用，绝大多数的灯罩采用价格低廉的普通玻璃或容易成型的PC制造。当光经过这些材料发生透射或反射时，都会产生损耗，有时这种损耗可达到10％以上。 

在LED射灯应用中，常用PC、PMMA或光学树脂来制作透镜，这些材料的阿贝数较低，色散较为严重，输出光的照度均匀性受到影响，被照平面上会出现明显的明暗区域，严重时在被照平面上光斑边缘会出现黄圈。为了减小色散的影响，现行的做法是将透镜表面进行磨砂处理或刻有珠点纹，这又增加了光的损耗。 

有些LED射灯中，采用反射杯来聚光，反射杯大多采用塑料制作，反射面进行真空镀铝以提高反射率。 

发明内容

本发明的目的旨在解决至少一个现在LED灯技术中存在的上述问题和缺陷。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的LED灯，它的内衬散 热铝杯是用一种特殊的专有工艺制成的开口小底部大的整体式锥形杯状散热器，用至少一个螺钉将该内衬散热铝杯紧固并压紧在导热塑料散热器的内腔，使内衬散热铝杯的外壁与导热塑料散热器的内壁紧密吻合，内衬散热铝杯的外壁与导热塑料散热器的内壁之间涂有导热硅脂。减少了加工和装配的工序，降低了成本，提高了散热效率。内衬散热铝杯的底部用来安装焊有LED的铝基板，内衬散热铝杯底部的形状依据光输出的要求和LED的排列方式来确定。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的LED灯，它的导热塑料散热器外层设计制作成具有烟囱效应的对流通道，加强对流，提高散热效率。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的LED灯，它的透镜或灯罩至少一面镀有抗发射膜或增透膜。提高透光率，降低色散改善照度均匀性，还可防眩光。所述抗反射膜或增透膜的膜层结构应该根据输出光的光谱和透镜或灯罩的材质来设计制造。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的LED灯，聚光用的反光杯是用市场上可以买到的高反射镜面铝钣或花纹高反射镜面铝钣卷制成的，省去了加工后的表面处理，降低了成本，提高了反射率。卷制反光杯的结合处可以用机械的方法连接，也可以点焊连接。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的无方向LED灯包括导热塑料散热器，内衬散热铝杯，内置的LED驱动电路，焊有LED的铝基板，灯头和灯罩。灯头和导热塑料散热器相连接。内置 LED驱动电路的两根输入线与灯头相连接，其两根输出线穿过内衬散热铝杯上的穿线孔和铝基板上的穿线孔，分别和铝基板上的LED的两个输入焊盘焊接在一起。导热塑料散热器中间有一个向里凸起的支架，支架上至少有一个用来紧固内衬散热铝杯的螺钉孔，内衬散热铝杯被至少一个螺钉压紧在导热塑料散热器内，内衬散热铝杯的外表面必须和导热塑料散热器的内表面相吻合，内衬散热铝杯外表面和导热塑料散热器的内表面之间涂有导热硅脂。铝基板上焊有至少一颗LED，铝基板用螺钉紧压在内衬散热铝杯的铝基板安装面上，铝基板底面和内衬散热铝杯的铝基板安装面之间涂有导热硅脂。灯罩用硅胶粘接在导热塑料散热器上。 

本发明提供的具有导热塑料散热器的有方向LED灯，如射灯，包括导热塑料散热器，内衬散热铝杯，内置的LED驱动电路，焊有LED的铝基板，灯头和透镜。灯头组件和导热塑料散热器相连接。导热塑料散热器的外侧设有具有烟囱效应的对流通道。灯头组件由金属接插件和塑料件组成。内置LED驱动电路的两根输入线与灯头相连接，两根输出线穿过内衬散热铝杯上的穿线孔和铝基板上的穿线孔，分别和铝基板上的LED的两个输入焊盘焊接在一起。灯头组件的塑料件上有至少一个用来紧固导热塑料散热器和内衬散热铝杯的螺钉孔，导热塑料散热器被至少一个螺钉紧固在灯头组件的塑料件上，内衬散热铝杯被至少一个螺钉压紧在导热塑料散热器内，内衬散热铝杯的外表面必须和导热塑料散热器的内表面相吻合，内衬散热铝杯外表面和导热塑料散热器的内表面之间涂有导热硅脂。铝基板上焊有至少一颗LED，铝基板用 螺钉压紧在内衬散热铝杯的铝基板安装面上，铝基板底面和内衬散热铝杯的铝基板安装面之间涂有导热硅脂。透镜用卡爪卡在导热塑料散热器的对应卡口上。 

