CN202501272U - 一种发光二极管灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发光二极管灯具，所述灯具的LED基板和LED光源密封于所述内密封罩内表面与基板座顶部构成的第一密封空腔内，散热液填充在由外配光罩的内表面、基板座的外表面和内密封罩的外表面形成第二密封空腔内，所述内密封罩、外配光罩或散热液具有荧光粉。这样LED光源的PN结激发发光产生的热量通过与LED基板紧密连接的基板座迅速传至散热液，PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光产生的热量直接传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩，达到散热效果。本实用新型的LED灯具工作时产生的热量通过两个途径散出，改善了散热效果，有利于延长LED灯具的寿命。

Description

一种发光二极管灯具

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管灯具，具体涉及一种液冷的发光二极管灯具。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种可以直接把电转化为可见光的半导体器件。LED灯具具有节能、环保的优势，在灯具产业的发展已成为主要趋势。但LED工作温度的高低直接影响到LED的寿命，温度越低，寿命越长，这使得LED灯具的散热设计十分重要。以照明方面应用的白光LED灯具为例，LED灯具工作时产生的热量主要来自两个方面：PN结激发蓝光时产生的热量；蓝光通过荧光粉转化成白光产生的热量。

现有技术的LED条形灯具结构图如图1所示，该灯具主要包括电连接器(图中未示出)、LED光源1、LED基板2、配光罩3、驱动器4、中空内胆5、空腔6和灯座(图中未示出)。所述电连接器设置于LED条形灯具的两端，外部与市电进行连接，内部与驱动器4的输入端相连；所述中空内胆5的外侧和配光罩3的内侧形成的空腔6内充满高散热性能的散热液，所述驱动器4设置于中空内胆5的空腔内，所述LED光源1设置于LED基板2上，所述LED光源1和LED基板2设置于所述配光罩3内，浸泡在所述的散热液中。为了将LED光源产生的蓝光转变为需要的白色光，需要在LED光源上设置将蓝光转变为白光的荧光粉。在LED光源上设置荧光粉的光源结构参见图2，LED光源的PN结10通过焊接引脚11连接在LED基板上，PN结10被荧光粉13覆盖，在荧光粉外面覆盖有硅胶14。所述荧光粉将PN结发出的蓝光转变为白光。LED光源发光产生的热量和荧光粉13发光产生的热量通过设置在PN结10下方的散热焊盘12传导至LED基板上，空腔6内的高散热性能的散热液(例如，水、传热油、去离子水或乙二醇溶液等)将LED基板2上的热量散去。

但是，现有技术的LED条形灯具中，所述LED基板直接浸泡在散热液中，LED灯具中LED光源1发出蓝光时产生的热量和蓝光转化成白光产生的热量主要通过LED基板传递到散热液散去，散热途径单一，散热效果不理想。

另外，由于散热液一般具有一定的腐蚀性，使得浸泡在散热液中的LED基板和LED基板上的芯片容易受到腐蚀，影响LED灯具的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种发光二极管灯具，能够更好地解决LED灯具的散热问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种发光二极管灯具，包括：LED基板、LED光源、基板座、外配光罩、内密封罩，其中，

所述LED基板设置在所述基板座顶部，所述LED光源设置在所述LED基板上；

所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板和LED光源密封于所述第一密封空腔内；

所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液；

所述内密封罩、外配光罩或散热液具有荧光粉。

优选地，所述内密封罩或外配光罩的表面喷涂有荧光粉。

优选地，所述荧光粉均匀分布在所述内密封罩或外配光罩的材料中。

优选地，所述荧光粉均匀分散在所述散热液中。

优选地，所述灯具还包括第三空腔，灯头连接件和灯座，其中

所述灯头连接件和灯座相连；

所述基板座与所述灯头连接件螺纹连接，所述基板座外底面、灯头连接件、灯座构成第三空腔。

优选地，所述第三空腔中包括所述LED光源的驱动器。

优选地，所述外配光罩具有荧光粉，所述内密封罩为一配光透镜。

优选地，所述LED基板与基板座之间设置导热介质。

其中，所述导热介质为导热板或导热涂层。

优选地，所述第二空腔内存在气泡。

与现有技术相比，本实用新型的LED灯具有下列优点：

本实用新型的LED灯具中，所述LED基板密封于所述内密封罩内表面与基板座顶部构成的第一密封空腔内，所述散热液填充在由外配光罩的内表面、基板座的外表面和内密封罩的外表面形成第二密封空腔内，所述内密封罩、外配光罩或散热液具有荧光粉。这样设置在内密封罩、外配光罩或散热液的荧光材料与LED光源分开设置，LED光源的PN结激发发光产生的热量通过与LED基板紧密连接的基板座迅速传至散热液，荧光粉发光产生的热量直接传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩，达到散热效果。本实用新型的LED灯具工作时产生的热量通过两个途径散出，改善了散热效果，有利于延长LED灯具的寿命。

