CN104728647A - 一种灯泡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灯泡，其中：所述灯泡的一端为灯罩，另一端为灯头，沿灯罩至灯头的方向，贯穿所述灯泡的轴线的依次是灯罩、灯体，和灯托；所述灯体内部包括至少2个LED灯珠，以及一反光罩；所述反光罩至少用于将所述至少2个LED灯珠发出的光的一部分反射到所述灯罩并经由所述灯罩投射出去。基于此，本发明能够解决LED灯泡照明中的眩光问题或聚光问题。
Description
技术领域
本发明涉及照明领域，更具体的，涉及一种灯泡。
背景技术
近几年，LED照明的发展呈现出热火朝天的场面。和其它光源一样，LED的光辐射理论上也能对人体造成危害。伤害主要发生在人的眼睛和皮肤，如皮肤和眼睛的光化学危害、眼睛的近紫外危害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜无晶状体光化学危害、视网膜热危害和皮肤热危害等，而两者之中更容易受到伤害的是眼睛。此外，LED也能引起眩光危害。眩光就是在视野中由于亮度的分布或范围不适宜，或在空间或时间上存在着极端的亮度对比，以至引起不舒适和降低物体可见度的视觉条件，眩光是评价照明质量的最重要因素之一。
造成光污染的光辐射中常见的是眩光。眩光是指在视野内有光亮度范围不适宜，在空间或时间上存在着极端的光亮度对比，以致引起不舒服或降低可见度的视觉现象，玻璃幕墙的光污染就是由于其反射太阳光、灯光等光线过强造成眩光。眩光使人的视力下降并迅速疲劳，日常生活中的眩光污染有很多，如夜间迎面而来的汽车前灯的眩光会使受到光刺激的司机和行人控制力降低，很容易发生危险等。
LED最致命的一个缺点就是其点光源的特性。LED灯发光时会产生强光点，无法用眼睛直视，若一直生活在高亮度的LED光源周围，LED光源所形成的强光点会瞬间影响视觉的判断力。短期内会产生眼睛的不适和疲劳，而长期使用更会产生永久性的伤害。
除了眩光问题，另一方面，现实中又存在聚光灯这种产品，即现有技术中也存在聚光的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种灯泡，其特征在于：
所述灯泡的一端为灯罩，另一端为灯头，沿灯罩至灯头的方向，贯穿所述灯泡的轴线的依次是灯罩、灯体，和灯托；
所述灯体内部包括至少2个LED灯珠，以及一反光罩；
所述反光罩至少用于将所述至少2个LED灯珠发出的光的一部分反射到所述灯罩并经由所述灯罩投射出去。
现有技术通常采用让LED光源中的LED灯珠直接照射向用户的技术方案，这样造成极大的眩光问题。与此不同的是，通过上述本发明的技术方案，可以使得LED灯珠所发出的光经由反光罩反射到灯罩再投射给使用场所，从而有助于解决眩光或聚光问题。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的剖面示意图；
图3为本发明的一个实施例中的散热器的剖视图；
图4为本发明的一个实施例中的散热器的俯视图。
具体实施方式
在一个实施例中，本发明公开了一种灯泡，所述灯泡的一端为灯罩，另一端为灯头，沿灯罩至灯头的方向，贯穿所述灯泡的轴线的依次是灯罩、灯体，和灯托；
所述灯体内部包括至少2个LED灯珠，以及一反光罩；
所述反光罩至少用于将所述至少2个LED灯珠发出的光的一部分反射到所述灯罩并经由所述灯罩投射出去。
对于上述实施例，其LED灯珠发出的光并不直接照射到灯罩并进一步照射到使用环境，而是至少让LED灯珠发出的光的一部分照射到灯体内部的反光罩，然后反光罩将这部分光反射到灯罩并经由灯罩投射出去。当然，这就意味着被反射到灯罩的光既可能只是LED灯珠所发出的光的一部分，也可能是全部。虽然理论上，如果进行优化的设计使得LED灯珠和反光罩以及灯罩达到一个完美的匹配，那么是可以实现LED灯珠所发出的光的全部都经由反射罩反射到灯罩并被100％的投射出去。然而现实中，由于光在传播的过程中会有衰减，以及LED灯珠和反光罩以及灯罩很难达到完美的匹配，所以导致LED灯珠所发出的光不可能被100％的经由反光罩和灯罩而投射出去。
