专利名称:一种led灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的LED灯具，包括散热壳及设于散热壳两侧的发光组件和灯头，所述发光组件包含有多个LED灯珠；所述散热壳包含一个其截面为拟合所述发光组件的分布路径并向相反于所述发光组件的发关侧延伸的框壁；所述LED灯具进一步包括一连接板和一绝缘罩，所述连接板以热接触的方式与散热壳相连接，并用其远离所述散热壳的一侧端面来固定发光组件；所述绝缘罩包含环状壳体结构的周壁，所述周壁的一端固定于散热壳，另一端与灯头相连接。本实用新型借由散热壳进行快速地散热，具有优异的散热性能和散热效率，能够适用于大功率LED灯具。同时，由于省却了传统的鳍片散热器，降低了LED灯具的重量及生产制造成本，简化了装配工艺并保持了整体的美观性。
【专利说明】一种LED灯具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种照明设备，尤其涉及一种LED灯具。
【背景技术】
[0002]随着大功率LED光效的逐步提高，LED灯具已经被广泛应用于照明领域，其中采用LED作为光源的灯具有着节能、长寿命等技术特征。但是LED与传统的光源一样，其在工作期间也会产生热量，而产生热量的多少取决于LED整体的发光效率。具体地来说，LED元件工作寿命和工作温度成反比，因而良好的散热是LED灯具设计的重要环节。目前现有的LED灯具都采用将LED灯珠集中式固定的布局结构，再借助于专门用于散热的LED鳍片散热器将LED热量带走并通过鳍片向空气交换热量以达到散热的目的。
[0003]这样设计的问题在于:由于LED灯珠是集中密集地固定在一个相对较小的面积上，大量的热量由于叠加效应推高了温度的同时也增加了向外传递热量的难度，特别在大功率应用时造成了散热通道不畅的瓶颈现象，同时，由于采用了体积大、重量重的鳍片散热器也提高了灯具成本，另外，为了配合鳍片散热器的安装、整体的美观感还需要设计复杂的结构和外壳将鳍片散热器固定和包裹。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种能解决上述问题的LED灯具。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种LED灯具，包括散热壳及设于散热壳两侧的发光组件和灯头，所述发光组件包含有多个LED灯珠；所述散热壳包含一个其截面为拟合所述发光组件的分布路径并向相反于所述发光组件的发关侧延伸的框壁；所述LED灯具进一步包括一连接板和一绝缘罩，所述连接板以热接触的方式与散热壳相连接，并用其远离所述散热壳的一侧端面来固定发光组件；所述绝缘罩包含环状壳体结构的周壁，所述周壁的一端固定于散热壳，另一端与灯头相连接。
[0006]优选地，所述散热壳的截面为四边形。
[0007]优选地，所述周壁的直径自远离所述散热壳的一侧逐渐减少。
[0008]优选地，所述发光组件还包括设置在所述LED灯珠与所述连接板之间的电路板，所述电路板与所述连接板之间通过热界面材料相互连接。
[0009]优选地，所述电路板为PCB板。
[0010]优选地，所述LED灯具进一步包括灯罩，所述灯罩固定于连接板上，并围成一用于容置所述发光组件的容置腔。
[0011]一种LED灯具，包括散热壳及设于散热壳两侧的发光组件和灯头，所述发光组件包含有多个LED灯珠；所述LED灯珠以拟合所述框壁的截面形状为路径分布设置于所述框壁的一端；所述LED灯具进一步包括一连接板和一绝缘罩，所述连接板以热接触的方式与散热壳相连接，并用其远离所述散热壳的一侧端面来固定发光组件；所述绝缘罩包含环状壳体结构的周壁，所述周壁的一端固定于散热壳，另一端与灯头相连接。
[0012]优选地，所述散热壳的截面为四边形。
[0013]优选地，所述发光组件还包括设置在所述LED灯珠与所述连接板之间的PCB板，所述PCB板与所述连接板之间通过热界面材料相互连接。
[0014]优选地，所述LED灯具进一步包括灯罩，所述灯罩固定于连接板上，并围成一用于容置所述发光组件的容置腔。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]上述LED灯具，通过合理的结构设计及光源布局，使得发光组件工作时所产生的热量由连接板的传导，经由散热壳进行快速散热，从而使得LED灯具具有优异的散热性能和散热效率，能够适用于大功率LED灯具。同时，由于省却了传统的鳍片散热器，降低了 LED灯具的重量及生产制造成本，简化了装配工艺，并保持了该LED灯具的整体美观性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型较佳实施例中LED灯具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0019]请参阅图1，本实用新型的较佳实施例提供了一种LED灯具100，包括散热壳10及设于散热壳10两侧的发光组件20和灯头30。其中，所述LED发光组件20包括呈一定规则排列的多个LED灯珠(发光二极管)21。
