Led灯及其相应的照明装置制造方法

专利名称:Led灯及其相应的照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的实施例提供了一种LED灯及其相应的照明装置，其中一种LED灯包括：至少一个散热器，所述散热器至少包括第一部分和第二部分，所述第一部分形成中空的腔体结构；以及至少一个LED芯片，被设置于所述第二部分的外表面上。本实用新型能够在无需填充氦气的情况下，实现有效的散热，而且易于组装和操作。
【专利说明】LED灯及其相应的照明装置

【技术领域】
[0001]本实用新型的各实施方式涉及照明领域，更具体地涉及一种LED灯及其相应的照明装置。

【背景技术】
[0002]数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明，提供了对传统的荧光灯、HID和白炽灯照明模块的可行替代。众所周知地，LED的优势在于包括高的能量转换和光学效率、耐用性、较低的操作成本等等。
[0003]目前，LED灯丝的应用日益广泛，譬如可以应用于常规的白炽灯泡中，从而模拟白炽灯泡的发光。其中，LED灯丝可以模拟白炽灯泡中的灯丝，实现360 °全角度发光，但同时兼具LED的各种优势，从而带来前所未有的照明体验。值得说明的是，为了有效地散热，这种包含灯丝的灯通常填充有氦气。
[0004]然而，这对于小型尺寸的灯，例如胶囊灯或豆灯而言，填充氦气通常难以操作。
[0005]因此，存在提供一种能够克服或者至少缓解以上问题的新型灯的需求。
实用新型内容
[0006]本公开的目的之一在于提供一种克服或者至少缓解以上问题的LED灯及其相应的照明装置，其中利用本公开的散热器结构设计能够在无需或难以填充氦气的情况下，实现有效的散热。而且，根据本公开的散热器结构设计，LED灯及其相应的照明装置结构变得简单、外形美观且易于组装和操作，非常适合小型灯例如胶囊灯或豆灯的情形。
[0007]根据本公开的第一方面，提供了一种LED灯，包括:至少一个散热器，所述散热器至少包括第一部分和第二部分，所述第一部分形成中空的腔体结构；以及至少一个LED，被设置于所述第二部分的外表面上。
[0008]根据本公开进一步的实施例，所述LED灯还包括外壳，所述第一部分的至少部分外表面与所述外壳的内壁相接触。
[0009]根据本公开进一步的实施例，所述第二部分沿着所述腔体结构的轴向方向朝着所述腔体结构外部延伸。
[0010]根据本公开进一步的实施例，所述散热器还包括第三部分，所述第一部分经由所述第三部分与所述第二部分连接。
[0011]根据本公开进一步的实施例，所述第一部分的全部外表面与所述外壳的内壁物理接触。
[0012]根据本公开进一步的实施例，所述至少一个散热器包括多个散热器，所述多个散热器的所述第一部分组合形成所述中空的腔体结构。
[0013]根据本公开进一步的实施例，所述LED灯还包括驱动部件，所述驱动部件至少部分位于所述中空的腔体结构中。
[0014]根据本公开进一步的实施例，所述LED灯还包括灯罩，用于透过所述至少一个LED芯片所发出的光。
[0015]根据本公开进一步的实施例，所述至少一个LED包括至少一个LED裸片，所述至少一个LED裸片直接在所述第二部分的外表面上串联形成灯丝结构。
[0016]根据本公开的第二方面，提供了一种照明装置，包括根据以上实施例中任意一项所述的LED灯。

【附图说明】

[0017]在附图中，相似/相同的附图标记通常贯穿不同视图而指代相似/相同的部分。附图并不必按比例绘制，而是通常强调对本实用新型的原理的图示。在附图中:
[0018]图1不意性不出了根据本公开的一个不例实施例的LED灯的分解图；
[0019]图2示意性示出了根据本公开的一个示例实施例的LED灯的结构剖面图；以及
[0020]图3示意性示出了根据本公开的一个示例实施例的LED灯除灯罩之外的立体图。

【具体实施方式】
[0021]以下将参考附图对本公开的各个实施例进行详细描述。实施例的一个或多个示例由附图所示出。实施例通过本公开的阐述所提供，并且不旨在作为对本公开的限制。例如，作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可能在另一个实施例中被使用以生成又一进一步的实施例。本公开旨在包括属于本公开范围和精神的这些和其他修改和变化。