参见图1，本实施例与现有技术中的通常做法不同的是：本实施例并非使得LED灯珠所发出的光直接照射出去或者直接经灯罩而照射出去，反而是创新性的在灯体内设置反光罩以便至少将LED灯珠所发出的一部分光反射到灯罩并经由灯罩投射出去。
如果所有LED灯珠的光投射到反光罩后反射到远离灯罩的几何中心处，即灯罩的几何中心之外的区域，那么通过这样的方案，本实施例一定程度的解决了LED眩光的问题。如果反射到灯罩的几何中心之外的区域，那么越是分散(或扩散)、均匀，则越有利于解决眩光问题。
本发明基于上述实施例，也可以解决聚光的问题。同样可以利用反光罩来潜在的实现聚光，只要使得所有LED灯珠的光投射到反光罩后，大部分被反射到灯罩的几何中心处即可。这取决于LED灯珠与反光罩的位置关系，光路，甚至可以通过在反光罩和LED灯珠、以及灯罩附近增设聚光用的透镜来增强聚光的功能。
更优的，在另一个实施例中：
所述灯体内部为中空结构；
在灯体靠近灯罩的一侧，一灯带安装于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠，则安装于所述灯带。
对于该实施例而言，其明确限定了LED灯珠的安装方式。
更优的，在另一个实施例中：
所述反光罩为轴对称的空心曲面几何体，所述曲面几何体的剖面轮廓曲线为双曲线，且所述曲面几何体包括位于靠近灯罩和靠近灯托的总计两个开口，所述两个开口的截面均为垂直于所述灯泡的轴线的圆形截面，且靠近灯罩的所述开口圆形截面的面积小于靠近灯托的所述开口圆形截面的面积，其中：所述反光罩的轴线与所述灯泡的轴线重合。
显然，对于该实施例，其意在提供一种具体的反光罩的结构及其安装方式。
更优的，在另一个实施例中：
所述灯体外部为散热器结构，以利于灯泡工作时的散热。
对于该实施例而言，其提供了附加的散热组件，以散热器作为灯体的一部分。优选的，散热器结构可以呈围绕光源的全包围结构，也可以在光源功率较小时呈围绕光源的半包围结构，甚至可以是不连续的半包围结构。容易理解的，类似尺寸、每个风道尺寸接近的情况下，全包围结构比半包围结构的散热效果更好。虽然本发明中光源为前述灯带，然而本发明的散热器结构显然可以用于现有技术中的其它灯泡。
更优的，参见图2，在另一个实施例中：
所述散热器结构包括多个风道，所述多个风道均包括进风口和出风口，所述进风口位于靠近所述灯罩处，所述出风口位于靠近所述灯托处。
容易理解的，该实施例提供了一种具有多风道的、新颖的、用于灯泡的散热器结构。针对所述散热器结构，结合图1和图2来看，在出风口附近，所述散热器结构可以与灯托进行装配，并与灯托产生连接关系。
结合附图1和2来参考，上述实施例针对的是普遍的灯光向下投射到地面的情形，将灯泡的发光部位设置在散热器进风口处以便产生热量时，热量随着附近的热空气的上升，从出风口将热量带出。其中，出风口与进风口靠近轴线的距离相同，或者出风口离轴线更近。出风口离轴线更近时，可以有效的促进热空气被带出，冷空气的进入，类似于烟囱口一般小于烟囱底部尺寸从而有利于抽风。进一步的，对于本发明而言，出风口横截面面积是否小于进风口横截面面积并不是必需满足的，因为在多个风道满足散热的基本要求下，出风口截面面积也可以等于进风口截面面积，只不过不如上述更优的方式。
假设灯泡的光线是向上投射，而灯头(例如，E27灯头)向下，那么可以考虑将上述实施例中的散热器的出风口和进风口的位置颠倒，即将上述实施例的散热器颠倒一下即可，使得出风口始终相对于进风口处于空间上的更上方。依然使得进风的位置距所述轴线的距离大于等于出风的位置，从而有利于热空气的上升和热量的带出，以及周围冷空气的进入。进一步的，如果此时应用场合允许，也可以适当上移散热器，使得出风口进一步处于空间上的更上方。
