CN206247078U - 带筒形热辐射环的定向发光灯泡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带筒形热辐射环的定向发光灯泡，包括带驱动组件的灯头组件，灯头组件连接在灯泡壳上，所述灯泡壳内设有筒形的热辐射环，热辐射环的外表面的下半部分设有贴片式的发光组件；且热辐射环的外表面的上半部分设有散热鳍片，并紧贴灯泡壳的内表面；灯泡壳内设置导线支架，导线支架上设有多个连接驱动组件的电连接导线；电连接导线与发光组件相连。本实用新型实现了可更换的、标准化的独立电光源，提高了的出光效率，由于是辐射散热原理，还可以在密闭的灯罩中运行，能实现较大功率的独立电光源，而且本实用新型在结构上更便于装配，结构也更稳固牢靠。

Description

带筒形热辐射环的定向发光灯泡

技术领域

本实用新型涉及一种带筒形热辐射环的定向发光灯泡，属于LED照明技术领域。

背景技术

现行的LED照明将产业重心聚焦在LED芯片上，中下游企业在获得LED芯片后要设计封装、驱动、光学、散热、灯具结构等，最终形成了当前通行整个LED照明产业的，特别是大功率照明，整体化LED灯总成模式。这种总成模式主要存在六大系统性缺陷，①在应用层面缺乏通用互换的标准化光源，终端照明总成产品呈现过多的个性特征。②在产业架构层面以LED芯片为中心不是LED照明的优选架构，造成照明应用端在设计和生产上的诸多复杂性和不确定性。③在产业化流程层面上缺乏衔接半导体产业与照明产业的生产或产品环节。④在标准化层面上无法实现完善的标准化管理，由于整体化LED灯总成模式脱离了传统电光源的基本理念，标准化管理需另立体系。⑤在制造层面缺乏产业集中度超大的中间或终端产品，行业无法支撑超级企业的存在。⑥在知识产权层面上缺乏核心技术，产业链上关键技术大多被国外公司所掌握。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种带筒形热辐射环的定向发光灯泡。它是一种可更换或通用的灯泡，可直接替换传统电光源而无需更换灯具，可实现传统照明与LED照明间的无缝过渡。可以克服或解决现行整体式LED灯总成模式存在的系统性缺陷或问题。它可以实现可更换的、标准化的独立灯泡(电光源)，可以提高出光效率，还可以在密闭的灯罩中运行，能实现较大功率的独立电光源，而且本实用新型在结构上更便于装配，结构也更稳固牢靠。

本实用新型的技术方案：带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特点是：包括带驱动组件的灯头组件，灯头组件连接在灯泡壳上，所述灯泡壳内设有筒形的热辐射环，热辐射环的外表面设有贴片式的发光组件(贴片式LED、OLED等)，；且热辐射环的外表面的上半部分设有散热鳍片，并紧贴灯泡壳的内表面；灯泡壳内设置导线支架，导线支架上设有多个连接驱动组件的电连接导线；电连接导线与发光组件相连。

前述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡中，所述热辐射环是截面为圆形或正多边形的挤压型材；热辐射环的凸面紧贴灯泡壳，尽可能减少与灯泡壳间的距离，且热辐射环的凸面设有为增大均热能力和热辐射面积的鳍片。所述的灯泡壳为管形结构，内部填充导热气体；所述发光组件包括通过固定螺钉固定在热辐射环上的基板和基板上的电路及贴片式的LED芯片。

前述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡中，所述热辐射环的内表面的上半部分和下半部分之间连接有热管。

前述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡中，所述热辐射环两端分别设有圆形的内固定端盖；热辐射环靠近灯头组件一侧的凹面内设有固定支架，固定支架通过带环的金属支架或隔离支柱与导线支架连接，固定支架上设有将热辐射环和内固定端盖固定在一起的固定螺钉。

