專利名稱：一種u型燈管led節(jié)能燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種LED照明燈，特別是一種U型燈管LED節(jié)能燈，可直接替換白熾燈和熒光節(jié)能燈，用于照明。
背景技術：
現有技術可用于替代白熾燈和熒光節(jié)能燈的LED燈種類很多。例如帶有一個金屬、塑料或陶瓷散熱器的球泡燈，散熱器的一面安裝有一塊金屬電路板(MPCB)，MPCB上安裝有若干LED，散熱器內安置有LED的驅動器，LED上方有一半球形泡殼；又如由若干SMD或草帽型LED安裝在多個PCB上構成的玉米燈，多個安裝有LED的PCB構成一個柱形LED發(fā)光體，再加上驅動器和電連接器；又如一種全方位出光的LED燈泡，一個泡殼內有一個LED發(fā)光光源，再加上驅動器及其外殼和電連接器，所述LED光源為由幾個安裝有多個LED元件的PCB構成的光源，或為安裝有至少一串LED芯片的發(fā)光條或發(fā)光管的光源；還有、外形與A型白熾燈相似、泡燈被分成幾瓣、每瓣有幾個LED，燈泡中央摟空讓空氣流通散熱的A型LED燈。此外，還有很多種不同的設計。目前，LED燈的設計可謂百花齊放，種類繁多。上述各類LED燈的目的都是要替代現有的白熾燈和熒光節(jié)能燈，燈的體積、輸出光通量和光色要與白熾燈相近。但目前LED的能量效率還不夠高，我們知道，波長為555nm的綠光的光功當量為6831m/W，3500K的暖白光的光功當量約為3201m/W，目前LED元件的白光發(fā)光效率雖然有超過2001m/W的報道，但一般產品、暖白光、CRI (顯色指數)大于85的LED元件的發(fā)光效率約為1301m/W，若再加上燈具的出光率和驅動器的損耗，目前LED整燈的發(fā)光效率一般在60-901m/W左右。即整燈的能量效率僅約30%左右；也就是說、有約70%的輸入能量將變?yōu)闊帷Ｓ谑?，要制作一個體積和白熾燈相近、輸出光通量也和白熾燈相近的LED燈，其關鍵之一就是如何散熱。以一個LED整燈而言，不管其燈內部如何導熱，其最終散熱在于整燈外表面的熱福射和其與周圍空氣的熱交換、包括熱傳導和對流散熱。由于LED整燈外表面的溫度一般都低于100°C，其熱輻射散熱有限，但提高燈表面的輻射系數以提高輻射散熱，這也是燈設計應該考慮的因數之一。同時，我們知道，任何靜止的氣體都是良絕熱體，空氣的導熱率僅為0.024ff/m.K，要改進LED燈和周圍空氣的熱交換散熱，一方面要增大燈與空氣的接觸面積，另一方面、最重要的是要改進空氣的流動，流動的空氣能有效帶走燈的熱、讓LED燈有效散熱。例如有人研究在散熱器內安裝一個小功率電風扇，可很有效地加快空氣流通、有效散熱，從而可制成體積小功率大的LED燈，但在普通照明燈中安裝風扇、不容易被市場接受。目前，如何制成燈體積和白熾燈相近、輸出光通量足夠高、成本低、效率高的LED節(jié)能燈，仍是一個急待解決的課題。
發(fā)明內容本實用新型的目的旨在解決現有技術中存在的上述之不足，而提供一種體積小、輸出光通量高、成本低、效率高的U型燈管LED節(jié)能燈，可直接替換白熾燈和熒光節(jié)能燈，用于照明。本實用新型的技術方案如下:本實用新型提供的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，其包括:至少一個真空密封的U型燈管I ;每個U型燈管I為其二端各自裝有一個與各自的U型燈管一端高溫熔封的芯柱6，以構成的真空密封U型燈管；每個U型燈管I的每個芯柱6上固定一個LED發(fā)光管芯5，所述LED發(fā)光管芯5 二端電極17分別與設于芯柱6上的二個電引出線7相連并被引出；—個LED驅動器2及驅動器外殼3,一個電連接器4;驅動器外殼3將U型燈管I和電連接器4相互連接成一個整燈；所述芯柱6中至少有一個芯柱帶有用于把U型燈管抽真空后充入散熱保護氣體再熔封的排氣管10 ；所述LED發(fā)光管芯5 二端電極17通過電連接線7與驅動器2的輸出相連接，驅動器2的輸入與電連接器4相連接，電連接器4用于連接外電源。