CN115704533A - 照明装置以及包含该照明装置的灯具 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了照明装置以及包含该照明装置的灯具。该照明装置包括支撑结构和发光部件，支撑结构的一侧上设置有发光部件，支撑结构的与发光部件相对的一侧设置有开口，照明装置还包括与支撑结构的开口配合以形成容纳空间的光学部件，发光部件容纳在容纳空间中，光学部件包括：光透射部，设置在发光部件的发光侧的上方并且用于透射来自发光部件的光，光透射部具有边缘部分并且光透射部通过边缘部分来与支撑结构的开口配合以形成容纳空间；以及密封部，沿着光透射部的边缘部分布置；光透射部和密封部形成为一体。具有此构造的照明装置以及由照明装置构成的LED灯具能够具有优异的散热性能和防水性能及高的光效率。
Description
技术领域
本申请涉及照明技术领域，更具体地，本申请涉及采用通过共挤出硬质材料和软质材料制备的包括光透射部和密封部的一体式光学部件的照明装置以及包含该照明装置的灯具。
背景技术
利用发光二极管(LED)芯片的灯具具有发光效率高、省电和寿命长的特点，因此其应用越来越广泛。但是，由于LED芯片在发光时，其自身的温度会不断升高，在持续的照明工作中，如果LED芯片产生的热量不能及时发散出处，则会造成LED芯片的损坏。因此，利用LED芯片的灯具的散热问题一直是业内关注的问题。
另外，由于LED芯片对于水汽和湿气的敏感性，如果LED灯具的灯壳的防水性和防湿气渗透性能差，则会增加LED灯具故障的可能性。
在如图1所示的传统的普通的LED灯具中，LED灯具的外壳被制作成一体以提高LED灯具的外壳的防水性能，但是在这种情况下，由于LED灯具的一体式外壳，使得外壳的散热性差。
考虑到LED灯具的外壳的散热性问题，提出了一种玉米灯，如图2所示，各个LED芯片条带由单独的外壳封闭，然而，由于各个单独外壳连接处的裂缝渗透湿气和/或水，这会增加LED灯具故障的可能性。
本申请的发明人对图1的传统的普通的LED灯具的封闭设计进行了评估，发现这种设计具有差的热性能和高成本。然后，本申请的发明人进一步对关于图2所示的照明装置的防水设计进行了评价，发现图2的LED灯具的防水效果差。
此外，在现有技术中，为了解决LED灯具的散热问题和防水问题，中国专利公开号CN103910987A公开了一种包括热辐射部分和光透射部分的一体式LED灯壳，以此改善LED灯壳的防湿和/或防水性能以及LED灯壳的导热性能。进一步地，韩国专利KR100949106B1公开了一种LED灯的灯壳，灯壳包括形成在灯壳一侧的光透射部以及形成在灯壳另一侧的散热单元。然而，由于这两篇现有技术中公开的LED灯壳依然是如图1所示的一体式的，因此，其导热性能仍需改善。并且由于灯壳是一侧包括热辐射部分以及另一侧包括光透射部分的一体式LED灯壳，因此其实际上是牺牲了光透射效率来换得散热性能，因此，这种一体式LED灯壳的光效率差。
本申请的主要目的是在不降低LED灯具的光效率的同时获得防水功能，同时仍保持良好的散热性能。
发明内容
为了解决LED灯具的散热问题和防水问题以及光效率低的问题，本申请提出了利用通过共挤出硬质材料和软质材料制备的包括光透射部和密封部的一体式光学部件封闭LED芯片条带的照明装置，由此使得照明装置以及由照明装置构成的LED灯具能够具有优异的散热性能、优异的防水性能以及高的光效率，并且这还提供了更容易的组装(仅需一个步骤：即，插入光学部件)以及更低的成本。
根据本申请的一个实施例，提供了一种照明装置，该照明装置包括支撑结构和发光部件，支撑结构的一侧上设置有发光部件，支撑结构的与发光部件相对的一侧设置有开口，照明装置还包括与支撑结构的开口配合以形成容纳空间的光学部件，发光部件容纳在容纳空间中，光学部件包括：光透射部，设置在发光部件的发光侧的上方并且用于透射来自发光部件的光，光透射部具有边缘部分并且光透射部通过边缘部分来与支撑结构的开口配合以形成容纳空间；以及密封部，沿着光透射部的边缘部分布置；光透射部和密封部形成为一体。