前述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡中，所述灯泡壳内的所有零部件，不能反射又不能透过热射线的一面上涂敷黑色导热材料涂层，形成辐射黑体面；能反射但不能透过热射线的一面设置为反射镜面。如热辐射环的内侧凹面设有黑色涂覆层作为辐射黑体面。

前述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡中，所述灯泡壳由灯泡上段和带收口的灯泡下段对接而成，且对接处位于靠近灯头组件的位置，且对接处有卡固内固定端盖或热辐射环的固定结构，起到固定功能，且对接处包覆有装饰环；所述灯头组件包括容纳驱动组件的灯头支架，灯头支架包括包覆灯泡下段带收口一端的包覆固定段和带外螺纹的螺纹段，螺纹段上设有固定螺母，螺纹段的端部设有带螺纹的接插件公头，灯头支架内部设有与灯泡下段相配合的内螺纹。即所述灯泡壳在靠近收口的直段上被分成2段，即灯泡上段和灯泡下段，待灯泡内所有零部件就位后，灯泡上段和灯泡下段对接后，采用对焊、或超声波焊接、或粘接，且连接处有卡住内固定端盖或热辐射环防止移动起到固定功能，然后连接处设有装饰环遮盖。采用粘接时，灯泡上段的内径是灯泡下段的外径，为方便粘接，灯泡下段插入一定的长度进入灯泡上段中；或采用连接过渡环，灯泡上下段分别插入连接过渡环中。所述灯头组件的灯头支架上设置定位槽灯头支架螺纹段内部设置内螺纹。所述灯泡壳收口处设置1～2圈螺纹，并与灯头支架的内螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型以筒形的热辐射环为发光组件的固定载体，不仅有利于发光组件在灯泡壳内的装配，而且可以在很大程度上提高灯泡壳内的热辐射效率，从而降低发光组件的温度，使得本实用新型的LED灯泡能够有效地实现大功率化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是灯头组件的结构示意图；

图3是灯头组件的内侧结构示意图；

图4是灯泡整体外形示意图。

附图中的标记：1-发光组件，2-灯头组件，2.5-灯头支架，2.6- 带螺纹的接插件公头，2.7-插针，2.8-定位槽，2.9-固定螺母，2.10-内螺纹，3-驱动组件，4.1-导线支架，5.3-热辐射环，6-灯泡壳，6.1-灯泡壳上段，6.2-灯泡壳下段，6.3-装饰环，7.1-内固定端盖，7.3-固定螺钉,7.10-LOGO表示处，7.16-热管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。带筒形热辐射环的定向发光灯泡，如图1所示，包括带驱动组件3的灯头组件2，灯头组件2连接在灯泡壳6上，所述灯泡壳6内设有筒形的热辐射环5.3，热辐射环5.3的外表面的下半部分设有贴片式的发光组件1；且热辐射环5.3的外表面的上半部分设有散热鳍片，并紧贴灯泡壳6的内表面；灯泡壳6内设置导线支架4.1，导线支架4.1上设有多个连接驱动组件3的电连接导线4.2；电连接导线4.2与发光组件1相连。所述热辐射环5.3是截面为圆形的挤压型材；所述发光组件1包括通过固定螺钉7.3固定在热辐射环5.3上的基板和基板上的电路及贴片式的LED芯片，所述热辐射环5.3的内表面设有为增大热辐射面积的散热鳍片。所述的灯泡壳6为管形结构，内部填充导热气体；所述热辐射环5.3的内表面的上半部分和下半部分之间连接有热管7.16。所述灯泡壳6内的所有零部件，不能反射又不能透过热射线的一面上涂敷黑色导热材料涂层，形成辐射黑体面5.32；能反射但不能透过热射线的一面设置为反射镜面5.31。所述灯泡壳6由灯泡上段6.1和带收口的灯泡下段6.2对接而成，且对接处位于靠近灯头组件2的位置，且对接处有卡住内固定端盖或热辐射环防止移动起到固定功能，且对接处包覆有装饰环6.3；所述灯头组件2包括容纳驱动组件3的灯头支架2.5，灯头支架2.5包括包覆灯泡下段6.2带收口一端的包覆固定段和带外螺纹的螺纹段，螺纹段上设有固定螺母2.9，螺纹段的端部设有带螺纹的接插件公头2.6，灯头支架2.5内部设有与灯泡下段6.2相配合的内螺纹2.10，如图3和4所示。

