CN108468031B - 散热光学灯杯的制作方法及使用该光学灯杯的led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED照明技术领域,具体指散热光学灯杯的制作方法,包括如下步骤:1)通过模具由透光玻璃制作成型光学杯体;2)准备行星旋转架,包括主转轴、固定连接于主转轴上的支架以及自转轴;3将光学杯体固定于自转轴上;4)在真空室内还设有磁控溅射源和红外加热装置,所述磁控溅射源包括坩埚、磁环以及钨丝发射热电子束;所述坩埚内设有FeSi2靶料;5)开启红外加热装置加热对真空室内进行加热,对真空室抽真空,通过压电节流阀加入一定压强的Ar45气体;6)开启磁控溅射源,在光学杯体外表面形成FeSi2镀层;7)向真空室内通入空气,在FeSi2镀层会迅速形成SiO2层,得散热光学灯杯,极大地提高了光学灯杯的散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域,具体指散热光学灯杯的制作方法以及使用该散热光学灯杯的LED灯。
背景技术
随着科学技术的不断发展,LED灯应用越来越广泛。现有LED灯一般包括LED光源、壳体、反光杯,透镜以及驱动电源等。众所周知,散热问题是LED灯最大的技术问题,现有技术中,壳体一般采用金属材料制作而成,且在壳体设有若干散热片。现有技术的这种设置,存在如下缺陷和不足:1.因为所述壳体采用金属材料,且设有若干散热片,制作工艺复杂,制作成本高;2.更为主要的是,因结构设置问题,散热效果一般。故如何有效地实现良好的散热,行业内做了大量的研究探索。
故现有技术尚有较大的改进空间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构合理、散热效果好的散热光学灯杯的制作方法以及使用该散热光学灯杯的LED灯。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明所述的散热光学灯杯的制作方法,包括如下步骤:
1)通过模具由透光玻璃制作成型光学杯体,其上部和下部具有出光槽和容纳槽,且出光槽和容纳槽不连通;
2)准备行星旋转架,所述行星旋转架包括主转轴和固定连接于主转轴上的支架,所述支架上通过轴承设有若干自转轴;
3)将行星旋转架设于真空室内,将光学杯体固定于自转轴上;
4)在真空室内还没有磁控溅射源和红外加热装置,真空室上设有压电节流阀,所述磁控溅射源包括坩埚、磁环以及钨丝发射热电子束;所述钨丝发射热电子束设于磁环内,钨丝发射热电子束用于对坩埚进行加热;所述坩埚内设有FeSi2靶料;
5)开启红外加热装置加热对真空室内进行加热,对真空室抽真空,通过压电节流阀加入一定压强的Ar气体;
6)开启磁控溅射源,电离Ar得到高能Ar+离子轰击FeSi2靶料,部分FeSi2靶料蒸发升腾逸出飞向光学杯体,在光学杯体外表面形成FeSi2镀层;
7)向真空室内通入空气,在FeSi2镀层会迅速形成SiO2层,得散热光学灯杯。
根据以上技术方案,步骤5)中对真空室内加热至温度为200℃。
根据以上技术方案,步骤5)中对真空室抽真空至真空度<0.007Pa。
根据以上技术方案,步骤6)中FeSi2镀层为15um。
根据以上技术方案,所述步骤5)中压强为0.007Pa。
本发明所述的一种具有散热光学灯杯的LED灯,包括上述任一所述的制作方法所制作的散热光学灯杯,所述容纳槽内设有菲涅尔透镜、LED灯源组件和驱动电源,所述菲涅尔透镜与光学杯体一体形成于容纳槽底部,所述LED灯源设于菲涅尔透镜下方的对应位置,所述LED灯源组件与驱动电源电连接。
根据以上技术方案,所述LED灯源组件包括杯形散热片和设于杯形散热片顶部的LED光源,所述LED光源对应设于菲涅尔透镜下方,且LED光源与驱动电源电连接,所述杯形散热片侧壁紧贴于容纳槽侧壁上。
