一種led工礦燈的制作方法
【專利摘要】一種LED工礦燈，屬照明領域。包括依次連接的燈頭、燈頭連接件、燈殼、導熱電源腔、傳熱部件和LED線路板，在LED線路板前方設置透鏡組、透光板和燈蓋；導熱電源腔一端與燈殼和燈頭連接件固接為一體，另一端與傳熱部件和LED線路板固接為一體；驅動電源設置在導熱電源腔內；燈殼為一碗狀空心殼體，通過燈蓋將透鏡組和透光板固定在其前端，其后端設置有與導熱電源腔外表面相接觸的等徑段；導熱部件一面為平面，另一面設置有環狀導熱裙邊，環狀導熱裙邊外表面與燈殼內表面之間為面接觸式連接；在燈頭連接件殼體上設置第一散熱槽孔，在燈殼上設置第二散熱槽孔，在燈殼的表面涂覆有輻射散熱涂料層。可廣泛用于模塊化結構的非便攜式照明裝置設計和制造領域。
【專利說明】—種LED工礦燈
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于照明裝置領域，尤其涉及一種用于工礦廠房的室內吊裝照明燈具。
【背景技術】
[0002]傳統工礦燈主要采用高壓鈉燈和金鹵燈，常見的功率為250瓦或400瓦。
[0003]在工廠的能耗中，照明能耗占有很大比重，例如在一個4萬平方米的廠房建筑物中，照明用電負荷通常需要約為400KW。因此，在工廠照明燈具的選用中，如何實現節能、環保是擺在工廠設計者面前的一個重要課題。
[0004]采用新型LED光源為基礎的照明燈具，除了節能環保外，它還具有壽命長、響應時間快、光色純光線集中等優點，近年來，廣受消費者的青睞。
[0005]圖1、圖2所示為現在市面上最常見的LED工礦燈之結構，它的主要部件有:a—LED光源、b一反光罩、c一散熱器、d一電源。
[0006]一般LED光源采用大功率COB (Chip On Board，板上芯片封裝)封裝形式，單顆或多顆組合，整燈功率普遍在100瓦以上。如此大的功率會產生大量的熱量，如果LED的溫度太高，會導致明顯的“光衰”，減少壽命甚至“死燈”等現象。所以目前市面上的LED工礦燈一般采用較大的鰭片式散熱器，如圖1所示，該散熱器材質為鋁，散熱器內部多為導熱銅管，將熱量從散熱器的一端抽向另一端，然后依靠鰭片對流散熱。由于散熱器的口徑面積與LED光源面積差距不大，直接接觸的散熱面積有限，熱量從一端導向另一端所經過的路徑較長(如圖1箭頭所示)，熱阻很大，散熱器上、下兩端的溫差可達20°C，散熱效率差。
[0007]現在市場上的LED工礦燈沒有很好的散熱解決方案，導致散熱器的體積越做越大(一般散熱器直徑約為150?200mm，長度約為300?500mm)，整燈十分笨重，美觀不足。這樣的散熱方案使整燈重量往往在2.5公斤以上，有的甚至達到5公斤，所以通常在安裝時，先要在頂棚上設置拉繩或掛鉤，才能安裝燈具，這樣不利于安裝與維護。
[0008]由于鰭片散熱器一端的表面積有限，光源往往采用多芯片集成的光源，小尺寸大功率的光源會使熱量積聚，產生嚴重的散熱，光衰問題。
[0009]另外，工礦燈對出光角度也有一定的要求。工廠的頂棚高度一般大越在2.5米?7米，為了滿足加工生產對工作面照度的要求(例如粗加工要求工作面照度>2001ux，一般加工要求工作面照度>3001uX，精密加工要求工作面照度>5001uX)，工礦燈往往會設計反光罩使光源的出光角度減小(增加直射向下的光)，提高光源利用率。根據不同的頂棚高度，根據照明設計需要采用不同角度的燈具來滿足照明要求。由于大功率LED光源的面積普遍較大，相應達到效果的反光罩尺寸也較大，進一步增大了整個LED工礦燈的體積。
實用新型內容
[0010]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種LED工礦燈，其摒棄了傳統LED工礦燈笨重的鰭片散熱器，充分利用燈殼的散熱面積，從熱源開始打通整個熱流通道，使熱量不至于積聚在某個角落；采用多顆功率型LED器件分立排布，有效分散熱源熱量，使熱量在傳熱器件上更好的傳導，直至燈殼的各個傳熱部件，達到良好的散熱效果；采用E40或E27標準燈頭，整個燈具體積小，燈具的整個重量輕，易于安裝與維護；利用透鏡對LED器件進行二次配光，組合后配合不同場合要求使用，具有更好的光學性能。
