CN201242106Y - 发光二极管灯芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种发光二极管灯芯，它有由多颗发光二极管密集排列成片的发光单元和固定这些发光单元的一端封闭的筒形的支架，所述支架内设有一个供冷却介质进入的进质管，该进质管对应于所述支架封闭端的一端封闭，该进质管对应于所述发光单元的位置分布有多个供冷却介质的排出的出口；所述发光单元有多片，在相邻的所述发光单元之间，在所述支架以内，所述进质管之外的位置形成有通向所述支架开口的供冷却介质排出的出质通道。采用本实用新型制成的灯具可以解决现有以高密集发光二极管作为光源元件的灯芯散热不均匀的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电灯技术领域，特别是一种采用密集排列的多颗小功率发光二极管作为发光元件制成的灯芯。
技术背景
高密集强光型灯具可以用于探照灯、机动车前照明灯、户外广告牌照明灯以及街道、路桥的夜间交通照明灯等。目前，在制作高密集强光型灯具时，根据使用要求的不同，派生出各种灯具。如用于机动车前照明灯多采用60～150瓦的石英灯，用于户外广告牌的照明灯则多数采用100～1000瓦的金属卤化物灯，而用于街道、路桥的夜间照明灯则多采用150～1000瓦的高压钠灯。上述这些灯具具有制作成本低及光的密集性好等特点，但是它的平均使用寿命一般在数千小时左右，而且热耗功率大，正常工作状态下，其灯芯表面温度在200℃～600℃左右，故其光效率低，此外，金属卤化物灯或高压钠灯还含有重金属汞等有害物质，不符合绿色、节能和环保的要求。
在某些机动车的尾部刹车灯或街道交通指示信号灯中，也有是由发光二极管排成阵列制成的，但由于无法解决因多颗发光二极管密集排布成阵列后通电使用产生的散热问题，容易造成发光二极管损坏，再者，这种刹车灯或交通指示信号灯的发光二极管仅是分散排列，尚不能获得能够达到一定距离照射所需要的高密集强光，因此，这些技术方案不适用于较远距离的照射灯使用。为了获得较理想的高密集光源，2007年6月6日公开的“发光二极管阵列灯”(中国专利：ZL 200620200232.2)及2008年2月27日公开的“灯芯及用该灯芯制成的投光灯”(中国专利：ZL 200720200202.6)，它们是将多颗小功率发光二极管排列成方形或圆形的发光二极管单元板，然后将多块这样的单元板叠合形成一定长度的发光二极管灯芯。这些方案的灯芯的散热风道的结构均采用串联方式，从冷却风口进入的冷风会随着冷却风道逐渐变热，风道前端和后端上的发光二极管的冷却性能不一致，处于后端的发光二极管冷却不足，会导致灯芯冷却风道后段的发光二极管受到热抑制而影响其发光效率和使用寿命。这种结构不便于制造长度大功率大的灯芯。
发明内容
本实用新型提供一种发光二极管灯芯，它所要解决的是现有以高密集发光二极管作为光源元件的灯芯散热不均匀的问题。
为了解决上述问题，本发光二极管灯芯具有由多颗发光二极管密集排列成片的发光单元和固定这些发光单元的一端封闭的筒形的支架，所述支架内设有一个供冷却介质进入的进质管，该进质管对应于所述支架封闭端的一端封闭，该进质管对应于所述发光单元的位置分布有多个供冷却介质的排出的出口；所述发光单元有多片，在相邻的所述发光单元之间，在所述支架以内，所述进质管之外的位置形成有通向所述支架开口的供冷却介质排出的出质通道。
作为上述方案的一个具体方式之一可以是所述支架和所述进质管的横截面都呈矩形，所述发光单元有4片，它们分别装在支架的4个侧面上；在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通；所述出质通道与所述支架外部连通，也可以在该冷却风机上设有与所述出质通道和所述支架外部连通的排气道，在该排气道内设有排气电扇。
