CN203249216U - Led灯泡的气体热对流散热结构 - Google Patents

Led灯泡的气体热对流散热结构 Download PDF

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沈尚德
徐超
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Abstract

本实用新型涉及LED灯泡的气体热对流散热结构,包括散热器、绝缘连接套、防阴影套、灯罩、灯罩顶盖;所述散热器内设有空腔和散热片、并形成多条使空气流通的通道;LED灯板安装在散热器腔体的外壁上,在散热器与绝缘连接套、散热器与灯罩、灯罩与灯罩顶盖、灯罩顶盖与防阴影套之间设有空腔流通的间隙;本实用新型的有益效果是:在产品散热装置中增加了内部风道结构,使得LED灯泡内部产生特定流向的气流,从而加速了热扩散的过程;有效地提高了产品整体散热效果,并使产品外形保持了普通灯泡的形状,以利于使用LED灯泡替代传统灯泡,实现高效照明产品的普及,在广泛的应用领域节约能耗。

Description

LED灯泡的气体热对流散热结构
技术领域
[0001 ] 本实用新型属于LED灯电子照明领域,尤其涉及LED灯泡的气体热对流散热结构。背景技术
[0002] 在LED照明技术领域中,产品运行时LED灯珠的温度是影响产品使用寿命的最关键因素——即LED灯珠温度偏高,产品使用寿命将缩短;反之则产品使用寿命将在合理范围内得到有效延续。因此,产品的散热性能是LED照明产品最关键的技术环节;在LED灯泡的外表都设有灯罩,以使LED灯的灯光均匀柔和,但灯罩的存在会影响LED灯泡的散热效果;通常LED照明产品是采取自然热扩散的方式进行散热,即将热量传导至产品散热部件外表面,因散热部件与空气间存在温差,使得热量由散热部件缓慢扩散至空气中;对应LED灯泡而言,这种散热方式存在散热效率低,散热效果差的缺陷。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提出一种LED灯泡的气体热对流散热结构的技术方案。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:LED灯泡的气体热对流散热结构,包括LED灯板、散热器和绝缘连接套,LED灯板上安装有照明LED灯珠,LED灯板安装在散热器侧壁上,散热器下端连接绝缘连接套,绝缘连接套连接灯泡安装螺头,散热器上端固定有防阴影套,一个顶盖卡入防阴影套将灯罩固定在LED灯板的外侧;其特征在于,所述散热器是上端开放的筒状结构散热腔体,环绕筒状结构的散热器内壁设有翅片,翅片沿内壁纵向设置形成上下贯通的第一通风道,所述LED灯板环绕筒状结构散热器外侧壁紧贴安装,所述散热器的下端连接有相互套装的外壳和内套,所述外壳的上、下两端敞开,在外壳和内套之间纵向设置有连接筋形成使空气在上下方向流通的第二通风道;所述内套套装在所述绝缘连接套上将散热器连接在绝缘连接套上,散热器下端沿与外壳和内套连接的部位设有通孔,所述通孔将第一通风道和第二通风道连通;所述外壳上端口与灯罩底沿衔接,在所述外壳与灯罩底沿的衔接处设有间隙槽口,间隙槽口形成第二通风道上端口空气进出通道,在第二通风道的底部的外壳与绝缘连接套之间设置有另一间隙槽口,另一间隙槽口形成第二通风道下端口空气进出通道;灯罩上端的中央设有开孔,顶盖通过开孔将灯罩固定在LED灯板的外侧;所述防阴影套的内腔与第一通风道连通;在顶盖和防阴影套之间侧壁上设有通风间隙,所述通风间隙是第一通风道的空气进出通道。
[0005] 更进一步,所述第一通风道为上小下大的锥形筒状结构通风散热腔体,所述第二通道为上大下小的环形通风散热通道。
[0006] 更进一步,所述锥形筒状是横截面为矩形或多边形的多面形锥形筒状。
[0007] 更进一步,所述锥形的锥度是5度至7度。
[0008] 更进一步,所述灯罩包括灯罩下盖和与之相扣的灯罩上盖,所述灯罩下盖的底端设有凸沿,灯罩下盖通过一个灯罩压板压接在所述散热器外壳的顶端,所述灯罩压板通过螺钉固定在散热器的下部的连接筋上;所述灯罩压板套装在所述散热器上部的外壁上,灯罩压板的中部向上凸起使散热器的所述通孔与所述第二通风道连通。
