CN107477389A - 一种led灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯管，属于LED技术领域。本发明的LED灯管，包括管体、光学膜和光源模组，所述光学膜与光源模组设于管体内，所述光学膜的边部与光源模组匹配，使所述光学膜与光源模组相互作用，且所述光学膜与光源模组分别至少部分接触管体内壁。本发明解决LED灯管无需胶水即可实现将光源模组安装的技术问题，在弯曲光学膜的作用力下将光源模组抵于管体内壁上；解决光源模组与管体之间的热传导问题，通过光源模组与管体的直接贴合，大大提高了LED光源的散热效果；解决LED灯管中需要导热件致使成本过高的问题，通过省略导热件达到相同的效果，降低LED灯管1/3的成本;解决其快速简便安装的问题。

Description

一种LED灯管

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种LED灯管。

背景技术

目前使用LED作发光体的日光灯灯管越来越多，随着LED芯片灯珠每瓦流明数的提高，电流密度不断增大，散热问题已经成为以LED芯片灯珠作发光体的日光灯灯管领域中，一个十分突出的难题，特别是对于T5灯管等小直径LED灯管而言， LED灯管出光端的封闭腔的散热问题极其严重。

为了控制LED芯片灯珠的结点温度，降低LED灯管封闭腔内的温度，通常采用以下三种方式来实现：

一、利用LED灯管的支架进行散热。

例如由于T5灯管的直径小、体积小，一般将T5灯管制造成一体式T5灯管，包括灯管支架和LED灯管，这种灯管支架还兼具散热功能，为LED灯管散热；另外，由于T5灯管直径小，不便于安装LED灯管的电源组件，因此，大部分一体式T5灯管还将电源组件设置在灯管支架中，但是，这种一体化T5灯管具有体积大、成本高等缺点，更重要的是，其并没有很好的解决LED灯管的封闭腔内温度高的问题，并不能直接且有效地将封闭腔内的热能量传导出来并散发。

二、在封头端设置强制排风扇。

采用这种方案，增大了LED日光灯管的功耗且制造成本高，另外使用中的失效可能性较大。

三、在LED发光体与灯具壳体间填充冷却液。

虽然较好地解决了散热问题，使整个密闭管内温度场均匀，但由于现有PCB板的结构特性，使得LED发光体的出光端相背的表面，无法处理成高反光特性的表面，因此出光效率下降了20%至30%，且成本高昂，制造工艺复杂。

四、在LED灯管内增设导热件

虽然导热件能够解决现有技术的散热问题，但是增设的导热件占据了整个LED灯管成本的1/3，增加了LED灯管的成本；另外安装工序较多且复杂，导致制作成本大幅增加，不利于产品的推广应用。

因此，申请人认为现有LED灯管存在的散热问题的根源在于热传导问题，光源模组上的高热能不能有效且快速地传导至管体上，致使管体腔内积温较高。所以，LED灯管内的热传导问题是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种LED灯管，解决光学膜与管体内壁之间的热阻问题；解决LED灯管无需胶水即可实现将光源模组安装的技术问题，通过光学膜与光源模组的配合，在弯曲光学膜的作用力下将光源模组抵于管体内壁上；解决光源模组与管体之间的热传导问题，通过光源模组与管体的直接贴合，大大提高了LED光源的散热效果；解决LED灯管中需要导热件致使成本过高的问题，通过省略导热件达到相同的效果，降低LED灯管1/3的成本；解决了LED灯管封闭腔的积温问题，及利用光学膜自身的作用力，解决其快速简便安装的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的LED灯管，包括管体、光学膜和光源模组，所述光学膜与光源模组设于管体内，所述光学膜的边部与光源模组匹配，使所述光学膜与光源模组相互作用，且所述光学膜与光源模组分别至少部分接触管体内壁。

