可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的led光引擎的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的LED光引擎，包括组合式透镜和散热器（10），两者通过均布在所述主体（2）外围的卡扣（5）连接，所述散热器（10）与组合式透镜之间放置固态密封硅胶圈和填充液态硅胶；在所述主体（2）的正面四周设置一圈高起的裙边（1），该裙边（1）将所有透镜单元（3）包围其中，所述裙边（1）的凸起高度大于组合式透镜中包括透镜单元（3）在内的所有凸起物的凸起高度；圈筋（8），位于相邻卡扣（5）之间并与所述散热器（10）之间形成间隙，该LED光引擎不但可有效防止透镜在安装、运输或使用过程中表面被刮花或损伤，还能够保证LED光引擎的整体密封性，其结构简单，适宜于大规模推广应用。
【专利说明】可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的LED光引擎
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体照明领域，具体涉及一种LED光引擎。
【背景技术】
[0002]LED light Engine,即LED光引擎，是指包含LED封装(元件)或LED阵列(模块)、LED驱动器、以及其他光度、热学、机械和电气元件的整体组合，该组合通过一个与LED灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路上，因此，LED光引擎是一个介于LED灯具和LED灯之间的器件，其不但能够有效提高LED灯具的稳定性，还能提高LED灯具的显色性和系统光效等性能。随着LED技术的不断发展，越来越多的LED光引擎被应用到照明领域，其具备的高光效、长寿命、节能环保和体积小等优点，决定了它必将成为新一代的主流照明光源。
[0003]目前市场上普遍使用的LED光引擎，大多是由组合式透镜、焊有灯珠的电路板、密封固体硅胶及液态硅胶、散热器等组合而成，即将焊有LED灯珠的电路板设置在LED光引擎的散热器上，同时，在散热器与电路板之间填充液态硅脂进行导热，并将散热器置于组合式透镜的主体上，组合式透镜上的透镜单元设置在灯珠的外围；这种结构的LED光引擎主要存在以下缺陷:
(1)在组合式透镜中，由于每一透镜均呈凸起状，当LED光引擎的发光面朝下布置，或在被组装到灯具内的过程中，透镜与搁置面或灯具直接接触，因此，很容易受到挤压或摩擦，导致凸起的透镜表面被刮花，从而影响LED光引擎的整体出光效果，进一步影响道路的照明效果；
(2)在散热器与LED光引擎的组合式透镜组装过程中，需要对散热器略施加压力，此时液态硅胶会从散热器与透镜之间溢出，并且溢出部分会附着在散热器或透镜的外表面上，需要人工进行擦拭，从而增加了工序，费时费力，降低生产效率；同时，液态硅胶从散热器与透镜之间溢出后，减少了用于粘接密封的液态硅胶量，对于散热器与透镜之间的硅胶层来说，其四周的硅胶在固化过程中，由于体积逐渐变小，因此会在散热器与透镜之间形成空隙，从而导致LED光引擎的整体密封效果变差。
[0004](3)光通过两种不同介质发生折射，同时也发生反射。LED灯珠发出的光通过自身的硅胶透镜，然后再通过组合式透镜与散热器间的密闭空间中的空气后，再穿过组合式透镜上独立的透镜单元，其材质是PC ;由于硅胶、PC与空气的折射率差别较大，经过两次折射、反射后导致LED灯珠的出光率降低，导致LED光引擎的光效降低。
【发明内容】
[0005]针对上述不足，本发明提供一种可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的LED光引擎，其不但可有效防止透镜在安装、运输或使用过程中表面被刮花或损伤，而且能够保证LED光引擎的整体密封性，还能提高LED光引擎光效，其结构简单，适宜于大规模推广应用。
[0006]本发明是通过这样的技术方案来实现的:一种可防止透镜表面被刮花且密封效果较好、能提高光效的LED光引擎，包括:
组合式透镜，包括主体和多个设置在主体上独立的透镜单元；
散热器，其中焊有LED灯珠的电路板设置在所述散热器上，同时在电路板与所述散热器之间放置导热石墨片；所述散热器置于所述组合式透镜上方，两者通过均布在所述组合式透镜主体外围的卡扣连接，所述散热器与组合式透镜之间放置固态密封硅胶圈和填充液态硅胶；在所述主体的正面四周设置一圈高起的裙边，该裙边将所有透镜单元包围其中，所述裙边的凸起高度略大于组合式透镜中包括透镜单元在内的所有凸起物的凸起高度；圈筋设置在所述主体的背面，位于相邻卡扣之间并与所述散热器之间形成间隙。。
[0007]进一步的是，所述圈筋的底部与所述散热器主平面的底部齐平，从而可使溢出的液态硅胶更好地回流，对散热器与组合式透镜之间因液态硅胶固化而形成的间隙进行填充。
