CN102889524A - 蜂巢对流超导热led射灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种具有蜂巢对流超导热装置的LED射灯，包括由高强绝缘尾、驱动电源、隔热片、蜂巢散热器、LED光源组件、反光碗、防眩钢化玻璃盖、蜂巢固定罩依序组装而成，所述蜂巢散热器上阵列设有蜂巢散热器多边形通孔，所述蜂巢固定罩设有蜂巢固定罩多边形通孔与蜂巢散热器多边形通孔形成贯通。本发明的有益效果是：蜂巢固定罩多边形通孔与蜂巢散热器多边形通孔形成贯通并与电源室相通的设计有效的加强了LED射灯的散热效果，空气可以在LED射灯内正向或是反向流动，以让LED射灯得到充分的散热，良好的保证LED及电子元器件可以在规定工作温度范围内正常运转。

Description

蜂巢对流超导热LED射灯

技术领域

本发明涉及一种LED照明技术领域，尤其涉及到一种具有蜂巢对流超导热性能的LED射灯。

背景技术

LED为集发光效率高、节能、环保、长寿命等诸多优点于一身的固态光源，自20世纪60年代诞生以来就备受关注，经过近几年质的提升与性能的飞越，量产级LED发光效率超过120Lm/W，已经逐渐取代传统卤素灯、荧光灯、钠灯等而应用在各种照明领域，它作为第四代绿色照明光源，现已经广泛走进人们生活。

LED属于光致发光器件，从原理上来讲LED是依靠电子运动而获得光子。世界级芯片公司CREE研发中心信息，半导体发光二极管(LED)与传统光源一样，LED在工作期间也会产生热量，热量多少取决于整体发光效率。在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在P-N结附近辐射出来的光还需经过芯片（chip）本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界（空气）。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等，最终大概只有30～40％的输入电能转化为光能，其于60～70％的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。由此可以看出热量管理是在LED应用产品发光效率不高现阶段的关键问题。

在商业照明市场应用方面，LED射灯应用更加广泛。贝尔实验室获得LED结温有如下关系，当温度每升高10度LED光衰增加50%，以就相当于LED寿命缩减50%。中国实用新型专利CN101706063A公开了一种LED射灯，将灯杯与反光碗或透镜一体成型，将散热体和底座采用陶瓷材料达到制作工艺简单增强散热的技术效果，但是这种射灯只是单纯考虑了灯具组合，在绝缘底座部分为全密封设计，无法为驱动电源本身所拥有的电容和相关元器件提供良好散热环境，导致驱动电源各元器件加速老化直接反应为LED射灯成品寿命缩短。为了解决散热问题，中国发明专利CN201373358Y公开了一种LED射灯，它通过在驱动电源上设置一个温度检测元件，用于检测LED射灯的工作温度并反馈至与之连接的驱动电源，驱动电源据此调整LED芯片的驱动电流，以达到在LED射灯温度过高时降低或切断LED芯片的驱动电流，从而降低LED芯片的发热量，避免LED射灯长期处于高温工作状态以延长使用寿命。这种通过调整LED驱动电流的方式来控制散热量的方式，虽然起到了一定避免LED射灯长期处于高温状态下的技术效果，但是电流的不均衡会直接导致LED射灯的发光亮度不均衡，根本无法达到满意的使用要求。为了在LED射灯发光亮度均衡的状态下能同时保持良好散热效果，中国发明专利申请公开CN102454922A公开了一种LED射灯，通过在底座上设置多个与壳体内腔相通的透气孔，壳体侧壁设置散热口，令壳体内部空气形成对流，达到降温的目的，这种射灯虽然在壳体上开设了多条长条形散热口，却没有空气进入口，无法真正达到对流散热效果，延长LED寿命目的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种融合蜂巢超导热设计的LED射灯。

本发明通过以下技术方案来实现：

        本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯由灯体、LED光源组件、驱动电源组成，所述灯体包括由高强绝缘尾、隔热片、蜂巢散热器、反光碗、防眩钢化玻璃盖、蜂巢固定罩组成，所述蜂巢散热器中空设有横向导热连接片形成一上方用于安装LED光源组件的置放部，下方用于放置驱动电源及隔热片的驱动电源室，所述驱动电源通过隔热片上的引导线孔与LED光源组件电连接，所述反光碗置于所述置放部内且位于LED光源组件上方，所述防眩钢化玻璃盖位于反光碗上方，通过蜂巢固定罩固接于蜂巢散热器的而固定所述防眩化玻璃盖、反光碗、LED光源组件，其特征在于：所述蜂巢散热器上阵列设有多边形通孔Ⅰ，蜂巢固定罩阵列设有多边形通孔Ⅱ，所述多边形通孔Ⅰ与多边形通孔Ⅱ形成贯通。