假设灯泡以平行于地面，垂直于墙面的方式安装在墙壁上，此时灯泡轴线平行于地面，那么上述实施例适当改变即可，最佳的方式是：灯泡轴线以下的散热器部分，依然如图1和上述实施例所述，以风道的进风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离大于其出风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离为例——此时，相对于进风口，出风口位于空间的更上方；而灯泡轴线以上的散热器部分，则反其道而行之，风道的进风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离小于其出风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离——即，此时，相对于进风口，出风口依然位于空间的更上方。
更优的，在另一个实施例中：
所述灯带为一首尾相连的上下底面均不封口的空心圆台状灯带，所述空心圆台状灯带的中心线与所述灯泡的轴线重合；
所述圆台状灯带倒扣于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠位于一灯珠圆形截面上，所述灯珠圆形截面为平行于所述圆台状灯带的上底面的一个截面，且所述灯珠圆形截面为所述圆台状灯带的上下底面之间的一个圆形截面；
沿灯罩至灯头的方向，对于所述灯体而言，贯穿所述灯泡的轴线的依此有所述反光罩的靠近灯罩的开口圆形截面、所述圆台状灯带的下底面、所述灯珠圆形截面、所述反光罩的靠近灯托的开口圆形截面，以及所述空心圆台状灯带的上底面。
对于该实施例而言，其意在提供一种具体的灯带、反光罩的结构特点，涉及其与灯罩的安装位置。从该实施例来看，安装的原则涉及此实施例多个创新性元件的中心线、轴线是否重合以及互相之间的位置关系。就该实施例的最后一段内容而言，反光罩的开口圆形截面的前后位置关系，参考图1来看，就更加容易理解，各元件装配后，该实施例表明反光罩的靠近灯托的开口是与圆台状灯带的壁接触而不是必须与灯带的上底面重合。这样的设计尽量使得反光罩在满足其功能前提下，节省了材料。至于圆台的上底面，根据几何知识，其上底面比下底面的尺寸要小。结合图1，也就是说，该实施例中，灯光会照射到反光罩的外壁后反射到远离灯罩几何中心的其余区域，此实施例为解决眩光问题的一个实施例。
更优的，在另一个实施例中：
所述灯带为一首尾相连的上下底面均不封口的空心圆台状灯带，所述空心圆台状灯带的中心线与所述灯泡的轴线重合；
所述圆台状灯带倒扣于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠位于一灯珠圆形截面上，所述灯珠圆形截面为平行于所述圆台状灯带的上底面的一个截面，且所述灯珠圆形截面为所述圆台状灯带的上下底面之间的一个圆形截面；
沿灯罩至灯头的方向，对于所述灯体而言，贯穿所述灯泡的轴线的依此有所述反光罩的靠近灯罩的开口圆形截面、所述圆台状灯带的下底面、所述灯珠圆形截面，以及与所述反光罩的靠近灯托的开口圆形截面重合的所述空心圆台状灯带的上底面。
与前述实施例相比，该实施例给出了另一种安装位置关系，此处显然反光罩的开口与圆台状灯带的上底面重合。这两种不同方式都能确保本发明的基本功能，即解决眩光问题。
更优的，在另一个实施例中：
所述进风口截面的面积大于所述出风口截面的面积。
对于该实施例而言，其有利于空气对流。此处利用了类似于烟囱效应的原理，现实中烟囱的口一般也比底部要小，有利于抽风。
更优的，在另一个实施例中：
通过所述进风口截面的几何中心与出风口截面的几何中心的直线，与所述灯泡的轴线平行。