[0011]本實用新型的技術方案是:提供一種LED工礦燈，包括燈頭、驅動電源和位于燈殼內的LED線路板，在LED線路板上設置有數個功率型LED發光器件，其特征是:
[0012]所述的LED工礦燈包括依次連接的燈頭、燈頭連接件、燈殼、導熱電源腔、傳熱部件和LED線路板，在所述LED線路板的前方，設置有透鏡組、透光板和燈蓋；
[0013]其中，所述導熱電源腔的一端與燈殼和燈頭連接件固接為一體，其另一端與傳熱部件和LED線路板固接為一體；所述的驅動電源設置在導熱電源腔內；
[0014]所述的燈殼為一碗狀空心殼體，其前端/大口徑端通過燈蓋將透鏡組和透光板固定在其前端，其后端/小口徑端設置有一段與導熱電源腔外表面相接觸的等徑段；
[0015]所述導熱部件承載LED線路板的一面為平面，其另一面設置有環狀導熱裙邊，所述環狀導熱裙邊的外表面與導熱部件所在位置燈殼的內表面之間形狀相互匹配，所述環狀導熱裙邊的外表面與所述燈殼的內表面兩者之間的接觸面為面接觸式連接；
[0016]所述環狀導熱裙邊的外表面側面積，至少大于或等于燈殼內側面表面面積的四分之一;
[0017]在所述燈頭連接件的殼體上設置有數個第一散熱槽孔，在所述燈殼上設置有數個第二散熱槽孔，在燈殼的表面涂覆有輻射散熱涂料層。
[0018]具體的，所述環狀導熱裙邊的外側面形狀與所導熱部件所在位置至燈頭連接件之間一段的燈殼內側面的形狀相匹配，兩者接觸面的曲率一致，兩者之間為面接觸式匹配接觸。
[0019]在環狀導熱裙邊的外側面的表面與燈殼內側面的表面之間，設置有界面填充物。
[0020]進一步的，所述環狀導熱裙邊的外表面側面積，大于或等于燈殼內側面表面面積的三分之一。所述的界面填充物包括導熱膠。
[0021]其所述的導熱電源腔為圓柱狀空心結構，其中設置有驅動電源腔；所述驅動電源腔的橫截面為矩形，內切于圓柱狀的導熱電源腔，在驅動電源腔的外壁設置有固定螺絲長通孔，在驅動電源腔的內壁設置有電源卡槽。
[0022]具體的，位于所述圓柱狀空心導熱電源腔內部的驅動電源腔，一端經緊固件與燈殼和燈頭連接件固接為一體，其另一端經緊固件與傳熱部件和LED線路板固接為一體。
[0023]進一步的，所述導熱電源腔的外側壁與所述燈殼的下半段內側壁相接觸，兩者之間為面接觸式連接關系。
[0024]其所述的功率型LED發光器件成組地分立設置在LED線路板上，各組LED發光器件對應設置一個透鏡，在透光板或LED線路板上與各個透鏡對應的位置上，設置有透鏡定位孔。
[0025]在所述透光板、LED線路板和傳熱部件上位置對應地設置有多個散熱孔；其所述透光板、LED線路板和傳熱部件上的各個散熱孔位置相互對應。
[0026]其所述的各個散熱孔，與所述燈頭連接件殼體上的第一散熱槽孔、所述燈殼上的第二散熱槽孔構成對流散熱通道。[0027]其所述的燈頭為E40或E27燈頭。
[0028]與現有技術比較，本實用新型的優點是:
[0029]1.摒棄了傳統LED工礦燈笨重的鰭片散熱器，通過增加導熱部件上環狀導熱裙邊的側面積，使之與燈殼的接觸面積大大增加，形成面接觸式結構，充分利用燈殼的散熱面積，提高了導熱效率，增大了熱流通道，更多的熱量能從導熱部件的側壁上傳導過去；
[0030]2.采用多顆功率型器件分立排布，有效分散熱源熱量，使熱量在傳熱器件上更好的傳導，直至燈殼的各個傳熱部件；
[0031]3.通過加強熱傳導和在燈殼表面的輻射散熱處理，從熱源開始打通整個熱流通道，使熱量不至于積聚在某個角落，充分利用散熱面積，達到良好的散熱效果；
[0032]4.摒棄了傳統的大型燈罩，利用透鏡對LED器件進行二次配光，組合后形成光源，只要換透鏡即可適應不同光形的要求；