优选的：所述蜂巢散热器多边形通孔Ⅰ及多边形通孔Ⅱ横截面为六边形。

更进一步的：所述六边形通孔3条对边控制在最优尺寸7mm，每个所述六边形通气孔相邻边厚度为1mm。

作为对本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯更进一步的改进，所述高强绝缘尾上均匀分布多个高强绝缘尾空气过道孔。

作为对本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯更进一步的改进，所述隔热片、蜂巢散热器、LED光源组件上均设有对应的空气过道孔述隔热片上设有隔热片空气过道孔。

作为对本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯更进一步的改进：所述反光碗水平截面成圆形，纵向截面为二次抛物线型的弧形，出光角度为30°，内壁设有真空电镀高纯铝层。

优选的：所述反光碗底部设有对称分布的两只定位凸台，上侧边缘均匀对称分布有扣位，扣位上设有下沉凹位。

更进一步优选的，所述蜂巢固定罩底部中心设置有环形凸起形成装配用固定环，所述固定环下边缘均匀开设有与所述扣位对应的扣位孔。

更进一步优选的：所述与防眩钢化玻璃盖厚度与反光碗厚度之和与所述固定环厚度相平配，所述反光碗扣位与蜂巢固定罩所述扣位口设计为干涉。

本发明的有益效果是：蜂巢固定罩多边形通孔与蜂巢散热器多边形通孔形成贯通加强了LED射灯的散热效果，并与电源室想通，空气可以在LED射灯内正向或是反向流动让LED射灯得到充分的散热，良好的保证LED及电子元器件可以在规定工作温度范围内正常运转。 

说明书附图

图1为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯结构分解示意图；

图2为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯主视图；

图3为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯侧视图；

图4为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯剖视图；

图5为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢散热器主视图；

图6为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢散热器剖视图；

图7为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯高强绝缘尾主视图；

图8为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯高强绝缘为侧面剖视图；

图9为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯峰巢固定罩主视图；

图10为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢固定罩截面剖视图；

图11为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢固定罩A部分细节放大图；

图12为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯反光碗主视图；

图13为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯反光碗侧视剖视图；

图14为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯反光B部分细节放大图；

图15为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯反光碗结构图；

图16为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢固定罩与反光碗套件装配主视图；

图17为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢固定罩与反光碗套件装配侧面剖视图；

图18为本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯蜂巢固定罩与反光碗套件装配C部分细节放大图；

其中：1-高强绝缘尾、2-隔热片、3-蜂巢散热器、4-反光碗、5-防眩钢化玻璃盖、6-蜂巢固定罩，7-驱动电源、8-LED光源组件、9-紧固件、11-电源腔、12-高强绝缘尾空气过道孔、13-高强绝缘尾螺丝通孔、21-隔热片引导线孔、22-隔热片空气过道孔、31-横向导热连接片、32-驱动电源室、33-多边形通孔Ⅰ、34-蜂巢散热器空气过道孔、35-蜂巢散热器引导线孔、36-蜂巢散热器螺丝通孔、41-定位凸台、42-安装沿、43-扣位、44-下沉凹位、61-固定环、62-多边形通孔Ⅱ、63-蜂巢固定罩螺丝位、64-扣位口、81-定位孔、82-LED光源组件引导线孔、83-LED空气通道孔，a-第一空气通道，b-第二空气通道。

具体实施方式

以下结合附图来对本实施例进行进一步的说明，省略对基本电路及元器件的描述，只是围绕本发明创新点进行说明，在以下描述中可能会涉及到具体的数量，然而需要明白的是，这些数量仅仅也只是实例性的，本领域的技术人员可以参照本发明任意选取适当数量的部件。

