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LED照明灯及其灯具制造技术

技术编号:6725055 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种LED照明灯及其灯具,电源(2)、散热片、LED光源(LED灯芯)(3)集为一体。散热片采用冲压成型的数多肋片(4)垒叠在一起构成,降低了散热片的成本,提高了散热面积,散热量得到提高。肋片(4)上开有百叶窗或叉列式通气口,大大降低了散热片姿态对散热性能的影响。电源与散热片分开,电源室壳(3)可开设通气孔,电源的散热得到提高,并简化了结构,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED照明
,特别涉及到集LED光源(LED灯芯)、散热片以及驱 动电源为一体的LED照明灯。
技术介绍
LED照明被认为是人类下一代绿色环保照明技术。但当前LED照明产品造价高,阻 碍着其应用普及,LED照明产品造价高的根本原因是LED散热造成。人们对传热学及技术 研究,非常成熟。但在电子芯片(包括LED)散热行业内从业人员,普遍缺乏这些成熟的知 识,甚至是传热学的基本知识,比如,LED灯散热采用自然对流散热,自然对流是由于空气受 热升温,密度下降产生的浮力驱动,驱动有限,保证空气流动畅通对散热就非常重要,特别 是空气在散热肋片中的畅通流动更重要。现有一种LED球泡灯,散热片在中部,肋片从中心筒辐射伸出,中心筒内是电源, 肋片顺着轴向方向排列,当横置时,空气流经肋片中就不畅通,散热性能影响很大。散热片 是采用铝热压铸成形,(1)热压铸成本高,(2)还要配有车铣精加工,(3)肋片壁厚,材料(铝 料)用量大,(4)肋片深度浅,即肋片散热面积小,因而散热量非常有限。另外这种结构设 计,电源在散热片中心,被包裹着,电源环境温度,又要灌胶(硅胶),因而电源散热不佳,寿 命不高,灌胶又进一步增加成本。
技术实现思路
本专利技术是针对以上所述问题,提出一种LED照明灯,特别适合用于LED球泡灯设 计。不仅提高了散热片的散热量,而且降低了散热片的材料与制造成本,还提出了降低LED 灯芯内部封装的导热热阻,以及提高内部的电的绝缘强度,有利于降低电源成本。本专利技术的LED照明灯的构成主要包括有灯芯、散热片和电源,灯芯与电源分别设 置在散热片的前后两侧。本专利技术的特征是散热片采用了数多片状肋片组成,肋片之间留间 隙的一片片垒起来的叠片式结构,肋片根部采用了叠片层压式结构、或翻边套片式结构、或 叠片层压式结构与翻边套片式组合结构;灯芯与电源分别设置在散热片的前后两侧;散热 片中有五分之三以上的肋片是金属板材(最好是铝板)采用冲压工艺成型的部件;肋片上 开有百叶窗式结构、叉列式结构通气口。散热片采用数多肋片,一片片地垒叠起来的叠片式结构,肋片就可采用冲床冲压 成型,该工艺效率高,精度又高,无需车铣精加工,加工成本又进一步降低;肋片厚度可以尽 可能减薄,有利于节省料材,肋片厚度很容易减到0. 5mm以下,这是采用热压铸工艺实现不 了的。数多肋片,通过肋片根部叠压在一起(称为叠片层压式结构),结构简单,装配效率 高,比如一颗螺钉或铆钉就可将数多肋片的根部叠压在一起,并保证导热热阻低。翻片套片 式结构,结构同样简单,这种结构在工业热交换器应用很多。由于某种原因,肋片也可能采用别的的工艺制造,比如铝热压铸工艺。但为了降低 成本,本专利技术强调,散热片中应该有五分之三以上的肋片是采用金属板(最好式铝板),采用冲压工艺加工成型。LED灯具安装姿态不固定,为保证本专利技术的散热片,在各种姿态下,空气在肋片中 能保证良好的流动畅通,肋片上开有通气口,并且采用百叶窗式结构、叉列式结构。百叶窗 式和叉列式结构通气口 一、容易采用冲床加工,二、没有废料,不减小散热面积。为了空气 在肋片中流动畅通,通气口应开得尽可能大,面积应达到该肋片面积的三分之一以上。本专利技术中,电源没有被包括在散热片中。LED芯片发热对电源温度环境影响减小, 电源室的外壳就可开通气孔,这样可进一步提高电源散热,电源也不必用胶灌封,有利于降 低电源的成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。图1是一种本专利技术LED照明灯的特征结构剖面示意图,示出了本专利技术的基本结构 特征,采用叠片层压式结构。图2是一种本专利技术LED照明灯的特征结构剖面示意图,采用翻边套片压式结构。图3是一种本专利技术LED照明灯的特征结构剖面示意图,采用叠片层压式与翻边套 片式组合结构。图4是一种本专利技术LED照明灯具的特征结构剖面示意图。图5是一种百叶窗式的特征剖面示意图。图6是一种叉列式的特征剖面示意图。图7、8、9分别是三种肋片的俯视示意图,表示肋片上的通气口的切口线呈辐射形 状。图10是一种本专利技术所用的LED灯芯,示出了该种灯芯的基本结构特征。图11、12、13分别是三种本专利技术所作用的LED灯芯,采用了三种强化提高陶瓷绝缘 片边缘的绝缘强度结构。图中1、安装接头,2、电源,3、电源室外壳,4、肋片,5、灯芯,6、灯罩,7、导热套筒, 8、导热芯,9、切口线,10、热扩散板,11、LED晶片,12、外层绝缘体,13、陶瓷绝缘片,14、绝缘 胶(漆)。具体实施例方式图1所示的本专利技术LED照明灯,设置有安装接头1,并采用螺扣式,与现灯泡类似, 当然安装接头还可以采用卡扣式。图中示出,肋片4采用的是叠片层压式结构,共有6片肋 片,其根部一片片地紧密叠压在一起,通过一颗螺钉将灯芯5与数片肋片叠压在一起,保证 灯芯与散热片(图中最前的肋片)之间的接触紧密,使得接触传热热阻小。灯芯5前设置 有灯罩6,散热片与安装接头1之间的固定连接可以通过电源室壳3完成,电源室壳3应开 有数多通气孔,这样有利于其内部的电源2散热。图中肋片根部之间是直接接触,设计时还 可以采用增加垫片的结构。图2所示的本专利技术LED照明灯,肋片4采用了翻边套片式结构,肋片4的根部被加 工成带翻边的孔,一片片地套在导热套筒7上,灯芯5通过螺钉紧贴在导热套筒7的端面 上,灯芯5的热量先传到导热套筒7,再通过肋片4根部的翻边与导热套筒之间的接触传到肋片上。图中导热套筒7是一单独部件,设计时可以利用散热片中某一肋片经拉伸成导热套筒。图3所示的本专利技术LED照明灯中,散热片采用了叠片层压式与翻边套片式的组合 结构,导热套筒是用散热片中最前侧的肋片,经拉伸成型的。灯芯5通过螺钉贴在导热芯8 的端面上,导热芯8为圆锥体。图4示出一种本专利技术LED照明灯具,与图1所示区别就是拆除了灯芯5和灯罩6。 采用金属板(铝板),经冲压成型的肋片,片厚可以薄,以减少材料,降低成本。但肋片的强 度下降,为保证肋片之间的间距不变以及散热片整体强度,肋片之间应该设置支件,使得当 一肋片受力变形位移时,相邻的肋片也要位移,因此增加了整体强度,支件可设计成直接从 肋片本身板材上冲切成型。自然对流驱动小,因而肋片之间间隙不能太小,否则虽然肋片数量增加了,但散热 量没增加。设计时,肋片之间的平均间隙不应小于2. 0mm,肋片的厚度(平均厚度)不应大 于1. 0mm,再增加肋片厚度并不能有效增加散热量,反而浪费材料。图5、6分别示出了百叶窗式和叉列式通气口的基本特征,可采用冲床冲切成型。 图7、8、9示出了通气口的切口线9的三种形状,是辐射形。图7所示是叉列式通气口的切 口线形状,图8是百叶窗式通气口的切口线形状,图9可以是以上两种切口线形状。采用辐 射形切口线,主要是为了有利于肋片内的导热。图7、8、9所示的肋片都为对称圆盘形,设计时还可以采用非对称式,甚至还可以 采用类似花瓣形,灯罩也设计成象花蕾,该LED照明灯就象一朵花一样。图10示出一种本专利技术所用的LED灯芯基本结构,LED晶片11设置在热扩散板10 一面(该面称为热扩散板的A面),另一面(该面称为B面)设置有陶瓷绝缘片13,围着热 扩散板10的边缘侧壁设置有外层绝缘体12。陶瓷绝缘片13的厚度应大于0. 15mm,是承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明灯,包括有灯芯(5),散热片和电源(2),灯芯(5)与电源(2)分别设置在散热片的前后两侧,其特征在于:散热片采用了数多片状肋片组成,肋片之间留有间隙的叠片式结构,肋片根部采用了叠片层压式结构、或翻边套片式结构、或叠片层压式与翻边套片式组合结构;散热片中有五分之三以上的肋片是金属板材采用了冲压成形的部件;肋片(4)上开有百叶窗式结构、叉列式结构通气口。

