專利名稱：具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管燈具，特別涉及一種具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管光源作為一種新興的第三代光源，雖然現(xiàn)在還不能大規(guī)模取代傳統(tǒng)的白熾燈 ，但是其具有工作壽命長、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，而普遍被市場所看好。而且，目前由發(fā)光二
極管組成的模塊能產(chǎn)生大功率、高亮度的光源，完全可以取代現(xiàn)有白熾燈實現(xiàn)室內(nèi)外照明 ，也將廣泛地、革命性地取代傳統(tǒng)的白熾燈等現(xiàn)有的光源，進而成為符合節(jié)能環(huán)保主題的主 要光源。
然而，功率、亮度越大的發(fā)光二極管或其模組產(chǎn)生的熱量越大，且在體積相對較小的發(fā) 光二極管燈具內(nèi)難于散發(fā)出去。故，發(fā)光二極管尚存在較大散熱技術(shù)瓶頸，這也是目前大功 率、高亮度發(fā)光二極管燈具市場化最難突破的關(guān)鍵之處。目前業(yè)界通用的散熱方案是在該 燈具內(nèi)設(shè)置一散熱器，通過該散熱器表面與自然對流空氣接觸的方式將熱量散發(fā)到周圍空氣 中。所以要滿足高功率、高亮度的發(fā)光二極管燈散熱需求以使其能正常工作防止光衰，就必 須提供散熱面積很大的散熱器。這樣通常會導(dǎo)致散熱器在燈具中所占體積大，整體燈具體積 也大，使得這種燈具結(jié)構(gòu)體積較大而難以在室內(nèi)照明中推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種用在發(fā)光二極管燈具內(nèi)具有較佳散熱性能的散熱裝置。 一種具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其包括一燈座、與所述燈座連接的一散熱器、和 與該散熱器導(dǎo)熱連接的若干發(fā)光二極管模組，所述散熱器包括一中空筒體，所述筒體一端與 周圍空氣連通，所述筒體另一端與所述燈座連通，所述燈座上設(shè)置有與周圍空氣連通的若干 通氣孔。
上述發(fā)光二極管燈具的散熱器筒體內(nèi)與該燈座形成一內(nèi)循環(huán)的氣流通路能有效地加強氣 流流通及加大散熱器與氣流接觸的面積，從而可在有限的體積內(nèi)實現(xiàn)燈具的良好散熱，進而 解決了高功率發(fā)光二極管燈具的散熱問題。
下面參照附圖，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖l是本發(fā)明具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具的第一實施例的立體組合圖。圖2是圖1中具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具的立體分解圖。
圖3是圖2中散熱器的立體圖。
圖4是圖1中沿剖線IV-IV的剖示圖。
圖5是本發(fā)明具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具的第二實施例的立體組合圖。具體實施方
式
圖l-2示出了本發(fā)明具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具的第一實施例，其包括一燈座IO、 與該燈座10連接的散熱器20、均勻貼設(shè)在該散熱器20表面上的若干發(fā)光二極管模組30和安裝 在該燈座10內(nèi)的氣流產(chǎn)生裝置40 (如圖4所示)。
上述燈座10包括一燈帽12、連接于該燈帽12上的一第一蓋體14和與該第一蓋體14對扣的 一第二蓋體16。該燈帽12為一標準螺紋燈帽，適配于普通螺合式燈頭。該第一蓋體14為一由 塑膠材料制成的碗狀體，其包括底端與燈帽12連接的一管形連接部140和與該連接部140連接 的一第一碗壁142。該碗壁142的口徑由下向上逐漸增大，而形成一向上開口的碗狀蓋體，該 第一碗壁142在開口處的內(nèi)壁周緣均勻開設(shè)三安裝孔1420，用于供螺桿件(圖未示)穿過與 第二蓋體16螺合。該第二蓋體16為一由塑膠或金屬材料制成的倒置碗狀體，其包括一環(huán)形結(jié) 合部160和與該結(jié)合部160連接的一第二碗壁162。該結(jié)合部160的直徑略小于該連接部140的 直徑，其內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋1600，以與散熱器20底部螺合連接，該結(jié)合處160的管壁上均勻開 設(shè)有三透孔1602。