以这样的方式，通过利用包括光透射部和密封部的一体式光学部件封闭LED芯片条带，使得由此形成的照明装置以及由这样的多个照明装置形成的灯具能够具有优异的散热性能、优异的防水性能以及高的光效率，并且这还提供了更容易的组装(仅需一个步骤：即，插入光学部件)以及更低的成本。
进一步地，根据本申请的一个实施例，光透射部包括：主体部分；用于透射来自发光部件的光；以及固定部分，沿着主体部分的边缘部分布置并用于将主体部分固定于支撑结构上，固定部分与密封部形成在主体部分的同一表面，并且固定部分相对于边缘部分的边沿形成在密封部的内侧或外侧。
以这样的方式，使得能够更容易地将光学部件组装到支撑结构上，从而能够节省组装时间和人力成本。
进一步地，根据本申请的一个实施例，密封部包括：嵌入部分，嵌入部分自主体部分的表面向主体部分内部延伸以嵌入在主体部分内；以及突出部分，突出部分自主体部分的表面向外突出。
以这样的方式，密封部与光透射部不容易彼此脱离，从而能够使得光学部件不容易损坏并且提高光学部件的成品率。
进一步地，根据本申请的一个实施例，嵌入部分具有螺纹状以紧密地嵌入在主体部分内，或者嵌入部分具有自主体部分的内部向主体部分的表面延伸的倒椎体形状从而以倒扣形式嵌入在主体部分内。
以这样的方式，能够进一步地提高密封部与光透射部的结合度。
进一步地，根据本申请的一个实施例，主体部分形成为矩形的平板，并且密封部和固定部分沿着平板的两个长边布置。
进一步地，根据本申请的一个实施例，固定部分形成为卡条状以通过卡接的方式将主体部分固定于支撑结构。
以这样的方式，能够通过插入的方式将光学部件安装到支撑结构中以实现光学部件与支撑结构的开口配合，由此更容易地将光学部件组装到支撑结构上，从而能够节省组装时间和人力成本。
进一步地，根据本申请的一个实施例，密封部沿着光透射部的边缘部分的至少一部分布置。
以这样的方式，能够降低光学部件的成本的同时实现对照明装置的防水密封功能。
进一步地，根据本申请的一个实施例，光透射部由透明聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚苯乙烯树脂制成，密封部由热塑性橡胶或者硅氧树脂制成。
进一步地，根据本申请的一个实施例，密封部由透明、半透明或者彩色材料制成。
进一步地，根据本申请的一个实施例，形成光透射部的材料的熔化温度范围为175℃～185℃，形成密封部的材料的熔化温度范围为155℃～165℃。
进一步地，根据本申请的一个实施例，支撑结构包括用于消散发光部件产生的热量的散热部件，光透射部固定于散热部件。
进一步地，根据本申请的一个实施例，散热部件包括接合部，接合部包括狭槽以接收密封部，光透射部封接狭槽并且固定至接合部。
以这样的方式，无需对照明装置进行大的结构改变的同时就可以实现照明装置的优异的防水性能以及散热性能。
进一步地，根据本申请的一个实施例，发光部件包括具有多个LED芯片的发光条带。
进一步地，根据本申请的一个实施例，光透射部和密封部通过共挤出方式形成为一体。
根据本申请的另一个实施例，提供了一种灯具，该灯具包括多个上述的照明装置。
通过具有上述构造的多个照明装置形成的灯具相比于图1和图2所示的现有技术的灯具能够具有优异的散热性能、优异的防水性能以及高的光效率，并且这还提供了更容易的组装以及更低的成本。
进一步地，根据本申请的一个实施例，多个照明装置组合一起而形成空腔，其中，空腔包括第一开口端和第二开口端，灯具还包括封装件，设置在第一开口端；以及盖部件，设置在第二开口端，并且盖部件和封装件的端壁上设置有彼此连通的通孔。
以这样的方式，能够在空腔中成空气对流，从而快速地将空腔内的热量带出，提高散热效率。
通过应用本申请提出的光学部件的本申请实施例的照明装置，由于照明装置的外壳的主体部分以及由多个照明装置构成的灯具的外壳的主体部分是由光透射部构成，因此能够提高照明装置以及由此构成的灯具的光效率，而且由于由多个照明装置构成的灯具的外壳的主体部分并非整体一体式形成，而是通过将多个照明装置相接而形成的，因此，能够提高灯具的散热性能。另外，由于光学部件包含与光透射部一体形成的密封部，因此，能够实现照明装置以及灯具的良好防水性能以及组装的简化和人力成本的降低