[0008]进一步的是，所述圈筋的高度大于所述散热器主平面的顶部高度，其将所述散热器的主平面包围在内，不但不会影响散热器的散热效果，还能够保证溢出的液态硅胶不会从圈筋处溢出。
[0009]进一步的是，所述裙边的内侧斜度为50°飞0°之间，首先可以保证组合式透镜上的防水凹槽底部有足够的料，其次可以增加组合式透镜主体的强度。
[0010]进一步的是，所述圈筋与卡扣之间的连接处均设置一 U形缺口，其保证了所述卡扣能有一定长度，从而有一定的弹性，防止所述卡扣在LED光引擎组装过程中断裂。
[0011 ] 进一步的是，所述主体上设置一个焊线让位凹槽，便于布线。
[0012]进一步的是，所述主体上设置一个防水凹槽，防止组合式透镜意外进水时烧坏电路板。
[0013]进一步的是，所述主体上设置多个螺丝让位凹槽，便于对整个组合式透镜进行安装。
[0014]进一步的是，所述透镜单元的背面凹槽内填充一种折射率约为1.55、与硅胶折射率约为1.53、与PC折射率约为1.58的透明胶体，该透明胶体通过点胶注入独立的透镜单元底部凹槽。
[0015]本发明提供的LED光引擎，在组合式透镜的主体正面四周设置了一圈凸起的裙边，该裙边的高度大于组合式透镜正面所有凸起物的高度，并将组合式透镜正面的所有透镜单元和其他凸起物包围其中，在LED光引擎发光面向下放置，或被组装到灯具中时，上述裙边会首先接触到放置平面或者灯具，从而将整个LED光引擎支撑起，避免了所有透镜单元与放置平面或灯具接触，从而有效防止凸起的透镜单元被刮花或损伤，同时还可以增加组合式透镜的稳固性；进一步的是，在安装散热器和组合式透镜时，两者之间溢出的液态硅胶会首先进入到圈筋与散热器之间的间隙中，从而防止液态硅胶溢出附着在透镜表面，省去了人工擦拭的工序，提高生产效率，不会影响到整个LED光引擎的美观；当组合式透镜与散热器固定好之后，液态硅胶不断固化，体积变小，在散热器和组合式透镜之间形成空隙，此时位于上述间隙中的液态硅胶相比于散热器和组合式透镜之间的硅胶层来说，处于高位，其可在自身重力作用下回流至散热器和组合式透镜之间的间隙中，从而起到回填作用，保证整个LED光引擎有很好的密封效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本案实施例中组合式透镜的横截面图。
[0017]图2为图1所示组合式透镜的正面视图。
[0018]图3为图1所示组合式透镜的背面视图。
[0019]图4为本案LED光引擎的组装图。
[0020]图5为图4所示LED光引擎的侧面图。
[0021]图6为图5中的局部放大图。
[0022]
[0023]图中，标记I为裙边，2为组合式透镜的主体，3为透镜单元，4为螺丝让位凹槽，5为卡扣，6为防水凹槽，7为焊线让位凹槽，8为圈筋，9为圈筋与散热器之间的间隙，10为散热器，11为U形缺口。
【具体实施方式】
[0024]为了更加清楚地理解本发明的目的、技术方案及有益效果，下面结合附图对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。
[0025]如图1至图6所示，一种可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的LED光引擎，包括:
组合式透镜，含主体2和设置在主体2上独立的透镜单元3，透镜单元3的数量若干；散热器10，其中带有若干LED灯珠的电路板设置于所述散热器10上；所述散热器置于所述组合式透镜上方，两者通过均布在所述主体2外围的卡扣5连接，所述散热器10与组合式透镜之间放置固态密封硅胶圈和填充液态硅胶，在电路板与散热器10之间放置导热石墨片；
在所述主体2的正面四周设置一圈高起的裙边1，该裙边I将所有透镜单元3包围其中，所述裙边I的凸起高度大于组合式透镜中包括透镜单元3在内的所有凸起物的凸起高度，从而在LED光引擎发光面向下放置，或被组装到灯具中时，上述裙边I会首先接触到放置平面或者灯具，从而将整个LED光引擎支撑起，避免了所有透镜单元3与放置平面或灯具接触，从而有效防止凸起的透镜单元3被刮花或损伤，同时还可以增加组合式透镜的稳固性；值得一得的是，该裙边I具有一定的厚度，使其足够支撑起整个LED光引擎装置，其厚度在本案中不作限定；裙边I可为包围结构，也可为不连续的环形结构，还可以为设置在所述主体2正面两侧的条状结构，只要能够将所有透镜单元3包围其中，并足以支撑起整个LED光引擎装置，并且在放置时能够避免透镜单元3接触到放置平面即可，在此也不作特别限定;
