Led射燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LED射燈，它包括：燈座，其內(nèi)部設置有電源；LED燈板，其設置有集成封裝的LED燈珠并與所述電源相電連；反射元件，其用于調(diào)整所述LED燈珠所發(fā)出的光的角度；散熱器，其安裝在所述燈座的一端上，所述散熱器具有一敞口的空腔，所述LED燈板、反射元件設置在所述空腔內(nèi)，所述散熱器的壁包括芯體以及包覆在所述芯體表面的散熱層，所述芯體由金屬或金屬合金制成，所述散熱器的外表面上沿散熱器徑向向外延伸形成有多個間隔排列的外散熱片，所述散熱器的內(nèi)表面上沿散熱器徑向向內(nèi)延伸形成有多個間隔排列的內(nèi)散熱片。本發(fā)明的目的是提供一種LED射燈，其散熱能力好、光損較小。
【專利說明】LED射燈
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種LED射燈。
【背景技術】
[0002]射燈由于米用固態(tài)發(fā)光二極管作為光源的發(fā)光方式,其壽命主要取決于固體LED光源散熱層分。LED射燈在工作時，會有80%左右的電能轉(zhuǎn)化成了熱能，20%左右的電能轉(zhuǎn)化為光能，由于LED芯片在工作時，其本身的結(jié)點溫度(Tj)與出光率成反比關系，溫度越高，出光率越低，光損也就越大，當LED芯片達到其最高使用溫度時，LED芯片甚至會壞掉。LED結(jié)點溫度對LED的壽命、光衰、色溫偏移都有直接關系。因此，散熱器的設計與制作在LED射燈中具有重要的意義，散熱器的性能將會直接影響LED射燈的體光通量、安全性、使用壽命等諸多方面。
[0003]射燈的散熱又分被動散熱與主動散熱。被動散熱是指依靠其LED射燈構件本身的導熱性與散熱性及構件有效散熱面與形狀將熱量傳導并散發(fā)出去，如設置散熱系數(shù)較高的散熱層件；主動散熱是指依靠風扇、制冷晶片等需要消耗電能的散熱器件進行散熱。以MR16射燈為例，在采用被動散熱的方式，在國際接受的標準尺寸下，即可接受Tj低于攝氏90度下，其LED射燈的光通量幾乎很難超過500流明，在此被動散熱設計下，LED元器件經(jīng)過反射杯或透鏡的光通量損耗率一般達10?25%，只有采用主動散熱的方式才有可能使LED射燈發(fā)出的光的光通量接近500流明。但采用主動散熱的方式，因增加用做散熱用途的散熱器件，出增加成本外，也增加了器件損壞幾率，造成射燈使用壽命降低，而且散熱器件也會耗電造成光效能降低，此方式也因LED射燈的部件較多、安裝不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種LED射燈，其散熱能力好、光損較小。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種LED射燈，它包括:
燈座，其內(nèi)部設置有電源；
LED燈板，其上設置有集成封裝的LED燈珠并與所述電源相電連；
反射元件，其用于調(diào)整所述LED燈珠所發(fā)出的光的角度；
散熱器，其安裝在所述燈座的一端上，所述散熱器具有一敞口的空腔和包圍該空腔的壁，所述LED燈板、反射元件設置在所述空腔內(nèi)，所述散熱器的壁包括芯體以及包覆在所述芯體表面的散熱層，所述芯體由金屬或金屬合金制成，所述散熱器的外表面上沿散熱器徑向向外延伸形成有多個間隔排列的外散熱片，所述散熱器的內(nèi)表面上沿散熱器徑向向內(nèi)延伸形成有多個間隔排列的內(nèi)散熱片。
[0006]優(yōu)選地，所述散熱層由導熱塑料制成，導熱塑料包括塑料基體和以次微米至納米級尺寸分散在塑料基體中的無機填充物。
[0007]優(yōu)選地，所述散熱層由導熱漆制成。[0008]優(yōu)選地，所述散熱層的厚度為10微米至5毫米。
[0009]優(yōu)選地，所述芯體由鋁或鋁合金、銅或銅合金、鎂合金中的一種或幾種制成。
