專利名稱：散熱器及由其構(gòu)成的led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
散熱器及由其構(gòu)成的LED燈具技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及照明領(lǐng)域，具體涉及半導(dǎo)體LED照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]半導(dǎo)體LED照明產(chǎn)業(yè)目前是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，正處于發(fā)展的早期階段，各種室內(nèi)外LED燈具，例如LED燈泡、LED射燈、LED筒燈、LED吸頂燈、LED臺(tái)燈、LED路燈、LED庭院燈、LED投光燈、LED隧道燈等等應(yīng)運(yùn)而生。這些LED燈具雖然外形結(jié)構(gòu)各不相同，因各用于不同的場(chǎng)合而有不同的安裝形式及不同的名稱，但歸納起來卻有著一些相同特征:都是將小功率或大功率發(fā)光元件即LED光源元件焊接或封裝在一塊鋁基電路板或普通電路板上，然后用導(dǎo)熱膠粘貼安裝到一個(gè)鋁合金制作的散熱器上，該散熱器往往又是燈具燈殼的組成部分之一，按用于不同的場(chǎng)合而有不同的形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們的作用功能都是相同的，即都是為了將光源產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出來散發(fā)到空氣中去，避免熱量的積聚致使光源芯片結(jié)溫過高而縮短燈具的壽命。人們之所以普遍選擇鋁合金材料來做LED燈具的散熱器，是因?yàn)殇X合金材料的導(dǎo)熱性能雖然在金、銀、銅等貴重金屬之下，卻優(yōu)于其他材料，特別是大大優(yōu)于像塑料、陶瓷、玻璃等非金屬材料，為了保障LED燈具的壽命和可靠性，人們才普遍選用鋁合金材料來做散熱器。但新的問題又產(chǎn)生了:LED燈具的散熱器鋁材用量是與燈具功率成正比的，例如一個(gè)數(shù)瓦的燈泡一般需用鋁合金一百克以上，而一個(gè)一百瓦的LED路燈鋁材用量一般高達(dá)8公斤以上，未來LED燈具若普遍取代現(xiàn)有燈具的話，可以估算出鋁材的用量是多么巨大驚人；鋁材的生產(chǎn)及鋁質(zhì)散熱器加工過程耗費(fèi)大量能源，也是造成LED燈具成本偏高的原因之一，這與LED照明的節(jié)能環(huán)保概念不相協(xié)調(diào)。難道就不能采用塑料等成本低廉的非金屬材料做散熱器嗎？為此申請(qǐng)人作了一番實(shí)驗(yàn)探究，最終得出一個(gè)答案:只要對(duì)現(xiàn)有LED燈具散熱器的結(jié)構(gòu)作出創(chuàng)新性的改進(jìn)，塑料或陶瓷、或玻璃等非金屬材料完全可以用來制造LED燈具的散熱器，并且可以做到在相同條件下其導(dǎo)熱散熱性能不亞于甚至優(yōu)于鋁材散熱器。發(fā)明內(nèi)容[0003]發(fā)明目的[0004]本實(shí)用新型對(duì)LED燈具的散熱器結(jié)構(gòu)提出一種新的技術(shù)方案，目的是要用成本低廉、更節(jié)能環(huán)保的非金屬材料如塑料、或陶瓷、或玻璃等來取代金屬材料如鋁合金做散熱器，從而構(gòu)成LED燈具的各種新的結(jié)構(gòu)形式，另外還可以達(dá)到提高LED燈具的散熱性能的目的[0005]技術(shù)方案[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:LED燈具的散熱器采用非金屬材料(例如塑料、陶瓷或玻璃)制成，為了進(jìn)一步提高普通塑料的導(dǎo)熱性能，或者在塑料中摻入石墨、氧化鋁、氧化鎂、碳質(zhì)顆粒等材質(zhì)中的一種或多種粉末顆粒，散熱器或者采用市場(chǎng)上已調(diào)配好摻入組份的改性導(dǎo)熱塑料制成，散熱器中設(shè)計(jì)有一個(gè)或多個(gè)可封閉的空腔，封閉空腔時(shí)，腔中注入有適量的單質(zhì)液體或多質(zhì)混合液體。該技術(shù)方案適用于各種不同安裝場(chǎng)合下的各種不同燈具結(jié)構(gòu)形式的LED燈具中，例如LED燈泡、LED射燈、LED筒燈(或稱天花燈、嵌燈)、LED吸頂燈、LED臺(tái)燈、LED路燈、LED庭院燈、LED投光燈、LED工礦燈、LED隧道燈等，只要將散熱器的形狀設(shè)計(jì)成分別適于做上列各款燈具即可，具體各燈具結(jié)構(gòu)在后面的‘具體實(shí)施方式