另外，LED基板和LED基板上的芯片与散热液位于不同的密封空腔内，因此在对散热液进行选择时，不必再考虑散热液的腐蚀问题，只需选择散热性能较好的液体作为散热液，所述散热液的选择度较高。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为现有技术的中条形LED灯具的结构示意图；

图2为现有技术的LED光源上设置荧光粉的光源结构示意图

图3为本实用新型实施例一的球泡形LED灯具的爆炸视图；

图4为本实用新型实施例一的球泡形LED灯具的剖视示意图；

图5和图6为本实用新型实施例一的球泡形LED灯具存在气泡时的剖视示意图；

图7为本实用新型实施例二的火焰形LED灯具的剖视示意图；

图8为本实用新型实施例中半球形LED灯具的剖视示意图；

图9为本实用新型实施例三的条形LED灯具截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。

正如背景技术所述，LED条形灯具工作时产生的热量来自两个方面：LED光源PN结激发发光时产生的热量；PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光产生的热量。可以称PN结激发发光为第一发光过程，PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光为第二发光过程，两个发光过程均会产生大量的热量。现有LED条形灯具采用将LED基板和包覆含有荧光粉与硅胶的LED光源都浸泡在散热液中的方式来散出热量，该LED灯具的散热技术中，散热途径单一，散热效果不理想。另外，腐蚀性的散热液可能会腐蚀LED基板和LED基板上的芯片，会影响LED灯具的寿命。为了改善LED灯具的散热问题，本实用新型提供了一种发光二极管灯具，其技术方案为：将LED光源和LED基板密封在空腔内，将LED灯具发光的第一发光过程产生的热量通过基板座传递到散热液中，第二发光过程在包括荧光材料的内密封罩、外配光罩或散热液进行，产生的热量直接传递到散热液。这样，本实用新型的发光二极管灯具的热量通过两种途径传递至散热液，有利于LED灯具的散热。

具体的，本实用新型发光二极管灯具包括：LED基板、设置在LED基板上的LED光源、基板座、外配光罩、内密封罩，其中，

所述LED基板设置在所述基板座顶部，所述LED光源设置在LED基板上；

所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板光源密封于所述第一密封空腔内；

所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液；

所述内密封罩、外配光罩或散热液具有荧光粉。

本实用新型的发光二极管灯具，采用了Remote phosphor技术，将设置在内密封罩、外配光罩或散热液的荧光材料与LED光源分开设置，使LED光源发光产生的热量通过基板座传导到散热液来散热，荧光材料发光产生的热量通过散热液散热，有利于LED灯具的散热。

另外，所述LED基板和LED光源密封于所述内密封罩内表面与基板座顶部构成的第一密封空腔内，而所述散热液填充在由外配光罩的内表面、基板座的外表面和内密封罩的外表面形成第二密封空腔内，这样将LED基板和LED基板上的芯片与所述散热液设置在不同的密封空腔内，防止了散热液对LED基板和LED基板上的芯片的腐蚀。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以球泡形LED灯具为例，结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案进行详细地描述。

实施例一：

参照图3和图4，分别为本实用新型实施例一的球泡形LED灯具的爆炸视图和剖视示意图。

结合图3和图4所示，本实用新型实施例一的球泡形LED灯具包括：LED光源20、LED基板21、基板座22、外配光罩23、内密封罩24、灯头连接件25、灯头26和驱动器27。内密封罩24的外表面喷涂有荧光粉，内密封罩24为半球形，外配光罩23为球泡形。

LED基板21设置在基本座22上，LED光源20固定在LED基板21上。

喷涂荧光粉的内密封罩24设置在基板座22的顶部，所述内密封罩24的内表面与基板座22的顶部构成第一密封空腔201，LED基板21和LED光源20密封于所述的第一密封空腔201内，采用铆接、焊接或粘贴的方式紧贴于基板座22的顶部。

