專利名稱：Led燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED燈泡。
背景技術(shù)：
隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展和人類節(jié)能減排需求的日趨迫切，LED照明設(shè)備由于其安全、節(jié)能、環(huán)保、體積小、使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，是理想的替代白熾燈等高能耗光源的綠色光源。目前現(xiàn)有的LED燈泡中主要有兩種典型的制造技術(shù)，分別是，如圖1所示的“LED 球泡燈”和如圖2所示的“玉米型LED燈泡”。圖1所示的“LED燈泡”的主要特點(diǎn)為LED元件通常采用功率型的LED元件；該 LED元件平面焊接在鋁基線路板上；金屬鋁外殼2的作用即是散熱器又是球泡燈的外殼；金屬鋁外殼2與鋁基線路板組合成導(dǎo)熱通道，從而構(gòu)成了該燈的散熱體系。由于圖1中LED燈泡的外型上燈罩1和金屬鋁外殼2的構(gòu)造近似“傳統(tǒng)白熾燈”故而通常稱為“LED球泡燈”。圖2 “玉米型LED燈泡”的主要特點(diǎn)為LED元件通常采用小功率LED元件4 ；諸多小功率LED元件4焊接在立體柱面3上，配上其塑料外殼5，其形體象“玉米”，故而稱為“玉米型LED燈泡”。由于“玉米型LED燈泡”的單顆LED元件通常采用小功率LED元件4，而單顆的小功率LED元件4的最大功率只有0 · 064W/顆，因此“玉米型LED燈泡”通常用于制造功率不大的LED燈泡，故該LED燈泡的散熱體系沒有特別的設(shè)計。圖1 “LED球泡燈”與圖2 “玉米型LED燈泡”代表了當(dāng)今LED燈泡制造的主流技術(shù)，但這兩種LED燈均存在比較典型的技術(shù)問題其一，圖1 “LED球泡燈”內(nèi)LED元件平面分布在鋁基線路板上的特點(diǎn)，決定了該結(jié)構(gòu)不能滿足制造更大功率的LED燈泡之需要。這是由于，圖1結(jié)構(gòu)的LED球泡燈內(nèi)LED元件平面分布在鋁基線路板上，這樣的結(jié)構(gòu)限制LED燈泡功率進(jìn)一步提升的空間。其原因是LED燈泡功率增加，LED元件的功率越大；LED元件功率越大，則LED數(shù)量越多；LED數(shù)量越多，則鋁基線路板的直徑越大；鋁基線路板直徑增大，則LED燈泡的體積也會隨著增大，因此不可避免地需要增加鋁材料的用量來增加金屬鋁質(zhì)散熱器的散熱面積、體積，材料成本和體積的限制都大大制約了其在功率上的提升。同樣的圖2結(jié)構(gòu)使用的是小功率LED元件4的組合發(fā)光，由于該結(jié)構(gòu)使用的單顆 LED的功率非常小，要增加該燈泡的功率，就必須大量增加LED元件的數(shù)量，這樣體積的增幅會更大，由于玉米型LED結(jié)構(gòu)本來就存在散熱體系不完整的缺陷，這個缺陷的存在實(shí)際上就限制了該燈功率的適應(yīng)范圍。事實(shí)上從近年LED燈泡發(fā)展趨勢來看，圖2結(jié)構(gòu)的玉米型LED燈泡逐漸從主流技術(shù)上退出。其二，不能滿足《照明設(shè)計手冊》中“照明質(zhì)量”要求之“適當(dāng)?shù)恼斩人健?照度及照度均勻度)、“舒適的亮度分布”以及“沒有眩光的干擾”的要求。(參見《照明設(shè)計手冊》Pll “照明標(biāo)準(zhǔn)”北京照明學(xué)會照明設(shè)計專業(yè)委員會1998年9月第一版)[0011]這主要是由于圖1、圖2結(jié)構(gòu)的LED燈泡，均采用了用諸多定向發(fā)光的LED元件組合后模擬成360度空間發(fā)光的效果。如圖1結(jié)構(gòu)LED元件平面分布在鋁基線路板上，定向發(fā)光的LED元件將光線通過燈罩照射出去，由于LED元件的定向發(fā)光的特性，無法避免光束的照度過于強(qiáng)烈，因而它不能滿足照明質(zhì)量之“照度均勻度”、“舒適的亮度分布”，而圖2 結(jié)構(gòu)定向發(fā)光的LED元件空間分布在立體柱面3上，這樣的分布還會帶來非常嚴(yán)重的“眩光干擾”。其三，經(jīng)濟(jì)性較差和不利于低碳、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢，圖1結(jié)構(gòu)大量使用金屬鋁材，使用金屬鋁材的部位有鋁基線路板、金屬鋁外殼，且它的燈泡功率受外形體積制約這就需要和金屬用量成正比來滿足它的功率提升，顯然它與民用照明市場的緊湊型、小體積、 低成本的要求是不相適應(yīng)的，更不利資源的優(yōu)化配置，不利于低碳、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢。綜上所述，具有半導(dǎo)體發(fā)光、定向發(fā)光、組合(或模塊或集成)發(fā)光、半導(dǎo)體芯片結(jié)溫低(MAX125度)而需要散熱體系等特征的LED燈泡，在現(xiàn)有技術(shù)中至少還存在1、不能很好的解決主要由散熱造成的功率和體積及材料成本的瓶頸制約關(guān)系；2、不能很好滿足《照明設(shè)計手冊》中對“照明質(zhì)量”要求的“適當(dāng)?shù)恼斩人健?照度及照度均勻度)、“舒適的亮度分布”以及“沒有眩光的干擾”的要求；3、未能將經(jīng)濟(jì)性做到極致，不利于低碳、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢等缺點(diǎn)和不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是旨在提供一種摒棄了現(xiàn)有LED燈泡散熱結(jié)構(gòu)，能很好解決瓶頸制約等上述現(xiàn)有技術(shù)不足的，具有行業(yè)劃時代意義的新型LED燈泡。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是LED燈泡包括電源電路組件、LED發(fā)光組件、散熱系統(tǒng)，其特征在于還包括有多個散熱風(fēng)口的外殼；所述的散熱系統(tǒng)包括至少一條直管、直管上設(shè)有的至少一個通風(fēng)口的端蓋、直管下連接的通孔及通孔連接的有散熱風(fēng)口的外殼，來構(gòu)成貫通的散熱系統(tǒng)；所述的LED發(fā)光組件是由至少一條由多個360度空間發(fā)光LED元件(本申請人另一專利號為2005100346782公開的“自適應(yīng)360度(體發(fā)光)白光發(fā)光二極管”即為目前真正能解決LED360廣角發(fā)光問題的360度空間發(fā)光LED元件)焊接在長條形散熱線路板上并由支架導(dǎo)線固定并連接成電子線路的長條形LED發(fā)光組件構(gòu)成；所述的電源電路組件設(shè)于有散熱風(fēng)口的外殼中，其主要包括電源和連接其上的 PCB線路板，該P(yáng)CB線路板上設(shè)有至少一個通孔，用于對應(yīng)的和所述直管相連通；所述的至少一條的長條形LED發(fā)光組件與電源電路組件中的PCB線路板相連接形成完整電路，并被罩設(shè)于所述散熱系統(tǒng)中的直管內(nèi)。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所描述的，本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于所述的 360度空間發(fā)光LED元件優(yōu)選本申請人另一專利號為2005100346782公開的“自適應(yīng)360 度(體發(fā)光)白光發(fā)光二極管”，可以更好的實(shí)現(xiàn)滿足對照明質(zhì)量的要求。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所描述的，本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于所述的端蓋是經(jīng)過二次光學(xué)設(shè)計的具有散射光束作用的單通風(fēng)口或多通風(fēng)口端蓋，這樣即可以很好的散熱，同時能有利于滿足實(shí)現(xiàn)對照明質(zhì)量的要求?，F(xiàn)就所述端蓋及二次光學(xué)設(shè)計做更詳細(xì)的闡述首先端蓋是經(jīng)過二次光學(xué)設(shè)計的一個零部件，這是由于直管內(nèi)安裝有LED元件，該LED元件無論是大角度的LED元件或者是360度空間發(fā)光LED元件，均會在直管的一端射出一束直射光束，本實(shí)用新型專利對端蓋的二次光學(xué)設(shè)計的目的，就是將這束直射光束改變成散射光束，要達(dá)至這樣的效果，在端蓋上的處理方法很多，這里我們簡單地舉例說明幾種方法，其一可在端蓋零部件外表面涂覆散射材料；其二可在端蓋材料里添加具有散射作用的散射劑使之變成磨砂狀態(tài)；其三可在端蓋的表面或者內(nèi)表面上，制造出具有細(xì)小網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或者矩陣結(jié)構(gòu)的凸點(diǎn)，使通過該結(jié)構(gòu)的直射光改變方向變成散射光等等。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所描述的，本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于所述的多個LED元件在長條形散熱線路板上是空間垂直層次排布的，這樣可以額外的減小體積， 使結(jié)構(gòu)更緊湊并能使內(nèi)部空氣更好的進(jìn)行對流。