CN202228949U - 直管型led灯泡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摒弃了现有LED灯泡散热结构，能很好解决瓶颈制约等上述现有技术不足的，具有行业划时代意义的新型直管型LED灯泡，其主要包括有外壳、电源电路组件、至少一条的LED发光组件、导热直管，其中所述的电源电路组件包括电源和连接其上的环氧玻纤PCB线路板，其特征在于：所述的至少一条的LED发光组件由多个LED发光元件层次排布的焊接在环氧玻纤PCB线路板上组成；所述的导热直管上端设有经过二次光学设计的端盖；所述的至少一条的LED发光组件设于所述的导热直管与环氧玻纤PCB线路板之间的空间填充有导热粘接胶；所述的电源电路组件设于所述外壳中并与所述至少一条的LED发光组件实现电路连接，形成完整的发光电路。

Description

直管型LED灯泡

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种直管型的LED灯泡。 

背景技术

随着LED照明技术的不断发展和人类节能减排需求的日趋迫切，LED照明光源由于其安全、节能、环保、体积小、使用寿命长等诸多优点，是理想的替代白炽灯等高能耗光源的绿色光源。 

目前现有的LED灯泡中主要有两种典型的制造技术，分别是，如图1所示的“LED球泡灯”和如图2所示的“玉米型LED灯泡”。 

图1所示的“LED灯泡”的主要特点为：LED元件通常采用功率型的LED元件；该LED元件平面焊接在铝基线路板上；金属铝外壳2的作用即是散热器又是球泡灯的外壳；金属铝外壳2与铝基线路板组合成导热通道，从而构成了该灯的散热体系。由于图1中LED灯泡的外型上灯罩1和金属铝外壳2的构造近似“传统白炽灯”故而通常称为“LED球泡灯”。 

图2“玉米型LED灯泡”的主要特点为：LED元件通常采用小功率LED元件4；诸多小功率LED元件4焊接在立体柱面3上，配上其塑料外壳5，其形体象“玉米”，故而称为“玉米型LED灯泡”。由于“玉米型LED灯泡”的单颗LED元件通常采用小功率LED元件4，而单颗的小功率LED元件4的最大功率只有0·064W/颗，因此“玉米型LED灯泡”通常用于制造功率不大的LED灯泡，故该LED灯泡的散热体系没有特别的设计。 

图1“LED球泡灯”与图2“玉米型LED灯泡”代表了当今LED灯泡制造的主流技术，但这两种LED灯均存在比较典型的技术问题： 

其一，图1“LED球泡灯”内LED元件平面分布在铝基线路板上的特点，决定了该结构不能满足制造更大功率的LED灯泡之需要。 

这是由于，图1结构的LED球泡灯内LED元件平面分布在铝基线路板上，这样的结构限制LED灯泡功率进一步提升的空间。其原因是：LED灯泡功率增加，LED元件的功率越大；LED元件功率越大，则LED数量越多；LED数量越多，则铝基线路板的直径越大；铝基线路板直径增大，则LED灯泡的体积也会随着增大。因此图1结构的LED球泡灯不但限制了LED灯泡功率的提升空间；还会因为功率的小幅度提升，而大幅度增加铝材料的用量来满足LED球泡灯散热的需要；如此更会带来另外一个弊端就是成本的增加。 

同样的图2结构使用的是小功率LED元件4的组合发光，由于该结构使用的单颗LED的功率非常小，要增加该灯泡的功率，就必须大量增加LED元件的数量，这样体积的增幅会更大，由于玉米型LED结构本来就存在散热体系不完整的缺陷，这个缺陷的存在实际上就限制了该灯功率的适应范围。事实上从近年LED灯泡发展趋势来看，图2结构的玉米型LED灯泡逐渐从主流技术上退出。 

其二，不能满足《照明设计手册》中“照明质量”要求之“适当的照度水平”(照度及照度均匀度)、“舒适的亮度分布”以及“没有眩光的干扰”的要求。(参见《照明设计手册》P11“照明标准”北京照明学会照明设计专业委员会1998年9月第一版) 