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是示出了现有技术的传统的普通的LED灯具。
图2是示出了现有技术的玉米状的玉米LED灯具。
图3是示出了根据本申请的实施例的灯具的示意图。
图4是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件的整体视图。
图5是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件的一个实施例的截面视图。
图6是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件的一个实施例的截面局部放大视图。
图7是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件的另一个实施例的截面视图。
图8是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件与照明装置的散热部件的组装示图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。
图3是示出了根据本申请的实施例的灯具的示意图，本文中以玉米形状的玉米灯作为示例，但本申请的光学部件可应用于的灯具并不局限于玉米灯，而且还可以应用于诸如管状灯以及类似形状的长条状的灯。
如图3所示，根据本申请的实施例的灯具3包括灯座1以及照明部2，照明部2包括多个照明装置20，每个照明装置20包括支撑结构21和设置在支撑结构21的一侧上的发光部件22，其中，支撑结构21的与发光部件22相对的一侧设置有开口23。进一步地，每个照明装置20还包括与支撑结构21的开口23配合以形成容纳空间的光学部件24(如图4和图5进一步所示)，发光部件22容纳在容纳空间中。
在该示例中，发光部件22是具有多个LED芯片的LED灯条。多个照明装置20形成的照明部2的截面可以为多边形，灯座1的截面可以为圆形。灯座1以及照明部2轴心重合。
如图4和图5所示，光学部件24可以包括：光透射部5，设置在发光部件22的发光侧的上方并且用于透射来自发光部件22的光，光透射部5具有边缘部分50并且通过边缘部分50将光透射部5与支撑结构21的开口23配合以形成容纳空间；以及密封部6，沿着光透射部5的两个边缘部分50布置，光透射部5和密封部6可以形成为一体，例如通过共挤出方式，本申请并不局限于采用共挤出方式将光透射部5和密封部6形成为一体，还可以使用其他能够将光透射部5和6形成为一体的方式。
另外，需要注意的是，本文中的光透射部5可以通过对来自发光部件22的光进行折射的方式透射光。
具体地，光透射部5包括：主体部分51；用于透射来自发光部件22的光；以及固定部分52，沿着主体部分51的两个边缘部分50布置并用于将主体部分51固定于支撑结构21上，其中，固定部分52和密封部6可以沿着主体部分51的相同的两个相对边缘部分50布置，可选地，固定部分52和密封部6可以沿着光透射部5的主体部分51的两个相对边缘部分50中的每个的至少一部分布置。
作为示例，如图4所示，主体部分51可以形成为矩形的平板，并且密封部6和固定部分52沿着平板的两个长边布置，并且密封部6和固定部分52可以沿着平板的两个长边中的每个的至少一部分布置。作为示例，尽管未示出，但是可选地，主体部分51可以形成为具有曲面的结构，例如，半圆柱形状。
固定部分52与密封部6形成在主体部分51的同一表面，并且优选地，固定部分52可以相对于两个相对边缘部分50中的相应边缘部分50的边沿形成在密封部6的内侧，如在图4中，固定部分52相对于平板的相应长边形成在密封部6的内侧。作为替代示例，固定部分52还可以相对于两个相对边缘部分50中的相应边缘部分50的边沿形成在密封部6的外侧。
