发光组件，LED改型灯及其装配方法与流程

本发明涉及一种发光组件。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的发光组件的LED改型灯及其装配方法。

背景技术：
诸如像MRl6、PAR38、A60以及GX53等类型的LED改型灯越来越多地替代传统的照明装置，例如白炽灯和荧光灯。这是因为这种类型的替代灯更加节能、尺寸更小并且具有更长的寿命。随着技术的发展，LED封装本身能够实现较高的效率，例如能够获得140lm/W的冷白光和90lm/W的暖白光，并且其寿命达到五万小时。但是当LED与LED驱动器、热管理设备以及光学元件一同集成到改型灯中时，改型灯的效率和寿命高度取决于如何设计驱动器、散热装置和光学元件。在LED中所消耗的电能转化成热能而不是光。根据美国能源部的统计，用于驱动LED的能量的75％到85％被转化成了热量，并且这些热量必须从LED芯片排导到在其下方的印刷电路板以及散热装置上。如果这些热量不能及时的排导出去，那么在短期内会降低LED的光输出性能并产生色移，长期还会缩短LED的寿命。而散热装置性能的好坏则直接对LED照明设备产生影响。一个良好设计的散热装置应该能够提供良好的局部空气流动条件、在表面之间的良好的辐射、较低的材料成本以及加工制造更加简单容易。在替代传统的作为安装在顶棚中的筒灯使用的MR-16型卤素灯时，如何良好地对作为发光组件的LED进行散热成为关键因素。传统的MR-16型LED改型灯存在两个方面的问题。一方面，较小灯体固定机构限制了MR-16型LED改型灯的散热器的外部轮廓和尺寸，这是因为在通过LED光源替代传统的卤素光源时，必须保证该LED光源能够装配到所替代的MR-16型卤素灯的灯体固定机构中，同时还要保证与LED光源配套的散热器也能够穿过该灯体固定机构。但是，通常情况下，灯体固定机构具有较大的开口，用于容纳光源，以及一个较小的后部开口，用于固定散热器等其他组件。因此散热器的外部轮廓就必须设计得如此的小，以至于其可以穿过该较小的开口。然而，较小的散热器只允许LED光源以较小的功率工作，例如4-5W，因此其光输出能力较低。另一方面，通常将MR-16型卤素灯作为安装在顶棚中的筒灯使用，其工作环境较为封闭，空气对流条件较差，因此散热器必须设计得相对较大，从而提供良好的散热性能。但是如果较大的散热器不能在顶棚的下方装入MR-16型卤素灯的灯体固定机构中，用户需要在顶棚的上方来安装该散热器，这对于用户来说是非常不方便的。尽管如此，在顶棚上方安装这种大型的散热器也是非常困难的，往往需要更换MR-16型卤素灯的壳体来适应这种大型的散热器，这在成本上增加了用户的负担。