作为上述方案的另一个具体方式之一可以是所述支架的侧面是由两个圆柱面形状的部分和两个横截面呈“冂”字形状的部分间隔围成，所述横截面呈“冂”字形状的部分凸起于所述圆柱面形状的部分；所述两个横截面呈“冂”字形状的部分凸起的外侧面以及两个所述圆柱面形状的部分各装有一片所述发光单元；所述进质管的横截面呈圆形，该进质管外侧面对应于所述支架侧面凸起的部分设有多根出口管，在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通，所述出质通道与所述支架外部连通，或者在该冷却风机上设有与所述出质通道和所述支架外部连通的排气道，在该排气道内设有排气电扇。
上述的各种技术方案中所述的冷却风机，在其进风口最好装有空气过滤材料层。
上述的各种方案中，均可以在筒体的开口端接有冷却风扇。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
1、由于冷却介质的进质管分布有很多的出口，当这种灯芯配装冷却风机时，其冷却介质即可直接从这些出口喷向发光单元上的发光二极管，这种结构可以使未结吸热的冷却介质均匀流向各发光单元上的发光二极管，可以获得很好的散热效果。
2、冷却介质的进质管与吸热后的冷却介质的出质通道完全隔离，使得冷却介质很少地发生那种重复吸热、热回流串扰的情况，从而可以使各发光二极管获得差不多的冷却效果，这种结构有利于制造大型、大功率的灯芯。
3、由于上述各发光单元上的发光二极管可获得均匀的冷却，不会发生局部位置发光二极管的交通差和寿命短的问题，因此，本技术方案可以使整个灯芯各部均获得较为均匀的发光性能，整体使用寿命也可以得到大大提高。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的主视图。
图2是图1中A-A处的剖视图。
图3是本实用新型实施例二的主视图。
图4是图3中B-B处的剖视图。
上述各图中所标示箭头为气流方向。
具体实施方式
如图1、2所示的本发光二极管灯芯由冷却风机部分和发光体部分组成。
冷却风机的机壳2设有相互独立的进风道和排气道，在进风道的进气口装有一层过滤网1，在进风道内设有鼓风电扇4，在排气道的排气口内装有排气电扇3。
发光体部分由支架5，发光单元7、8和进质管6组成。其中支架5的右端为封闭端，左端为开口端，支架5的侧面是由两个圆柱面形状的部分和两个横截面呈“冂”字形状的部分间隔围成，横截面呈“冂”字形状的部分凸起于圆柱面形状的部分；两个“冂”字形状的部分凸起的外侧面上各装有一片发光单元7，两个圆柱面形状的部分各装有一片发光单元8，发光单元7和发光单元8均由多颗小功率的发光二极管密集排列而成，各颗发光二极管的电极连接可按现有公知技术根据电压和发光二极管的性能进行串联，或并联，或串并联组合连接，也可以根据需要在每颗发光二极管上先串联接上限流电阻再进行串联，或并联，或串并联组合连接。在支架5内装有进质管6，进质管6是横截面呈圆形的圆筒，它的右端封闭并与支架5固定连接，它的左端开口并与支架5左端平齐，进质管6在正对发光单元8的地方分布有许多出口，这些出口在工作时向发光单元8的底面均匀喷射冷却气体；进质管6外侧面对应于支架5侧面凸起的部分设有三排出口管，这些出口管在工作时向发光单元7的底面均匀喷射冷却气体。发光单元7与发光单元8交接的部位，即进质管6外侧面的出口管部位构成了供冷却气体排出的出质通道。
本实施例的发光二极管灯芯在工作时，冷却风机机壳2的供风口与进质管6的左端开口密封接通，支架5左端开口与冷却风机机壳2上的排气道入口密封连通，使出质通道通过机壳2上的排气道与支架5的外部连通，启动鼓风电扇4和排气电扇3，可以让经过过滤了的空气从进质管6的开口端进入，并从出质通道被吸排出支架5外。
如图3、4所示的本发光二极管灯芯由冷却风机部分和发光体部分组成。
冷却风机的机壳12设有相互独立的进风道和排气道，在进风道的进气口装有一层过滤网11，在进风道内设有鼓风电扇14，在排气道的排气口内装有排气电扇13。