这主要是由于图1、图2结构的LED灯泡，均采用了用诸多定向发光的LED元件组合后模拟成360度空间发光的效果。如：图1结构LED元件平面分布在 铝基线路板上，定向发光的LED元件将光线通过灯罩照射出去，由于LED元件的定向发光的特性，无法避免光束的照度过于强烈，因而它不能满足照明质量之“照度均匀度”、“舒适的亮度分布”，而图2结构定向发光的LED元件空间分布在立体柱面3上，这样的分布还会带来非常严重的“眩光干扰”。 

其三，经济性较差和不利于低碳、节能、环保的发展趋势，图1结构大量使用金属铝材，使用金属铝材的部位有铝基线路板、金属铝外壳，且它的灯泡功率受外形体积制约这就需要和金属用量成正比来满足它的功率提升，显然它与民用照明市场的紧凑型、小体积、低成本的要求是不相适应的，更不利资源的优化配置，不利于低碳、节能、环保的发展趋势。 

综上所述，具有半导体发光、定向发光、组合(或模块或集成)发光、半导体芯片结温低(MAX125度)而需要散热体系等特征的LED灯泡，在现有技术中至少还存在：1、不能很好的解决主要由散热造成的功率和体积及材料成本的瓶颈制约关系；2、不能很好满足《照明设计手册》中对“照明质量”要求的“适当的照度水平”(照度及照度均匀度)、“舒适的亮度分布”以及“没有眩光的干扰”的要求；3、它的经济性还不能满足市场的要求，不利于低碳、节能、环保的发展趋势等缺点和不足。 

发明内容

本实用新型的目的是旨在提供一种摒弃了现有LED灯泡散热结构，能很好解决瓶颈制约等上述现有技术不足的，具有行业划时代意义的新型LED灯泡。 

本实用新型的技术方案是：直管型LED灯泡，包括有外壳、电源电路组件、至少一条的LED发光组件、导热直管，其中所述的电源电路组件包括电源和连接其上的环氧玻纤PCB线路板，其特征在于：所述的至少一条的LED发光组件由多 个LED发光元件层次排布的焊接在环氧玻纤PCB线路板上组成；所述的导热直管上端设有经过二次光学设计的端盖；所述的至少一条的LED发光组件设于所述的导热直管与环氧玻纤PCB线路板之间的空间填充有导热粘接胶；所述的电源电路组件设于所述外壳中并与所述至少一条的LED发光组件实现电路连接，形成完整的发光电路。 

依照本实用新型较佳实施例所描述的，本实用新型进一步技术特征在于：所述的LED发光元件为360度发光LED元件，可以更好的满足发射出空间优质光的要求，(本申请人200520064262.0和200510034678.2号专利所公开的均为能满足上述需求真正实现360度优质发光的LED发光元件)。 

依照本实用新型较佳实施例所描述的，本实用新型进一步技术特征在于：所述的PCB线路板为环氧玻纤PCB线路板，这样做可以很好的实现散热的同时大大减少了对金属的依赖。 

依照本实用新型较佳实施例所描述的，本实用新型进一步技术特征在于：所述的导热直管为透明或磨砂处理的玻璃导热直管，就目前而言其散热效果优秀，优于不良导热塑料材料类制成的直管。 

本实用新型的进一步特征还在于：所述的导热直管和其顶端设有的端盖也可以为一体成型的结构。 

本实用新型的进一步特征还在于：在不考虑防水防尘等级的前提下，还可以在所述端盖上设有通风孔、环氧玻纤PCB线路板上设有通孔且与导热直管贯通、外壳为有散热口的散热外壳。采用这种贯通的结构可以利用烟囱效应进行辅助散热，实现更好的散热效果。 