’中說明。[0007]技術(shù)效果[0008]由于LED燈具的散熱器采用塑料等非金屬材料制成，產(chǎn)品成本降低、重量減輕，是一種節(jié)能環(huán)保的創(chuàng)新技術(shù)，若能廣泛推廣，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。塑料等非金屬材料的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)不如鋁合金材料，如果將現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金散熱器簡(jiǎn)單地改為塑料等非金屬材料制造，其導(dǎo)熱散熱性能必定不佳。本發(fā)明技術(shù)方案采取在散熱器中設(shè)計(jì)空腔并且在空腔中注入液體的技術(shù)措施，從根本上改善提高了散熱器的導(dǎo)熱性能。實(shí)驗(yàn)證明，液體在接近沸點(diǎn)溫度時(shí)，其導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于鋁合金，能將熱量快速地從熱源處帶離到散熱器的各處，這就是本發(fā)明散熱器采用塑料等非金屬材料制造后仍能做到導(dǎo)熱散熱性能優(yōu)良的原因。因此，在散熱器中設(shè)計(jì)有空腔并注入液體是本發(fā)明技術(shù)方案的基本特征之一，也是散熱器能夠采用塑料等非金屬材料制造的技術(shù)條件。


[0009]圖1是實(shí)施例之一的LED燈泡和射燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是實(shí)施例之二的LED燈泡結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]圖3是實(shí)施例之三的LED燈泡結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖4是實(shí)施例之四的LED筒燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖5是圖4的俯視圖；[0014]圖6是實(shí)施例之五的LED筒燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖7是圖6的俯視圖；[0016]圖8是實(shí)施例之六的LED吸頂燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖9是圖8的C-C剖面圖；[0018]圖10是實(shí)施例之七的LED臺(tái) 燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖11是實(shí)施例之八的LED臺(tái)燈結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖12是圖11的D-D剖面圖；[0021]圖13是實(shí)施例之九的LED路燈示意圖；[0022]圖14是圖13的E-E剖面圖；[0023]圖15是實(shí)施例之十的LED路燈示意圖；[0024]圖16是圖15的F-F剖面圖；[0025]圖17是實(shí)施例之i^一的LED路燈示意圖；[0026]圖18是圖17的G-G剖面圖；[0027]圖19是實(shí)施例之十二的散熱器模塊示意圖；[0028]圖20是圖19的H-H剖面圖。
具體實(shí)施方式
[0029]請(qǐng)參見圖1，其是LED燈泡和LED射燈的合并示意圖，因?yàn)槎咧顒e僅在于燈泡采用泡殼8作為出光部件，而射燈采用平面透光片或透鏡7作為出光部件，為簡(jiǎn)化制圖和說明起見，將二者合并敘述。圖的左半部分表示燈泡，右半部分表示射燈。如圖所示，散熱器設(shè)計(jì)成燈杯形狀，燈杯形狀的散熱器I由塑料或陶瓷、或玻璃等非金屬材質(zhì)制成，其中設(shè)計(jì)有空腔2，小功率發(fā)光二極管6或者大功率LED元件5、或者集成封裝的發(fā)光元件被焊接或封裝在鋁基電路板或普通電路板4上，組裝時(shí)電路板組件將空腔的開口端封閉，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，結(jié)合燈頭9和透光泡殼8或者透光片或透鏡7，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡或者一種LED射燈。[0030]請(qǐng)參見圖2，其是另一種LED燈泡實(shí)施例方案示意圖；散熱器由燈杯形狀的殼體I和球狀殼體10組合而成，燈杯形狀殼體I中的空腔2與球狀殼體10中的空腔11組裝后互相連通并封閉，球狀殼體中的其他腔口由焊接或封裝有發(fā)光元件6的電路板4封閉，發(fā)光元件6或者是大功率元件、或者是集成封裝的發(fā)光元件，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，LED發(fā)光元件分布安裝在球狀殼體10的球面各方向，結(jié)合燈頭9，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡。[0031]請(qǐng)參見圖3，其是又一種LED燈泡實(shí)施例方案示意圖；散熱器由燈杯形狀殼體I和多面柱狀殼體12組合而成，燈杯形狀殼體I中的空腔2與多面柱狀殼體12中的空腔13組裝后互相聯(lián)通并封閉，電路板4將柱狀殼體各面上的小腔口封閉，電路板上集成封裝有發(fā)光元件14，或者如前面實(shí)施例焊接大功率發(fā)光元件5或小功率發(fā)光元件6，空腔封閉時(shí)腔中注入適量液體3，LED發(fā)光元件分布安裝在多面柱狀殼體的各面上，結(jié)合燈頭9和透光泡殼8，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡。[0032]請(qǐng)參見圖4、圖5,圖5是圖4的俯視圖，圖4是圖5的A-A方向首I]視圖。