[0033]5.采用E40或E27標準燈頭，易于安裝與維護，光滑的燈具表面，流線型的燈殼設計，使整個燈具的造型美觀，適合在展覽館，機場等場合使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是現有LED工礦燈的結構示意圖；
[0035]圖2是現有LED工礦燈燈殼內的結構示意圖；
[0036]圖3是本實用新型的整體結構示意圖；
[0037]圖4是本實用新型的整體外形示意圖；
[0038]圖5是本實用新型燈殼與傳熱部件結合部的結構示意圖；
[0039]圖6是圖5中A部的放大結構示意圖；
[0040]圖7是導熱電源腔、傳熱部件和LED線路板組合為一體后的結構示意圖；
[0041]圖8是圖7的后視立體結構示意圖；
[0042]圖9是導熱電源腔橫截面結構示意圖；
[0043]圖10是圖9中B部的放大結構示意圖；
[0044]圖11是LED線路板俯視結構示意圖；
[0045]圖12是第一散熱槽孔、第二散熱槽孔和散熱孔位置關系示意圖；
[0046]圖13是本實用新型燈具的熱量傳導路徑和傳導方向示意圖；
[0047]圖14是組裝成型后本實用新型燈具的整體外觀結構示意圖。
[0048]圖中I為E40或E27燈頭，2為燈頭連接件，3為燈殼，4為導熱電源腔，4-1為驅動電源腔，4-2為固定螺絲長通孔，4-3為電源卡槽，5為傳熱部件，5-1為界面填充物，5-2為環狀導熱裙邊，6為LED線路板,7為透鏡組,8為透光板,9為燈蓋,10為散熱孔,11為透鏡定位孔，12為LED器件,13為電源卡槽,14為位于燈頭連接件上的第一散熱槽孔,15為位于燈殼上的第二散熱槽孔，16為透鏡定位孔，17為透鏡。
【具體實施方式】
[0049]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0050]圖3和圖4中，本實用新型提供了一種LED工礦燈，包括燈頭、驅動電源和位于燈殼內的LED線路板，在LED線路板上設置有數個功率型LED發光器件，其的LED工礦燈包括依次連接的燈頭1、燈頭連接件2、燈殼3、導熱電源腔4、傳熱部件5和LED線路板6，在LED線路板的前方，設置有透鏡組7、透光板8和燈蓋9。
[0051]在燈頭連接件的殼體上設置有數個第一散熱槽孔14，在燈殼上設置有數個第二散熱槽孔15，在燈殼的表面涂覆有輻射散熱涂料層。
[0052]由于光滑燈殼表面的對流散熱能力相對較差，所以本技術方案特別采用增加輻射散熱的方法將熱量發散出去。
[0053]在本技術方案中，在燈殼的表面均勻地涂覆有一層輻射散熱涂料，由于傳熱部件已經將絕大多數熱量從LED線路板/基板傳導到了燈殼表面，再配合輻射散熱涂料，就形成了一個良好的散熱路徑。
[0054]圖5和圖6中，的燈殼3為一碗狀空心殼體，其前端/大口徑端通過燈蓋將透光板固定在其前端。
[0055]燈殼3的后端/小口徑端設置有一段與導熱電源腔外表面相接觸的等徑段。
[0056]由圖可知，導熱部件5承載LED線路板(圖中未示出)的一面為平面，其另一面設置有向下凸起的環狀導熱裙邊5-2，環狀導熱裙邊的外表面與導熱部件所在位置燈殼的內表面之間形狀相互匹配，環狀導熱裙邊的外表面與燈殼的內表面兩者之間的接觸面為面接觸式連接。
[0057]在環狀導熱裙邊的外側面形狀與燈殼的內側面之間，設置有界面填充物5-1。
[0058]換句話說，環狀導熱裙邊的外側面形狀與所導熱部件所在位置至燈頭連接件之間一段的燈殼內側面的形狀相匹配，兩者接觸面的曲率一致，兩者之間為面接觸式匹配接觸。
[0059]優選的，環狀導熱裙邊的外表面側面積，大于或等于燈殼內側面表面面積的三分
之一 O
[0060]其所述的界面填充物包括導熱膠。
[0061]工礦燈的燈殼是整個燈具中散熱面積最大的部分，良好的散熱就是要將LED燈板上的熱量傳導到燈殼上，并將熱量發散出去。所以關鍵為題是燈板與燈殼之間的導熱。