由于采用了上述方案，通过光学膜与光源模组的配合，使光学膜弯曲而具有一定的弹力（光学膜被卷曲而具有趋向于恢复原状的作用力，该光学膜被限制于管体内即表现为对管体和光源模组的弹力），该弹力通过光学膜的边部作用于光源模组上，使光源模组上部分或全部直接接触或贴合在管体内壁，解决光源模组与管体之间的热传导问题，大大提高了LED光源的散热效果，同时，整个LED灯管以及其中各部件，特别是光源模组的安装，相对于现有技术需要通过胶水将光源模组粘于导热件或管体内壁，本发明无需对光源模组施加胶水即可完成光源模，更环保，更低廉，操作更简便；且通过光学膜自身的作用力，解决其快速简便安装的问题；当光源模组抵于管体内壁时，光学膜的弹力使光学膜本身可部分或全部直接接触或贴合在管体内壁，从而解决光学膜与管体内壁之间的热阻问题，解决了LED灯管封闭腔的积温问题；本发明中完全省略了现有技术中的导热件，在效果上较设有导热件的LED灯管更佳，从而完全省略了LED灯管中导热件的成本，降低LED灯管1/3的成本，更利于LED灯管的推广应用。

本发明的LED灯管，所述光学膜的边部抵于光源模组上；所述光学膜至少部分弯曲成弧形结构，光学膜弧形部分产生的弹力，使光学膜与光源模组分别贴于管体内壁。

本发明的LED灯管，所述光源模组包括基板和LED芯片灯珠，所述LED芯片灯珠设于基板上且沿其长度方向布置；所述光学膜的边部抵于基板上，所述LED芯片灯珠置于光学膜与基板形成的空间内。

本发明的LED灯管，所述光学膜在管体内弯曲使其两边部之间形成有一定间距的开口，该开口沿管体的长度方向布置；所述LED芯片灯珠置于开口内，且光学膜的两边部抵于LED芯片灯珠上。

本发明的LED灯管，所述基板与管体内壁贴合的一面为散热面，基板的内表面即朝向管体中心的一面设置LED芯片灯珠，光学膜的两边部在基板的内表面抵于LED芯片灯珠。

本发明的LED灯管，所述LED芯片灯珠间隔设置在基板上且相互连通，所述LED芯片灯珠凸出于基板的内表面，所述光学膜的两边部抵于LED芯片灯珠两侧。光学膜被弯曲具有一定的弹力或扩张力，因此将LED芯片灯珠刚好设于光学膜的两边部之间，也即光学膜的两边部刚好卡在LED芯片灯珠的两侧边，也即LED芯片灯珠对光学膜的两边刚好起到限制作用，限制光学膜的边部合拢，从而确保光学膜弹力或扩张力；因此在光学膜的边部处既作用于基板又作用于LED芯片灯珠,使光学膜的边部与光源模组的配合更稳靠，整体LED灯管更简单。

本发明的LED灯管，所述基板为柔性电路板，所述基板的散热面的形状与管体内壁形状一致，确保基板更大面积地贴于管体内壁，从而有效地提高灯管的散热效果。

本发明的LED灯管，所述基板为镜面铝板；大大提高基板的热传递效率，且基板直接部分或全部贴于管体内壁，大大提高其散热效率。

本发明的LED灯管，所述管体内还设有电源模组，所述电源模组与光源模组电性连接，确保整个LED灯管的通电连通，正常使用。

本发明的LED灯管，所述LED芯片灯珠的两侧的基板上设置回路导线，光学膜的两边部将回路导线压紧于基板上。将回路导线在安装时就设置在管体内部，两端连接灯头，当需要实现多只灯管续接时，无需外接并联线，只需要将灯管两端灯头直接连接即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1）本发明在LED灯管的管体内壁上，设置弯曲成弧状结构的光学膜，利用光学膜本身的弹性扩张，使光学膜抵于管体内壁上，从而消除光学膜与管体内壁之间的空气层，降低其之间的热阻，提高光学膜与管体内壁之间热传导效率。