对于该实施例而言，其给出了一种实现平行于灯泡轴线的风道的技术方案。
更优的，在另一个实施例中：
通过所述进风口截面的几何中心与出风口截面的几何中心的直线，与所述灯泡的轴线不平行，且所述进风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离大于所述出风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离。
与前一个实施例相比，其给出了一种倾斜式风道的设计，这种倾斜更有利于风道中空气的流动，即有利于热空气的上升和冷空气的不断补充。
更优的，在另一个实施例中：
所述多个风道均包括密封的内壁，所述密封的内壁由灯体自身独立形成。
就该实施例而言，其给出了一种风道壁形成的方式，即全部由散热器自身提供。
更优的，在另一个实施例中：
参见图1，灯体包括外壁和内壁，而所述多个风道均包括密封的内壁，当所述灯托完全连接所述灯体后，所述密封的内壁由灯体和灯托相互接驳而形成。
与前一个实施例相比，该实施例显然提供了另一种解决思路，即风道由散热器所在灯体和灯托相互接驳来形成。就图1所述实施例而言，其灯体显然具备外壁和内壁，其灯托上设计的每个呈梯形(上窄下宽)的部分，可以与灯体中的内壁结合形成风道。进一步的，灯托上的设计也可以考虑和外壁结合，只要能够形成风道即可。
优选的，所述灯体上有数条凸出的棱，在所述灯托上有同等数量的与之相应的凹进去的槽。可变换的，所述灯体上有数条凹进去的槽，在所述灯托上有同等数量的与之相应的凸出的棱。
更优的，在另一个实施例中：
所述多个风道均包括密封的内壁，其中部分风道的所述密封的内壁由灯体自身独立形成，当所述灯托完全连接所述灯体后，其余的风道的所述密封的内壁则由灯体和灯托相互接驳而形成。
与前两个实施例相比，该实施例显然综合了前两个实施例，提供了另一种基本形式的风道形成方案，即：部分由灯体形成，部分则由灯体与灯托接驳形成。
更优的，在另一个实施例中：
所述散热器结构采用含有石墨烯的铝合金材料。
容易理解的，该实施例限定了一种具体的散热器材料，有利于高效散热和散热器的轻便性。
更优的，在另一个实施例中：
所述空心圆台的母线与轴线的夹角为30°。
就该实施例而言，该实施例提供了一种具体的灯带和其安装时所匹配的灯体内部的设计。
图3、4则从剖视和俯视的视角表示了一个实施例中的散热器的示意图，其外壁和内壁均由散热器自身构成。图1中则是密封内壁由灯体和灯托接驳形成。
更优选的，灯罩可以采用光扩散剂，也称光扩散粉。从而，更加有利于解决眩光问题。
更优选的，某些风道中的每一个风道可以在安装条件允许的情况下，设计为L型风道，其中L型的短边处的口为进风口，长边处的口为出风口。这样，当L型风道的出风口总是相对于进风口处于空间上的更上方时，进风口能够更加有利于冷空气的进入，从而更有利于热空气的排出。
以上利用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种灯泡，其特征在于：
所述灯泡的一端为灯罩，另一端为灯头，沿灯罩至灯头的方向，贯穿所述灯泡的轴线的依次是灯罩、灯体，灯托，和灯头；
所述灯体内部包括至少2个LED灯珠，以及一反光罩；
所述反光罩至少用于将所述至少2个LED灯珠发出的光的一部分反射到所述灯罩并经由所述灯罩投射出去。
2.根据权利要求1所述的灯泡，其特征在于：
所述灯体内部为中空结构；
在灯体靠近灯罩的一侧，一灯带安装于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠，则安装于所述灯带。
3.根据权利要求1或2所述的灯泡，其特征在于：优选的，