[0010]在某些特定的實施例中,所述反射元件為反光杯,所述反光杯具有反射內(nèi)表面、由所述反射內(nèi)表面邊緣構成的反射開口、在所述反射開口處沿徑向向外延伸形成的環(huán)形翻邊部以及在所述反光杯底部形成的通孔，所述翻邊部安裝于散熱器上且反光杯至少部分位于散熱器的空腔內(nèi)，所述LED燈板對應所述通孔設置以使LED燈珠所發(fā)出的光經(jīng)所述反光杯的反射內(nèi)表面反射出去，所述翻邊部上沿其圓周方向上開設有多個間隔排列的孔，所述孔對應兩個相鄰內(nèi)散熱片與反射杯之間形成的空隙設置以使所述空腔內(nèi)的氣流與外界相連通。
[0011]在某些特定的實施例中，所述反射單元為透鏡，所述透鏡設置在所述散熱器的空腔內(nèi)且罩住所述LED燈珠。
[0012]在某些優(yōu)選地實施例中，所述反射元件包括反光杯以及透鏡，所述反光杯具有反射內(nèi)表面、由所述反射內(nèi)表面邊緣構成的反射開口、在所述反射開口處沿徑向向外延伸形成的環(huán)形翻邊部以及在所述反光杯底部形成的通孔，所述翻邊部安裝于散熱器上且反光杯至少部分位于散熱器的空腔內(nèi)，所述透鏡設置在反射開口處，所述LED燈板設置在靠近所述反光杯底部的通孔處以使所述LED燈珠發(fā)出的光部分通過透鏡的上表面直接透射出去、部分通過透鏡側(cè)面折射至射燈內(nèi)部再經(jīng)由反光杯反射回透鏡，所述翻邊部上沿其圓周方向上開設有多個間隔排列的孔，所述孔對應兩個相鄰內(nèi)散熱片與反射杯之間形成的空隙設置以使所述空腔內(nèi)的氣流與外界相連通。
[0013]更優(yōu)選地，所述反射杯由高反射PC制成。
[0014]更優(yōu)選地,所述反射杯由金屬制成。
[0015]本發(fā)明采用以上結(jié)構，具有如下優(yōu)點:
1、散熱器由在金屬或金屬合金芯體外包覆有一層散熱性能更好的導熱漆或復合塑料，結(jié)合了二者的優(yōu)點，既具有金屬的較好的剛性和強度，又具有導熱漆或復合塑料良好的散熱性能和導熱性能，有效地提高了 LED射燈的散熱能力，有效降低光損；
2、在散熱器的內(nèi)外壁上均設置散熱片，相比現(xiàn)有技術中僅在外部設置散熱片，散熱面積更大，而且散熱器內(nèi)部的空氣也得以流通，可更好地將LED射燈內(nèi)部積熱帶出并散發(fā)至外部空氣，散熱效率更高，有效減少光衰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖1為本發(fā)明的分解示意圖；
附圖2為本發(fā)明的俯視圖；
附圖3為附圖2中沿軸向的剖視圖；
附圖4為本發(fā)明的散熱器的結(jié)構示意圖；
附圖5為本發(fā)明的透鏡、反光杯、LED燈板及散熱器的分解示意圖；
附圖6為本發(fā)明的光線透射與折射示意圖。
[0017]以上附圖中:1、燈座；11、電源；2、散熱器；21、芯體；22、散熱層；23、外散熱片；24、內(nèi)散熱片；3、LED燈板；4、反光杯；41、通孔；42、反射內(nèi)表面；43、反射開口 ；44、翻邊部；441、孔；5、透鏡。【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域的技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0019]參照附圖1-6所示，一種LED射燈，它包括:
燈座1，其內(nèi)部設置有電源11;
LED燈板3，其上設置有集成封裝的LED燈珠并與所述電源11相電連；
反射元件，其用于調(diào)整所述LED燈珠所發(fā)出的光的角度；
散熱器2，其安裝在所述燈座I的一端上，所述散熱器2具有一敞口的空腔和包圍該空腔的壁，所述LED燈板3、反射元件設置在所述空腔內(nèi)，所述散熱器2的壁包括芯體21以及包覆在所述芯體21表面的散熱層22，所述芯體21由金屬或金屬合金制成，所述散熱器2的外表面上沿散熱器2徑向向外延伸形成有多個間隔排列的外散熱片23，所述散熱器2的內(nèi)表面上沿散熱器2徑向向內(nèi)延伸形成有多個間隔排列的內(nèi)散熱片24。
