CN104132261B - 一种高效散热型led灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯泡技术领域，尤其公开了一种高效散热型LED灯，包括灯头、基板座、灯罩，基板座的一端与灯头连接，基板座的另一端设有带电路板的基板，基板上设有若干LED发光组件，基板座呈圆台形，其大径端设有导热板，基板座的大径端沿轴向延伸形成凸环，基板安装在凸环内，基板座的小径端向内沿径向延伸形成卡环，卡环与导热板之间设有隔离管，基板座、隔离管、卡环、导热板围成一个封闭的环形散热腔，环形散热腔内填充有氮气或惰性气体，环形散热腔内部设有金属钠。因此，本发明具有散热性能好，使用寿命长的有益效果。

Description

一种高效散热型LED灯

技术领域

本发明涉灯泡技术领域，尤其涉及一种陶瓷基LED节能球泡。

背景技术

目前，LED灯泡逐渐取代了常用的白炽灯、日光灯，LED灯泡具有发光效率高，耗电量小的特点，深受人们的喜爱。由于单只LED功率较小，光亮度较低，不宜单独使用，而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景。然而许多的LED芯片组合使用就会产生热量，LED芯片发出的热量如果不能及时传递、散发出去，就会导致光衰，从而影响LED芯片的使用寿命，为了增强光亮，很多灯泡内为十几个到几十个的LED芯片的组合，发热量大，因此如果最大限度的提高LED芯片散热则成为LED领域的一大难题。

中国专利授权公告号：CN102384451B，授权公告日2013年5月1日，公开了一种LED灯泡的透气式散热装置，包括灯头及灯杯，在灯头上开制作为空气流入灯杯内的A透气孔，还包括支撑体及透气环，在支撑体的外环上制有B透气孔，透气环的上端向外翻折形成平伸的肩部，所述肩部制成齿状，齿与齿之间形成透气间隙。一种透气式散热的LED灯泡，包括一种LED灯泡的透气式散热装置，还包括灯罩、电路板、发光二极管及电源装置。该种灯泡内部直接与外部连通，通过内外部空气交流散热，显然散热效果不佳，而且外界的水、灰尘等都会进入灯泡内，会直接影响灯泡的使用寿命。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的LED灯泡散热性能不佳，使用寿命短的不足，提供了一种散热性能好，使用寿命长的高效散热型LED灯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效散热型LED灯，包括灯头、基板座、灯罩，基板座的一端与灯头连接，基板座的另一端设有带电路板的基板，基板上设有若干LED发光组件，所述的基板座由金属制成且整体呈圆台形，其大径端设有由金属制成的导热板，基板座的大径端沿轴向延伸形成凸环，基板安装在凸环内，基板座的小径端向内沿径向延伸形成卡环，卡环与导热板之间设有由金属制成的隔离管，基板座、隔离管、卡环、导热板围成一个封闭的环形散热腔，所述的环形散热腔内填充有氮气或惰性气体，环形散热腔内部设有金属钠，灯罩的开口端与凸环外端卡接，所述的灯头的前端伸入卡环内与基板座卡接，导热板的中心设有进线孔，灯头上的导线穿过进线孔与基板上的电路板电连。

LED发光组件散热后通过基板传递给导热板，环形散热腔内的金属钠吸收热量后形成钠雾，与基板座内侧面接触的钠雾与基板座之间热交换，把热量传递给基板座并散发出去，钠雾热量散发出去后凝结成钠滴下落到导热板上，如此反复循环，实现高效散热，一般封闭状态下，空气的导热系数为0.023W/（m.k），而金属钠的导热系数为142W/（m.k），尽管钠雾的导热系数小于金属钠的导热率，但是远大于空气的导热率，因此该种灯泡的散热效率为普通灯泡的几十倍到几百倍，散热性能非常优良，使用寿命长。

作为优选，环形散热腔内设有若干沿轴向分布的散热翅片，所述的散热翅片把环形散热腔分隔成若干独立的密封腔，所述的金属钠均匀的分布在每个密封腔内。散热翅片能增加钠雾与基板座之间快速的热交换，提高散热性能，由于金属钠在一定稳定下会呈液态而流动，每个密封腔之间相对封闭，这样能基本保证金属钠在环形散热腔内分布基本均匀，防止液态的钠流到一边去而导致散热不均匀。