[0022]为了更加清楚地描述本公开的原理，下面主要结合图1-3对本公开的LED灯进行描述，通过以下的描述，本领域技术人员将理解，本公开的LED灯100可以主要包括至少一个散热器20和至少一个LED 30，其中至少一个散热器20中的每个散热器20可以至少包括第一部分21和第二部分22，第一部分21形成中空的腔体；以及至少一个LED 30，可以被设置于散热器20的第二部分22的外表面上。然而，本公开的LED灯并不限于以上的主要部件，即散热器20和LED 30。进一步，本公开还可以包括除了上述主要部件之外的其他部件。
[0023]图1不意性不出了根据本公开的一个不例实施例的LED灯的分解图。
[0024]如图1所示，除了以上所述的散热器20和LED芯片30，本公开的该实施例还可以进一步包括外壳10、驱动部件50以及灯罩60等。作为非限制性的描述，以下将详细描述这些部件的相对位置和功能。
[0025]外壳10可以大体位于LED灯100的下部，其被配置成内部中空的结构并且包括内壁11 (下面将进一步描述)。另外，外壳10适于由导热性能良好的材料制成，例如该导热材料可以包括导热的金属、陶瓷或塑料等。值得注意的是，尽管在此详细描述了外壳，但如以下讨论将理解的，本公开的外壳并不是必需的，本公开的各实施例可以直接通过散热器20而无需上述外壳向周围环境散热。
[0026]至少一个散热器20可以包括多个散热器20。例如，图1示出了 3个散热器20的示例。此外，本领域技术人员还将理解，本公开并不限制散热器20的数目，在其他实施例中，任何适于形成整体结构的散热器数量均是可行的。
[0027]为了实现热传递，散热器20由适于导热的材料制成，该导热的材料可以包括但不限于诸如铜或铝之类的金属。在散热器20直接向周围环境散热的情况下，至少一个散热器20可以至少部分充当本公开的LED灯的外壳。
[0028]图2示意性示出了根据本公开的一个示例实施例的LED灯的结构剖面图；
[0029]结合图1和图2所示，至少一个散热器20中的每个散热器20可以至少包括第一部分21和第二部分22，第一部分21可以形成中空的腔体结构，其中在进一步设置有外壳10的情况下，第一部分21的至少部分外表面可以被配置成与外壳10的内壁11热接触，以便向外壳10传递热。
[0030]进一步地，在一个实施例中，第一部分21的部分或全部外表面210可以与外壳10的内壁11直接热接触(例如物理接触)，从而产生与外壳10的内壁11的紧密贴合。在另一个实施例中，第一部分21的部分或全部外表面210可以通过热界面材料(ThermalInterface Material或者TIM)与外壳10的内壁11热親合。
[0031]本领域技术人员将理解，不管是上述直接热接触，还是通过热界面材料的热耦合的设置，散热器20的第一部分21和外壳10的内壁11之间将具有非常大的热接触面积，这可以非常有效地实现从散热器20向外壳10的热传递，使得即便存在外壳10，整个外壳10也可以作为散热部件向周围环境散热，这有效地提高了本公开的LED灯的散热性能。
[0032]散热器20还包括与上述第一部分21连接的第二部分22，其适合构成上述的至少一个LED 30的安装基板。根据本公开的该实施例，如图1所示，第二部分22被配置成沿着上述腔体结构的轴向方向朝着腔体结构的外部延伸。然而，在其他实施例中，第二部分22也可以被配置成沿着除了上述腔体结构的轴向之外的其他方向延伸。
[0033]更进一步地，散热器20还可以包括第三部分23，以将第一部分21和第二部分22相连接。值得注意的是，暴露于以下所描述的LED芯片或裸片30所发射光的散热器20的表面(例如第二部分22和第三部分23的外表面)，可以进一步被配置成适于反射所述的LED芯片或裸片30所发射的光。
[0034]根据以上描述，本领域技术人员将理解，第三部分23可视实际情况而存在，可以构成本公开的散热器20的可选部分。
[0035]特别地，上述至少一个散热器20及其相应的第一部分21、第二部分22和可能的第三部分23可以单独或者整体形成。
[0036]例如，当LED灯100仅具有I个散热器20时，散热器20的第一部分21、第二部分22和可能的第三部分23可以单独或整体形成，其中单个的第一部分21可以大体形成上述中空的腔体结构，该腔体结构的外表面210可以部分或者全部贴合外壳10的内壁11，以便于热传递。