外配光罩23设置在基板座22的外侧，所述外配光罩23的内表面、基板座22的外表面和内密封罩24的外表面形成第二密封空腔202，所述第二密封空腔202内充满具有高散热性的散热液。

所述灯头连接件25和灯座26相连，所述基板座22与所述灯头连接件25螺纹连接；所述基板座22内表面、灯头连接件25、灯座26构成第三空腔203，所述驱动器27置于所述第三空腔203内。

需要说明的是，所述驱动器27用于驱动LED光源20发光，在本实用新型的其它实施例中，采用市电可以驱动的LED光源20，LED灯具可以不包括驱动器27。另外，本实施例的LED灯具中，内密封罩24的外表面不喷涂荧光粉，而在内密封罩24的内表面喷涂荧光粉，例如内密封罩24采用塑料或玻璃，在内密封罩的内表面喷涂将蓝光转化为白光的荧光粉。

本实用新型实施例中，采用Remote phosphor技术，内密封罩24的表面喷涂有荧光粉，所述球泡形LED灯具的LED基板21密封于所述内密封罩24内表面与基板座22顶部构成的第一密封空腔201内，而所述散热液填充在由外配光罩23的内表面、基板座22的外表面和内密封罩24的外表面形成第二密封空腔202内。本实用新型实施例中，基板座22有良好的导热性。这样，第一发光过程PN结激发发光产生的热量通过与LED基板21紧密连接的基板座22迅速传至所述散热液，第二发光过程PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光产生的热量直接传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩23，达到散热效果。本实施例的球泡形LED灯具工作时产生的热量通过两个途径散出，改善了散热效果，有利于延长球泡形LED灯具的寿命。

另外，本实用新型实施例中，由于所述LED基板21和LED光源20不再浸泡在所述散热液中，因此在对散热液进行选择时，不必再考虑散热液会对LED基板21构成腐蚀的问题，只需选择散热性能较好的液体作为散热液，所述散热液的选择度较高。例如，可以选择散热性能好且价格比较低廉的水作为散热液，既易于实现又能很好的实现散热效果。

优选地，LED基板21与基板座22之间可加入导热介质，增强LED基板21与基板座22之间的热传导。所述导热介质可以为导热板，所述导热板位于LED基板21的底部和基板座22的顶部之间。所述导热介质还可以为导热涂层，所述导热涂层涂抹在LED基板21的底部和基板座22的顶部之间。

本实用新型实施例中，所述的内密封罩24与基板座22采用螺纹连接。为了达到更好的密封效果，防止所述散热液渗入进第一密封空腔201内，内密封罩24与基板座22的连接处采用密封胶进行密封。

本实用新型实施例中，散热液为无色透明液体。当LED光源20发光照射到内密封罩24上，内密封罩24的荧光粉将LED光源所发射的光转化为实际需要的光时，光线可以进入并穿过透明的散热液，通过所述散热液的液体配光，使LED灯具发出的光线穿过外配光罩23时更加均匀，提高光效。

优选地，所述内密封罩24可以采用与LED基板21光学上相配合的配光透镜，所述配光透镜可以对光线进行一次配光。光线经过所述配光透镜的一次配光后，再进入所述散热液进行二次配光，这样使穿出外配光罩的光线更加均匀或者光线更加集中。

由于液体具有一定的膨胀系数，所以散热液受热后会发生膨胀。对于所述第二密封空腔202，其内填充满散热液，当所述散热液受热膨胀后可能会导致外配光罩23的破裂。因此，实际应用中，参照图4，在向第二密封空腔202内填充所述散热液的过程中，会在所述第二密封空腔202内保留一定大小的气泡28，为本实用新型实施例一球泡形LED灯具存在气泡28时的剖视图。所述气泡的存在能够使得当所述散热液受热膨胀时，有一定的空间容纳膨胀的液体，有效地防止了外配光罩23的破裂。

但所述气泡28的位置很难固定，如图5所示，气泡28位于第二密封空腔202的顶部。当LED基板21上的LED光源20发光时，光线经过气泡28后射出外配光罩23，会在照射范围内出现光斑。为了防止出现上述问题，参照图6，在所述第二密封空腔202内、所述基板座22与所述外配光罩23连接处的下方增加挡板29，所述挡板29的边缘与基板座22的外表面具有一定距离，该距离使得所述基板座22与所述挡板29构成不密封的狭小区域，将所述气泡28的位置固定在第二密封空腔202的下部。由于所述基板座22与所述外配光罩23连接处的下方不是LED灯具的出光部，没有光线从该处发出，使得气泡28的存在不会产生光斑。

