一种散热型LED灯丝灯的制作方法

本实用新型涉及一种散热型LED灯丝灯，属于LED灯丝灯技术领域。

背景技术：

近年来，由于LED产业的发展迅速，LED灯具逐步取代传统的照明灯具，由于LED发光具有点光源和方向性等特性,故LED灯具很难完全取代传统白炽灯，做到全配光照明。市场上有一种LED灯丝，是将一组LED芯片封装在透明基板上形成LED灯丝，可以实现大角度发光，然后将多个灯丝连接形成类似钨丝灯的发光效果。目前，LED灯丝基本没有散热体，LED灯丝无法进行热传导散热，所以很难将LED芯片产生的热量传导出去，热量只能靠辐射和内部气体的对流进行导热和散热，容易造成热量的堆积，使得LED灯丝的寿命缩短。

一篇公告号为CN204592952U的专利公开了一种带散热件LED灯丝的LED灯丝灯，包括至少一个真空密封充有散热保护气体的由泡壳体和芯柱熔封而成的真空密封泡壳；状语芯柱上1-20条LED灯丝，驱动器和电连接器；LED灯丝两端电极经连接线与驱动器输出相连，驱动器输出与电连接器相连；泡壳与电连接器相连；LED灯丝为带散热件的灯丝体和散热件组成。

上述专利中的带散热件LED灯丝的LED灯丝灯，通过设置散热件来提高散热能力，但是该散热件设置在LED灯丝的底部，对泡壳中部的热量无法进行及时传导，泡壳中部的热量容易堆积，散热不彻底，LED灯丝容易过热损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种散热型LED灯丝灯，散热性能好，有助于延长LED灯丝的寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种散热型LED灯丝灯，包括泡壳、设于泡壳内的LED灯丝、喇叭管、芯柱和固定在泡壳底部的灯头，喇叭管上设有排气孔，灯头、泡壳和喇叭管之间熔封成充有惰性导热气体的密闭空间；芯柱设置在喇叭管的上方，芯柱内部开设有竖直的导热通道；芯柱远离喇叭管的一端抵接泡壳的顶端。

通过上述技术方案，传统的LED灯丝灯中，芯柱通常用来固定支撑LED灯丝，一般都是实心玻璃柱，通过在芯柱内开设导热通道，芯柱由原来的玻璃导热转变成惰性导热气体导热为主、玻璃导热为辅，导热和散热性能得到提高，及时将LED灯丝灯泡壳中部的热量传递至泡壳外部，避免热量堆积，散热性能好，有助于延长LED灯丝的寿命。

进一步优选为：泡壳的顶部开设有直径与芯柱外径相等的导热孔，芯柱的顶端与泡壳热熔，导热通道通过导热孔与外界连通。

通过上述技术方案，泡壳顶部开设导热孔，芯柱上的导热通道通过导热孔与外界连通，这样外界的空气可以进入导热通道内，将导热通道内的热量带走，加快导热通道的散热速度，从而提高散热效率。

进一步优选为：泡壳内设置有多根LED灯丝，多根LED灯丝的顶端和底端分别通过一个支撑架分别固定在芯柱的顶端和底端，芯柱底端的支撑架上连接有两个与灯头上的LED驱动电连接的导丝，支撑架采用导热金属制成。

通过上述技术方案，多根LED灯丝发光时将会产生大量的热量，这些热量一部分通过泡壳内的惰性导热气体直接向泡壳外部传递，另一部分则通过导热的支撑架向芯柱传递，热量到达芯柱后再通过芯柱本身的玻璃和导热通道内的空气向外界传递，实现LED灯丝灯良好的散热性能。

进一步优选为：支撑架包括内环、外环和两根用于连接内环和外环的导热丝，内环固定在芯柱的侧壁上，多根LED灯丝的两端分别固定在两个支撑架上的外环上；芯柱底端的外环分为两个互不接触的半圆环，两根导丝的一端分别固定在外环的两个半圆环上。

通过上述技术方案，多根LED灯丝通过外环实现电路并联，再通过导热丝和内环固定在芯柱外围，多根LED灯丝发光时所产生的热量通过外环和导热丝传递到内环上，而内环与芯柱的玻璃表面直接接触，且接触面积大，传递热量的速度更快，散热性能更好。

进一步优选为：芯柱的侧壁上设置有嵌槽，内环卡嵌在嵌槽内。

通过上述技术方案，芯柱的侧壁上设置嵌槽，内环卡嵌在嵌槽内，可以防止内环在芯柱的玻璃表面上下滑移，造成LED灯丝形状不定，发光效果不佳的问题；此外，内环嵌在嵌槽内，嵌槽处的芯柱侧壁更薄，内环上的热量更容易透过芯柱侧壁传递至芯柱内的惰性导热气体中，热量传递效率更高。

进一步优选为：喇叭管内中空且与导热通道连通，灯头上设有散热件，喇叭管固定安装在散热件上。

通过上述技术方案，喇叭管内设置成中空且与导热通道连通，则喇叭管在熔封与LED灯丝连接的导丝的同时，也可以进行热量的传递，泡壳中的热量通过导热通道和喇叭管内部到达散热件上，再由散热件将热量向外传递，在芯柱和散热通道的基础上增大了传递热量的效率，提高散热性能。