所述反光罩为轴对称的空心曲面几何体，所述曲面几何体的剖面轮廓曲线为双曲线或圆弧或椭圆弧，且所述曲面几何体包括位于靠近灯罩和靠近灯托的总计两个开口，所述两个开口的截面均为垂直于所述灯泡的轴线的圆形截面，且靠近灯罩的所述开口圆形截面的面积小于靠近灯托的所述开口圆形截面的面积，其中：所述反光罩的轴线与所述灯泡的轴线重合。
4.根据权利要求3所述的灯泡，其特征在于：
所述灯体外部为散热器结构，以利于灯泡工作时的散热。
5.根据权利要求4所述的灯泡，其特征在于：
所述散热器结构包括多个风道，所述多个风道均包括进风口和出风口，所述进风口位于靠近所述灯罩处，所述出风口位于靠近所述灯托处。
6.根据权利要求3或4所述的灯泡，其特征在于：
所述灯带为一首尾相连的上下底面均不封口的空心圆台状灯带，所述空心圆台状灯带的中心线与所述灯泡的轴线重合；
所述圆台状灯带倒扣于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠位于一灯珠圆形截面上，所述灯珠圆形截面为平行于所述圆台状灯带的上底面的一个截面，且所述灯珠圆形截面为所述圆台状灯带的上下底面之间的一个圆形截面；
沿灯罩至灯头的方向，对于所述灯体而言，贯穿所述灯泡的轴线的依此有所述反光罩的靠近灯罩的开口圆形截面、所述圆台状灯带的下底面、所述灯珠圆形截面、所述反光罩的靠近灯托的开口圆形截面，以及所述空心圆台状灯带的上底面。
7.根据权利要求3或4所述的灯泡，其特征在于：
所述灯带为一首尾相连的上下底面均不封口的空心圆台状灯带，所述空心圆台状灯带的中心线与所述灯泡的轴线重合；
所述圆台状灯带倒扣于所述灯体的内壁；
所述至少2个LED灯珠位于一灯珠圆形截面上，所述灯珠圆形截面为平行于所述圆台状灯带的上底面的一个截面，且所述灯珠圆形截面为所述圆台状灯带的上下底面之间的一个圆形截面；
沿灯罩至灯头的方向，对于所述灯体而言，贯穿所述灯泡的轴线的依此有所述反光罩的靠近灯罩的开口圆形截面、所述圆台状灯带的下底面、所述灯珠圆形截面，以及与所述反光罩的靠近灯托的开口圆形截面重合的所述空心圆台状灯带的上底面。
8.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
所述进风口截面的面积大于所述出风口截面的面积。
9.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
通过所述进风口截面的几何中心与出风口截面的几何中心的直线，与所述灯泡的轴线平行。
10.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
通过所述进风口截面的几何中心与出风口截面的几何中心的直线，与所述灯泡的轴线不平行，且所述进风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离大于所述出风口截面的几何中心到所述灯泡的轴线的距离。
11.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
所述多个风道均包括密封的内壁，所述密封的内壁由灯体自身独立形成。
12.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
所述多个风道均包括密封的内壁，当所述灯托完全连接所述灯体后，所述密封的内壁由灯体和灯托相互接驳而形成。
13.根据权利要求5所述的灯泡，其特征在于：
所述多个风道均包括密封的内壁，其中部分风道的所述密封的内壁由灯体自身独立形成，当所述灯托完全连接所述灯体后，其余的风道的所述密封的内壁则由灯体和灯托相互接驳而形成。
14.根据权利要求4所述的灯泡，其特征在于：所述散热器结构采用含有石墨烯的铝合金材料。
15.根据权利要求6或7所述的灯泡，其特征在于：
所述空心圆台的母线与轴线的夹角为30°。
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