如图1～4所示，本发明所述的蜂巢对流超导热LED射灯灯体由一高强绝缘尾1、隔热片2、蜂巢散热器3、反光碗4、防眩钢化玻璃盖5、蜂巢固定罩6组成，其中与高强绝缘尾1、隔热片2、蜂巢散热器3依序固定连接，LED光源组件8安装于横向导热连接片31上方，隔热片2设于蜂巢散热器3横向导热连接片31下方，高强绝缘尾1与蜂巢散热器3横向导热连接片31下方形成一用于放置驱动电源7的驱动电源室32，驱动电源7通过隔热片2上的隔热片引导线孔21与LED光源组件电8连接，反光碗4置于LED光源组件8上方且位于蜂巢散热器横向导热连接片31上方空间内，防眩钢化玻璃盖5置于蜂巢固定罩6固定环61上，反光碗4倒扣固定于蜂巢固定罩6上，蜂巢固定罩6再与蜂巢散热器3通过第一紧固件91固定。

如图5、6所示，蜂巢散热器3上阵列设有多边形通孔Ⅰ33，还设有蜂巢散热器空气过道孔34、蜂巢散热器引导线孔35，以及用来与高强绝缘尾1固定的蜂巢散热器螺丝通孔36，多边形通孔Ⅰ33均匀分布于蜂巢散热器3四周壁上，同时考虑产品成型与后加工实际，散热器六边形通孔33的3条对边控制在最优尺寸7mm，每个多边形通孔Ⅰ33相邻边厚度为1mm。与传统太阳花散热器灯杯和压铸散热器灯杯对比，经过这两种尺寸控制的蜂巢散热器3可以加大空气流通面积100%。蜂巢散热器3中间部位横向导热连接片31彻底改变了传统车铝散热器为中空的状态而直接与蜂巢散热器3混成一体，不产生热传热阻，经高级有限元仿真ANSYS分析横向导热连接片31厚度为2.65mm时能最快传热并且不产生热储存。

如图7、8所示，高强绝缘尾1具有与电源驱动室32配合容纳驱动电源7电源腔11，高强绝缘尾1侧壁上开设9只均匀分布Φ2圆形高强绝缘尾空气过道孔12、每3只为一组，每组圆形通气孔角度为66°，冷空气进入电源室后，将驱动电源7工作时产生膨胀的热空气优选地由高强绝缘尾空气过道孔12排出，如图4中箭头所示为电源室空气通道。均匀分布的圆形高强绝缘尾空气过道孔12确保电源室内热空气可以均匀排出，避免涡流产生后热空气在电源室内循环加温驱动元器件，提升驱动电源使用寿命。高强绝缘尾1侧壁还开设有与蜂巢散热器螺丝通孔36对应的高强绝缘尾螺丝通孔13，参见图1，高强绝缘尾1与蜂巢散热器3中安装驱动电源7以后，再通过第一紧固件91穿过高强绝缘尾螺丝通孔13与蜂巢散热器螺丝通孔35进行固定。

如图9～11所示，蜂巢固定罩6由94V0原级ABS注射成型。蜂巢固定罩6上表面开设多个与多边形通孔Ⅰ33对应正六边形开孔——多边形通孔Ⅱ62，每个开孔对边尺寸控制为7mm，以加大空气进风量，蜂巢散热器3四周散热器六边形通孔31与蜂巢固定罩6外罩六边形通孔61出风口一致，加速空气流动。还设有均匀设有3个蜂巢固定罩螺丝位63，蜂巢固定罩6底部中心设置有环形凸起2mm形成装配用固定环61，距固定环61下边缘0.4mm处向上开设4个均匀分布1.2mm*1mm扣位口64。

如图12～14所示，反光碗4由光学级PC塑料注射成型。反光碗4水平截面成圆形，反光碗4纵向截面为二次抛物线的圆弧形，出光角度30°，内壁真空电镀高纯铝，反射率高达99.99%；反光碗4底部有对称分布两只定位凸台41，组装成品时反光碗4定位凸台41正对于LED光源组件8铜基板定位孔81，以防止反光碗4放置不准确而损伤LED光源组件8。反光碗4上侧安装沿42边缘均匀对称分布4个扣位43，如图14局部放大视图B所示，每个扣位43下边设有下沉凹位44，下沉尺寸控制在0.35mm，加强后期组装时干涉0.06mm弹力变行，扣位42距反光碗4上边0.25mm。

如图16～18所示，蜂巢固定罩6下方凸起的2mm固定环61与1mm厚度防眩钢化玻璃盖5和1mm厚度反光碗4安装沿41相平配，具体参见图17，反光碗4扣入固定环61过程中，反光碗4安装沿42的扣位43与蜂巢固定罩6扣位口64设计为干涉，干涉量为0.06mm，如图18局部放大视图C所示。防眩玻璃置入蜂巢固定罩6固定环61内，反光碗4扣入蜂巢固定罩6，扣位43与蜂巢固定罩6扣位口64产生0.06mm干涉，可以将防眩钢化玻璃安全固定在蜂巢固定罩6内，形成反光碗套件。