該第二碗壁162與該結(jié)合部160連接的上半部分的口徑由上向下逐漸增大， 該第二碗壁162的上半部分均勻開設(shè)有與發(fā)光二極管模組30對應(yīng)的若干穿孔164，這些穿孔 164大致自下向上穿透該碗壁162以供連接發(fā)光二極管模組30的電源線組(圖未示)穿過；該 第二碗壁162下半部分為口徑均勻的環(huán)狀體，其開口大小與第一蓋體14的開口相適配，該環(huán) 狀體均勻開設(shè)有若干通氣孔166以供氣流進入第一、二蓋體14、 16形成的空間內(nèi)，且該第二 碗壁162在開口的內(nèi)壁周緣距均設(shè)置有三螺孔(圖未示)，這些螺孔分別與第一蓋體14的安 裝孔1420對應(yīng)以與穿過該安裝孔1420的螺桿件配合將該第一、二蓋體14、 16結(jié)合在一起。該 第一、二蓋體14、 16結(jié)合在一起形成的空間可容置該發(fā)光二極管燈具的電子整流器(圖未示 )。此外，在該發(fā)光二極管燈具內(nèi)設(shè)置有一方向感測器(圖未示)，該感測器可以是安裝在 該燈座10內(nèi)，也可以是在該散熱器20的筒體22內(nèi)。因為空氣受熱會向上移動， 一般氣流自然 對流的方向是向上的，所以該方向感測器可用于偵測該發(fā)光二極管燈具的擺放方向，以控制 該氣流產(chǎn)生裝置40產(chǎn)生方向向上的強制氣流。
如圖3所示，上述散熱器20由導(dǎo)熱性能良好的材料如鋁、銅等金屬材料一體形成。該散 熱器20具有一長管狀筒體22，該筒體22內(nèi)壁沿該筒體22的徑向向內(nèi)延伸有若干條形內(nèi)鰭片24，這些內(nèi)鰭片24關(guān)于該筒體22中心軸線均勻?qū)ΨQ地分布，這些內(nèi)鰭片24的厚度自筒體內(nèi)壁 開始向內(nèi)逐漸遞減，故其橫截面大致呈銳角三角形但頂角尖端被鈍化形狀。該筒體22外壁沿 其徑向向外延伸有若干導(dǎo)熱臂26，這些導(dǎo)熱臂26關(guān)于該筒體22中心軸線均勻?qū)ΨQ地分布，這 些導(dǎo)熱臂26的數(shù)量對應(yīng)發(fā)光二極管模組30的數(shù)量，故在不同實施例中可為不同的數(shù)量，而在 本實施例中為對應(yīng)六發(fā)光二極管模組30的六導(dǎo)熱臂26。這些導(dǎo)熱臂26的延長線將相交于該筒 體22的中心軸線，該導(dǎo)熱臂26向兩側(cè)垂直延伸有若干對外鰭片260，每一對外鰭片260均關(guān)于 對應(yīng)的導(dǎo)熱臂26對稱，且這些外鰭片260的長度由里向外逐漸遞增。每一導(dǎo)熱臂26的末端均 與最外端的外鰭片260內(nèi)側(cè)表面連接，所以每一導(dǎo)熱臂26最外側(cè)的一對外鰭片260的外側(cè)表面 均為一平滑平面。該筒體22底端向下延設(shè)一螺合筒28，該螺合筒28設(shè)置有與第二蓋體16結(jié)合 部160的內(nèi)螺紋1600相適配的外螺紋(未標號)，該螺合筒28的筒體上均勻開設(shè)有與結(jié)合部 160的透孔1602對應(yīng)的三螺孔280。在該散熱器20螺合筒28與第二蓋體16的結(jié)合部160螺合完 成時，這些結(jié)合部160的透孔1602與這些螺孔280對應(yīng)并供螺釘(圖未示)穿過而與這些螺孔 280螺合，從而進一步鎖固散熱器20與該第二蓋體16。在其它實施例中，可以不設(shè)置該散熱 器20螺合筒28的外螺紋及結(jié)合部160的內(nèi)螺紋，該散熱器20與該第二蓋體16的連接可以是通 過螺釘穿過該結(jié)合部160的透孔1602與螺合筒28的螺孔280螺合來實現(xiàn)。此外，為了該筒體22 具有較理想的煙閨效應(yīng)，以利于筒體22內(nèi)的氣流流通，該筒體22的長度與直徑的比例即是長 徑比選取為十比一以上或五比一以上，在本實施例中該筒體22的長徑比優(yōu)選為十比一， 一般 來說長徑比太低，其效果不佳能達到十比一以上較佳。
請一并參閱圖2，該發(fā)光二極管模組30包括一矩形電路板32，該電路板32的形狀大小略 小于散熱器20最外側(cè)的外鰭片260，其上并排安裝有若干個發(fā)光二極管元件34。
如圖4所示，上述氣流產(chǎn)生裝置40安裝于該燈座10內(nèi)，其位于該第二蓋體16的第二碗壁 162與結(jié)合部160的連接處，該氣流產(chǎn)生裝置40正對該散熱器20筒體22與該結(jié)合部160內(nèi)連通 的通道，以便其產(chǎn)生的氣流直接從該通道內(nèi)通過。該氣流產(chǎn)生裝置40可以是超聲波風扇、壓 電動力風冷等氣冷裝置，在本實施例中該氣流產(chǎn)生裝置為馬達驅(qū)動的風扇。