本实用新型解决散热及实现空间优质发光为题的原理是：LED直管型灯泡 工作时，一、LED发光组件产生的热量通过导热粘胶传导至导热直管上，导热直管与空气实施对流散热，同时导热直管本身还能通过热辐射方式进行散热。在利用了贯通结构利用烟囱效应进行辅助散热时，由于端盖上设有通风孔，直管底部设有通孔，该通孔又与有散热口的散热外壳相连形成一条贯穿的通道，因此在直管内可以形成强烈的对流将热量排出；二、在解决发光问题上，本实用新型除了优选使用360度空间发光的LED发光元件外，端盖还是经过二次光学设计的，这是由于直管内LED发光组件上安装的LED发光元件无论是采用大角度的LED发光元件还是360度空间发光LED元件，均会在直管的一端射出一束直射光束，本实用新型对端盖的二次光学设计的目的，就是将这束直射光束改变成散射光束，要达到这样的效果，在端盖上进行二次光学设计的具体处理方法很多，简单举例如：可在端盖零部件外表面涂覆散射材料；可在端盖材料里添加具有散射作用的散射剂使之变成磨砂状态；可在端盖的表面或者内表面上，制造出具有细小网状结构或者矩阵结构的凸点，使通过该结构的直射光改变方向变成散射光等等。 

对比现有技术，本实用新型专利直管型LED灯泡的有益效果有： 

第一、由于利用直管自身进行散热，没有了传统的专门金属散热器件，既减少了体积和重量又节约了宝贵的资源。 

第二、由于优选采用了360度空间发光的LED元件，360度空间实时发光的LED发光元件结合经过第二次光学设计的端盖解决了现有技术存在着照明质量方面的不足。 

第三、由于LED元件的空间垂直层次排布，使得LED灯泡的整体体积减小、结构更紧凑。 

第四、本实用新型还可将直管结构的特征与烟囱效应有机结合，能使使直管内产生强制对流气流对LED元件、环氧玻纤PCB线路板以及直管内表面进行强制对流散热，使散热效果更好。 

第五、本实用新型的技术方案决定了，其绝大部分元件均可采用廉价的玻璃或塑料制造，因此可以大大降低灯泡的成本。 

第六、利用本实用新型技术方案的结构决定了直管型LED灯泡功率扩展途径的办法可以很方便和多样，其一，只需增加LED发光组件的条数来实现；其二，可以通过增加直管和LED发光组件的长度来在直管内加入更多的LED发光元件来实现，此外，随着LED发光元件的发展，也可以通过减少LED发光元件的颗数，进而缩短LED发光组件和其外直管的长度来实现体积更小更紧凑。 

本实用新型的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 

附图说明

图1是现有技术“LED球泡灯”示意图； 

图2是现有技术“玉米型LED灯泡”示意图； 

图3是本实用新型专利一较佳实施例结构示意图； 

图4是本实用新型专利一较佳实施例中端盖俯视图； 

图5是本实用新型专利一较佳实施例局部剖视示意图； 

图6是在本实用新型基础上同时利用了烟囱效应结构的示意图； 

图7是在本实用新型基础上同时利用了烟囱效应时的端盖俯视图； 

图8是本实用新型专利单元组件在直管内为期30天24小时不间断供电时光衰图。 

图中表述1、灯罩 2、金属铝外壳 3、立体柱面 4、小功率LED 5、塑料外壳 6、端盖 7、360空间发光LED元件 8、导热粘胶 9、环氧玻纤PCB线路板 10、装饰件 11、外壳 12、螺口 13、导热直管 14、PCB线路板 15、导线 16、带散热口的外壳 17、通风口 18、通孔 19、电源隔板 20、电源 

具体实施方式

参见图3至图5，图中为本实用新型一较佳实施例，如图所示，本实用新型一较佳实施例中采用的LED发光元件为360度空间发光LED元件7，以及采用的端盖6为经过二次光学设计的端盖6，可以使通过端盖6的光束改变成散射光，采用上述方案使得本实用新型专利发出的光能够满足照明质量的要求；在本实用新型一较佳实施例中，直管型LED灯泡采用两个导热直管13的结构，每个导热直管13内安装有LED发光组件，该LED发光组件上的360度空间发光LED元件7垂直层次排布于环氧玻纤PCB线路板9上，该环氧玻纤PCB线路板9焊接面与导热直管13之间形成空间内填满有导热粘胶8。 