[0009] 更进一步,所述灯罩下盖与灯罩上盖通过超声波熔接,所述灯罩下盖、灯罩上盖和散热器下部外壳构成一个水滴形状的灯泡外形。
[0010] 更进一步,所述散热器还通过卡槽固定在所述绝缘连接套上,所述散热器的材质是ADC12铝合金。
[0011] 更进一步,所述防阴影套是材质为聚碳酸酯的透明套体,所述防阴影套通过卡槽固定在所述散热器的上端。
[0012] 更进一步,所述顶盖通过卡槽固定在所述防阴影套上。
[0013] 更进一步,所述灯罩、顶盖的材质是聚碳酸酯。
[0014] 本实用新型的有益效果是:在产品散热装置中增加了内部风道结构,使得LED灯泡内部产生特定流向的气流,从而加速了热扩散的过程;在保留了产品散热部件外表面自然热扩散功能的基础上,增加了产品散热部件内部空气定向对流散热功能,因此有效地提高了产品整体散热效果,并使产品外形保持了普通灯泡的形状,以利于使用LED灯泡替代传统灯泡,实现高效照明产品的普及,在广泛的应用领域节约能耗。
[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型LED灯泡的气体热对流散热结构示意图;
[0017] 图2是本实用新型LED灯泡的气体热对流散热结构外形视图;
[0018] 图3是本实用新型实际例的内部视图;
[0019] 图4是本实用新型实施例散热器部分结构分解示意图;
[0020] 图5是本实用新型一种使用状态下气流走向示意图;
[0021] 图6是本实用新型另一种使用状态下气流走向示意图。
具体实施方式
[0022] 对于LED灯泡的散热结构的设计要求是:在保持普通灯泡外形和不影响光源照射的基础上实现最佳的散热效果;为了实现上述目的,本实用新型采用如下方案:
[0023] LED灯泡的气体热对流散热结构,如图1至图6所示,包括LED灯板70、散热器14和绝缘连接套20,LED灯板上安装有照明LED灯珠71,LED灯板安装在散热器侧壁上,散热器下端连接绝缘连接套,绝缘连接套连接灯泡安装螺头,散热器上端固定有防阴影套30,一个顶盖50卡入防阴影套将灯罩40固定在LED灯板的外侧;其中,所述散热器是上端开放的筒状结构散热腔体,环绕筒状结构的散热器内壁设有翅片15,翅片沿内壁纵向设置形成上下贯通的第一通风道,所述LED灯板环绕筒状结构散热器外侧壁紧贴安装,它通过安装孔17和螺丝紧贴固定在散热器外侧壁上,所述散热器的下端连接有相互套装的外壳11和内套12形成的底座散热器10,所述外壳的上、下两端敞开,在外壳和内套之间纵向设置有连接筋13形成使空气在上下方向流通的第二通风道;所述内套套装在所述绝缘连接套上将散热器连接在绝缘连接套上,散热器下端沿与外壳和内套连接的部位设有通孔16,所述通孔将第一通风道和第二通风道连通;所述外壳上端口与灯罩底沿衔接,在所述外壳与灯罩底沿的衔接处设有间隙槽口 3,间隙槽口形成第二通风道上端口空气进出通道,在第二通风道的底部的外壳与绝缘连接套之间设置有另一间隙槽口 22,另一间隙槽口形成第二通风道下端口空气进出通道;灯罩上端的中央设有顶盖开孔;所述灯罩顶盖安装在所述防阴影套上,所述防阴影套是材质为聚碳酸酯(PC)的透明套体,防阴影套的内腔与第一通风道连通;在灯罩顶盖和防阴影套之间侧壁上设有通风间隙52,所述通风间隙是第一通风道的空气进出通道,灯罩顶盖的上表面位于灯罩上盖的所述顶盖开孔中。
[0024] 为了增加通风道的通风效果,实施例中,所述第一通风道为上小下大的锥形筒状结构通风散热腔体,所述第二通道为上大下小的环形通风散热通道。两个通风道在大口处相互连通,使得LED灯泡无论是正立使用还是倒立使用,其在上部的通道由于开口总是上小下大,当内部有热量产生时,总有一种拔风的效果,促进了换热,降低了灯罩内的温度,其中一个优选方案是所述锥形的锥度是5度至7度。
[0025] 实施例中,为了便于LED灯板的布局和安装,所述锥形筒状是横截面为矩形或多边形的多面形锥形筒状。
[0026] 实施例中,所述绝缘连接套的外露端头设有灯泡安装螺头21 ;