[0020]所述反射元件包括反光杯4以及透鏡5，所述反光杯4具有反射內(nèi)表面42、由所述反射內(nèi)表面42邊緣構成的反射開口 43、在所述反射開口 43處沿徑向向外延伸形成的環(huán)形翻邊部44以及在所述反光杯4底部形成的通孔41，所述翻邊部44安裝于散熱器2上且反光杯4至少部分位于散熱器2的空腔內(nèi)，所述透鏡5設置在反射開口 43處，所述LED燈板3設置在靠近所述反光杯底部的通孔41處以使所述LED燈珠發(fā)出的光經(jīng)由透鏡5和反光杯4的內(nèi)表面反射出去，所述翻邊部44上沿其圓周方向上開設有多個間隔排列的孔441，所述孔441對應兩個相鄰內(nèi)散熱片24與反射杯4之間形成的空隙設置以使所述空腔內(nèi)的氣流與外界相連通。反射杯4的表面結(jié)構為次微米至納米級微結(jié)構。
[0021]所述LED燈珠發(fā)出的光中，大部分通過透鏡5的上表面直接透射出去、有小一部分光(約為15%)則通過透鏡側(cè)面折射至射燈內(nèi)部的反光杯4上，該小部分的光經(jīng)由反光杯4的反射內(nèi)表面再次反射至透鏡5中?，F(xiàn)有技術中，只使用透鏡，會有15?20%的光損耗。相比而言，本申請通過反光杯4將透鏡5向側(cè)面折射的15?20%的光線回收再反射回透鏡5，減少光損耗，整體設計可將損耗降至10%以下，甚至低至5%。
[0022]本發(fā)明減少了現(xiàn)有技術中只有反光杯或只有透鏡引起的LED光源照射角度外的光損失，充分的利用了 LED光源、提高了光效率；同時也真正解決了人眼直接接觸到設計照射角度外的LED光線的問題，避免了 LED發(fā)出的強光對人眼可能造成的傷害，以及由此造成的刺眼與不適感。
[0023]所述散熱層2由導熱塑料或?qū)崞嶂瞥桑瑢崴芰习ㄋ芰匣w和以次微米至納米級尺寸分散在塑料基體中的無機填充物。所述散熱層的厚度為10微米至5毫米。所述芯體由鋁或鋁合金、銅或銅合金、鎂合金中的一種或幾種制成。
[0024]與傳統(tǒng)的復合材料相比，塑料基體與無機填充物在納米范圍內(nèi)復合，二相之間的界面積非常大，存在界面間的化學結(jié)合，形成優(yōu)異粘結(jié)力，可消除有機/無機相不匹配的問題，形成完全不同的特性顯現(xiàn)。
[0025]通過納米級的材料的表面能大，易團聚能夠降低表面能，消除表面電荷，減弱表面極性，以表面覆蓋改性、機械化學改性、外膜層改性、局部活性改性、高能量表面改性、利用沉淀反應表面改性。因此該復合塑料具有耐熱性提高；散熱性大幅提高；吸氣性與吸濕性較低；尺寸膨脹系數(shù)較低等優(yōu)點。
[0026]所述無機填充物的直徑為10_1(1?10_6米，所述納米復合塑料的散熱系數(shù)大于2000W/m2K，所述納米復合塑料的導熱系數(shù)在5-10W/mK之間。
[0027]復合塑料的塑料基體可以為聚酰胺系(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯系(PET)、環(huán)氧樹脂系(Epoxy Resin)、聚酰亞胺系(PI)、聚苯硫醚系(PPS)中的一種。復合塑料的無機填充物為碳素、氧化物系、氮化物系、氫氧化物系中的一種。由納米復合塑料制成的散熱器2具有良好的散熱性。
[0028]所述反射杯4由高反射的聚碳酸酯(PC,Polycarbonate)制成,高反射PC以PC為基材，在PC基材中加入高反射性材料作為填充物，如熒光劑等。所述反射杯4也可由金屬制成。反射杯4還可以由表面上鍍有金屬層的工程塑料制成。
[0029]本實施例采用上述結(jié)構，將其依照MR16射燈的規(guī)格設計，則其光通量可達500流明以上,功率可達7W。
[0030]本發(fā)明采用以上結(jié)構，具有如下優(yōu)點:
1、散熱器由在金屬或金屬合金芯體外包覆有一層散熱性能更好的導熱漆或復合塑料，結(jié)合了二者的優(yōu)點，既具有金屬的較好的剛性和強度，又具有導熱漆或復合塑料良好的散熱性能和導熱性能，有效地提高了 LED射燈的散熱能力，有效降低光損；
2、在散熱器的內(nèi)外壁上均設置散熱片，相比現(xiàn)有技術中僅在外部設置散熱片，散熱面積更大，而且散熱器內(nèi)部的空氣也得以流通，可更好地將LED射燈內(nèi)部積熱帶出并散發(fā)至外部空氣，散熱效率更高，有效減少光衰。