在安装时，将防眩钢化玻璃盖5置入蜂巢固定罩6的固定环61，将反光碗扣位43对齐蜂巢固定罩6的扣位口64，均匀施加力给予反光碗4外侧底部，四只扣位43完全扣入扣位口64，如图17，将导热硅酯均匀涂抹在焊接好LED光源组件8的铜基板无电路一侧，对齐与蜂巢散热器螺丝通孔36，用紧固件9即M1.7*6机制螺丝固定，驱动电源7插入高强绝缘尾1电源腔11内，电源线正负极输出端依次穿过隔热片引导线孔21、蜂巢散热器引导线孔35、LED光源组件引导线孔82后焊接于LED光源组件8中的铜基板正负极焊盘位构成线路通路，用紧固件9M1.7*6机制螺丝将高强绝缘尾1固定在蜂巢散热器3上，完成半成品组装；反光碗套件中蜂巢固定罩6上蜂巢固定罩螺丝位63 对齐蜂巢散热器上方对应的螺丝孔，并用M1.7*6机制螺丝固定蜂巢固定罩6，完成成品组装。

灯具工作时驱动电源室32内空气被加热而膨胀，此时冷空气从蜂巢固定罩6的多边形通孔Ⅱ62进入，多边形通孔Ⅱ61流出，如图4中第一空气通道a所示，或冷空气从蜂巢固定罩6的多边形通孔Ⅱ62进入，在LED光源组件8空气过道孔82、多边形通孔Ⅰ33、隔热片空气过道孔22、驱动电源室32形成流通，再从高强绝缘尾空气过道孔12流出，如图4第二空气通道b所示，也空气流向可以正向或是反向流动；以上两方面的散热通气道可以保证LED及POWER元器件可以在规定工作温度范围内正常运转。

以上公开仅为本发明的一个实施例，但本实施例并非仅限于此，任何本领域技术人员在权利要求书保护精神之内能思之考虑的变化都应当视为本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.蜂巢对流超导热LED射灯由灯体、LED光源组件、驱动电源组成，所述灯体包括由高强绝缘尾、隔热片、蜂巢散热器、反光碗、防眩钢化玻璃盖、蜂巢固定罩组成，所述蜂巢散热器中空设有横向导热连接片形成一上方用于安装LED光源组件的置放部，下方用于放置驱动电源及隔热片的驱动电源室，所述驱动电源通过隔热片上的引导线孔与LED光源组件电连接，所述反光碗置于所述置放部内且位于LED光源组件上方，所述防眩钢化玻璃盖位于反光碗上方，通过蜂巢固定罩固接于蜂巢散热器的而固定所述防眩化玻璃盖、反光碗、LED光源组件，其特征在于：所述蜂巢散热器上阵列设有多边形通孔Ⅰ，蜂巢固定罩阵列设有多边形通孔Ⅱ，所述多边形通孔Ⅰ与多边形通孔Ⅱ形成贯通。

2.根据权利要求1所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述蜂巢散热器多边形通孔Ⅰ及多边形通孔Ⅱ横截面为六边形。

3. 根据权利要求2所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述多边形通孔Ⅰ及多边形通孔Ⅱ3条对边尺寸为7mm，每个所述多边形通孔Ⅰ及多边形通孔Ⅱ相邻边厚度为1mm。

4. 根据权利要求1所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述高强绝缘尾上均匀分布多个高强绝缘尾空气过道孔。

5. 根据权利要求1所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述隔热片、蜂巢散热器、LED光源组件上均设有对应的空气过道孔。

6. 根据权利要求1所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述反光碗水平截面成圆形，纵向截面为弧形，出光角度为30度，内壁设有真空电镀高纯铝层。

7. 根据权利要求6所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述反光碗底部设有对称分布的两只定位凸台，上侧边缘均匀对称分布有扣位，扣位上设有下沉凹位。

8. 根据权利要求7所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述蜂巢固定罩底部中心设置有环形凸起形成装配用固定环，所述固定环下边缘均匀开设有与所述扣位对应的扣位孔。

9. 根据权利要求8所述的蜂巢对流超导热LED射灯，其特征在于：所述与防眩钢化玻璃盖厚度与反光碗厚度之和与所述固定环厚度相平配，所述反光碗扣位与蜂巢固定罩所述扣位口设计为干涉。

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