根据以上技术方案,还包括灯杯体,所述灯杯体连接于散热光学灯杯下端,用于封闭容纳槽,所述灯杯体设有电极端子,所述电极端子通过引线与驱动电源电连接。
根据以上技术方案,所述出光槽出口处设有平面透镜。
本发明有益效果为:本发明所述的散热光学灯杯,在光学灯杯的外表面镀有一层FeSi2镀层,极大地提高了散热效率。而LED灯中,光学灯杯的内表面贴设有杯形散热片,外表面镀有FeSi2镀层,形成完整的散热通道,散热效果极挂。
附图说明
图1是本发明的光学杯体镀FeSi2镀层原理示意图;
图2是本发明的LED灯剖视结构示意图。
图中:
1、光学杯体;11、容纳槽;12、出光槽;2、灯杯体;3、平面透镜;4、引线;5、驱动电源;6、杯形散热片;7、LED光源;8、FeSi2镀层;9、菲涅尔透镜;10、电极端子;20、真空室;21、主转轴;22、支架;23、自转轴;24、弧形压槽;30、行星旋转架;40、磁控溅射源;41、坩埚;42、磁环;43、钨丝发射热电子束;50、FeSi2靶料;60、压电节流阀。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示,本发明所述的散热光学灯杯的制作方法,包括如下步骤:
1)通过模具由透光玻璃制作成型光学杯体1,其上部和下部具有出光槽12和容纳槽11,且出光槽12和容纳槽11不连通。
2)准备行星旋转架30,所述行星旋转架30包括主转轴21和固定连接于主转轴21上的支架22,所述支架22上通过轴承设有若干自转轴23。所述支架22可以围绕支架22旋转,且自转轴23可以相对于支架22旋转。
3)将行星旋转架30设于真空室20内,将光学杯体1固定于自转轴23上;便于光学杯体1旋转,便于后继镀FeSi2镀层8
4)在真空室20内还没有磁控溅射源40和红外加热装置,真空室20上设有压电节流阀60,所述磁控溅射源40包括坩埚41、磁环42以及钨丝发射热电子束43;所述钨丝发射热电子束43设于磁环42内,钨丝发射热电子束43用于对坩埚41进行加热;所述坩埚41内设有FeSi2靶料50;
5)开启红外加热装置加热对真空室20内进行加热,对真空室20抽真空,通过压电节流阀加入0.007Pa Ar气体,提供等离子辉光放电气氛,便于FeSi2靶料50挥发。其中真空室20内加热至温度为200℃,迫使玻璃表面水汽、氧、二氧化碳逃逸出,便于镀层。所述真空室(20)抽真空至真空度<0.007Pa,保证后继充入Ar气流形成及必要的纯净度。
6)开启磁控溅射源40,电离Ar得到高能Ar+离子轰击FeSi2靶料50,部分FeSi2靶料50蒸发升腾逸出飞向光学杯体1,在光学杯体1外表面形成FeSi2镀层8;4.根据权利要求1所述的散热光学灯杯的制作方法,其特征在于:步骤6)中FeSi2镀层8为15um。这个厚度,以保证充分覆盖玻璃表面,形成最大的辐射系数和良好的附着力。另外本发明可以安装晶振,FeSi2镀层附着在晶振上会改变其震动频率,以此测量FeSi2镀层厚度,当达到核定厚度后,晶振及时关掉电子束停止镀膜。
7)向真空室20内通入空气,在FeSi2镀层8会迅速形成SiO2层,得散热光学灯杯。
本发明所述的一种具有散热光学灯杯的LED灯,包括上述的散热光学灯杯,所述容纳槽11内设有菲涅尔透镜9、LED灯源组件和驱动电源5,所述菲涅尔透镜9与光学杯体1一体形成于容纳槽11底部,所述LED灯源设于菲涅尔透镜9下方的对应位置,所述LED灯源组件与驱动电源5电连接。
所述LED灯源组件包括杯形散热片6和设于杯形散热片6顶部的LED光源7,所述LED光源7对应设于菲涅尔透镜9下方,且LED光源7与驱动电源5电连接,所述杯形散热片6侧壁紧贴于容纳槽11侧壁上,这样设置,LED光源7所产生的热量直接传导至光学杯体1上,因杯形散热片6与光学杯体1大面积接触,传导效果极大提高,另因光学杯体1上镀有FeSi2镀层8散热效果更佳。
