一种热对流散热结构、LED灯及灯具的制作方法

本实用新型涉及led散热技术领域，具体是一种热对流散热结构、led灯及灯具。

背景技术：

led的光衰和寿命是直接受自身结温影响，使得led的散热也是本领域的研究热点之一。目前，大功率led灯泡的散热方式主要由以下几种：

1、用铝散热鳍片做为外壳的一部分，来增加散热面积。同样通过与空气热交换的方式，将铝散热鳍片上的热量散逸至外界，但成本较高。

2、在铝散热鳍片的基础上，增设一个小型的散热风扇；散热风扇用于辅助增加散热器周围的空气对流，进而提升其散热效率。led灯泡成本更高。

3、根据空气流体力学原理，利用led灯壳的结构，制造出对流空气以带走热量进行散热。但现有产品的结构复杂、生产步骤繁琐；例如，部分产品采用热对流、以及散热器的热传导两种散热方式结合的，但成本高、组装繁琐；也有部分产品也存在设计不合理，散热效果不理想的。

如公告号为cn203249216u的中国实用新型专利《led灯泡的气体对流散热结构》，包括散热器、绝缘连接套、防阴影套、灯罩、灯罩顶盖；所述散热器内设有空腔和散热片、并形成多条使空气流通的通道；led灯板安装在散热器腔体的外壁上，在散热器与绝缘连接套、散热器与灯罩、灯罩与灯罩顶盖、灯罩顶盖与防阴影套之间设有空腔流通的间隙。该实用新型通过间隙形成内热对流的风道开口，其热对流效果的较低，且内部结构相对现有产品更为复杂。

如公告号为cn202040777u的中国实用新型专利《用于加速热对流效应的散热结构》，其包括座体、散热体及罩盖。散热体设置在座体中，散热体包含中空筒柱及多个散热片。中空筒柱的一侧设有第一对流孔，另一侧则设有第二对流孔。座体设有开口及多个散热孔，罩盖盖合在座体的开口上，并开设有多个通孔。该实用新型的散热罩盖的若干开口呈环形设计，且内部的对流通道迂折，并不利于散热。

技术实现要素：

为了克服上述现有的led灯泡热对流的散热结构存在诸多的技术缺陷，本实用新型提供一种热对流散热结构、led灯及灯具。本实用新型的热对流散热结构，利用烟囱效应形成强对流的散热效果，且无需铝散热器的使用，节约成本。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种热对流散热结构，包括灯壳、设置在灯壳底部的灯珠板、以及用于遮蔽灯壳的底部开口的透光灯罩；

还包括与外部空间连通的对流通道，该对流通道穿设灯壳、灯珠板和透光灯罩；

其中，所述灯壳的侧壁封闭，且灯壳的顶部开设若干第一通孔，以使对流通道的顶端连通外部空间。

进一步地，在透光灯罩上开设若干的第二通孔，且灯珠板上设有若干镂空部位，以使对流通道的底端连通外部空间。

进一步地，所述透光灯罩的内壁向灯珠板延伸出若干的凸起部，该凸起部为上下贯穿的中空柱状结构；

其中，凸起部的底部开口形成所述第二通孔，凸起部的顶部开口对应抵接所述镂空部位。

通过此设计，凸起部为上下贯穿的中空柱状结构，形成一小型的“烟囱”结构，有助于加强冷热空气对流。

进一步地，所述灯珠板的周缘设置有向下延伸的环形连接部，该环形连接部与灯壳的壁体压合固定连接。

进一步地，所述灯壳为高导热系数金属制成的中空壳体。

进一步地，所述透光灯罩上设置有扣接部，且在灯珠板上开设有匹配扣接部的扣接孔。

进一步地，所述灯壳的顶部还设置有与灯座连接的灯头，灯头与第一通孔互不干扰设置。

进一步地，所述灯头包括绝缘的连接头，以及裹覆连接头顶部外壁的金属外壳；

该连接头具有一用于容置led驱动器的中空管部。

本实施例还提供了一种led灯，包括上述的热对流散热结构。

本实用新型还提供了一种灯具，该灯具包括包括led灯，该led灯设置有上述的热对流散热结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的热对流散热结构，其与现有的热对流散热结构并不相同；对流通道穿设灯壳、灯珠板和透光灯罩，以与外部空间连通。对流通道形成一自下而上的“烟囱”结构，当灯珠板上产生的热量对周围空气进行导热，热空气密度小，沿着有垂直坡度的对流通道的顶部(即灯壳的第一通孔)向上排走，新的冷空气自对流通道的底端补充进入，以此来增强热对流散热结构的空气流动性。

2、现有的热对流结构，仅依靠灯珠板与壳体的间隙进行对流，灯珠板的中部热量集中，散热难。而本实用新型的对流通道还穿设灯珠板，致使补入的冷空气能充分接触灯珠板并带走灯珠板上的热量，使得本实用新型无需在灯壳内增设铝制散热器，整体结构简单合理，成本低。