技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出了一种发光组件，该发光组件能够替代照明装置中的光源，例如卤素灯、白炽灯等等。同时能够应用大型的散热器，具有较好的散热性能，从而允许使用大功率的LED光源。此外，在应用现有的灯体固定机构的情况下，安装更加简单容易，成本相对低廉。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的发光组件的LED改型灯及其装配方法。本发明的第一个目的通过一种发光组件由此实现，即该发光组件，包括壳体、设置在壳体中的光源以及设置在壳体的外侧面上的散热器，其中，该发光组件还包括保持组件，其中，该保持组件包括保持杆，该保持杆从壳体中部分伸出并能够在初始位置和锁定位置之间移动，其中，保持杆在初始位置穿入散热器并在锁定位置将散热器压抵在外侧面上。由于散热器可以在发光组件的壳体装入到待安装位置之后再单独地进行安装，因此在设计散热器时不必考虑待安装位置的尺寸，这能够显著地提高整个发光组件的散热性能。同时也无需为适应散热器而专门为发光组件设计新的安装固定机构，从而降低了成本。此外，根据本发明的发光组件的结构更加简单，装配容易。优选的是，保持杆具有圆柱形的杆状部段以及分别设置在杆状部段的两端的第一止挡端和第二止挡端。圆柱形的杆状部段允许保持杆在壳体中伸缩移动的同时，还允许其围绕自身的纵向轴线旋转。而第一止挡端和第二止挡端分别对保持杆自身和设置在保持杆上的散热器起到限位的作用。进一步优选的是，壳体包括用于容纳保持杆的保持杆装配腔，其中，该保持杆装配腔包括第一圆柱形腔体部段和第二圆柱形腔体部段，其中第一圆柱形腔体部段的直径大于第二圆柱形腔体部段的直径，以在第一圆柱形腔体部段和第二圆柱形腔体部段的连接处形成止挡凸缘。该止挡凸缘与保持杆的第一止挡端配合，以防止保持杆从壳体中脱出。有利的是，保持组件还包括压缩弹簧，压缩弹簧的两个端部分别抵靠在第一止挡端和止挡凸缘上。在利用第二止挡端将散热器固定在壳体的外侧面上时，压缩弹簧受到第一止挡端和止挡凸缘的挤压，从而产生一个预应力，该预应力通过第二止挡端传递到散热器上，从而确保散热器紧密地抵靠在壳体的外侧面上，这进一步改善了散热器和壳体之间的热传递性能。根据本发明的一个优选的设计方案提出，第二止挡端设计成扁状端部，第二止挡端的长度大于杆状部段的直径，第二止挡端的宽度等于或小于杆状部段的直径。此外，散热器中形成有用于穿过保持杆的通孔，其中，通孔的横截面轮廓与第二止挡端的横截面轮廓一致。在实际的装配过程中，第二止挡端的尺寸应能够确保保持杆在初始位置时穿过散热器的通孔，并且在锁定位置时锁定住散热器。优选的是，保持组件还包括止挡螺母，止挡螺母容纳在通孔中并旋入到杆状部段上的螺纹中，以压抵在壳体的限定保持杆容纳腔的端面上。通过旋转止挡螺母，可以调整压缩弹簧的被压缩程度，从而调整预应力的大小。根据本发明提出，壳体具有锥形部段，该锥形部段具有供散热器压抵的外侧面，散热器具有容纳锥形部段的容纳腔。这种结构确保了散热器和壳体之间有尽可能大的接触面积，从而提高了热传递效率。优选的是，光源为LED光源。LED光源更加节能、尺寸更小并且具有更长的寿命，同时能够提供非常良好的光输出效率。本发明的另一个目的通过一种LED改型灯实现，该LED改型灯包括灯体固定机构和固定在灯体固定机构中的发光组件，其中，该发光组件为前述类型的发光组件。根据本发明的LED改型灯采用其所要替代的照明设备的灯体固定机构，同时其散热性能较好，功率较大，安装简便，成本低廉。本发明的最后一个目的通过一种上述类型的LED改型灯的装配方法实现，该装配方法包括以下步骤：a)从下方将带有光源的壳体装入灯体固定机构；b)从上方将散热器装入灯体固定机构，使其抵靠在壳体的外侧面上；c)使从壳体中部分伸出的保持杆穿过散热器的通孔；d)在远离壳体的方向上拉动保持杆，使保持杆的第二止挡端从通孔中突出；e)旋转第二止挡端，将散热器压抵在外侧面上。根据本发明的装配方法，在装配LED改型灯时过程更加简单，用户操作起来更加容易。附图说明附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：图1是根据本发明的LED改型灯的截面图；图2是根据本发明的LED改型灯装配完毕的示意图。具体实施方式图1示出了根据本发明的LED改型灯的截面图。从图中可见，该LED改型灯包括发光组件和用于固定发光组件的灯体固定机构7，该灯体固定机构7为所要替代的照明装置的原有灯体固定机构。从图中进一步可见，发光组件包括壳体1、设置在壳体1中的光源2以及设置在壳体1的外侧面1c上的散热器3。从图中进一步可见，发光组件还包括保持组件，其中，保持组件包括保持杆4，该保持杆4从壳体1中部分伸出并能够在初始位置和锁定位置之间移动，其中，保持杆4在初始位置穿入散热器3并在锁定位置将散热器3压抵在外侧面1c上。在本发明的设计方案中，光源2为LED光源。在本实施例中，保持杆4具有圆柱形的杆状部段4a以及分别设置在杆状部段4a的两端的第一止挡端4b和第二止挡端4c。壳体1包括用于容纳保持杆4的保持杆装配腔1a，其中，保持杆装配腔1a包括第一圆柱形腔体部段1a’和第二圆柱形腔体部段1a”，其中第一圆柱形腔体部段1a’的直径大于第二圆柱形腔体部段1a”的直径，以在第一圆柱形腔体部段1a’和第二圆柱形腔体部段1a”的连接处形成止挡凸缘1b。此外，保持组件还包括压缩弹簧5，压缩弹簧5的两个端部分别抵靠在第一止挡端4b和止挡凸缘1b上。根据本发明的设计方案，第二止挡端4c设计成扁状端部，第二止挡端4c的长度大于杆状部段4a的直径，所述第二止挡端4c的宽度等于或小于杆状部段4a的直径。在本实施例中，在保持杆4的横向截面上看，第二止挡端4c的截面为椭圆形(参见图2)，当然也可以为长方形。此外，散热器3中形成有用于穿过保持杆4的通孔3a，其中，通孔3a的横截面轮廓与第二止挡端4c的横截面轮廓一致。以确保保持杆能够穿过通孔3a。从图1中进一步可见，保持组件还包括止挡螺母6，止挡螺母6容纳在通孔3a中并旋入到杆状部段4a上的螺纹中，以压抵在壳体1的限定保持杆容纳腔1a的端面上。此外，壳体1具有锥形部段，该锥形部段具有供散热器3压抵的外侧面1c，所述散热器3具有容纳锥形部段的容纳腔。在本实施例中，散热器3在其面对壳体1的一侧形成有楔形的插入部段，容纳腔形成在该插入部段中。该插入部段能够插入到壳体1和灯体固定机构7之间的空隙中，从而确保散热器3与壳体1有尽可能大的接触面积。同时，可以根据发光组件的实际输出功率来设计散热器的尺寸和轮廓，从而满足散热的要求。图2示出了装配完毕的LED改型灯的示意图。从图中可见，散热器3本身具有较大的尺寸，其尺寸明显大于灯体固定机构7的尺寸。其明显不能从灯体固定机构7的下方装入。在将本发明的LED改型灯作为筒灯应用时，首先在顶棚的下方带有光源2的壳体1装入灯体固定机构7，然后在顶棚的上方将散热器3装入灯体固定机构7，使其抵靠在壳体1的外侧面1c上，同时使从壳体1中部分伸出的保持杆4穿过散热器3的通孔3a，然后在远离壳体1的方向上拉动保持杆4，使保持杆4的第二止挡端4c从通孔3a中突出，最后旋转第二止挡端4c，将散热器3压抵在外侧面1c上，从而完成装配过程。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。参考标号1壳体1a保持杆装配腔1a’第一圆柱形腔体部段1a”第二圆柱形腔体部段1b止挡凸缘1c外侧面2光源3散热器3a通孔4保持杆4a杆状部段4b第一止挡端4c第二止挡端5压缩弹簧6止挡螺母7灯体固定机构。