[0027] 实施例中,为了便于安装,所述灯罩分为灯罩下盖41、灯罩上盖42,所述灯罩下盖安装在散热器下部的上方,所述散热器下部的外壳与灯罩下盖的底沿衔接,在所述散热器下部的外壳与灯罩下盖的底沿的衔接处设有空气流通间隙43,所述灯罩上盖的底沿与灯罩下盖的上沿连接,灯罩上盖上端的中央设有顶盖开孔;
[0028] 所述灯罩顶盖安装在所述防阴影套上,在灯罩顶盖和防阴影套之间设有流通空气的间隙51,灯罩顶盖的上表面位于灯罩上盖的所述顶盖开孔中,在灯罩上盖和灯罩顶盖之间设有流通空气的间隙52。
[0029] 在一个实施例中:
[0030] 所述灯罩下盖的底端设有凸沿44,灯罩下盖通过一个灯罩压板60压接在所述散热器外壳的顶端,所述灯罩压板通过螺钉61固定在散热器的下部的连接筋上;所述灯罩压板套装在所述散热器的外壁上,灯罩压板环绕散热器外侧壁封闭设置、灯罩压板的中部向上凸起,使散热器底部所述通孔与散热器下部的内套和外壳之间(第二通风道)形成连通的空气通道。
[0031] 所述灯罩下盖与灯罩上盖在连接处45通过超声波熔接,所述灯罩下盖、灯罩上盖、灯罩顶盖和散热器下部外壳构成一个水滴形状的灯泡外形。
[0032] 所述散热器内腔是横断面为四边形的四面形上端开放的腔体,在所述四面形腔体上部的外壁上设有卡槽19 ;在绝缘连接套的上端设有卡头23,在散热器与所述绝缘连接套的卡头对应的位置设有卡槽18,散热器通过所述卡槽18与绝缘连接套上端的卡头23连接,所述散热器的材质是ADC12铝合金。
[0033] 所述防阴影套是下端设有四方形凸台的圆筒形结构,在所述四方形凸台的四边上设有卡头31,在所述圆筒的上部的内壁设有一圈卡槽32;所述防阴影套四方形凸台上的卡头31与所述散热器四面形腔体上部的的卡槽19连接。
[0034] 所述灯罩顶盖是下端面设有四只卡脚的圆形盖体,所述灯罩顶盖下端面的四只卡脚与所述防阴影套内壁的一圈卡槽32连接。
[0035] 所述灯罩下盖、灯罩上盖、灯罩顶盖的材质是聚碳酸酯。
[0036] 本实用新型在应用中,LED灯的交流/直流转换等器件安装在绝缘连接套中,LED灯板70安装在散热器的多面形腔体的外壁上,LED灯珠产生的热量直接传导至散热器的腔体上并传递至与之连接的内套上,在散热器腔体的内部是设有散热片的气流通道,可以显著提高LED灯的散热效果;此外,部分热量会扩散到散热器的下部,通过散热器下部的外壳和散热筋传导热量,进一步加强散热效果。
[0037] 以图5所述的LED为例,LED灯泡的灯罩向上的方向安装;当LED灯在点亮时,散热器吸收LED灯珠71发出的热量,加热周围空气,被加热的空气产生向上的气流,空气80从绝缘连接套与散热器底沿连接的部位的通气孔22进入散热器,向上流经散热器外壳和内套之间设有散热筋的空隙,部分热空气从散热器的外壳与灯罩下盖的底沿衔接处的空气流通间隙43流出,大部分空气经灯罩压板从散热器多面腔体底部的开孔16进入多面腔体,空气在多面腔体内与散热片进行热交换,被加热的空气经灯罩顶盖和防阴影套之间的间隙51、灯罩上盖和灯罩顶盖之间的间隙52流出,带走LED灯泡产生的热量。
[0038] 若所述LED灯泡以灯罩向下的方向安装,气流将以上述方向的反向流动。
[0039] 如图6所示,当所述LED灯泡以灯罩朝向水平的方向安装时,空气80从位于下方的散热器外壳与灯罩下盖之间的间隙43和绝缘连接套的通气孔22进入散热器,大部分空气经灯罩压板从散热器多面腔体底部的开孔16进入多面腔体,空气在多面腔体内与散热片进行热交换,被加热的空气经灯罩顶盖和防阴影套之间的间隙51、灯罩上盖和灯罩顶盖之间的间隙52流出,带走LED灯泡产生的热量;有部分热空气从位于上方的散热器外壳与灯罩下盖之间的间隙43流出。
[0040] 由于LED灯板安装在散热器的多面形腔体的外壁上,在灯罩顶盖部位会产生亮度较弱的阴影,使用透光材料制成的防阴影套可以有效减弱所述阴影。
[0041] 通常LED照明产品的热扩散采取的是自然扩散方式(此方式可称为静态散热方式),虽然存在一定的散热效果,但是热扩散速率偏慢。而本实用新型提出的热对流散热理论(此方式可称为动态散热方式),可有效提高热扩散速率,即在单位时间内,大大增加扩散的热量,从而提高散热性能。对比现有LED照明产品稳态温升试验数据,依据本实用新型所制成品的稳态温升降低了约5〜10°C。