上述發(fā)光二極管燈具在組裝時，該氣流產(chǎn)生裝置40通過螺釘或粘貼等方式固定于該第二 蓋體16的第二碗壁162與結(jié)合部160的連接處，再用螺桿件穿過第一蓋體14的安裝孔1420與第 二蓋體16的螺孔螺合，而將第一、二蓋體14、 16結(jié)合在一起。該散熱器20底端的螺合筒28與 第二蓋體16上結(jié)合部160螺合連接。這些發(fā)光二極管模組30分別貼置在該散熱器20最外側(cè)的 外鰭片260的外側(cè)面上，且發(fā)光二極管模組30與對應(yīng)外鰭片260之間可填充如導(dǎo)熱膠之類的導(dǎo) 熱介質(zhì)，以增加它們間的導(dǎo)熱能力。
上述發(fā)光二極管燈具在使用時，為了使其內(nèi)的空氣在該散熱器20筒體22的煙閨效應(yīng)下而 受熱由下向上對流，應(yīng)該筒體22大致豎直擺放。該發(fā)光二極管模組30將熱量傳導(dǎo)到與其接觸 的散熱器20的外鰭片260上，再通過導(dǎo)熱臂26將熱量均勻分布到散熱器20導(dǎo)熱筒體22及其內(nèi) 的內(nèi)鰭片24上。該筒體22外壁、該導(dǎo)熱臂26和該外鰭片260直接與周圍的空氣接觸將熱量散 發(fā)到周圍的空氣中去。該筒體22內(nèi)與該第一、二蓋體14、 16形成的空間連通并形成一氣流通 路，也就是氣流在該氣流產(chǎn)生裝置40的驅(qū)動下，從該第二蓋體16的通氣孔166進入，再經(jīng)筒 體22內(nèi)壁受熱，最后從筒體22頂端出口流出，或者在該發(fā)光二極管燈具與圖l所示的相反位 置放置時，空氣從筒體22底端進入，再經(jīng)筒體22內(nèi)壁熱交換受熱，最后從該第二蓋體16的通 氣孔166出口流出。安裝在該燈座IO內(nèi)的氣流產(chǎn)生裝置40順著該散熱器20筒體22內(nèi)的自然氣 流方向產(chǎn)生強制氣流，極大地促進了該散熱器20內(nèi)外的氣流循環(huán)，從而快速將該散熱器20的 內(nèi)外鰭片24、 260上的熱量散發(fā)到氣流中去并被帶走，進而達到高效散熱的目的。
如圖5所示，本發(fā)明第二實施例中具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，與第一實施例相比 ，該發(fā)光二極管燈具的氣流產(chǎn)生裝置50安裝在該散熱器20的頂部，完全覆蓋該散熱器20筒體 22的頂部。該氣流產(chǎn)生裝置50具有與該散熱器20頂部相匹配的圓形扇框(未標號)，該扇框 可通過上螺釘或粘貼等方式固定在該散熱器20的頂部，從而使其產(chǎn)生的氣流主要在該散熱器 20的筒體22內(nèi)流通，有小部分氣流經(jīng)過散熱器20的外鰭片260，對這些外鰭片260及安裝其上 的發(fā)光二極管模組30進行附帶散熱。
在其它實施例中，上述發(fā)光二極管燈具也可以不設(shè)置任何氣流產(chǎn)生裝置，只需在發(fā)光二 極管燈具使用時，使其散熱器20大致豎直擺放，該發(fā)光二極管燈具內(nèi)的空氣將在該散熱器 20筒體22的煙閨效應(yīng)下，由下向上對流而將發(fā)光二極管模組30產(chǎn)生的熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其包括一燈座、與所述燈座連接的一散熱器、和與該散熱器導(dǎo)熱連接的若干發(fā)光二極管模組，其特征在于所述散熱器包括一中空筒體，所述筒體一端與周圍空氣連通，所述筒體另一端與所述燈座連通，所述燈座上設(shè)置有與周圍空氣連通的若干通氣孔。
2.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于還包括一氣流產(chǎn)生裝置，所述氣流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氣流在所述通氣孔與所述筒體內(nèi)流通
3.如權(quán)利要求2所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述氣流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氣流從所述通氣孔流入所述發(fā)光二極管燈具，從所述筒體一端 流出所述發(fā)光二極管燈具。
4.如權(quán)利要求2所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述氣流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氣流從所述筒體一端流入所述發(fā)光二極管燈具，從所述通氣孔 流出所述發(fā)光二極管燈具。
5.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述氣流產(chǎn)生裝置安裝在所述燈座內(nèi)，位于所述通氣孔與所述筒體之間。
6.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述氣流產(chǎn)生裝置安裝在所述散熱器頂部。