2）本发明所提出的LED灯管，不仅能够解决光学膜与管体内壁之间的热阻问题，还能够利用弯曲成弧状结构的光学膜的自身作用力，解决光学膜在管体内的安装问题，利用光学膜自身的弹性扩张，将光学膜的边部压设在光源模组上，从而对光源模组进行定位，光学膜边部之间形成的空隙与基板上的LED芯片灯珠形成的凸起进行配合，使光学膜边部在装设的过程中自动排列于LED芯片灯珠所在基板的两边并对基板进行定位。

3）本发明提出的LED灯管，结构简单，便于生产，具有较高的稳定性、可靠性和安全性，使用寿命长。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明截面结构示意图。

图2为图1中光源模组结构示意图。

图3为本发明光学膜边部都抵在LED芯片灯珠的截面结构示意图。

图4为本发明光学膜结构剖视示意图。

图5为本发明回路导线的结构示意图。

图中附图标记：

1-管体 2-光学膜 3-光源模组

21是边部 22是开口 31是基板 32是LED芯片灯珠

33是回路导线。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。

如图1-5所示，本发明区别于现有技术的LED灯管，取消了导热件，在此基础上，同时解决了其热传导和散热的技术问题；该结构的LED灯管，充分的考虑到了各个部件本身的性能以及利用其性能所能达到的协同作用，使得在结构成型的过程中，无需胶水即可实现将光源模组安装的技术问题。

为解决LED灯管的封闭腔内散热问题，及封闭腔内热传导问题。本发明提出了一种LED灯管，包括在管体内设置的光学膜和光源模组，其中光学膜和光源模组相互匹配，利用光学膜在置于管体后其自身具有的外扩张力与光源模组相互作用，使得光学膜和光源模组能够至少部分的接触管体内壁，从而能够最大程度的消除光学膜与管体内壁之间的空气层，降低光学膜与管体内壁之间的热阻，提高光学膜与管体内壁之间的热传导效率。当然，在光学膜置于管体内后，光学膜自身至少部分形成弯曲的弧状结构，该弧状结构至少部分的贴合在管体内壁，也可以使光学膜整体形成弧状结构并与管体内壁贴合，完全达到消除光学膜与管体内壁之间的空气层；相应的，对于光源模组所在的基板与管体贴合的面作为散热面，也可以使其至少部分与管体内壁接触，或是整体设置为与管体内壁相匹配的弧状结构。上述的光学膜和光源模组的结构，通过光学膜自身在形成弧状结构或是部分弧状结构的同时所具有的外扩张力，与光源模组相互作用，达到上述部分贴合或是整体贴合的技术效果，在无需导热件的同时达到降低热阻、提高热传导效率的技术效果，在无需胶水即可实现将光源模组和光学膜进行稳定快速安装的技术效果。该结构彻底颠覆了行业中所采用的散热结构模式和由此带来的安装方式，大幅降低制作成本达三分之一以上，并且在此基础上，将产品制作的效率大幅提升，产品安全性和稳定性也得到极大改善。

进一步的，我们首先将光源模组设计为基板以及其上设置的LED芯片灯珠，基板至少部分的贴合在管体内壁上的面为散热面，其贴合面的形状可以设计为与管体内壁一致，从而保证其紧密贴合，提高其散热效率，并且，我们进一步的将LED芯片灯珠在基板上的设置进行改进，使光学膜的边部形成的开口与LED芯片灯珠配合，即：LED芯片灯珠位于该开口内，光学膜的两个边部抵压在LED芯片灯珠两边的基板表面上；为了保证在安装的过程中，光源模组所在的LED芯片灯珠能够顺利的置于边部所形成的开口中，我们设计将LED芯片灯珠突出于基板表面，使一系列的LED芯片灯珠形成一个较高位置的隔断，使光学膜的开口部位的边部直接置于该隔断的两侧，使光学膜的边部压紧基板的两边使其紧贴在管体内壁且能够很好的定位，基板在管体内不会产生位移。该结构还能够进一步的提升安装过程中的快速稳定性，光学膜的两个边部，可以同时抵在LED芯片灯珠上（如图3所示），当然也可以都压设在LED芯片灯珠两侧的基板上（如图1所示），也可以有一个边部压设在LED芯片灯珠两侧的基板上同时另一个边部抵在LED芯片灯珠上，通过其相互作用以及与管体内壁的摩擦力，能够保证其安装的稳定性。进一步的，在灯管内设置回路导线，将回路导线在安装时就设置在管体内部，两端连接灯头，当需要实现多只灯管续接时，无需外接并联线，只需要将灯管两端灯头直接连接即可。