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所描述的，本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于所述的散熱線路板及PCB電路板不需要使用傳統(tǒng)的金屬基散熱線路板，可采用非金屬基的如環(huán)氧玻纖線路板，可大大減少金屬材料的使用降低資源消耗和降低LED燈泡的成本。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所描述的，本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于所述的有散熱風(fēng)口的外殼也可以不需要金屬散熱外殼，而用塑料外殼，同樣減少金屬材料的使用大大降低了資源消耗和LED燈泡的成本。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)特征還在于所述的直管可以是磨砂的或透明的；所述的端蓋可以是磨砂的或透明的。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)特征還在于所述的端蓋與直管為一體成型。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)特征還在于所述的散熱線路板可以是金屬基或非金屬基散熱線路板。對比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型專利LED燈泡的有益效果有第一、由于采用了 360度空間發(fā)光的LED元件，360度空間實(shí)時發(fā)光的LED元件結(jié)合經(jīng)過第二次光學(xué)設(shè)計的端蓋6解決了現(xiàn)有技術(shù)存在著照明質(zhì)量方面的不足。第二、由于LED元件的空間垂直層次排布，使得LED燈泡的整體體積減小、結(jié)構(gòu)更緊湊。第三、本實(shí)用新型專利直管結(jié)構(gòu)的特征與煙囪效應(yīng)有機(jī)結(jié)合，能使使直管內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)制對流氣流對LED元件及散熱器線路板進(jìn)行強(qiáng)制對流散熱。在解決了 LED燈泡光衰問題的同時又優(yōu)化了 LED燈泡的結(jié)構(gòu)。第四、充分利用廉價的空氣產(chǎn)生的強(qiáng)制對流氣流對LED元件以及散熱線路板散熱，這樣的結(jié)果就是本實(shí)用新型專利的線路板可以不用鋁基線路板而改用傳統(tǒng)的環(huán)氧玻纖線路板，顯然本實(shí)用新型專利外殼也不需要用到金屬鋁質(zhì)外殼，而采用塑料外殼。這樣可以大大降低了 LED燈泡的成本。第五、本實(shí)用新型LED燈泡功率擴(kuò)展途徑的辦法是多樣的，其一，只需加若干個長條形狀的LED部件的途徑來增加LED之功率。其二，可以通過增加直管的長度來滿足在直管內(nèi)加入更多的LED元件。采用簡單的辦事就可以解決功率擴(kuò)展的問題。當(dāng)然隨著LED元件的光效的提高，LED的體積、散熱線路板的面積也相應(yīng)減小，那么直管的高度、體積也會相應(yīng)減小。這樣LED燈泡的結(jié)構(gòu)也會更緊湊、體積會更小巧。本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)“LED球泡燈”示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)“玉米型LED燈泡”示意圖；圖3是本實(shí)用新型專利一較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型專利一較佳實(shí)施例中端蓋俯視圖；圖5是本實(shí)用新型專利一較佳實(shí)施例局部剖視示意圖；圖中1、燈罩；2、金屬鋁外殼；3、立體柱面；4、小功率LED ；5、塑料外殼；6、端蓋； 7、360度空間發(fā)光LED元件；8、散熱線路板；9、支架導(dǎo)線；10、直管；11、有散熱風(fēng)口的外殼； 12、裝飾件；13、螺口 ；14、通風(fēng)口 ；15、通孔；16、固定材料；17、LED發(fā)光組件；18、電源導(dǎo)線； 19、電源隔板；20、電源；21、PCB線路板；22、散熱風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