3、现有的热对流散热灯壳，散热通孔多开设在灯壳的侧壁上，并不合适在户外的恶略场所，如雨水泼洒。而本实用新型的灯壳的侧壁封闭，封闭性好，协同透光灯罩，赋予热对流散热结构的很好的防雨水性能，可应用于户外灯具或户外场所的照明。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的热对流散热结构的立体示意图；

图2是本实用新型的热对流散热结构的组件分解图；

图3是本实用新型的热对流散热结构的剖面图；

图4是本实用新型的灯壳的立体示意图；

图5是本实用新型的灯珠板的立体示意图；

图6是本实用新型的透光灯罩的立体示意图；

图7是本实用新型的另一种灯珠板的立体示意图；

图中：

1-灯壳、11-第一通孔；

2-灯珠板、21-镂空部位、22-扣接孔、23-环形连接部；

3-透光灯罩、31-第二通孔、32-凸起部、33-扣接部、34-阶梯槽；

4-连接头、41-中空管部、42-第三通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～图7所示，其为本实用新型所述的一种热对流散热结构的优选结构。

如图2所示，所述热对流散热结构包括灯壳1、灯珠板2和透光灯罩3。

其中，所述热对流散热结构还设置有与外部空间连通的对流通道，该对流通道穿设灯壳1、灯珠板2和透光灯罩3。

进一步地，所述灯壳1的顶部设置有led灯泡的灯头，如螺口灯头、卡口灯头等。灯头是用于连接外部电源的供电组件，如灯座。所述灯壳1为led灯泡中的衔接灯头与灯罩的壳体，多用于容置led驱动器。而透光灯罩3则是led配件的一种，所述透光灯罩3遮蔽灯壳1的底部开口。所述灯珠板2是集成有led灯珠的光源组件。

如图4所示，所述灯壳1的侧壁封闭，具体是，所述灯壳1的侧壁上无任何的开口、通孔、缝隙或间隙等，灯壳1的侧壁围蔽形成一中空的内腔。所述灯壳1的底部为开口，灯壳1的顶部开设有若干的第一通孔11。第一通孔11以构成对流通道的顶部出口，以使对流通道的顶端连通外部空间。

在其中一个实例中，所述灯壳1呈倒扣的杯状，灯壳1的底部为开口。本实施例并不限定灯壳1的实际结构，基于本实用新型的指导下，本领域的技术人员可以将灯壳1设置为圆柱体状、规则的立方体、或其他美观的形状等等。

在其中一个实例中，所述灯壳1为高导热系数金属制成的中空壳体，可以是铜、铝或铝合金等制成的，这有利于灯珠板2的热扩散和散热，另一方面加工方便、成本较低。本实施例优选地，所述灯壳1为铝制壳体。

如图6所示，所述透光灯罩3呈内部中空、顶部为开口的碗状结构。透光灯罩3的底部开设有第二通孔31，第二通孔31构成对流通道的底部入口，以进行热对流散热。具体地，透光灯罩3的顶部匹配对接灯壳1的底部，以遮蔽灯壳1的底部开。

如图5所示，所述灯珠板2的外轮廓，匹配灯壳1的底部开口。所述灯珠板2为一圆环板，灯珠板2设置在灯壳1的底部开口内，夹设在灯壳1的内腔和透光灯罩3的腔室之间。所述灯珠板2以高热导系数的铝基板制成，灯珠板2属于现有技术，在此省略说明。

进一步地，灯珠板2为镂空的板状结构，灯罩板上开设有若干的用于热对流散热的镂空部位21，镂空部位21以使灯壳1的内腔与透光灯罩3的腔室相连通。优选地，镂空部位21与透光灯罩3上的第二通孔31相对应设置。本实施例并不限定镂空部位21的轮廓形状，可以圆形、椭圆形等等。

本实施例优选地，所述灯珠板2的周缘设置有向下延伸的环形连接部23，该环形连接部23与灯壳1的壁体，通过压合的方式固定连接。进一步地，环形连接部23与灯珠板2的厚度相同，且环形连接部23与灯珠板2一体成型的。

申请人表示，现有的大功率led灯泡，其内置有铝制散热器，灯珠板向铝制散热器导热以进行散热，两者的连接方式为螺钉锁紧。由于适配存在间隙，还需要在安装面涂覆一层导热硅脂，保证充分接触。但该散热结构存在缺陷，一是生产工序复杂；二是导热硅脂会降低导热效率，且螺钉收紧容易使灯珠板变形。

而本实用新型通过在灯珠板上增设环形连接部，并以压合固定的方式将环形连接部与灯壳的壁体压制为一体，两者直接接触紧密且均为铝材，导热效率高。通过铝壳即可实现散热，并在对流通道的散热结构下，无需在灯壳内设置铝制散热器即可实现高效散热，工艺简单，成本更低。