本实用新型LED灯具的形状不局限于球泡形，也可以采用火焰形。

实施例二：

参见图7，为本实施例的火焰形LED灯具的剖视示意图，包括：LED光源30、LED基板、基板座31、外配光罩32、内密封罩33、灯头35、灯头连接件36和驱动器37。内密封罩24为火焰形，外配光罩23为火焰形。内密封罩33具有荧光粉，特别的，荧光粉与塑料或玻璃等材料一起成型，使荧光粉均匀分布在内密封罩的材料中。

LED基板设置在基板座31上，两个LED光源30固定在LED基板上。本实施例中在LED基板上固定两个LED光源，也可以采用一个或更多个LED光源。

具有荧光粉的内密封罩33设置在基板座31的顶部，所述内密封罩33的内表面与基板座31的顶部构成第一密封空腔，固定有LED光源30的LED基板密封于所述的第一密封空腔内，LED基板采用铆接、焊接或粘贴的方式紧贴于基板座31的顶部。

外配光罩32设置在基板座31的外侧，所述外配光罩32的内表面、基板座31的外表面和内密封罩33的外表面形成第二密封空腔34，所述第二密封空腔34内充满具有高散热性的散热液。

灯座35和灯头连接件36相连，所述基板座31与所述灯头连接件36螺纹连接；所述基板座31的外底面、灯座35、灯头连接件36构成第三空腔，所述驱动器37置于所述第三密腔内。

本实施例中，采用remote phosphor技术，内密封罩33的材料包括荧光粉，所述火焰形LED灯具的LED基板密封于所述内密封罩33内表面与基板座31顶部构成的第一密封空腔内，所述散热液填充在由外配光罩32的内表面、基板座31的外表面和内密封罩33的外表面形成第二密封空腔34内。本实用新型实施例中，基板座31有良好的导热性。这样，第一发光过程PN结激发发光产生的热量通过与LED基板紧密连接的基板座31迅速传至所述散热液，第二发光过程PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光产生的热量直接传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩23，达到散热效果。本实施例的火焰形LED灯具工作时产生的热量通过两个途径散出，改善了散热效果，有利于延长火焰形LED灯具的寿命。

本实施例中，所述驱动器37用于驱动LED光源30发光，在本实用新型的其他实施例中，采用市电可以驱动的LED光源30，LED灯具可以不包括驱动器37。

优选的，LED基板与基板座31之间还可加入导热介质，增强LED基板与基板座之间的热传导。

优选的，在第二密封空腔34内填充的散热液中，保留一定大小的气泡，防止当所述散热液受热膨胀后导致外配光罩32的破裂。优选的，气泡位于上述第二空腔内的所述基板座31与所述外配光罩32连接处的下方，气泡的存在不会产生光斑。

本实用新型的LED灯具的外配光罩和内密封罩不限于火焰形，也可以为半球形，参见图8，形成半球形LED灯具。

本实用新型的另一实施例中，外配光罩具有荧光粉，内密封罩为不具有荧光粉的透明体。当LED光源发光时，光线可以穿过透明的内密封罩，进入所述散热液，通过所述散热液的液体配光，使LED基板光源发出的光线穿过外配光罩时更加均匀，提高光效。所述内密封罩可以采用与LED基板光学上相配合的配光透镜，所述配光透镜可以对光线进行一次配光。光线经过所述配光透镜的一次配光后，再进入所述散热液进行二次配光，这样使穿出外配光罩的光线更加均匀。

另外，为了适应不同的实用需求，本实用新型的真空液冷LED灯具的形状也可以为条形。

实施例三：

参见图9，为本实施例的条形LED灯具截面示意图。该条形LED灯具主要包括：LED光源60、LED基板61、基板座62、外配光罩63、内密封罩64和驱动器65。内密封罩64可以为半圆筒状，外配光罩23可以为圆筒状。

LED基板61设置在基本座62上，一个或多个LED光源60焊接在所述LED基板61上。

内密封罩64设置在基板座62的顶部，所述内密封罩64的内表面与基板座62的顶部构成第一密封空腔601，所述LED基板61密封于所述的第一密封空腔601内，紧贴于基板座62的顶部。