作为优选，所述的基板座的内壁沿轴向设有若干散热槽，所述的散热槽的截面呈弧形。弧形的散热槽是为了增加钠雾与基板做内壁之间的热交换面积，加速热交换。

作为优选，所述的隔离管的外侧面呈圆台状，其大径端与卡环连接，其小径端与导热板连接。隔热管呈上大下小的圆台形，防止钠滴残留在隔离管。

作为优选，所述的隔离管的内壁、导热板上位于隔热管内的部位设有隔热层。隔离管的内部有电路元件，隔热层防止热量传递到隔热管内部空间，从而对电路元件起到保护作用。

作为优选，所述的导热板的内侧面上位于环形散热腔内的部分设有若干条沿径向分布的凹槽。凹槽增加液态钠与导热板之间的接触面积，增加液态钠与导热板之间的热交换。

作为优选，所述的灯头包括灯头本体、套设在灯头本体外端的金属导电套，金属导电套与灯头本体之间螺纹连接，金属导电套的外侧设有外螺纹，灯头本体的中间设有定位环，灯头本体的侧面位于定位环处对称设有弹性压扣，弹性压扣扣入卡环内与基板座形成卡接。

作为优选，所述的灯头本体的外侧位于定位环与金属导电套之间还设有绝缘套。绝缘套为了防止金属导电套与基板座之间短路。

作为优选，凸环的内侧周围均匀设有若干个簧片，簧片的一端与凸环内侧面固定连接上，簧片的外端设有定位珠，所述的基板的侧面与定位珠的对应处设有定位缺口，定位珠伸入定位缺口内形成卡接。

作为优选，基板内侧位于进线孔内设有插线端子，灯头上的导线外端设有与插线端子配合的导电插针。

因此，本发明具有散热性能好，使用寿命长的有益效果。同时，钠雾能快速把LED发光组件的热量散发掉，基板座外侧壁的温度不会很高，手与基板座接触时不会烫手。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的侧剖图。

图3为图2中A-A处剖视图。

图4为本发明中陶瓷基板与凸环的卡接结构示意图。

图中：灯头1基板座2灯罩3基板4LED发光组件5导热板6簧片7散热翅片8绝缘套9定位珠10隔离管11金属钠12隔热层13凹槽14灯头本体101金属导电套102定位环103弹性压扣104凸环201卡环202环形散热腔203密封腔204散热槽205进线孔401插线端子402定位缺口403导电插针404。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1和图2所示的一种高效散热型LED灯，包括灯头1、基板座2、灯罩3，灯罩呈半球状，基板座2由金属制成且整体呈圆台形，其大径端设有由金属制成的导热板6，基板座2的大径端沿轴向延伸形成凸环201，基板座、导热板可有由铜或者铝制成，本实施例中采用铝制成，基板4安装在凸环内，基板上设有电路板，若干LED发光组件与基板上的电路板连接，基板内侧位于进线孔内设有插线端子402，基板可以由铝、铜或者陶瓷制成，本实施例中，基板由陶瓷制成，发光组件有六个，并联在插线端子之间，基板座2的小径端向内沿径向延伸形成卡环202，卡环与导热板之间设有由金属制成的隔离管11，隔离管11的外侧面呈圆台状，其大径端与卡环连接，其小径端与导热板连接，隔离管4的内壁、导热板上位于隔热管内的部位设有隔热层13，隔热层可以采用石棉、玻璃纤维等材料，本实施例中的隔热层采用气凝胶毡制成，具有良好的隔热性能；灯头1包括灯头本体101、套设在灯头本体外端的金属导电套102，金属导电套与灯头本体之间螺纹连接，金属导电套的外侧设有外螺纹，灯头本体101的中间设有定位环103，灯头本体101的外侧位于定位环与金属导电套之间还设有绝缘套9，灯头本体的侧面位于定位环处对称设有弹性压扣104，灯头本体的前端插入隔离套内，弹性压扣扣入卡环内与基板座形成卡接。

如图2和图3所示，基板座、隔离管、卡环、导热板围成一个封闭的环形散热腔203，环形散热腔内填充有氮气或惰性气体，本实施例中，环形散热腔内填充有氮气，而且氮气的气压为1/2的标准大气压，也就是环形散热腔内呈负压状态，环形散热腔内部设有金属钠12，氮气能防止金属钠氧化，负压很促进金属钠吸热形成钠雾，灯罩3的开口端与凸环外端卡接，灯头1的前端伸入卡环内与基板座卡接，导热板6的中心设有进线孔401，灯头上的导线外端设有与插线端子402配合的导电插针404，环形散热腔203内设有若干沿轴向分布的散热翅片8，散热翅片把环形散热腔分隔成若干独立的密封腔204，金属钠均匀的分布在每个密封腔内，基板座2的内壁沿轴向设有若干散热槽205，散热槽的截面呈弧形，导热板6的内侧面上位于环形散热腔内的部分设有若干条沿径向分布的凹槽14，散热槽是为了增加钠雾与基板座之间的热交换效率，凹槽是为了增加液态钠与导热板之间热交换效率。