本实施例优选地，所述热对流散热结构由灯壳1、灯珠板2和透光灯罩3构成，且灯壳1的顶部设置有灯头。

在其中一个实施例中，如图5所示，所述环形连接部23为闭口环形结构。另一个实施例中，如图7所示，所述环形连接部23为开口环形结构。

本实用新型的一种热对流散热结构的热对流散热原理与现有led灯泡相同，但本实用新型的改进之处在于：

通过在灯壳的顶部开设的第一通孔、灯珠板上开设的镂空部位以及透光灯罩上开设的第二通孔，三者结合形成一竖直的对流通道，并且在灯壳和透光灯罩的侧壁均封闭的结构下，会形成一自下而上的“烟囱”结构，本实用新型正是利用烟囱效应，以此来增强热对流散热结构的空气流动性。相比现有的led灯泡，本实用新型的热对流散热效果更好。

通过在灯珠板上开设镂空部位，补入的冷空气能更好的带走灯珠板上的热量。经申请人检测，采用本实用新型的热对流散热结构的灯泡，其散热效果远比现有的led灯泡高出40％。且本热对流散热结构，无需在灯壳设置铝制散热器，亦能实现优良的散热效果，降低生产成本。

进一步地，如图6所示，其为本实用新型透光灯罩3的优选地结构。

其中，所述透光灯罩3的内壁向灯珠板2延伸出若干的凸起部32，该凸起部32为上下贯穿的中空柱状结构。凸起部32与透光灯罩3是一体注塑成型的。其中，凸起部32的底部开口形成所述第二通孔31，凸起部32的顶部开口抵接所述镂空部位21。

本实施例优选地，如图6所示，所述透光灯罩3有且仅设置有一个凸起部32，该凸起部32位于透光灯罩3底部的中间处，即所述透光灯罩3有且仅设置有一个第二通孔31。而灯珠板2对于该第二通孔31，在灯珠板2的中间开设有一镂空部位21。进一步地，第二通孔31的孔径远大于第一通孔11。通过此设计，使灯罩、灯珠板2的结构简单，保证散热的情况下，也便于加工生产。

在其中一个实例中，如图6所示，在透光灯罩3的顶部外壁上开设有一环状的阶梯槽34，该阶梯槽34使透光灯罩3与灯壳1匹配嵌装，阶梯槽34具有一定的定位安装和限位功能。

同时，现有的热对流散热的led灯泡，其散热孔多开设在灯壳的外壁，如一组散热孔开设在灯壳的外壁顶部，另一组的散热通孔开设在灯壳的外壁底部；该两组散热、与灯壳的内腔构成一对流通道等。但是，该类型的led灯泡，本合适应用于户外，如路灯等，容易被雨水渗入造成内部短路等。为此，本实用新型的灯壳1的侧壁封闭，灯壳1顶部开设第一通孔11，另一方面，阶梯槽34也能阻止雨水从适配间隙中渗入。

在另一个实例中，如图6所示，所述透光灯罩3的内壁上设置有扣接部33，具体地，扣接部33设置在凸起部32的顶部端面上。而灯珠板2上开设有匹配扣接部33的扣接孔22。

通过此设计，透光灯罩3与灯珠板2通过上述结构进行扣接，以将透光灯罩3结合在灯壳1的底部。该连接方式，使得透光灯罩3与灯壳1无相关的连接结构，优化了灯壳1、灯珠板2和透光灯罩3三者的连接方式，便于组装。

在其中一个实例中，所述透光灯罩3为pc材料制成。

如图2所示，所述灯头包括为连接头4和金属外壳，金属外壳套接固定在连接头4的顶部。所述连接头4为pc材料制成的绝缘体。金属外壳可以是螺口式金属外壳或卡接式外壳。

进一步地，所述连接头4与灯壳1同样采用扣接进行组装。具体地，所述连接头4为一中空的管体，管体的外壁上一体的设置有一环形的弧形板，弧形板的底部设置有扣接部33。在灯壳1的顶部设置有与扣接部33相匹配的扣接孔22，以实现两者的扣接。通过此设计，热对流散热结构整体无螺栓连接，组装快速方便，生产效率高。

如图2所示，为了避免连接头4的弧形板遮蔽了第一通孔11，阻碍对流散热。在弧形板上开设有对应第一通孔11的第三通孔42，第三通孔42用于对流散热，以使灯头与第一通孔11互不干扰。

在其中一个实例中，所述连接的管体上还延伸有一用于容置led驱动器的中空管部41，该中空管部41贯穿灯壳1的顶部且位于灯壳1的内腔中，中空管部41的末端悬空在内腔顶部，不堵塞灯珠板2上的镂空部位21。通过此设计，中空管部41用于保护led驱动器。

本实施例还提供了一种led灯，包括上述的热对流散热结构。

本实用新型还提供了一种灯具，该灯具包括led灯，该led灯设置有上述的热对流散热结构。

本实施例所述一种热对流散热结构、led灯及灯具的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。