所述U型燈管二端的LED發(fā)光管芯5可為至少一條LED發(fā)光條13，所述LED發(fā)光條13由一個基板和裝于基板上的至少一串發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片組成。所述U型燈管二端的LED發(fā)光管芯5被固定安裝在芯柱6上和安裝U型燈管管壁上；所述的LED發(fā)光管芯5還可為至少一個LED發(fā)光管，所述LED發(fā)光管由一個透明管和裝于透明管外表面上的至少一串發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片組成，所述透明管為透明陶瓷管、玻璃管或塑料管。所述發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片相互串聯或串并聯。所述發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片為發(fā)藍光、紅光或紫外光的LED芯片，LED芯片四周涂覆有將所述藍光、紅光或紫外光變?yōu)榘坠饣蚱渌韫馍墓庵掳l(fā)光粉層；所述LED芯片為發(fā)單色光的芯片、為發(fā)紅、藍、綠三基色的芯片或多基色的芯片。 所述LED芯片有一個或多個PN結。所述U型燈管為上端不相連的呈H型的U型燈管。所述U型燈管還可為燈管頂部張開的異形U型燈管，使燈管之間的間隙更大，散熱更好，光出射率更高、即效率更高，同時，還可增加燈垂直方向的光強度，改進整燈的光分布。所述U型燈管內的傳熱保護氣體為氦氣、氫氣、氮氣、氖氣、干燥空氣或它們的混
I=IO所述LED驅動器為恒流驅動器，所述的每個LED發(fā)光管芯各自有一個恒流管或恒流源。所述電連接器為E型、⑶型、GX型、GZ型或B型電連接器。本實用新型與現有技術相比，其優(yōu)點是:U型燈管的四周都是可自由流通的空氣，燈管與空氣的接觸面積大，燈管之間的間隙大，空氣流通好，燈管散熱好；其燈管具有比球泡燈更高的機械強度，燈管內可容納更長更大的LED發(fā)光源，從而可制成更大功率、更高輸出光通量的LED燈；同時燈管的出光率高，效率高；燈管結構簡單，體積小、重量輕、成本低；可制成功率大、輸出光通量高、發(fā)光效率高、壽命長的單U、多U或單H、多H型LED節(jié)能燈。用于替代白熾燈和熒光節(jié)能燈，用于照明。
圖1為本實用新型的U型燈管LED節(jié)能燈的一個實施例結構示意圖。圖2為本實用新型的U型燈管LED節(jié)能燈的又一個實施例結構示意圖。圖3為本發(fā)明的U型燈管LED節(jié)能燈的又一個實施例結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作詳細介紹。圖1為本實用新型的U型燈管LED節(jié)能燈的一個實施例的結構示意圖；如圖1所示，本實用新型的U型燈管LED節(jié)能燈，其包括:至少一個U型燈管1，一個LED驅動器2及其外殼3，一個電連接器4 ；驅動器外殼3把LED燈管I和電連接器4相互連接成一個整燈。所述至少一個U型燈管LED節(jié)能燈為一個U型燈管或多個U型燈管制成的單U型燈管LED節(jié)能燈或多U型燈管LED節(jié)能燈；圖1所示為單U型燈管LED節(jié)能燈的實施例。該單U型燈管LED節(jié)能燈的單U型LED燈管I的二端各有一個LED發(fā)光管芯5和一個芯柱6 ;每個芯柱6包括有電引出線7、玻璃支柱或玻璃管8及其頂上的金屬絲9和排氣管10 ;二端的芯柱6各自與U型燈管的一端高溫熔封、如圖1中11所示，構成一個真空密封的U型LED燈管I ;二端芯柱6中至少有一個芯柱帶有排氣管10、用于把U型燈管I抽真空、后充入低粘滯系數高導熱率的散熱和保護氣體12，然后熔封，把充入的散熱和保護氣體12密封在燈管I內。所述U型LED燈管I內的散熱和保護氣體12為氦、氫、氮、氖等稀有氣體、干燥空氣或它們的混合氣。