该LED光引擎还包括圈筋8，其设置在所述主体2的背面，位于相邻卡扣5之间并与所述散热器10之间形成间隙；所述圈筋8的底部与所述散热器10主平面的底部齐平；圈筋8的高度大于所述散热器10主平面的顶部高度，其将所述散热器10的主平面包围在内，从而防止液态硅胶溢出附着在透镜表面，无需人工擦拭清理；当组合式透镜与散热器10固定好之后，液态硅胶不断固化，体积变小，在散热器10和组合式透镜之间形成空隙，此时位于上述间隙中的液态硅胶相比于散热器10和组合式透镜之间的硅胶层来说，处于高位，其可在自身重力作用下回流至散热器10和组合式透镜之间的间隙中，从而起到回填作用，保证整个LED光引擎有很好的密封效果。
[0026]作为优选，所述裙边I的内侧斜度可为50°?60°。
[0027]作为优选，所述圈筋8与卡扣5之间的连接处均设置一 U形缺口 11 ;主体2上设置一个焊线让位凹槽7、一个防水凹槽6和多个螺丝让位凹槽4。
[0028]作为优选，在透镜单元3的背面凹槽内填充一种折射率约为1.55、与硅胶折射率约为1.53、与PC折射率约为1.58的透明胶体，该透明胶体通过点胶注入独立的透镜单元底部凹槽；因为空气的折射率约为1.0003，市场上的LED光引擎是LED灯珠发出的光通过自身的硅胶透镜，然后再通过组合式透镜与散热器10间的密闭空间中的空气后，再穿过组合式透镜上独立的透镜单元，这样光在不同介质间的界面损失较大。本案组合式透镜中所述独立的透镜单元3的背面凹槽内填充一种折射率约为1.55与硅胶折射率约1.53、PC折射率约1.58较为接近的透明胶体，当散热器10与组合式透镜通过卡扣5连接后，所述的透明胶体与对应的LED灯珠接触压紧，且LED灯珠完全伸入到透明胶体内，这样在LED灯珠和组合式透镜的独立的透镜单元3之间就只有透明胶体，没有空气。由于硅胶、透明胶体、PC的折射率较匹配，有效地提高了 LED灯珠的出光率，从而提高了 LED光引擎的光效。
[0029]本申请并不将本发明的保护范围限定在以上实施例中，只要是根据本发明没有经过创造性劳动而衍生出的技术方案，均应纳入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可防止透镜表面被刮花且密封效果较好的LED光引擎，其特征在于，包括: 组合式透镜，包括主体(2 )和多个设置在主体(2 )上独立的透镜单元(3 ); 散热器(10)，置于所述组合式透镜上方，两者通过均布在所述主体(2)外围的卡扣(5)连接，所述散热器(10)与组合式透镜之间放置固态密封硅胶圈和填充液态硅胶；带有LED灯珠的电路板设置于所述散热器(10)上，在电路板与散热器(10)之间放置导热石墨片；在所述主体(2)的正面四周设置一圈高起的裙边(1)，该裙边(I)将所有透镜单元(3)包围其中，所述裙边(I)的凸起高度大于组合式透镜中包括透镜单元(3)在内的所有凸起物的凸起高度； 圈筋(8)，设置在所述主体(2)的背面，位于相邻卡扣(5)之间并与所述散热器(10)之间形成间隙。
2.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述圈筋(8)的底部与所述散热器(10)主平面的底部齐平。
3.如权利要求2所述的LED光引擎，其特征在于，所述圈筋(8)的高度大于所述散热器(10)主平面的顶部高度，其将所述散热器(10)的主平面包围在内。
4.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述裙边(I)内侧斜度为50°?60。。
5.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述圈筋(8)与卡扣(5)之间的连接处均设置一 U形缺口(11)。
6.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述主体(2)上设置一个焊线让位凹槽(7)。
7.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述主体(2)上设置二圈防水凹槽(6)。
8.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述主体(2)上设置多个螺丝让位凹槽⑷。
9.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述透镜单元(3)的背面凹槽内填充一种折射率为1.55、与硅胶折射率为1.53、与PC折射率为1.58的透明胶体。
10.如权利要求1所述的LED光引擎，其特征在于，所述透镜单元(3)的背面凹槽内填充一种折射率为1.55、与硅胶折射率为1.53、与PC折射率为1.58的透明胶体。
【文档编号】F21S2/00GK104390160SQ201410613484
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】张兵树, 欧阳勇 申请人:四川华体照明科技股份有限公司