參見圖3-5，圖中為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例，如圖所示，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中采用的的360度空間發(fā)光LED元件7優(yōu)選為本申請人另一專利號為2005100346782公開的“自適應(yīng)360度(體發(fā)光)白光發(fā)光二極管”，以及采用的端蓋6為經(jīng)過二次光學(xué)設(shè)計的多孔端蓋，可以使通過端蓋6的光束改變成散射光的設(shè)計，采用上述方案使得本實(shí)用新型專利發(fā)出的光能夠滿足“照明質(zhì)量”要求之“適當(dāng)?shù)恼斩人健?照度及照度均勻度)、“舒適的亮度分布”以及“沒有眩光的干擾”；在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，LED燈泡采用兩個直管10的結(jié)構(gòu)，每個直管10內(nèi)安裝有LED發(fā)光組件17，該LED發(fā)光組件17上的360度空間發(fā)光LED元件7垂直層次排布于散熱線路板8上，即充分利用直管形成的煙@效應(yīng)，又可形成梯度壓力提高對流效果，充分發(fā)揮了這一效應(yīng)，更好的實(shí)現(xiàn)散熱。具體裝配時，以圖中較佳實(shí)施例為例，在有散熱風(fēng)口的外殼11下裝配上螺口 13， 并在其內(nèi)安裝上電源電路組件，所述電源電路組件中電源20輸出端的電源導(dǎo)線18穿過電源隔板19上的小孔，電源導(dǎo)線18待焊接；360度空間發(fā)光LED元件7焊接在長條形的散熱線路板8上并由支架導(dǎo)線9固定并連接成電子線路，構(gòu)成長條形的LED發(fā)光組件17，該LED 發(fā)光組件17焊接在電源電路組件中的環(huán)氧玻纖的PCB線路板21上，再將電源導(dǎo)線18焊接在環(huán)氧玻纖的PCB線路板21上，形成完整的電路。在直管10的一端安裝上經(jīng)過第二次光學(xué)設(shè)計的具有散射光束作用的端蓋6，端蓋 6上開有若干個小孔14，然后再將直管10分別套裝在兩條長條形的LED發(fā)光組件17上，并將直管10固定在環(huán)氧玻纖的PCB線路板21上，且直管10內(nèi)腔與環(huán)氧玻纖的PCB線路板21 上的通孔15相通。然后再將裝飾件12穿過直管10并固定在塑料的有散熱風(fēng)口的外殼11 上。這樣就完成了該較佳實(shí)施例的安裝。在該較佳實(shí)施例中，端蓋6上開有的若干個小孔14與直管10的內(nèi)腔及直管10內(nèi)腔連接通孔15再和塑料的有散熱風(fēng)口的外殼11內(nèi)腔以及該外殼11上若干個散熱風(fēng)口 22 構(gòu)成了冷熱空氣對流的通道。本較佳實(shí)施例中的LED燈泡螺口 13的安裝位置如何，即燈頭向上或燈頭向下，這個冷熱空氣對流通道均不會因?yàn)榘惭b方式改變，而影響本實(shí)用新型專利冷熱空氣對流。所以，通過本較佳實(shí)施例可見，本專利摒棄了當(dāng)今LED燈泡制造技術(shù)領(lǐng)域廣泛采用自然條件下空氣對流散熱技術(shù)，而根據(jù)煙囪效應(yīng)原理設(shè)計了全新的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有益的效果就是能產(chǎn)生強(qiáng)制對流空氣對360度空間發(fā)光LED元件7及散熱線路板8進(jìn)行強(qiáng)制散熱。 具體而言，本實(shí)用新型中獨(dú)特的直管結(jié)構(gòu)，以及在直管10內(nèi)的360度空間發(fā)光LED元件7在散熱線路板8的空間垂直層次排布，使大氣中的冷空氣能在直管10內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)制對流氣流， 該強(qiáng)制的對流氣流能對360度空間發(fā)光LED元件7及散熱電路板8進(jìn)行強(qiáng)制散熱，同時該獨(dú)特的直管結(jié)構(gòu)也改變了傳統(tǒng)技術(shù)中LED元件平面安裝在鋁基線路板上，從而可以使LED 燈泡的結(jié)構(gòu)更緊湊體積更小，耗費(fèi)的金屬鋁質(zhì)材料更少，LED燈泡功率擴(kuò)展更方便，如只需增加LED發(fā)光組件的長度或條數(shù)就能很輕松的來實(shí)現(xiàn)，完全突破了現(xiàn)有技術(shù)難于解決的功率和體積及成本之間的瓶頸制約關(guān)系?？梢姳緦＠某杀疽沧匀粫土透每刂啤１緦?shí)用新型散熱體系的工作原理更詳細(xì)的描述如下LED燈泡工作時，LED元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱線路板8上，使得直管10腔體內(nèi)的壓力降低，由于直管腔體與外部大氣相通，這樣直管10內(nèi)的壓力與外部大氣壓力形成一個壓差，再加上直管的高度差產(chǎn)生的階梯壓差，如此，直管10內(nèi)就可以使冷空氣強(qiáng)烈的進(jìn)入對LED元件以及散熱線路板8進(jìn)行強(qiáng)制散熱，并不斷對流循環(huán)，這樣一個利用廉價空氣構(gòu)建的散熱體系就建立了。