内衬散热铝杯是用一种特殊的专有工艺制成的开口小底部大的整体式锥形杯状散热器。为利于散热，它的外侧表面的形状必须和导热塑料散热器的内表面形状相一致，以保证两者能吻合。导热塑料散热器的内表面由于结构上的需要也可以是柱面，与之相配的内衬散热铝杯外侧表面也应该是柱面，由于脱模斜度的影响，我们可以在内衬散热铝杯外侧的柱面上开有至少一条收缩槽，以保证内衬散热铝杯的外侧表面和导热塑料散热器的内表面相吻合。内衬散热铝杯的铝基板安装面可以是平面，也可以是上凸的平面，也可以是下凹的平面，铝基板安装面上有至少一个紧固螺钉的过孔，还有至少一个穿导线的过孔。 

无方向灯的灯罩至少有一面镀有抗反射膜或称作增透膜。 

有方向灯的透镜是具有聚光功能的透镜，当采用反光杯聚光时，其透镜是平透镜。无论是具有聚光功能的透镜还是平透镜至少有一面镀有抗反射膜或增透膜。聚光用的反光杯是用市场上可以买到的高反射镜面铝钣或花纹高反射镜面铝钣卷制成的，卷制的反光杯的结合处可以搭接，也可以对接，搭接或对接都可以用机械的方法连接或点焊连接。 

附图说明

图1是本发明的具有锥型杯状内衬散热铝杯的无方向LED灯的剖视示意图。 

图2是本发明的具有柱面内衬散热铝杯的无方向LED灯的剖视示意图。 

图3是本发明的具有聚光透镜的有方向LED灯的剖视示意图。 

图4是本发明的具有反光杯的有方向LED灯的剖视示意图。 

图5是本发明的整体式锥型杯状内衬散热铝杯的剖视示意图。 

图6是本发明的整体式柱面内衬散热铝杯的剖视示意图。 

图7是本发明的卷制反光杯的示意图。 

具体实施方式

结合上述附图说明本发明的具体实施例。 

由图1、图2可知，本发明提供一种具有导热塑料散热器的无方向LED灯包括导热塑料散热器30，内衬散热铝杯40，内置的LED驱动电路20，焊有LED的铝基板50，灯头10和灯罩60。灯头10和导热塑料散热器30相连接。内置LED驱动电路20的两根输入线与灯头10相连接，其两根输出线穿过内衬散热铝杯40上的穿线孔和铝基板50上的穿线孔，分别和铝基板50上的LED51的两个输入焊盘焊接在一起。导热塑料散热器30中间有一个向里凸起的支架31，支架31上至少有一个用来压紧内衬散热铝杯40的螺钉孔13，内衬散热铝杯40被至少一个螺钉52压紧在导热塑料散热器30内，内衬散热铝杯40的外表面必须和导热塑料散热器30的内表面相吻合，内衬散热铝杯40外表面和导热塑料散热器30的内表面之间涂有导热硅脂41。铝基板50上 焊有至少一颗LED51，铝基板50用螺钉52压紧在内衬散热铝杯40的铝基板安装面上，铝基板底面和内衬散热铝杯40的铝基板安装面之间涂有导热硅脂53。灯罩60用硅胶62粘接在导热塑料散热器30上。灯罩60至少有一面镀有抗反射膜61，或称作增透膜。 