发光体部分由支架15，发光单元17、18和进质管16组成。其中支架15的右端为封闭端，左端为开口端，支架15的侧面是正四菱柱面，其上下侧面上各装有一片发光单元7，前后侧面各装有一片发光单元8，发光单元7和发光单元8均由多颗小功率的发光二极管密集排列而成，各颗发光二极管的电极连接可按现有公知技术根据电压和发光二极管的性能进行串联，或并联，或串并联组合连接，也可以根据需要在每颗发光二极管上先串联接上限流电阻再进行串联，或并联，或串并联组合连接。在支架15内装有进质管16，进质管16是横截面呈正方形的正四菱柱面，它的右端封闭并与支架15固定连接，它的左端开口并与支架15左端平齐，进质管16在正对发光单元17和发光单元18的地方分布有许多出口，这些出口在工作时向发光单元17和发光单元18的底面均匀喷射冷却气体。发光单元17与发光单元18交接的部位，即支架15的角部构成了供冷却气体排出的出质通道。
本实施例的发光二极管灯芯在工作时，冷却风机机壳12的供风口与进质管16的左端开口密封接通，支架15左端开口与冷却风机机壳12上的排气道入口密封连通，使出质通道通过机壳12上的排气道与支架15的外部连通，启动鼓风电扇14和排气电扇13，可以让经过过滤了的空气从进质管16的开口端进入，并从出质通道被吸排出支架15外。
Claims (6)
- 【权利要求1】一种发光二极管灯芯，具有由多颗发光二极管密集排列成片的发光单元和固定这些发光单元的一端封闭的筒形的支架，其特征在于：所述支架内设有一个供冷却介质进入的进质管，该进质管对应于所述支架封闭端的一端封闭，该进质管对应于所述发光单元的位置分布有多个供冷却介质的排出的出口；所述发光单元有多片，在相邻的所述发光单元之间，在所述支架以内，所述进质管之外的位置形成有通向所述支架开口的供冷却介质排出的出质通道。
- 【权利要求2】根据权利要求1所述的发光二极管灯芯，其特征在于：所述支架和所述进质管的横截面都呈矩形，所述发光单元有4片，它们分别装在支架的4个侧面上；在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通，所述出质通道与所述支架外部连通。
- 【权利要求3】根据权利要求1所述的发光二极管灯芯，其特征在于：所述支架和所述进质管的横截面呈矩形，所述发光单元有4片，它们分别装在支架的4个侧面上；在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通，在该冷却风机上设有与所述出质通道和所述支架外部连通的排气道，在该排气道内设有排气电扇。
- 【权利要求4】根据权利要求1所述的发光二极管灯芯，其特征在于：所述支架的侧面是由两个圆柱面形状的部分和两个横截面呈“冂”字形状的部分间隔围成，所述横截面呈“冂”字形状的部分凸起于所述圆柱面形状的部分；所述两个“冂”字形状的部分凸起的外侧面以及两个所述圆柱面形状的部分各装有一片所述发光单元；所述进质管的横截面呈圆形，该进质管外侧面对应于所述支架侧面凸起的部分设有多根出口管；在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通，所述出质通道与所述支架外部连通。
- 【权利要求5】根据权利要求1所述的发光二极管灯芯，其特征在于：所述支架的侧面是由两个圆柱面形状的部分和两个横截面呈“冂”字形状的部分间隔围成，所述横截面呈“冂”字形状的部分凸起于所述圆柱面形状的部分；所述两个“冂”字形状的部分凸起的外侧面以及两个所述圆柱面形状的部分各装有一片所述发光单元；所述进质管的横截面呈圆形，该进质管外侧面对应于所述支架侧面凸起的部分设有多根出口管；在所述支架的开口端连接有冷却风机，该冷却风机的供风口与所述进质管接通，在该冷却风机上设有与所述出质通道和所述支架外部连通的排气道，在该排气道内设有排气电扇。
- 【权利要求6】根据权利要求2、3、4或5所述的发光二极管灯芯，其特征在于：所述冷却风机的进风口装有空气过滤材料层。
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