[0031]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，是一種優(yōu)選的實施例，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種LED射燈，其特征在于，它包括: 燈座，其內(nèi)部設置有電源； LED燈板，其上設置有集成封裝的LED燈珠并與所述電源相電連； 反射元件，其用于調(diào)整所述LED燈珠所發(fā)出的光的角度； 散熱器，其安裝在所述燈座的一端上，所述散熱器具有一敞口的空腔和包圍該空腔的壁，所述LED燈板、反射元件設置在所述空腔內(nèi)，所述散熱器的壁包括芯體以及包覆在所述芯體表面的散熱層，所述芯體由金屬或金屬合金制成，所述散熱器的外表面上沿散熱器徑向向外延伸形成有多個間隔排列的外散熱片，所述散熱器的內(nèi)表面上沿散熱器徑向向內(nèi)延伸形成有多個間隔排列的內(nèi)散熱片。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述散熱層由導熱塑料制成，導熱塑料包括塑料基體和以次微米至納米級尺寸分散在塑料基體中的無機填充物。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述散熱層由導熱漆制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述散熱層的厚度為10微米至5毫米。
5.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述芯體由鋁或鋁合金、銅或銅合金、鎂合金中的一種或幾種制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述反射元件為反光杯，所述反光杯具有反射內(nèi)表面、由所述反射內(nèi)表面邊緣構成的反射開口、在所述反射開口處沿徑向向外延伸形成的環(huán)形翻邊部以及在所述反光杯底部形成的通孔，所述翻邊部安裝于散熱器上且反光杯至少部分位于散熱器的空腔內(nèi)，所述LED燈板對應所述通孔設置以使LED燈珠所發(fā)出的光經(jīng)所述反光杯的反射內(nèi)表面反射出去，所述翻邊部上沿其圓周方向上開設有多個間隔排列的孔，所述孔對應兩個相鄰內(nèi)散熱片與反射杯之間形成的空隙設置以使所述空腔內(nèi)的氣流與外界相連通。
7.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述反射單元為透鏡，所述透鏡設置在所述散熱器的空腔內(nèi)且罩住所述LED燈珠。
8.根據(jù)權利要求1所述的LED射燈，其特征在于:所述反射元件包括反光杯以及透鏡，所述反光杯具有反射內(nèi)表面、由所述反射內(nèi)表面邊緣構成的反射開口、在所述反射開口處沿徑向向外延伸形成的環(huán)形翻邊部以及在所述反光杯底部形成的通孔，所述翻邊部安裝于散熱器上且反光杯至少部分位于散熱器的空腔內(nèi)，所述透鏡設置在反射開口處，所述LED燈板設置在靠近所述反光杯底部的通孔處以使所述LED燈珠發(fā)出的光部分通過透鏡的上表面直接透射出去、部分通過透鏡側(cè)面折射至射燈內(nèi)部再經(jīng)由反光杯反射回透鏡，所述翻邊部上沿其圓周方向上開設有多個間隔排列的孔，所述孔對應兩個相鄰內(nèi)散熱片與反射杯之間形成的空隙設置以使所述空腔內(nèi)的氣流與外界相連通。
9.根據(jù)權利要求6或8所述的LED射燈，其特征在于:所述反射杯由高反射PC制成。
10.根據(jù)權利要求6或8所述的LED射燈，其特征在于:所述反射杯由金屬或表面鍍有高反射材料層的工程塑料制成。
【文檔編號】F21Y101/02GK103511926SQ201310439280
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】蕭標穎 申請人:蘇州東亞欣業(yè)節(jié)能照明有限公司