7.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在于還包括安裝在所述燈座或所述筒體內(nèi)的一方向感測器以控制所述氣流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生向上 的氣流。
8.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述筒體的長度與直徑的比例為五比一以上。
9.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述筒體的長度與直徑的比例為十比一以上。
10.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述筒體內(nèi)部形成有若干內(nèi)鰭片，所述筒體外部形成有若干外鰭片，所述若干發(fā)光二極 管模組貼置在所述最外側(cè)外鰭片上。
11.如權(quán)利要求10所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述內(nèi)鰭片厚度自筒體內(nèi)壁向內(nèi)逐漸減小。
12.如權(quán)利要求10所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述筒體外壁延伸設(shè)置有若干導(dǎo)熱臂，且關(guān)于所述筒體的中心軸線均勻?qū)ΨQ地分布。
13.如權(quán)利要求12所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述外鰭片形成于所述導(dǎo)熱臂兩側(cè)。
14.如權(quán)利要求13所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述導(dǎo)熱臂兩側(cè)的外鰭片垂直于并關(guān)于所述導(dǎo)熱臂對稱，且每一導(dǎo)熱臂同一側(cè)的外鰭 片的長度由所述導(dǎo)熱臂靠近所述筒體的一端向另一端遞增。
15.如權(quán)利要求14所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述散熱器最外側(cè)的一對外鰭片的外側(cè)表面與所述發(fā)光二極管模組接觸。
16.如權(quán)利要求l所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在 于所述燈座包括一標準燈帽、與所述燈帽連接的一碗狀第一蓋體和與所述第一蓋體對扣的 一碗狀第二蓋體。
17.如權(quán)利要求16所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述第一蓋體與第二蓋體結(jié)合形成一中空殼體，所述殼體一端中間為環(huán)狀體，其兩端 口徑漸小，所述殼體一端連接燈帽，另一端設(shè)置一結(jié)合部，所述通氣孔設(shè)置在所述殼體的環(huán) 狀體上。
18.如權(quán)利要求17所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于所述結(jié)合部呈環(huán)形，其內(nèi)設(shè)內(nèi)螺紋，所述散熱器底端向下延伸一中空螺合筒，所述螺 合筒外壁設(shè)有所述結(jié)合部螺合的外螺紋。
19.如權(quán)利要求2所述的具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其特征在于所述氣流產(chǎn)生裝置可以是馬達驅(qū)動風扇、超聲波風扇或壓電動力風冷裝置。
全文摘要
一種具有散熱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管燈具，其包括一燈座、與所述燈座連接的一散熱器、和與該散熱器導(dǎo)熱連接的若干發(fā)光二極管模組，所述散熱器包括一中空筒體，所述筒體一端與周圍空氣連通，所述筒體另一端與所述燈座連通，所述燈座上設(shè)置有與周圍空氣連通的若干通氣孔。上述發(fā)光二極管燈具的散熱器筒體內(nèi)與該燈座形成一內(nèi)循環(huán)的氣流通路能有效地加強氣流流通及加大散熱器與氣流接觸的面積，從而可在有限的體積內(nèi)實現(xiàn)燈具的良好散熱，進而解決了高功率發(fā)光二極管燈具的散熱問題。
文檔編號F21V29/02GK101392899SQ200710201818
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者呂孝文, 呂英杰, 張樹起, 徐弘光, 江文章, 諶秉佑 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司