进一步地，如图6的局部放大图所示，密封部6包括：嵌入部分60，嵌入部分60自主体部分51的表面向主体部分51内部延伸以嵌入在主体部分51内；以及突出部分61，突出部分61自主体部分51的表面向外突出。优选地，如图6所示，嵌入部分60可以具有螺纹状以紧密地嵌入在主体部分51内。
可替换地，如图7所示，图7是示出了根据本申请的实施例的照明装置的光学部件的另一个实施例的截面视图，嵌入部分60可以具有自主体部分51的内部向主体部分51的表面延伸的倒椎体形状，从而使得嵌入部分60以倒扣形式嵌入在主体部分51内。
如图4和图5所示，固定部分52可以形成为卡条状以通过卡接的方式将主体部分51固定于支撑结构21。具体地，如图3和图8所示，支撑结构21可以包括用于消散发光部件22产生的热量的散热部件7，散热部件7可以包括接合部70，接合部70包括狭槽71以接收密封部6，光透射部5封接狭槽71并且通过固定部分52卡接至接合部70而固定至散热部件7。
此外，光透射部5可以由诸如透明聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚苯乙烯树脂等透光树脂制成，密封部6可以由热塑性橡胶或者硅氧树脂制成。本申请的光透射部5和密封部6的制造材料并不限于上述实例，可以使用能够实现光透射部5的功能的任何硬质材料和能够实现密封部6的密封功能的任何软质材料。形成光透射部5的材料的熔化温度范围可以为175℃～185℃，形成密封部6的材料的熔化温度范围可以为155℃～165℃，以有利于实现光透射部5和密封部6的共挤出。
此外，优选地，密封部6可以由透明、半透明或者彩色材料制成。
根据本申请实施例，可以通过将光学部件24插入照明装置1的支撑结构21的一个步骤就可以完成光学部件24与支撑结构21的组装，由此制造照明装置20，如参考图8所描述的，以此方式简化了照明装置20的组装过程，同时还确保了照明装置20的外壳具有良好的散热性能和防水性能。
返回参考图3，灯具3的多个照明装置20组合一起而形成空腔(未示出)，其中，空腔包括第一开口端和第二开口端，灯具3还可以包括封装件25，设置在第一开口端；以及盖部件26，设置在第二开口端，并且封装件25和盖部件26的端壁上可以相对地设置有彼此连通的通孔(未示出)，使得在腔体内形成空气对流，从而快速地将腔体内的热量带出，提高散热效率。多个照明装置20可以通过粘结或机械固定的方式接合在一起而形成照明部2。
在本申请的实施例中，如图3所示，由于照明部2的外壳并非是图1所示的一体封闭式的，从而能够进一步提高散热效率。
通过应用本申请提出的光学部件的本申请实施例的照明装置，由于照明装置的外壳的主体部分以及由多个照明装置构成的灯具的外壳的主体部分是由光透射部构成，因此能够提高照明装置以及由此构成的灯具的光效率，而且由于由多个照明装置构成的灯具的外壳的主体部分并非整体一体式形成，而是通过将多个照明装置相接而形成的，因此，能够提高灯具的散热性能。另外，由于光学部件包含与光透射部一体形成的密封部，因此，能够实现照明装置以及灯具的良好防水性能以及组装的简化和人力成本的降低。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种照明装置(20)，所述照明装置(20)包括支撑结构(21)和发光部件(22)，所述支撑结构(21)的一侧上设置有所述发光部件(22)，所述支撑结构(21)的与所述发光部件(22)相对的一侧设置有开口(23)，其特征在于，所述照明装置(20)还包括与所述支撑结构(21)的所述开口(23)配合以形成容纳空间的光学部件(24)，所述发光部件(22)容纳在所述容纳空间中，所述光学部件(24)包括：
光透射部(5)，设置在所述发光部件(22)的发光侧的上方并且用于透射来自所述发光部件(22)的光，所述光透射部(5)具有边缘部分(50)，并且所述光透射部(5)通过所述边缘部分(50)来与所述支撑结构(21)的所述开口(23)配合以形成所述容纳空间；以及
密封部(6)，沿着所述光透射部(5)的所述边缘部分(50)布置；
所述光透射部(5)和所述密封部(6)形成为一体。