[0020]所述散热壳10包含一个其截面为拟合所述发光组件20的分布路径并向相反于所述发光组件20的发关侧延伸的框壁11，所述散热壳10与所述发光组件20以热接触的方式相连接。可以理解，若框壁11的设计和制造在先，为提高LED灯具100的散热效果，LED灯珠21的可以对应框壁11的结构进行布局，即，LED灯珠21以拟合框壁11的截面形状为路径分布设置于框壁11的一端；另外，若已知LED灯珠21的热量分布路径，框壁11的结构则可以根据LED灯珠21的热量分布路径来设计，即，框壁11可以拟合LED灯珠21的热量分布路径并向相反于LED灯珠21的发光侧延伸形成。可以理解，所述散热壳10的内外表面均为光滑表面。
[0021]为了把发光组件20固定于散热壳10上，本实施例进一步包括连接板40。所述连接板40以热接触的方式与散热壳10相连接，其中连接板40在其远离所述散热壳10的一侧的端面来固定发光组件20。由于本实施例中发光组件20工作时所产生的热量由连接板40的传导，经由散热壳10来进行快速地散热。这样本实施例中所述连接板40与散热壳10之间热接触方式优选为过盈配合或者钎焊的方式，使得连接板40与散热壳10之间的接触面积大，以进一步提高连接板40对热量的传导，便于散热壳10对发光组件20的散热。
[0022]所述发光组件20还包括一电路板22，所述LED灯珠22是固定于电路板22上，其中本实施例中所述电路板22优先为PCB板。具体地，散热壳10与电路板21组件之间通过热界面材料相互连接。进一步地，电路板22与散热壳10之间设置有热界面材料(图中未示出)，以填补电路板22与连接板40接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少传热接触热阻，提高电路板22和连接板40之间的热量传导性能，以便将发光组件20所散发的热量快速传导给散热壳10。本实施例在具体使用的过程中，电路板22可以采用导热胶这种热界面材料粘接在连接板40上。
[0023]上述的拟合是指已知某函数的若干离散函数值{fl，f2,…，fn}，通过调整该函数中若干待定系数f(Al，λ2，...，λη)，使得该函数与已知点集的差别(最小二乘意义)最小。本实施例中，所述离散函数值{fl，f2,…，fn}为所述LED灯珠21在电路板22上的位置数据，并通过特定的函数和待定系数f (λ 1，λ2，...，λ η)计算出框壁11的截面的形状，最终计算得到的框壁11的截面形状接近或相同于LED灯珠21的排列形状。LED灯珠21的排列形状可以为圆形、椭圆形、四边形、五边形或六边形其中之一，相应的，框壁11的截面形状也可以为圆形、椭圆形、四边形、五边形或六边形其中之一。本实施例中，所述散热壳10的截面为四边形，即框壁11的截面形状为四边形。
[0024]所述灯头30为螺纹状结构，其通过绝缘罩50固定于散热壳10上。具体地，所述绝缘罩50包含环状壳体结构的周壁51，所述周壁51的一端固定于散热壳10，另一端与灯头30相连接。本实施例中，优选地，所述周壁51的直径自远离所述散热壳10的一侧逐渐减少。
[0025]本实施例中所述LED灯具100还包括一灯罩60，所述灯罩60固定于连接板40上，并围成一用于容置所述发光组件20的容置腔。这样该LED灯具100在使用时，其设有灯罩60形成了一对发光组件20起到保护作用的保护外壳，以防发光组件20中LED灯珠21因收到外界的压力等其它作用而损坏，这符合人们使用LED灯具的习惯。
[0026]本实施例中LED灯具100在工作时，其发光组件20所产生的热量是由热界面材料传导至连接板40，并经由连接板40的传导传至整个散热壳10并进行扩散、散热。散热壳10的表面通过辐射方式和对流方式向外界进行散热。其中决定本实施例中LED灯具100散热效率的散热路径存在的总热阻等于散热路径各个环节热阻的和。LED灯具通电工作足够时间后，在一定的环境温度和空气流速条件下，LED灯具整体会达到一热平衡，此时LED灯具的发光组件20的温度和空气之间的温度差Λ t谓之LED灯具的结温升，其中LED灯具结温升越低则意味着LED的预期寿命越长。
[0027]下面就影响LED灯具结温升的因素做如下分析:
[0028]由以上对散热路径的分析可知LED灯具的发光组件20到散热表面为传导散热，由LED灯具各散热表面到外界环境之间有辐射和对流这两种方式散热，由于不同的散热方式涉及不同的影响因素及计算方法，下面进行分别讨论:
[0029]1、在发光组件20到该LED灯具各散热表面为至的传导散热过程中，影响结温升At的因素有LED的耗散功率、散热路径上各种散热材料的导热系数、导热体的截面积、传热路径的长度等四项。故此，本段传热路径的温差可用以下公式表达:
[0030]Atl = L.Q1/K.A ;
[0031]其中，Ql表示LED灯具的耗散功率，单位为W ;K表示导热系数，单位为W/m.°C ；A表示导热体的截面积，单位为m2; Λ tl表示本段传热路径两端温差，单位为。C ;L表示传热路径长度，单位为m。
[0032]本实施例采用了将LED灯珠21以圆形、椭圆形、四边形、五边形或六边形其中之一的分散设计，而散热壳10与LED灯珠21邻近的部分其结构与LED灯珠21分布的结构相似，使得单位散热材料上的等效散耗功率Ql大幅度减小，同时增加了等效的导热体截面积，以达到更好的散热效果。
[0033]2、由LED灯具的各散热表面向环境散热的环节中，其对流方式进行热传导中影响结温升At的因素有换热系数、有效换热面积、换热表面与流体的温差等三个因素。具体可以用以下公式表达如下:
[0034]Δ t2 = Q2/hc.A ；
[0035]其中，Q2表示对流散热量，单位为W ；hc表示换热系数，单位为W/m2.A ；A表示有效换热面积，单位为m2; Λ t2表示换热表面与流体温差，单位为。C。
[0036]本实施例以整个LED灯具100的散热壳10的内外表面作为有效换热面积，其面积已大于传统鳍片散热结构，因此本结构具有良好的对流散热效果。同时传统的鳍片散热结构并不太多考虑辐射散热的作用，事实上，由于鳍片之间相隔不远，辐射散热的作用被相邻鳍片的吸收作用几乎完全抵消而不起作用，但在本实施例的LED灯具100中，由于整个散热壳10的内外表面均为光滑的结构，因此，辐射散热也起到了很大的作用，这进一步降低了结温升At。
[0037]综上所述，本实施例中LED灯具100通过合理的结构设计及光源布局，使得发光组件20工作时所产生的热量由连接板30的传导，经由散热壳10进行快速散热，从而使得LED灯具具有优异的散热性能和散热效率，能够适用于大功率LED灯具。同时，由于省却了传统的鳍片散热器，降低了 LED灯具的重量及生产制造成本，简化了装配工艺，并保持了该LED灯具的整体美观性。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种LED灯具，包括散热壳及设于散热壳两侧的发光组件和灯头，所述发光组件包含有多个LED灯珠；其特征在于:所述散热壳包含一个其截面为拟合所述发光组件的分布路径并向相反于所述发光组件的发关侧延伸的框壁；所述LED灯具进一步包括一连接板和一绝缘罩，所述连接板以热接触的方式与散热壳相连接，并用其远离所述散热壳的一侧端面来固定发光组件；所述绝缘罩包含环状壳体结构的周壁，所述周壁的一端固定于散热壳，另一端与灯头相连接。2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于:所述散热壳的截面为四边形。3.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于:所述周壁的直径自远离所述散热壳的一侧逐渐减少。4.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于:所述发光组件还包括设置在所述LED灯珠与所述连接板之间的电路板，所述电路板与所述连接板之间通过热界面材料相互连接。5.根据权利要求4所述的LED灯具，其特征在于:所述电路板为PCB板。6.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于:所述LED灯具进一步包括灯罩，所述灯罩固定于连接板上，并围成一用于容置所述发光组件的容置腔。7.—种LED灯具，包括散热壳及设于散热壳两侧的发光组件和灯头，所述发光组件包含有多个LED灯珠；其特征在于:所述LED灯珠以拟合框壁的截面形状为路径分布设置于所述框壁的一端；所述LED灯具进一步包括一连接板和一绝缘罩，所述连接板以热接触的方式与散热壳相连接，并用其远离所述散热壳的一侧端面来固定发光组件；所述绝缘罩包含环状壳体结构的周壁，所述周壁的一端固定于散热壳，另一端与灯头相连接。8.根据权利要求7所述的LED灯具，其特征在于:所述散热壳的截面为四边形。9.根据权利要求7所述的LED灯具，其特征在于:所述发光组件还包括设置在所述LED灯珠与所述连接板之间的PCB板，所述PCB板与所述连接板之间通过热界面材料相互连接。10.根据权利要求7所述的LED灯具，其特征在于:所述LED灯具进一步包括灯罩，所述灯罩固定于连接板上，并围成一用于容置所述发光组件的容置腔。
【文档编号】F21S2-00GK204284998SQ201420679447
【发明者】方恒 [申请人]杭州制高媒体科技有限公司