[0037]又例如，当LED灯100具有多个散热器20时，每个散热器20的相应部分(即第一部分21、第二部分22和可能的第三部分23)可以单独或整体形成。进一步地，上述多个散热器20的相应部分可以组合形成一个整体结构。譬如，多个散热器20的多个第一部分21可以组合形成上述中空的腔体结构，该中空的腔体结构的外表面210可以部分或者全部贴合外壳10的内壁11，多个散热器20的多个第三部分23可以组合形成上述腔体结构的顶面，而多个散热器20的多个第二部分22可以组合形成截面为规则形状的另一中空的腔体结构。
[0038]作为上述多个散热器20的示例，图1-图3示意性示出了具有3个散热器的散热器结构，特别地，图3示意性示出了根据本公开的一个实施例的LED灯除灯罩之外的立体图。结合参见图1-3，3个散热器20的3个第一部分21大体组合形成中空的腔体结构，该中空的腔体结构整体位于外壳10的内部，并且其外表面210全部或者部分贴合外壳10的内壁11，3个散热器20的3个第三部分23组合形成上述腔体结构的顶面，而散热器20的3个第二部分22组合形成截面为三角形形状的另一中空的腔体结构。
[0039]本领域技术人员将理解，相比于仅具有单个散热器20的结构而言，多个散热器20组合形成整体的设计更具自由度，而且易于加工处理。
[0040]如前所述，至少一个LED 30可以安装在至少一个散热器20的第二部分22的外表面上。这里，LED 30可以是适于发射任何合适波长的LED光源，例如适于发射红色、绿色、蓝色的光，并由此混合产生白色的光输出。此外，根据本公开的LED 30可以特别地为LED芯片或裸片30，进一步地，上述LED芯片或裸片30可以直接贴附于散热器20的第二部分22的外表面上，从而实现与散热器20的第二部分22的外表面的直接热接触(例如物理接触)。
[0041]本领域技术人员将理解，由于这里可以直接使用LED芯片或裸片30，所以相对于使用常规的LED封装形式，LED芯片或裸片30与散热器20的第二部分22的外表面之间的导热路径相对更短，并且由此实现更加高效的导热，从而进一步提升根据本公开的LED灯的导热性能。
[0042]进一步地，根据本公开的该实施例，至少一个LED芯片或裸片30还可以直接在散热器20的第二部分22的外表面上串联形成灯丝结构。然而，在其他实施例中，至少一个LED芯片或裸片30的其他连接方式也是可行的。本领域技术人员将理解，由于上述灯丝结构，本申请的LED灯由此可以模拟白炽灯泡的发光。
[0043]以上主要就LED灯100的外壳10、散热器20以及LED 30进行了描述，但是本公开LED灯100还可以包括其他任何合适的电路以及光束整形(例如扩散)部件等。
[0044]例如，参见图1和图2，本公开的LED灯100还可以包括透明的光罩40，其用于透过上述至少一个LED 30所发射的光。为了便于光罩40与LED灯100的其他部件结合到一起，光罩40还被适配成与散热器20和/或外壳10 (如果存在的情况下)的尺寸和结构相匹配，从而可以与散热器和/或外壳结合在一起。此外，光罩40还可以包括位于其顶部中央位置的卡件41，卡件41可以插入到散热器20的第二部分22所包围的上述另一中空的腔体结构中而辅助地实现上述光罩40的定位和固定。
[0045]继续参见图1和图2，根据本公开的LED灯100还可以包括用于驱动LED芯片或裸片30发光的驱动部件50。驱动部件50例如可以至少部分位于上述第一部分21所形成的中空的腔体结构中。驱动部件50可以通过导电接线(未示出)经由散热器20的第二部分22 (例如其上的通孔)连接到位于第二部分22的外表面上的LED芯片或裸片30，从而实现与LED芯片或裸片30的安全电连接。
[0046]根据本公开的各实施例，LED灯100可以被设计成由内部或外部供电。例如，内部供电可以由附属于LED灯100的电池(其例如可以同样设置于散热器20的中空腔体结构中)供电。
[0047]而在外部供电的情况下，如图1-3所示，根据本公开的LED灯100还可以包括与上述驱动部件50电连接的灯头组件60。灯头组件60可以例如包括适于接收交流电的电源插头61以及相应的AC-DC转换部件，以适于使用经转换的直流驱动上述LED 30。