2.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述光透射部(5)包括：
主体部分(51)；用于透射来自所述发光部件(22)的所述光；以及
固定部分(52)，沿着所述主体部分(51)的所述边缘部分(50)布置并用于将所述主体部分(51)固定于所述支撑结构(21)上，所述固定部分(52)与所述密封部(6)形成在所述主体部分(51)的同一表面，并且所述固定部分(52)相对于所述边缘部分(50)的边沿形成在所述密封部(6)的内侧或外侧。
3.根据权利要求2所述的照明装置(20)，其特征在于，所述密封部(6)包括：
嵌入部分(60)，所述嵌入部分(60)自所述主体部分(51)的所述表面向所述主体部分(51)内部延伸以嵌入在所述主体部分(51)内；以及
突出部分(61)，所述突出部分(61)自所述主体部分(51)的所述表面向外突出。
4.根据权利要求3所述的照明装置(20)，其特征在于，所述嵌入部分(60)具有螺纹状以紧密地嵌入在所述主体部分(51)内，或者所述嵌入部分(60)具有自所述主体部分(51)的内部向所述主体部分(51)的表面延伸的倒椎体形状从而以倒扣形式嵌入在所述主体部分(51)内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(20)，其特征在于，所述主体部分(51)形成为矩形的平板，并且所述密封部(6)和所述固定部分(52)沿着所述平板的两个长边布置。
6.根据权利要求2所述的照明装置(20)，其特征在于，所述固定部分(52)形成为卡条状以通过卡接的方式将所述主体部分(51)固定于所述支撑结构(21)。
7.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述密封部(6)沿着所述光透射部(5)的所述边缘部分(50)的至少一部分布置。
8.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述光透射部(5)由透明聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚苯乙烯树脂制成，所述密封部(6)由热塑性橡胶或者硅氧树脂制成。
9.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述密封部(6)由透明、半透明或者彩色材料制成。
10.根据权利要求1或8所述的照明装置(20)，其特征在于，形成所述光透射部(5)的材料的熔化温度范围为175℃～185℃，形成所述密封部(6)的材料的熔化温度范围为155℃～165℃。
11.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述支撑结构(21)包括用于消散所述发光部件(22)产生的热量的散热部件(7)，所述光透射部(5)固定于所述散热部件(7)。
12.根据权利要求11所述的照明装置(20)，其特征在于，所述散热部件(7)包括接合部(70)，所述接合部(70)包括狭槽(71)以接收所述密封部(6)，所述光透射部(5)封接所述狭槽(71)并且固定至所述接合部(70)。
13.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述发光部件(22)包括具有多个LED芯片的发光条带。
14.根据权利要求1所述的照明装置(20)，其特征在于，所述光透射部(5)和所述密封部(6)通过共挤出方式形成为一体。
15.一种灯具，包括：
多个根据权利要求1至14中任一项所述的照明装置(20)。
16.根据权利要求15所述的灯具，其特征在于，多个所述照明装置(20)组合一起而形成空腔，其中，所述空腔包括第一开口端和第二开口端，所述灯具还包括封装件(25)，设置在所述第一开口端；以及盖部件(26)，设置在所述第二开口端，并且所述封装件(25)和所述盖部件(26)的端壁上相对地设置有彼此连通的通孔。
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