本实用新型的原理说明：

所有的LED照明灯，都有一个体积相对较大散热器和驱动电源。要实现一个20～100W的独立电光源，按现有的LED照明设计思路显然是无法实现。首先要去掉体积较大的驱动电源，然后去掉体积较大的散热器。基于本实用新型人申请号为201410211945.8和201410214074.5等中国专利申请的方法来制作驱动电源，可以将驱动电源体积缩减到电光源的灯头之中，比如E40或E27螺口灯头内，已经成功地解决了驱动电源的放置的问题。

剩下的问题是如何去掉体积庞大的散热器是本实用新型的关键点。按照散热理论，实现散热有三条途径，①热对流，②热传导，③热辐射。散热器是热对流得以实现的主要器件，这是目前所有LED照明散热设计的基础。但要实现可更换的、标准化的独立电光源这还不够，独立电光源往往在灯罩等密闭空间工作，起主导作用的对流散热就会失效。

一个人在窗内，可感受到温暖的阳光照在身上，而窗玻璃并不热，这是热射线(可见光波和红外线光波)的辐射；冬季温暖的阳光照进蔬菜塑料大棚提高了棚内的温度，使棚内春意盎然，而棚内温度并未向寒冷的棚外散失，这也是热射线的辐射，阳光的热射线可以穿透大棚而室内升温形成的远红外线则无法穿透大棚。本实用新型引入了热射线辐射原理，即热射线的，①透过，②反射，③吸收。在电光源(灯泡)设计上尽可能地使光透出灯泡壳，将能量射出灯泡之外；不能透过热射线的灯泡组件为反射面设计，使反射光反射再次穿出灯泡壳；热辐射体组件不能反射或透过热射线的部分涂敷黑色导热材料，使灯泡组件整体提高对外的热辐射的能力。热辐射的能力取决于热辐射体的面积和温度(与温度的4.2方成正比)。相对于LED芯片温度来提高灯泡组件整体温度是本实用新型的关键环节之一，发光组件要紧密贴紧热辐射环，热辐射环应尽可能贴近灯泡壳，灯泡壳采用管形结构，一方面可以利用灯泡壳支撑内部组件，特别是大功率灯泡，另一方面，有利于热辐射组件上的热量向灯泡壳传递。LED电光源(灯泡)内填充导热气体，使发光组件上的热量通过热辐射环等热辐射组件迅速均热，包括灯泡壳在内的整个灯泡温度迅速提升到可控(设计)温度，尽可能减少发光组件上LED芯片和周围热辐射部件的温差。为提高辐射面积，选用透明玻璃壳为最佳，经试验，玻璃壳透过可见光波和红外线光波的能力都很强，同时玻璃壳相对面积较大，本实用新型的一个重要效果是玻璃壳内部面积和外部面积对外辐射时都是有效的，在玻璃壳温度被提高的同时，极大地增加了电光源(灯泡)的辐射能力；本实用新型的另一个重要效果是玻璃极好的绝缘材料，使整个灯泡实现了高效绝缘，从而容易到达全球各种安规标准要求。灯泡的热辐射环和灯泡壳等所有零部件组成热辐射组件，是热辐射设计成功的另一关键环节，其面积与灯泡功率密切相关。本实用新型通过上述设计成功地去掉了传统的大体积对流散热器。