外配光罩63设置在基板座62的外侧，所述外配光罩63的内表面、基板座62的外表面和内密封罩64外表面形成第二密封空腔602，所述第二密封空腔602内充满具有高散热性的散热液；所述散热液中具有荧光粉，所述荧光粉均匀分散在所述散热液中；所述驱动器65位于所述基板座62内表面构成的第三密封空腔603内。

本实用新型实施例中，所述LED基板61紧贴在基板座62顶部，具体可采用铆接、焊接、粘贴方式。优选地，LED基板61与基板座62之间可加入导热介质，增强LED基板61与基板座62之间的热传导。具体的，导热介质可为导热板或导热涂层。

为了防止所述散热液受热膨胀导致外配光罩破裂，在本实施例所述条形LED灯具的第二密封空腔602内也会保留一定大小的气泡。但是当所述气泡的位置不受限定时，可能会在照射范围内产生光斑。为了气泡不影响LED灯具的照明效果，可以将气泡固定在上述基板座62的下部。参照图8，在所述第二密封空腔602内、所述基板座62与所述内密封罩64连接处的下方增加挡板67，所述挡板67与所述基板座62构成不密封的狭小区域，将气泡66的位置固定在第二密封空腔602的下部，使得所述气泡66被约束在所述狭小区域内。由于所述基板座62与所述内密封罩64连接处的下方不是LED灯具的出光部，没有光线从该处发出，使得所述气泡66的存在不会产生光斑。

本实施例中，散热液中具有荧光粉，所述长条形LED灯具的LED基板密封于所述内密封罩64内表面与基板座62顶部构成的第一密封空腔601内，所述散热液填充在由外配光罩63的内表面、基板座62的外表面和内密封罩64的外表面形成第二密封空腔602内。本实用新型实施例中，基板座62有良好的导热性。这样，第一发光过程PN结激发发光产生的热量通过与LED基板紧密连接的基板座31迅速传至所述散热液，第二发光过程PN结激发发生的光通过荧光粉转化成需要的光产生的热量直接传至所述散热液，再通过所述散热液的对流，将热量传至外配光罩23，达到散热效果。本实施例的条形LED灯具工作时产生的热量通过两个途径散出，改善了散热效果，有利于延长火焰形LED灯具的寿命。

另外，本实施例中，所述条形LED灯具的LED基板61密封于所述第一密封空腔601内，所述散热液填充在所述第二密封空腔602内，这样LED基板61和所述散热液达到隔离的效果，使得LED基板61不再浸泡在所述散热液中，由此防止了散热液对LED基板61的腐蚀，同时防止了散热液渗透进LED基板61上的芯片中。因此，在对散热液进行选择时，只需选择散热性能较好的液体作为散热液，不用再考虑该液体的腐蚀性的高低，所述散热液的选择度较高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管灯具，其特征在于，包括：LED基板、LED光源、基板座、外配光罩、内密封罩，其中，

所述LED基板设置在所述基板座顶部，所述LED光源设置在所述LED基板上；

所述内密封罩设置在所述基板座的顶部，所述内密封罩的内表面与所述基板座的顶部构成第一密封空腔，所述LED基板和LED光源密封于所述第一密封空腔内；

所述外配光罩设置在所述基板座的外侧，所述外配光罩的内表面、所述基板座的外表面和所述内密封罩的外表面形成第二密封空腔，所述第二密封空腔内充满散热液；

所述内密封罩、外配光罩或散热液具有荧光粉。

2.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述内密封罩或外配光罩的表面喷涂有荧光粉。

3.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述荧光粉均匀分布在所述内密封罩或外配光罩的材料中。

4.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述荧光粉均匀分散在所述散热液中。

5.根据权利要求1至4任一项所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述灯具还包括第三空腔，灯头连接件和灯座，其中

所述灯头连接件和灯座相连；

所述基板座与所述灯头连接件螺纹连接，所述基板座外底面、灯头连接件、灯座构成第三空腔。

6.根据权利要求5所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述第三空腔中包括所述LED光源的驱动器。

7.根据权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述外配光罩具有荧光粉，所述内密封罩为一配光透镜。

8.根据权利要求1至4任一项所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述LED基板与基板座之间设置导热介质。

9.根据权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述导热介质为导热板或导热涂层。

10.根据权利要求1至4任一项所述的发光二极管灯具，其特征在于，所述第二空腔内存在气泡。

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