还包括灯杯体2,所述灯杯体2连接于散热光学灯杯下端,用于封闭容纳槽11,所述灯杯体2设有电极端子10,所述电极端子10通过引线4与驱动电源5电连接。所述出光槽12出口处设有平面透镜3。
表一,散热效果对比实验表(以5W的LED光源所发热为例,环境温度20℃)
上述1点……5点,表示不同时间对光学杯体1表面同一位置的不同温度测试结果,可见,镀有FeSi2镀层8的产品散热效果明显高于没有FeSi2镀层的产品。
所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.散热光学灯杯的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)通过模具由透光玻璃制作成型光学杯体(1),其上部和下部具有出光槽(12)和容纳槽(11),且出光槽(12)和容纳槽(11)不连通;
2)准备行星旋转架(30),所述行星旋转架(30)包括主转轴(21)和固定连接于主转轴(21)上的支架(22),所述支架(22)上通过轴承设有若干自转轴(23);
3)将行星旋转架(30)设于真空室(20)内,将光学杯体(1)固定于自转轴(23)上;
4)在真空室(20)内还没有磁控溅射源(40)和红外加热装置,真空室(20)上设有压电节流阀(60),所述磁控溅射源(40)包括坩埚(41)、磁环(42)以及钨丝发射热电子束(43);所述钨丝发射热电子束(43)设于磁环(42)内,钨丝发射热电子束(43)用于对坩埚(41)进行加热;所述坩埚(41)内设有FeSi2靶料(50);
5)开启红外加热装置加热对真空室(20)内进行加热,对真空室(20)抽真空,通过压电节流阀加入一定压强的Ar气体;
6)开启磁控溅射源(40),电离Ar得到高能Ar+离子轰击FeSi2靶料(50),部分FeSi2靶料(50)蒸发升腾逸出飞向光学杯体(1),在光学杯体(1)外表面形成FeSi2镀层(8);
7)向真空室(20)内通入空气,在FeSi2镀层(8)上会迅速形成SiO2层,得散热光学灯杯。
2.根据权利要求1所述的散热光学灯杯的制作方法,其特征在于:步骤5)中对真空室(20)内加热至温度为200℃。
3.根据权利要求1所述的散热光学灯杯的制作方法,其特征在于:步骤5)中对真空室(20)抽真空至真空度<0.007Pa。
4.根据权利要求1所述的散热光学灯杯的制作方法,其特征在于:步骤6)中FeSi2镀层(8)为15 μm 。
5.根据权利要求1所述的散热光学灯杯的制作方法,其特征在于:所述步骤5)中压强为0.007Pa。
6.一种具有散热光学灯杯的LED灯,包括权利要求1-5任一制作方法所制得的散热光学灯杯,其特征在于:所述容纳槽(11)内设有菲涅尔透镜(9)、LED灯源组件和驱动电源(5),所述菲涅尔透镜(9)与光学杯体(1)一体形成于容纳槽(11)底部,所述LED灯源设于菲涅尔透镜(9)下方的对应位置,所述LED灯源组件与驱动电源(5)电连接。
7.根据权利要求6所述的具有散热光学灯杯的LED灯,其特征在于:所述LED灯源组件包括杯形散热片(6)和设于杯形散热片(6)顶部的LED光源(7),所述LED光源(7)对应设于菲涅尔透镜(9)下方,且LED光源(7)与驱动电源(5)电连接,所述杯形散热片(6)侧壁紧贴于容纳槽(11)侧壁上。
8.根据权利要求7所述的具有散热光学灯杯的LED灯,其特征在于:还包括灯杯体(2),所述灯杯体(2)连接于散热光学灯杯下端,用于封闭容纳槽(11),所述灯杯体(2)设有电极端子(10),所述电极端子(10)通过引线(4)与驱动电源(5)电连接。
9.根据权利要求8所述的具有散热光学灯杯的LED灯,其特征在于:所述出光槽(12)出口处设有平面透镜(3)。
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