因?yàn)橛辛诉@樣強(qiáng)有力的散熱系統(tǒng)，因此可大大減小散熱線路板的散熱面積及其選用的材質(zhì)，因此在本較佳實(shí)施例中便可不必使用金屬基散熱線路板而使用了非金屬基的環(huán)氧玻纖的PCB線路板21 了。通過上述具體實(shí)施例及其附圖，清楚的展現(xiàn)了本專利的技術(shù)方案，但很顯然，上述實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而并非對本實(shí)用新型的限制，譬如在LED元件的選用上，采用廣角發(fā)光LED元件來替代本專利較佳實(shí)施例中的可360空間發(fā)光的LED元件，或者配合直管處于磨砂狀態(tài)條件下使用來近似達(dá)到本專利較佳實(shí)施例的效果等；又或者對本專利技術(shù)方案中的直管造型上進(jìn)行改變，以及其他元器件上進(jìn)行的非創(chuàng)造性的改變等等，都依然逃不脫本專利的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求1.LED燈泡，包括電源電路組件、LED發(fā)光組件、散熱系統(tǒng)，其特征在于還包括有散熱風(fēng)口的外殼；所述的散熱系統(tǒng)包括至少一條直管、直管上設(shè)有的至少一個通風(fēng)口的端蓋、直管下連接的通孔及通孔連接的有散熱風(fēng)口的外殼，來構(gòu)成貫通的散熱系統(tǒng)；所述的LED發(fā)光組件是由至少一條由多個360度空間發(fā)光LED元件焊接在長條形散熱線路板上并由支架導(dǎo)線固定并連接成電子線路的長條形LED發(fā)光組件構(gòu)成；所述的電源電路組件設(shè)于有散熱風(fēng)口的外殼中，其包括電源和連接其上的PCB電路板，該P(yáng)CB電路板上設(shè)有至少一個通孔，用于對應(yīng)的和所述直管相連通；所述的至少一條的長條形LED發(fā)光組件與電源電路組件上的PCB電路板相連接形成完整電路，并被罩設(shè)于所述散熱系統(tǒng)中的直管內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于所述的360度空間發(fā)光LED元件為自適應(yīng)360度體發(fā)光白光發(fā)光二極管，也可以是廣角發(fā)光LED元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于所述的端蓋是經(jīng)過二次光學(xué)設(shè)計的具有散射光束作用的單通風(fēng)口或多通風(fēng)口端蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于所述的散熱線路板可以是金屬基或非金屬基散熱線路板。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于所述的直管可以是磨砂的或透明的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于所述的端蓋可以是磨砂的或透明的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的LED燈泡，其特征在于所述的多個LED元件在長條形散熱線路板上是空間垂直層次排布的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的LED燈泡，其特征在于所述的端蓋與直管為一體成型。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種摒棄了現(xiàn)有LED燈泡散熱結(jié)構(gòu)，能很好解決瓶頸制約等現(xiàn)有技術(shù)不足同時能滿足LED照明質(zhì)量的要求，具有行業(yè)劃時代意義的新型LED燈泡，本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案是LED燈泡包括電源電路組件、LED發(fā)光組件、散熱系統(tǒng)，所述的散熱系統(tǒng)包括至少一條直管、直管上設(shè)有的至少一個通風(fēng)口的端蓋、直管下連接的通孔及通孔連接的有散熱風(fēng)口的外殼，來構(gòu)成貫通的散熱系統(tǒng)。
文檔編號F21V29/00GK202327687SQ20112016159
公開日2012年7月11日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者陳建偉 申請人:陳建偉