其是一種LED筒燈(或稱天花燈、嵌燈)的散熱器結(jié)構(gòu)示意圖，散熱器設(shè)計(jì)成適于做筒燈的形狀，散熱器15設(shè)計(jì)有若干條柱狀散熱柱16，對(duì)應(yīng)有若干個(gè)柱狀空腔17，焊接或封裝有大功率發(fā)光元件5或者集成封裝發(fā)光元件14的電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED筒燈(或稱天花燈、嵌燈)。[0033]請(qǐng)參見圖6、圖7，圖7是圖6的俯視圖，圖6是圖7的B-B方向剖視圖。它展示了另一種LED筒燈的散熱器結(jié)構(gòu)示意圖，散熱器18設(shè)計(jì)有環(huán)形空腔19，或者設(shè)計(jì)有任意形狀空腔的組合，散熱器上或者設(shè)計(jì)分布一些散熱翅片20，焊接有小功率LED發(fā)光元件6或大功率LED發(fā)光元件5或集成封裝LED發(fā)光元件的電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入有適量液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED筒燈(或稱天花燈、嵌燈)。[0034]請(qǐng)參見圖8、圖9，圖9是圖8的C-C方向的剖視圖。其是一種LED吸頂燈的結(jié)構(gòu)示意圖，散熱器設(shè)計(jì)成適于做吸頂燈的形狀，圖示為圓盤形狀，實(shí)際還可以設(shè)計(jì)成方盤或其他形狀，盤體即為散熱器21，散熱器上設(shè)計(jì)有若干散熱柱或翅片22，翅片或柱中有空腔23，焊接或封裝有小功率LED發(fā)光元件6或大功率LED發(fā)光元件5的電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED吸頂燈。[0035]請(qǐng)參見圖10，其是LED臺(tái)燈的結(jié)構(gòu)示意圖；臺(tái)燈中的燈罩實(shí)際上同散熱器24結(jié)合在一起，其中有可封閉的空腔25，焊接或封裝有小功率LED發(fā)光元件6或大功率LED發(fā)光元件或者集成封裝LED發(fā)光元件的電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED臺(tái)燈。[0036]請(qǐng)參見圖11、圖12，其是另一種LED臺(tái)燈的結(jié)構(gòu)示意圖，圖12是圖11中的D-D方向剖視圖；臺(tái)燈中的燈殼26即為散熱器，其中有可封閉的腔25，焊接或封裝有小功率LED發(fā)光元件6或大功率LED發(fā)光元件或者集成封裝LED發(fā)光元件的電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入適量液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED臺(tái)燈。[0037]請(qǐng)參見圖13、圖14，其是LED路燈的結(jié)構(gòu)示意圖，圖14是圖13的E-E方向剖視圖；散熱器設(shè)計(jì)成適用于做路燈的形狀，路燈散熱器27的背面設(shè)計(jì)有若干條散熱翅片28，其中有空腔29，焊接有大功率LED發(fā)光元件5的鋁基電路板4將空腔封閉，封閉時(shí)腔中注入有適量的液體3，結(jié)合其他必要的附件后就構(gòu)成LED燈具中的LED路燈。[0038]請(qǐng)參見圖15、圖16，其是圖13所示路燈的散熱器安裝超大功率封裝LED光源后的結(jié)構(gòu)示意圖，圖16是圖15的F-F方向剖視圖；散熱器27的背面有若干條散熱翅片28，其中有空腔29，散熱器前面有一塊密封散熱蓋板30將空腔封閉，封裝有超大功率LED發(fā)光元件的光源組件模塊31安裝在蓋板30上，透鏡32封蓋在光源上，空腔封閉時(shí)，腔中注入有適量的液體3，構(gòu)成LED燈具中的LED路燈。[0039]請(qǐng)參見圖17、圖18，其是LED路燈的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖18是圖17的G-G方向剖視圖；路燈散熱器33的背面設(shè)計(jì)有若干散熱柱34，其中有空腔35，焊接有大功率LED光源元件5的電路板4將空腔封閉，或者安裝有超大功率LED光源模塊31和透鏡32的密封蓋板30將空腔封閉，空腔封閉時(shí)，腔中注入有適量的液體3，構(gòu)成LED燈具中的一種LED路燈。[0040]請(qǐng)參見圖19、圖20，其是一種散熱器模塊，圖20是圖19的H-H方向剖視圖；散熱器模塊36的背面設(shè)計(jì)有若干散熱翅片或散熱柱37，其中有空腔38，焊接有大功率LED光源元件5的電路板4將空腔封閉，或者安裝有超大功率LED光源模塊31和透鏡32的密封蓋板30將空腔封閉，空腔封閉時(shí)，腔中注入有適量的液體3，該散熱器模塊可構(gòu)建不同功率大小的LED路燈、LED隧道燈、LED投光燈或室內(nèi)照明燈LED燈具，模塊的形狀還可任意設(shè)計(jì)。[0041]前面敘述的各種結(jié)構(gòu)形式的散熱器在某種特定場(chǎng)合要求下，或者在不考慮成本的特殊需求下，也可以采用鋁合金材料制成。顯而易見，當(dāng)同樣采用鋁合金材料時(shí)，由于增加了空腔和注入液體這兩個(gè)技術(shù)特征，新型散熱器的導(dǎo)熱和散熱性能將比現(xiàn)有普通散熱器大為提高，故仍然有其實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種散熱器，其特征是:散熱器采用塑料、陶瓷或玻璃制成，散熱器中設(shè)計(jì)有一個(gè)或多個(gè)可封閉的空腔，封閉空腔時(shí)，腔中注入有液體。