[0062]在導熱部件上，本技術方案中通過設置環狀導熱裙邊來增加其側面積，使之與燈殼的接觸面積大大增加，形成了面接觸，燈殼三分之一的表面積能直接與導熱部件接觸，提高導熱效率。這樣，熱流通道也就增大了，更多的熱量能從導熱部件的側壁上傳導過去。
[0063]在圖7和圖8中，導熱電源腔4的一端經緊固件(螺絲)與傳熱部件5和LED線路板6固接為一體；在傳熱部件的平面上設置有散熱孔10。
[0064]所述的驅動電源(圖中未示出)設置在導熱電源腔內。
[0065]圖9和圖10中，其導熱電源腔4為圓柱狀空心結構，其中設置有驅動電源腔4-1 ；驅動電源腔的橫截面為矩形，內切于圓柱狀的導熱電源腔，在驅動電源腔的外壁設置有固定螺絲長通孔4-2，在驅動電源腔的內壁設置有電源卡槽4-3。
[0066]實際實施時，導熱電源腔和驅動電源腔均采用鋁制材料，驅動電源固定其中，作為驅動電源的散熱器。
[0067]固定螺絲長通孔的一端將LED線路板、傳熱部件和電源腔連接在一起，固定螺絲長通孔的另一端連接燈頭連接件和電源腔，使整個燈具裝配成為一體。
[0068]在圖11中，所述的功率型LED發光器件12三個一組，成組地分立設置在LED線路板6上，各組LED發光器件對應設置一個透鏡17，在透光板或LED線路板上與各個透鏡對應的位置上，設置有透鏡定位孔16。
[0069]在透光板、LED線路板和傳熱部件上位置對應地設置有多個散熱孔10 ;其透光板、LED線路板和傳熱部件上的各個散熱孔位置相互對應設置。
[0070]透鏡可以單個地經緊固件或其他方式固定在LED線路板上，亦可采用一體化的模塊結構，直接做成一個載有多個透鏡的透鏡模組(如圖3中的部件7所示)。
[0071]圖12中，其所述的各個散熱孔10，與燈頭連接件殼體上的第一散熱槽孔14及燈殼上的第二散熱槽孔15構成對流散熱通道。
[0072]透光板、線路板和傳熱部件上的散熱孔相互對應，與燈殼和燈頭連接件上的散熱孔構成對流散熱通道，有利于對流散熱。
[0073]圖13中，圓柱狀空心導熱電源腔4及其內部的驅動電源腔，一端經緊固件與傳熱部件5 (及其所承載的LED線路板)固接為一體，其另一端經緊固件與燈殼3和燈頭連接件(圖中未不出)固接為一體，
[0074]由圖可知，導熱電源腔的外側壁與燈殼下半段(即前述的等徑段)的內側壁相接觸，兩者之間為面接觸式連接關系，直接將傳熱部件上的熱量導到燈殼下部分，減少兩者之間的熱阻，加強傳熱效果。
[0075]此外，燈殼的下半段與導熱電源腔外側壁的外表面相切，可增加傳熱效果。
[0076]圖中箭頭所示為熱量傳導方向:一方面熱量通過傳熱部件從中心向邊緣擴散，通過環狀導熱裙邊(亦稱為折邊)傳遞到燈殼，另一方面熱量從導熱部件中心內部向下傳遞，通過中間的驅動電源腔傳導到燈殼下半部分。最終所有的熱量通過燈殼外表面的輻射涂料層對外散發熱量。
[0077]圖14中，本技術方案的產品組裝后外部可見的部分為:燈頭1、燈頭連接件2和燈殼3，在燈殼的前端(即大口徑端)，設置有燈蓋9。
[0078]在燈殼的表面涂覆有輻射散熱涂料層。
[0079]其所述的燈頭為E40或E27燈頭(指螺紋口直徑為40mm/27mm的螺旋燈頭，即俗稱符合國標和歐標的工礦用標準燈頭)。
[0080]本技術方案的燈具產品在整體上具有光滑的表面，流線型的燈殼設計，使整個燈具的造型美觀，適合在廠房、展覽館或機場等場合使用。
[0081]本技術方案主要解決了 LED工礦燈的散熱問題,其通過加強燈具內部的熱傳導和燈殼表面的輻射散熱處理，從熱源開始打通整個熱流通道，使熱量不至于積聚在某個角落，充分利用散熱面積，達了到良好的散熱效果。其采用多顆功率型器件分立排布，有效分散熱源熱量，使熱量在傳熱部件/傳熱器件上更好的傳導，直至燈殼的各個傳熱部件。
[0082]本設計摒棄了傳統LED工礦燈笨重的鰭片散熱器，不僅減小燈具體積，整個燈具的重量也大大減小，采用E40或E27燈頭，也易于安裝與維護。
[0083]另外，本技術方案摒棄了傳統的大型燈罩，利用透鏡對LED器件進行二次配光，組合后形成光源。這樣的設計較為靈活，在不同光形要求的情況下，只要換透鏡即可。