进一步优选为：散热件包括散热板和散热套，散热板固定安装在喇叭管的底部，散热套与散热板热连接且散热套套设在泡壳靠近灯头的一端上。

通过上述技术方案，散热板接收到来自喇叭管中和泡壳内的热量后，将热量传递到与散热板热连接的散热套上，而散热套套设在泡壳靠近灯头的一端处，散热套拥有较大的面积，散热速度更快，泡壳内的热量也可以直接通过泡壳向散热套传递，多重热量传递使散热效果更好。

进一步优选为：LED灯丝包括柔性基板、蚀刻在柔性基板正面的铜箔电路、通过倒装工艺组装在铜箔电路上的LED芯片、涂覆在柔性基板背面的石墨烯以及封装在柔性基板表面的荧光胶，LED灯丝通过复合在金属支架上与支撑架连接。

通过上述技术方案，LED芯片通过倒装工艺焊接在柔性基板上，性能更佳，提高了可靠性；同时也提高了散热性能，由于倒装芯片没有塑封，LED芯片背面可以进行有效的冷却；石墨烯材料光学性能几户透明，不会影响LED芯片的发光且导电导热性能好。石墨烯涂覆在基板背面，LED芯片加热产生的热量通过石墨烯把热量辐射出去，同时利用泡壳内的导热气体来实现有效的对流，降低温度。

进一步优选为：LED芯片在石墨烯基板上的布局为中间稀两端密。

通过上述技术方案，LED芯片在发光时会产生热量，若集中在石墨烯基板内部中间则热量不易传递，容易在LED灯丝中过热，中间稀两端密的分布形式有助于散热。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过在芯柱内设置导热通道，导热通道内的空气将LED灯丝灯泡壳中部的热量传递至泡壳顶部的导热孔处，及时将LED灯丝灯泡壳中部的热量传递至泡壳外部，避免热量堆积，散热性能好，有助于延长LED灯丝的寿命；

2.将喇叭管设置成中空结构且与导热通道连通，喇叭管将导热通道内的热量向底部的散热板和散热套传递，散热套一方面与散热板进行热交换，另一方面直接贴合在泡壳外，可以直接与泡壳内的惰性导热气体直接进行热传递，多重热传递可以极大地提高热传递效率，提高散热性能。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是图1中芯柱喇叭管的结构示意图；

图3是图2中LED灯丝和金属架的结构示意图；

图4是图3中LED灯丝的基板结构示意图。

图中，1、泡壳；11、导热孔；2、LED灯丝；21、柔性基板；22、铜箔电路；23、LED芯片；3、喇叭管；31、排气孔；4、芯柱；41、导热通道；42、嵌槽；5、灯头；6、支撑架；61、内环；62、外环；621、半圆环；63、导热丝；7、导丝；8、散热件；81、散热板；82、散热套；9、金属支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种散热型LED灯丝灯，如图1所示，包括泡壳1、固定在泡壳1内的LED灯丝2、喇叭管3、芯柱4和固定在泡壳1底部的灯头5。喇叭管3上开设有竖直的排气孔31（参见图2），灯头5、泡壳1和喇叭管3之间熔封成充有惰性导热气体的密闭空间。芯柱4竖直固定在喇叭管3的上方，芯柱4内部开设有竖直的导热通道41；泡壳1的顶端开设有导热孔11，芯柱4远离喇叭管3的一端抵接泡壳1的顶端并与泡壳1热熔，导热通道41通过导热孔11与外界连通。

如图1所示，灯头5上设置有散热件8。散热件8包括散热板81和散热套82，散热板81固定安装在喇叭管3的底部，喇叭管3内部中空且与导热通道41连通，散热套82与散热板81热连接且散热套82套设在泡壳1靠近灯头5的一端上。

如图2所示，泡壳1内设置有多根LED灯丝2，多根LED灯丝2的顶端和底端分别通过一个支撑架6分别固定在芯柱4的顶端和底端，支撑架6采用导热金属制成。支撑架6包括内环61、外环62和两根用于连接内环61和外环62的导热丝63。内环61固定在芯柱4的侧壁上，芯柱4的侧壁上开设有供内环61嵌入的环形的嵌槽42，多根LED灯丝2的两端分别固定在两个支撑架6上的外环62上。芯柱4底端的外环62分为两个互不接触的半圆环621，两个半圆环621上分别连接有一根与灯头5上的LED驱动电连接的导丝7，导丝7的一端固定在芯柱4底端的外环62上，另一端穿过喇叭管3后与灯头5上的LED驱动电连接，导丝7穿过喇叭管3处进行热熔密封。

如图3和图4所示，LED灯丝2包括柔性基板21、蚀刻在柔性基板21正面的铜箔电路22、通过倒装工艺组装在铜箔电路22上的LED芯片23、涂覆在柔性基板21背面的石墨烯以及封装在柔性基板21表面的荧光胶，LED芯片23在石墨烯基板上的布局为中间稀两端密。LED灯丝2通过复合在金属支架9上与支撑架6连接，金属支架9的形状为弧型或者直线型。当金属支架9为弧型时，金属支架9的弧形与泡壳1的弧形一致，以保证发光效果均匀。

工作原理：LED灯丝2发光时产生的热量有三种传递方式，一是通过泡壳1内的惰性导热气体直接传递至泡壳1表面，实现基本热传导；二是通过芯柱4上的导热通道41内的外界空气向外界进行热传递，实现二重热交换；三是通过芯柱4上的导热通道41和喇叭管3向散热板81和散热件8传递，实现三重散热。三种散热方式相辅相成，将泡壳1内的热量快速传递至泡壳1外，避免泡壳1内温度过高损坏LED灯丝2，延长LED灯丝2的使用寿命。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。