U型燈管二端的LED發(fā)光管芯5為安裝有至少一串LED的發(fā)光管芯。圖1所示的LED發(fā)光管芯5為由至少一條LED發(fā)光條13構成，圖1為燈管二端LED發(fā)光管芯5各有2條LED發(fā)光條13的例子。所述LED發(fā)光條13包括有一個基板14，基板14上安裝有至少一串相同或不相同發(fā)光色的LED芯片15。所述相同和不相同發(fā)光色的LED芯片15由連接線16相互串聯或串并聯，其二端電極由電引出線17引出，U型燈管二端的LED發(fā)光管芯5的電引出線17各自經二端的芯柱6的電引出線7引出。所述相同和不相同發(fā)光色的LED芯片15為發(fā)藍光或藍光和紅光或紫外光的芯片，芯片15四周有把所述藍光、紅光或紫外光變?yōu)榘坠饣蚱渌枭獾墓庵掳l(fā)光粉層18 ;所述LED芯片還可為發(fā)單色光的芯片，或為發(fā)紅、藍、綠三基色和多基色的芯片，這時無需發(fā)光粉層18。所述LED芯片15為每個芯片有一個或多個PN結的芯片。所述U型燈管具有比球型等燈泡有更高的機械強度，燈管內可容納更長更大的LED發(fā)光源，從而可制成更大功率、更高輸出光通量的LED燈。U型燈管I 二端的芯柱6的電引出線7與LED驅動器2的輸出相連接，驅動器2的輸入經連接線19與LED節(jié)能燈的電連接器4連接，連接器4用于連接外電源。所述LED驅動器2提供每個LED發(fā)光管芯5各自恒流的驅動電壓，例如每個LED發(fā)光管芯各自有一個恒流管或恒流源。所述U型LED燈管I內充有低粘滯系數高導熱率的散熱和保護氣體12，燈管I帶有LED發(fā)光管芯5的二端之間有間隙，燈管四周都是可自由流動的空氣，散熱好。所述U型燈管還可為H型(如圖2所示)。所述電連接器(即燈頭)4為E型、⑶型、GX型、GZ型、B型或現有白熾燈、熒光節(jié)能燈電連接器中的一種。圖2為本實用新型的U型燈管LED節(jié)能燈的又一個實施例的結構示意圖；特征在于，所述的燈管Ia為H型；所述H型燈管為上端呈H型的U型燈管。所述H型燈管Ia的二端的LED發(fā)光管芯各為一個LED發(fā)光管20，所述每個LED發(fā)光管20包括有一個透明管21，透明管21的外表面上安裝有至少一串相同或不相同發(fā)光色的LED芯片15，LED芯片15 二端的電極由電引出線17引出，電引出線17由固定裝置22固定在透明管21上，所述透明管21為透明陶瓷管、玻璃管或塑料管；所述芯片15和透明管21上有發(fā)光粉層23和24 ;所述LED發(fā)光管20的近芯柱6 —端由電引出線17和芯柱的電引出線7相互連接和固定，LED發(fā)光管20的上端由一彈簧25與燈管Ia的管壁相互固定。圖2中其它圖標的意義與圖1中的相同。圖3為本發(fā)明的U型燈管LED節(jié)能燈的又一個實施例的結構示意圖；特征在于，所述的至少一支燈管Ib為異形U型燈管，其U型燈管頂部張開，使燈管之間的間隙更大，散熱更好，光出射率更高、即效率更高，同時，還可增加燈垂直方向的光強度，改進整燈的光分布；可制成單U、多U異形燈管LED節(jié)能燈；圖3所示為單U異形燈管LED節(jié)能燈的例子。圖3中其它圖標的意義與圖1中的相同。本實用新型要求保護的范圍不限于本文中介紹的各實施例，凡基于本實用新型申請權利要求及說明書內容所作的各種形式的變換和代換、皆屬本實用新型涵蓋的范圍。
權利要求1.一種U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，其包括: 至少一個真空密封的U型燈管(I)； 每個U型燈管(I)為其二端各自裝有一個與各自的U型燈管一端高溫熔封的芯柱(6)，以構成的真空密封U型燈管； 每個U型燈管(I)的每個芯柱(6 )上固定一個LED發(fā)光管芯(5 )，所述LED發(fā)光管芯(5 )二端電極(17)分別與設于芯柱(6)上的二個電引出線(7)相連并被引出； 一個LED驅動器(2 )及驅動器外殼(3 )， 一個電連接器(4); 驅動器外殼(3)將U型燈管(I)和電連接器(4)相互連接成一個整燈； 所述芯柱(6)中至少有一個芯柱帶有用于把U型燈管抽真空后充入散熱保護氣體再熔封的排氣管(10)； 所述LED發(fā)光管芯(5) 二端電極(17)通過電連接線(7)與驅動器2的輸出相連接，驅動器(2 )的輸入與電連接器(4 )相連接，電連接器(4 )用于連接外電源。