2.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器(I)中設(shè)計(jì)有空腔(2)，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板(4)將空腔的開口端封閉，結(jié)合燈頭(9)和透光泡殼(8)或者透光片或透鏡(7)，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡或者一種LED射燈。
3.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具,其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器由殼體⑴和球狀殼體(10)組合而成，殼體⑴中的空腔(2)與球狀殼體(10)中的空腔(11)組裝后互相連通并封閉，LED發(fā)光元件分布安裝在球狀殼體(10)的球面各方向，結(jié)合燈頭(9)，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡。
4.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具,其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器由殼體(I)和多面柱狀殼體(12)組合而成，殼體(I)中的空腔(2)與多面柱狀殼體(12)中的空腔(13)組裝后互相連通并封閉，LED發(fā)光元件分布安裝在多面柱狀殼體的各面上，結(jié)合燈頭(9)和透光泡殼(8)，構(gòu)成LED燈具中的一種LED燈泡。
5.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器設(shè)計(jì)成適于做筒燈，散熱器設(shè)計(jì)有若干條柱狀散熱柱(16)，對(duì)應(yīng)有若干個(gè)柱狀空腔(17)，或者設(shè)計(jì)有環(huán)形空腔(19)，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板(4)將空腔封閉，構(gòu)成LED燈具中的LED筒燈。
6.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器設(shè)計(jì)成適于做吸頂燈的圓盤或方盤形狀，散熱器上設(shè)計(jì)有若干散熱翅片或散熱柱(22)，翅片中或柱中有空腔(23)，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板(4)將空腔封閉，構(gòu)成LED燈具中的LED吸頂燈。
7.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器同臺(tái)燈的燈罩或燈殼結(jié)合在一起，燈罩或燈殼中有可封閉的空腔(25)，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板(4)將空腔封閉，構(gòu)成LED燈具中的LED臺(tái)燈。
8.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器設(shè)計(jì)成適用于做路燈，散熱器上設(shè)計(jì)有若干散熱翅片(28)或者散熱柱(34)，翅片或柱中有空腔，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板或安裝有超大功率LED發(fā)光組件的密封蓋板(30)將空腔封閉，構(gòu)成LED燈具中的LED路燈。
9.一種由散熱器構(gòu)成的LED燈具，其特征是:由權(quán)利要求1的散熱器構(gòu)成，散熱器設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊(36)，散熱器模塊上設(shè)計(jì)有若干散熱翅片或散熱柱(37)，翅片中或柱中有空腔(38)，焊接或封裝有LED發(fā)光元件的電路板或密封板將空腔封閉，該散熱器模塊可構(gòu)建不同功率大小的LED路燈、LED隧道燈、LED投光燈或室內(nèi)照明燈LED燈具。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征是:散熱器或者采用鋁合金材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體LED照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種散熱器及由其構(gòu)成的LED燈具，本實(shí)用新型對(duì)散熱器結(jié)構(gòu)作出創(chuàng)新性的改進(jìn)，采用塑料等非金屬材料制成，散熱器中設(shè)計(jì)有空腔并注入液體，避免了塑料等非金屬材料導(dǎo)熱性能不佳的缺陷，使散熱器的重量減輕、成本降低，有利于節(jié)能環(huán)保，廣泛推廣將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK203052584SQ201220048829
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者陳炳武 申請(qǐng)人:陳炳武