Claims (10)

1.LED灯泡的气体热对流散热结构,包括LED灯板、散热器和绝缘连接套,LED灯板上安装有照明LED灯珠,LED灯板安装在散热器侧壁上,散热器下端连接绝缘连接套,绝缘连接套连接灯泡安装螺头,散热器上端固定有防阴影套,一个顶盖卡入防阴影套将灯罩固定在LED灯板的外侧;其特征在于,所述散热器是上端开放的筒状结构散热腔体,环绕筒状结构的散热器内壁设有翅片,翅片沿内壁纵向设置形成上下贯通的第一通风道,所述LED灯板环绕筒状结构散热器外侧壁紧贴安装,所述散热器的下端连接有相互套装的外壳和内套,所述外壳的上、下两端敞开,在外壳和内套之间纵向设置有连接筋形成使空气在上下方向流通的第二通风道;所述内套套装在所述绝缘连接套上将散热器连接在绝缘连接套上,散热器下端沿与外壳和内套连接的部位设有通孔,所述通孔将第一通风道和第二通风道连通;所述外壳上端口与灯罩底沿衔接,在所述外壳与灯罩底沿的衔接处设有间隙槽口,间隙槽口形成第二通风道上端口空气进出通道,在第二通风道的底部的外壳与绝缘连接套之间设置有另一间隙槽口,另一间隙槽口形成第二通风道下端口空气进出通道;灯罩上端的中央设有开孔,顶盖通过开孔将灯罩固定在LED灯板的外侧;所述防阴影套的内腔与第一通风道连通;在顶盖和防阴影套之间侧壁上设有通风间隙,所述通风间隙是第一通风道的空气进出通道。
2.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述第一通风道为上小下大的锥形筒状结构通风散热腔体,所述第二通风道为上大下小的环形通风散热通道。
3.根据权利要求2所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述锥形筒状是横截面为矩形或多边形的多面形锥形筒状。
4.根据权利要求2所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述锥形的锥度是5度至7度。
5.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述灯罩包括灯罩下盖和与之相扣的灯罩上盖,所述灯罩下盖的底端设有凸沿,灯罩下盖通过一个灯罩压板压接在所述散热器外壳的顶端,所述灯罩压板通过螺钉固定在散热器的下部的连接筋上;所述灯罩压板套装在所述散热器上部的外壁上,灯罩压板的中部向上凸起使散热器底部的所述通孔与所述第二通风道连通。
6.根据权利要求5所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述灯罩下盖与灯罩上盖通过超声波熔接,所述灯罩下盖、灯罩上盖和散热器下部外壳构成一个水滴形状的灯泡外形。
7.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述散热器还通过卡槽与所述绝缘连接套固定连接,所述散热器的材质是ADC12铝合金。
8.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述防阴影套是材质为聚碳酸酯的透明套体,所述防阴影套通过卡槽固定在所述散热器的上端。
9.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述顶盖通过卡槽固定在所述防阴影套上。
10.根据权利要求1所述的LED灯泡的气体热对流散热结构,其特征在于,所述灯罩、顶盖的材质是聚碳酸酯。
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