[0048]以上主要参照图1-3所示的实施例描述了本公开的LED灯，特别地主要描述了 LED灯中的散热器结构设计，以及外壳、散热器、LED芯片或裸片之间的导热设计。本领域技术人员将理解，由于本公开的上述结构以及导热设计，其可以特别地适合于小型灯或微型灯的散热，而无需辅助其他方式的散热(例如填充氦气)。
[0049]作为示例，例如对于1801m的LED胶囊灯或豆灯，实验结果表明，应用本公开的散热结构设计(即便在存在外壳的情况下)也可以大幅地将现有的热阻从大约65K/W降低到大约48K/W。
[0050]因此，根据本公开的LED灯可以大幅提高散热，延迟灯具的使用寿命。另外，本公开的LED灯结构简单，从而可以有效地降低成本且外形美观。
[0051]此外，本领域技术人员还将理解，根据本公开的LED灯可以应用于任意合适的照明装置中。
[0052]虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本实用新型，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本实用新型不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研宄附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。
[0053]在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。
[0054]在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种LED灯，其特征在于，包括: 至少一个散热器(20)，所述散热器(20)至少包括第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)形成中空的腔体结构；以及 至少一个LED(30)，被设置于所述第二部分(22)的外表面上。2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于， 所述LED灯还包括外壳(10)，所述第一部分(21)的至少部分外表面与所述外壳(10)的内壁(11)相接触。3.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于， 所述第二部分(22)沿着所述腔体结构的轴向方向朝着所述腔体结构的外部延伸。4.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于， 所述散热器(20)还包括第三部分(23)，所述第一部分(21)经由所述第三部分(23)与所述第二部分(22)连接。5.根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于， 所述第一部分(21)的全部外表面(210)与所述外壳的内壁(11)物理接触。6.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于， 所述至少一个散热器(20)包括多个散热器，所述多个散热器的所述第一部分(21)组合形成所述中空的腔体结构。7.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于， 所述LED灯还包括驱动部件(50)，所述驱动部件至少部分位于所述中空的腔体结构中。8.根据权利要求1-7任意一项所述的LED灯，其特征在于， 所述LED灯还包括灯罩(40)，用于透过所述至少一个LED芯片所发出的光。9.根据权利要求1-7任意一项所述的LED灯，其特征在于， 所述至少一个LED (30)包括至少一个LED裸片30，所述至少一个LED裸片30直接在所述第二部分(22)的外表面上串联形成灯丝结构。10.一种照明装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任意一项所述的LED灯。
【文档编号】F21V29-70GK204284996SQ201420677035
【发明者】杨深, 王宝, 梁雪艳, 熊焰 [申请人]飞利浦(中国)投资有限公司