如图4所示，凸环的内侧周围均匀设有四个簧片7，簧片7的一端与凸环内侧面固定连接上，簧片的外端设有定位珠10，基板4的侧面与定位珠的对应处设有定位缺口403，定位珠伸入定位缺口内形成卡接。本发明中的灯泡，基板座与灯头之间、基板座与基板之间、基板座与灯罩之间都通过卡接连接，组装、拆卸、检修都非常方便。

结合附图，本发明的使用方法如下：灯头与外界的灯头座螺纹连接，灯泡的状态如图1中所示，金属钠均匀分布在密封腔底部，LED发光组件发光后会发热，热量会通过基板、导热板传递到环形散热腔内，金属钠吸收热量后逐渐熔化成液态并挥发成钠雾，钠雾快速充满整个环形散热腔，靠近基板座内壁处的钠雾与基板座内壁之间快速热交换，从而使得热量散发出去，钠雾热量散发后会形成钠滴回流到环形散热腔的底部，同时导热板表面的液态钠也不断的吸收热量形成钠雾，这样就形成了一个动态的循环，从而源源不断的、快速的把LED发光组件散发的热量排出去，保持LED发光组件正常的工作温度，提高其使用寿命，尤其是大功率发光组件散热量大的时候，该种结构的优点更加明显。因此，本发明具有散热性能好，使用寿命长的有益效果。

Claims (10)

1.一种高效散热型LED灯，包括灯头（1）、基板座（2）、灯罩（3），基板座的一端与灯头连接，基板座的另一端设有带电路板的基板（4），基板上设有若干LED发光组件（5），其特征是，所述的基板座（2）由金属制成且整体呈圆台形，其大径端设有由金属制成的导热板（6），基板座（2）的大径端沿轴向延伸形成凸环（201），基板安装在凸环内，基板座（2）的小径端向内沿径向延伸形成卡环（202），卡环与导热板之间设有由金属制成的隔离管（11），基板座、隔离管、卡环、导热板围成一个封闭的环形散热腔（203），所述的环形散热腔内填充有氮气或惰性气体，环形散热腔内部设有金属钠（12），灯罩（3）的开口端与凸环外端卡接，所述的灯头（1）的前端伸入卡环内与基板座卡接，导热板（6）的中心设有进线孔（401），灯头上的导线穿过进线孔与基板上的电路板电连。

2.根据权利要求1所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，环形散热腔（203）内设有若干沿轴向分布的散热翅片（8），所述的散热翅片把环形散热腔分隔成若干独立的密封腔（204），所述的金属钠均匀的分布在每个密封腔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的基板座（2）的内壁沿轴向设有若干散热槽（205），所述的散热槽的截面呈弧形。

4.根据权利要求1所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的隔离管（11）的外侧面呈圆台状，其大径端与卡环连接，其小径端与导热板连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的隔离管（11）的内壁、导热板上位于隔热管内的部位设有隔热层（13）。

6.根据权利要求1所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的导热板（6）的内侧面上位于环形散热腔内的部分设有若干条沿径向分布的凹槽（14）。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的灯头（1）包括灯头本体（101）、套设在灯头本体外端的金属导电套（102），金属导电套与灯头本体之间螺纹连接，金属导电套的外侧设有外螺纹，灯头本体（101）的中间设有定位环（103），灯头本体的侧面位于定位环处对称设有弹性压扣（104），弹性压扣扣入卡环内与基板座形成卡接。

8.根据权利要求7所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，所述的灯头本体（101）的外侧位于定位环与金属导电套之间还设有绝缘套（9）。

9.根据权利要求1或2或4所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，凸环的内侧周围均匀设有若干个簧片（7），簧片（7）的一端与凸环内侧面固定连接上，簧片的外端设有定位珠（10），所述的基板（4）的侧面与定位珠的对应处设有定位缺口（403），定位珠伸入定位缺口内形成卡接。

10.根据权利要求1或2或4或6所述的一种高效散热型LED灯，其特征是，基板内侧位于进线孔内设有插线端子（402），灯头上的导线外端设有与插线端子（402）配合的导电插针（404）。