由图3、图4可知，本发明提供的具有导热塑料散热器的有方向LED灯包括导热塑料散热器30，内衬散热铝杯40，内置的LED驱动电路20，焊有LED的铝基板50，灯头组件10和透镜70。灯头组件10和导热塑料散热器30相连接。导热塑料散热器30的外侧设有具有烟囱效应的对流通道32。灯头组件10由金属接插件12和塑料件11组成。内置LED驱动电路20的两根输入线与灯头组件10的金属接插件12相连接，其两根输出线穿过内衬散热铝杯40上的穿线孔和铝基板50上的穿线孔，分别和铝基板50上的LED51的两个输入焊盘焊接在一起。灯头组件10的塑料件11上有至少一个用来紧固导热塑料散热器30和内衬散热铝杯40的螺钉孔13，导热塑料散热器30被至少一个螺钉52紧固在灯头组件10的塑料件11上，内衬散热铝杯40被至少一个螺钉52压紧在导热塑料散热器30内，内衬散热铝杯40的外表面必须和导热塑料散热器30的内表面相吻合，内衬散热铝杯40外表面和导热塑料散热器30的内表面之间涂有导热硅脂41。铝基板50上焊有至少一颗LED51，铝基板50用螺钉52压紧在内衬散热铝杯40的铝基板安装面上，铝基板50底面和内衬散热铝杯40的铝基板安装面之间涂有导热硅脂53。透镜70用卡爪72卡在 导热塑料散热器30内壁的对应卡口33上。有方向LED灯的透镜是具有聚光功能的透镜70，当采用反光杯80聚光时，其透镜是平透镜90。无论是具有聚光功能的透镜70还是平透镜90至少有一面镀有抗反射膜61，或称作增透膜。 

由图5可知，内衬散热铝杯40是用一种特殊的专有工艺制成的开口小底部大的整体式锥形杯状散热器。为利于散热，它的外侧表面45的形状必须和导热塑料散热器30的内表面形状相一致，以保证两者相吻合。内衬散热铝杯40的底部为铝基板安装面42，内衬散热铝杯40的铝基板安装面42可以是平面，如图5(b)所示，也可以是上凸的平面，如图5(a)所示，也可以是下凹的平面，如图5(c)所示。铝基板安装面42上有至少一个紧固螺钉的过孔43，还有至少一个穿导线的过孔44。 

由图6可知，导热塑料散热器30的内表面由于结构上的需要也可以是柱面，与之相配的内衬散热铝杯40外侧表面也应该是柱面，由于脱模斜度的影响，我们可以在内衬散热铝杯40的柱面上开有至少一条收缩槽46，以保证内衬散热铝杯的外侧表面和导热塑料散热器的内表面相吻合。内衬散热铝杯40的铝基板安装面42可以是平面，如图6(a)所示，也可以是上凸的平面，如图6(b)所示，也可以是下凹的平面，如图6(c)所示。铝基板安装面42上有至少一个紧固螺钉的过孔43，还有至少一个穿导线的过孔44。 

由图7可知，聚光用的反光杯80用市场上可以买到的高反射镜面铝钣或花纹高反射镜面铝钣卷制而成，卷制的反光杯80 的结合处可以采用搭接结构81，也可以采用对接结构82，搭接结构81或对接结构82都可以用机械的方法连接或点焊连接。 

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种LED灯，包括导热塑料散热器，内衬散热铝杯，内置的LED驱动电路，焊有LED的铝基板，灯头和透镜或灯罩。其特征在于：内衬散热铝杯是开口小底部大的整体式锥形杯状散热铝杯，用至少一个螺钉将内衬散热铝杯压紧在导热塑料散热器内，透镜或灯罩至少一面镀有抗反射膜，也称作增透膜，反光杯是用高反射镜面铝钣或花纹高反射镜面铝钣卷制成的。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：内衬散热铝杯外表面和导热塑料散热器内表面的形状应该一致，内衬散热铝杯外表面和导热塑料散热器内表面相吻合。

3.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：内衬散热铝杯外表面和导热塑料散热器内表面之间涂有导热硅脂。

4.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：内衬散热铝杯为圆柱面时，内衬散热铝杯的侧面开有至少一条收缩槽。

5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：位于内衬散热铝杯底部的铝基板安装面可以是平面，也可以是向上凸的平面，也可以是向下凹的平面。

6.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：透镜是用卡爪卡在导热塑料散热器上对应的卡口里的。

7.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：导热塑料散热器的外侧设有具有烟囱效应的对流通道。

8.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：卷制的反光杯的连接部位，采用搭接或采用对接。

9.根据权利要求7所述的卷制的反光杯，其特征在于：卷制的反光杯的连接部位无论采用搭接或对接，都可以用机械方式连接或点焊连接。

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