本实用新型的还有一个重要效果是在灯泡上实现了定向发光，即定向电光源(定向灯泡)，通过光分布器8还可实现可控的均衡光斑；再有是采用本实用新型改进的灯头组件2在开支较小的前提下使灯泡具有超高防护性能,即使放置于水中也不易进水。这些都非常有利于提高灯泡的实际照明效率，提高节能效果，扩展了灯泡的适用范围,降低灯具复杂性，减少灯具造价。

站在另外一个角度，发光器件是安装在灯泡内部的，无论发光器件如何进步，或是LED还是其他，只要是冷光源，发光效率不是100％，本实用新型都是适合的。

所述的灯头组件2可以是基于本实用新型人申请号为201210253574.0中国专利申请。所述驱动组件，可以是基于本实用新型人申请号为201410211945.8和201410214074.5中国专利申请的方法来制作的驱动电源，它是将LED负载分6段来驱动，可以获得较高的电源效率(甚至大于99％)，只有这样当LED灯泡功率较高时，灯头组件内才能放置驱动电源，以至于不会出现过热使电源工作不稳定。否则，当灯泡功率较大时，灯头组件对外无法散除驱动电源所发出的热量；基于这个电源方案，以本实用新型构建的LED灯泡以低成本或无成本具备了调光功能。

Claims (6)

1.带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：包括带驱动组件(3)的灯头组件(2)，灯头组件(2)连接在灯泡壳(6)上，所述灯泡壳(6)内设有筒形的热辐射环(5.3)，热辐射环(5.3)的外表面的下半部分设有贴片式的发光组件(1)；且热辐射环(5.3)的外表面的上半部分设有散热鳍片，并紧贴灯泡壳(6)的内表面；灯泡壳(6)内设置导线支架(4.1)，导线支架(4.1)上设有多个连接驱动组件(3)的电连接导线(4.2)；电连接导线(4.2)与发光组件(1)相连。

2.根据权利要求1所述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：所述热辐射环(5.3)是截面为圆形或正多边形的挤压型材；热辐射环(5.3)的凸面紧贴灯泡壳(6)，且热辐射环(5.3)的凸面设有为增大均热能力和热辐射面积的鳍片；所述的灯泡壳(6)为管形结构，内部填充导热气体；所述发光组件(1)包括通过固定螺钉(7.3)固定在热辐射环(5.3)上的基板和基板上的电路及贴片式的LED芯片。

3.根据权利要求1所述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：所述热辐射环(5.3)的内表面的上半部分和下半部分之间连接有热管(7.16)。

4.根据权利要求1的所述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：所述热辐射环(5.3)两端分别设有圆形的内固定端盖(7.1)；热辐射环(5.3)靠近灯头组件(2)一侧的凹面内设有固定支架，固定支架通过带环的金属支架或隔离支柱与导线支架(4.1)连接，固定支架上设有将热辐射环(5.3)和内固定端盖(7.1)固定在一起的固定螺钉(7.3)。

5.根据权利要求1的所述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：所述灯泡壳(6)内的所有零部件，不能反射又不能透过热射线的一面上涂敷黑色导热材料涂层，形成辐射黑体面(5.32)；能反射但不能透过热射线的一面设置为反射镜面(5.31)。

6.根据权利要求1的所述的带筒形热辐射环的定向发光灯泡，其特征在于：所述灯泡壳(6)由灯泡上段(6.1)和带收口的灯泡下段(6.2)对接而成，且对接处位于靠近灯头组件(2)的位置，对接处有卡固内固定端盖或热辐射环的固定结构，且对接处包覆有装饰环(6.3)；所述灯头组件(2)包括容纳驱动组件(3)的灯头支架(2.5)，灯头支架(2.5)包括包覆灯泡下段(6.2)带收口一端的包覆固定段和带外螺纹的螺纹段，螺纹段上设有固定螺母(2.9)，螺纹段的端部设有带螺纹的接插件公头(2.6)，灯头支架(2.5)内部设有与灯泡下段(6.2)相配合的内螺纹(2.10)。