[0084]本實用新型可廣泛用于模塊化結構的非便攜式照明裝置的設計和制造領域。
【權利要求】
1.一種LED工礦燈，包括燈頭、驅動電源和位于燈殼內的LED線路板，在LED線路板上設置有數個功率型LED發光器件，其特征是: 所述的LED工礦燈包括依次連接的燈頭、燈頭連接件、燈殼、導熱電源腔、傳熱部件和LED線路板，在所述LED線路板的前方，設置有透鏡組、透光板和燈蓋； 其中，所述導熱電源腔的一端與燈殼和燈頭連接件固接為一體，其另一端與傳熱部件和LED線路板固接為一體； 所述的驅動電源設置在導熱電源腔內； 所述的燈殼為一碗狀空心殼體，其前端/大口徑端通過燈蓋將透鏡組和透光板固定在其前端，其后端/小口徑端設置有一段與導熱電源腔外表面相接觸的等徑段； 所述導熱部件承載LED線路板的一面為平面，其另一面設置有環狀導熱裙邊，所述環狀導熱裙邊的外表面與導熱部件所在位置燈殼的內表面之間形狀相互匹配，所述環狀導熱裙邊的外表面與所述燈殼的內表面兩者之間的接觸面為面接觸式連接； 所述環狀導熱裙邊的外表面側面積，至少大于或等于燈殼內側面表面面積的四分之 在所述燈頭連接件的殼體上設置有數個第一散熱槽孔，在所述燈殼上設置有數個第二散熱槽孔，在燈殼的表面涂覆有輻射散熱涂料層。
2.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是所述環狀導熱裙邊的外側面形狀與所導熱部件所在位置至燈頭連接件之間一段的燈殼內側面的形狀相匹配，兩者接觸面的曲率一致，兩者之間為面接觸式匹配接觸；在環狀導熱裙邊的外側面的表面與燈殼內側面的表面之間，設置有界面填充物。
3.按照權利要求2所述的LED工礦燈，其特征是所述環狀導熱裙邊的外表面側面積，大于或等于燈殼內側面表面面積的三分之一；所述的界面填充物包括導熱膠。
4.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是所述的導熱電源腔為圓柱狀空心結構，其中設置有驅動電源腔；所述驅動電源腔的橫截面為矩形，內切于圓柱狀的導熱電源腔，在驅動電源腔的外壁設置有固定螺絲長通孔，在驅動電源腔的內壁設置有電源卡槽。
5.按照權利要求4所述的LED工礦燈，其特征是位于所述圓柱狀空心導熱電源腔內部的驅動電源腔，一端經緊固件與燈殼和燈頭連接件固接為一體，其另一端經緊固件與傳熱部件和LED線路板固接為一體。
6.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是所述導熱電源腔的外側壁與所述燈殼的下半段內側壁相接觸，兩者之間為面接觸式連接關系。
7.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是所述的功率型LED發光器件成組地分立設置在LED線路板上，各組LED發光器件對應設置一個透鏡，在透光板或LED線路板上與各個透鏡對應的位置上，設置有透鏡定位孔。
8.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是在所述透光板、LED線路板和傳熱部件上位置對應地設置有多個散熱孔；其所述透光板、LED線路板和傳熱部件上的各個散熱孔位置相互對應設置。
9.按照權利要求8所述的LED工礦燈，其特征是所述的各個散熱孔，與所述燈頭連接件殼體上的第一散熱槽孔、所述燈殼上的第二散熱槽孔構成對流散熱通道。
10.按照權利要求1所述的LED工礦燈，其特征是所述的燈頭為E40或E27燈頭。
【文檔編號】F21S8/00GK203384939SQ201320434981
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月19日 優先權日:2013年7月19日
【發明者】莊美琳, 李抒智, 王峰, 張群力 申請人:上海半導體照明工程技術研究中心