【技术特征摘要】
1.一种LED照明灯,包括有灯芯(5),散热片和电源O),灯芯(5)与电源⑵分别设置 在散热片的前后两侧,其特征在于散热片采用了数多片状肋片组成,肋片之间留有间隙的 叠片式结构,肋片根部采用了叠片层压式结构、或翻边套片式结构、或叠片层压式与翻边套 片式组合结构;散热片中有五分之三以上的肋片是金属板材采用了冲压成形的部件;肋片 (4)上开有百叶窗式结构、叉列式结构通气口。2.根据权利要求1所述的LED照明灯,其特征在于百叶窗式、叉列式结构的通气口的 空气流通面积应达到该肋片面积的三分之一以上。3.根据权利要求1所述的LED照明灯,其特征在于散热片中的导热套筒(7)是其中 某一肋片根部经拉伸成型的部份。4.根据权利要求1所述的LED照明灯,其特征在于肋片(4)上的百叶窗式结构、叉列 式结构通气口的切口线(9)呈辐射形状。5.根据权利要求1所述的LED照明灯,其特征在于灯芯(5)中设置有热扩散板(10), 热扩散板(10)采用了铜质或铝质材料、或铜铝复合材料,热扩散板的厚度大于0. 4mm;灯 芯(5)中的LED晶片设置在热扩散板(10)的A面上;热扩散板的B面与灯芯中的导热芯 (8)或散热片的吸热面之间设置有烧结成瓷的陶瓷绝缘片(13),该陶瓷片绝缘片厚度大于 0. 15mm。围着热扩散板的边...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦彪
申请(专利权)人:秦彪
类型:发明
国别省市:94

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