2.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述U型燈管二端的LED發(fā)光管芯(5)為至少一條LED發(fā)光條(13)，所述LED發(fā)光條(13)由一個基板和裝于基板上的至少一串發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片組成。
3.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述的LED發(fā)光管芯(5)為至少一個LED發(fā)光管，所述LED發(fā)光管由一個透明管和裝于透明管外表面上的至少一串發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片組成，所述透明管為透明陶瓷管、玻璃管或塑料管。
4.按權利要求2或3所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片相互串聯或串并聯。
5.按權利要求2或3所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述發(fā)相同發(fā)光色或發(fā)不相同發(fā)光色的LED芯片為發(fā)藍光、紅光或紫外光的LED芯片，LED芯片四周涂覆有將所述藍光、紅光或紫外光變?yōu)榘坠饣蚱渌獾墓庵掳l(fā)光粉層；或者所述LED芯片為發(fā)單色光的芯片、為發(fā)紅、藍、綠三基色的芯片或多基色的芯片。
6.按權利要求1、2或3所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述LED芯片有一個或多個PN結。
7.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述U型燈管(I)為上端呈H型的U型燈管。
8.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述LED驅動器(2)為各LED發(fā)光管芯(5)各自恒流的恒流驅動器，所述的每個LED發(fā)光管芯(5)各自有一個恒流管或恒流源。
9.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述電連接器(4)為E型、⑶型、GX型、GZ型或B型電連接器。
10.按權利要求1所述的U型燈管LED節(jié)能燈，其特征在于，所述U型燈管為頂部張開的異形U型燈管。
專利摘要一種U型燈管LED節(jié)能燈包括至少一個真空密封U型燈管；每個U型燈管二端各自裝有與各自U型燈管一端熔封的芯柱；每個U型燈管的每個芯柱上固定一個LED發(fā)光管芯，LED發(fā)光管芯二端電極由設于芯柱上的二個電引出線引出；驅動器及其外殼將U型燈管和電連接器連成整燈；至少有一個芯柱帶有用于把U型燈管抽真空后充入散熱保護氣體再熔封的排氣管；LED發(fā)光管芯二端電極與驅動器輸出相連，驅動器輸入與電連接器相連，電連接器連接外電源；由于U型燈管四周空氣自由流通散熱好；燈管光出射率高光效高，U型燈管機械強度高可容納更長LED發(fā)光源，可制成結構簡單重量輕、成本低功率大、輸出光通量高、發(fā)光效率高、壽命長的LED節(jié)能燈。
文檔編號F21V29/00GK203010323SQ20122074823
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者葛世潮, 葛曉勤 申請人:浙江銳迪生光電有限公司