具体装配时，以图中这一较佳实施例为例，外壳11上装有螺口12，其内装有电源电路组件，其中的电源20输出端电源导线15穿过电源隔板19上的小孔，导线15待焊接，360空间发光LED元件7焊接在环氧玻纤PCB线路板9上构成LED发光组件，LED发光组件用导热粘胶8粘接在导热直管13内，再将端盖6装配并固定在导热直管13的一端，构成直管型LED发光组件部件，端盖6是经过二次光学设计并具有散射光束的作用，将直管型LED发光部件焊接并固定在PCB线路板14上，在本较佳实施例中采用的PCB线路板14为环氧玻纤PCB线路板9，直管型LED发光部件与PCB线路板14构成电子电路。然后再 将导线15焊接在PCB线路板14上，从而构成完整的电子电路。完成上述工作后，再将PCB线路板14安装并固定在外壳11上。将装饰件10穿过导热直管13，安装并固定在塑料外壳11上。如此就完成了本发明专利的安装及装配工作。 

另请参见图6和7，图中是在本实用新型基础上同时利用烟囱效应结构的示意图及其端盖示的意图。如图所示，它与较佳实施例的不同之处在于，所述端盖6上设有通风口17、PCB线路板上设有通孔18且与导热直管13连通、外壳11为带散热口的外壳16，采用这种贯通的结构可以利用烟囱效应进行辅助散热，在不考虑防水防尘等级的前提能实现更好的散热效果。 

图8是本专利较佳实施例在为期66天(共1584小时)24小时不间断供电时的光衰减图。如图所示，在环境温度25～30度条件下没有产生光衰。纵观66天1584小时的实验数据可以看出，实验环境温度低时，光通量值有上升、下降现象，而在环境温度升高时也出现了相似的现象。从图8中几个峰值点来看，第17天即3月21日录得最大光通量值182.7ml(环境温度25度)；第54天即4月26日录得最小光通量值147.6ml(环境温度28度)；但在第56天即4月30日又录得次高光通量值178.4lm(环境温度25度)。我们判定这样的现象为光通量变化而非光衰减现象。我们再从图8总体光衰减走势来看，以及从起始流明值来计算光衰减值(初始流明值170.6lm，66天结束时的流明值173.4lm)光衰减百分比为-0.59％。 

通过上面的数据，客观的反映出了本实用新型的优良性能，由此足以说明本实用新型的结构是可靠的，技术方案是完全可行的。 

上述具体实施例及其附图，清楚的展现了本专利的技术方案，但很显然，上述实施例仅供说明本实用新型之用而并非对本实用新型的限制，譬如：在LED 元件的选用上，采用大角度LED元件来替代本专利较佳实施例中的可360空间发光的LED元件，或者配合直管处于磨砂状态条件下使用来近似达到本专利较佳实施例的效果等；又或者对本专利技术方案中的直管造型上进行改变，以及其他元器件上进行的非创造性的改变等等，都依然逃不脱本专利的保护范畴。 

Claims (5)

1.直管型LED灯泡包括外壳、电源电路组件、至少一条的LED发光组件、导热直管，其中所述的电源电路组件包括电源和连接其上的PCB线路板，其特征在于：所述的至少一条的LED发光组件由多个LED发光元件层次排布的焊接在环氧玻纤PCB线路板上组成；所述的导热直管上端设有经过二次光学设计的端盖；所述的至少一条的LED发光组件设于所述的导热直管与环氧玻纤PCB线路板之间的空间填充满导热粘胶；所述的电源电路组件设于所述外壳中并与所述至少一条的LED发光组件电路连接，形成完整的发光电路。

2.根据权利要求1所述的直管型LED灯泡，其特征在于：所述的LED发光元件为360度发光LED元件。

3.根据权利要求1所述的直管型LED灯泡，其特征在于：所述的导热直管为透明或磨砂处理的玻璃导热直管。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的直管型LED灯泡，其特征在于：所述的导热直管和端盖为一体成型的结构。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的直管型LED灯泡，其特征在于：所述的端盖上设有通风口、PCB线路板上设有通孔、外壳为带散热口的外壳，使上下贯通。 

Images