本发明中，所述基板可以采用柔性电路板，保证其与管体的贴合紧密且能够通过自身的摩擦力对其进行进一步的定位，也可以采用镜面铝板，提升其均匀散光的能力和散热功能。

本发明中，光学膜弯曲成弧状结构贴与管体内壁上，光源模组通过自身的摩擦力以及光学膜边部的压力自然贴合在管体内壁，不需要通过其他的胶体等粘性物质进行固定，使其在安装的过程中能够快速安装和定位，并且减少了多余的散热组件，基板所在的散热面直接贴合在管体内壁，使其散热性能得到大幅提升。所述光源模组和电源模组所产生的热能直接通过管体进行散热，有效降低了管体内封闭腔内的积温，基板散热面与管体内壁之间的空气热阻低，其之间的热传导效率高，能有效改善LED灯管封闭腔内的散热问题。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种LED灯管，包括管体(1)、光学膜(2)和光源模组(3)，其特征在于：所述光学膜(2)与光源模组(3)设于管体(1)内，所述光学膜(2)的边部(21)与光源模组(3)匹配，使所述光学膜(2)与光源模组(3)相互作用，且所述光学膜(2)与光源模组(3)分别至少部分接触管体(1)内壁。

2.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于：所述光学膜(2)的边部(21)抵于光源模组(3)上；所述光学膜(2)至少部分弯曲成弧形结构，光学膜(2)弧形部分产生的弹力，使光学膜(2)与光源模组(3)分别贴于管体(1)内壁。

3.如权利要求1或2所述的LED灯管，其特征在于：所述光源模组(3)包括基板(31)和LED芯片灯珠(32)，所述LED芯片灯珠(32)设于基板(31)上且沿其长度方向布置；所述光学膜(2)的边部(21)抵于基板(31)上，所述LED芯片灯珠(32)置于光学膜(2)与基板(31)形成的空间内。

4.如权利要求3所述的LED灯管，其特征在于：所述光学膜(2)在管体(1)内弯曲使其两边部(21)之间形成有一定间距的开口(22)，该开口(22)沿管体(1)的长度方向布置；所述LED芯片灯珠(32)置于开口（22）内，且光学膜（2）的两边部（21）抵于LED芯片灯珠(32)上。

5.如权利要求4所述的LED灯管，其特征在于：所述基板(31)与管体(1)内壁贴合的一面为散热面，基板(31)的内表面即朝向管体(1)中心的一面设置LED芯片灯珠(32)，光学膜(2)的两边部(21)在基板(31) 的内表面抵于LED芯片灯珠(32)。

6.如权利要求3或4或5所述的LED灯管，其特征在于：所述LED芯片灯珠(32)间隔设置在基板(31)上且相互连通，所述LED芯片灯珠(32)凸出于基板(31)的内表面，所述光学膜(2)的两边部(21)抵于LED芯片灯珠(32)两侧。

7.如权利要求3或4或5所述的一种LED灯管，其特征在于：所述基板(31)为柔性电路板，所述基板(31)的散热面的形状与管体(1)内壁形状一致。

8.如权利要求3或4或5所述的一种LED灯管，其特征在于：所述基板(31)为镜面铝板。

9.如权利要求1至6之一所述的一种LED灯管，其特征在于：所述管体(1)内还设有电源模组，所述电源模组与光源模组(3)电性连接。

10.如权利要求4或5或6所述的一种LED灯管，其特征在于：所述LED芯片灯珠(32)的两侧的基板(31)上设置回路导线（33），光学膜（2）的两边部（21）将回路导线（33）压紧于基板(31)上。