本发明涉及发光照明领域， 特别涉及发光照明器材及其制造工艺领域， 具体是指一种发 光灯体散热结构、 相应的照明装置及其制造方法。

背景技术

随着人类文明的不断进步以及科学技术的不断 发展， 照明装置早已广为人知。 总的说来， 这类照明装置包括壳体和设置在所述壳体内的 发光部件。

随着技术的进步， LED已经能够提供足够的光能用于照明用途， 为了减少照明的能源消 耗， 减少二氧化碳的排放， 为推动替代光源市场的不断前进， 用 LED光源取代白炽灯和卤素 灯已经是大势所趋， 消费者所需要的是能够达到白炽灯或卤素灯的 光量输出、 同时具有更低 的能耗和更长的使用寿命、物美价廉的产品。 虽然市场上已经有许多不同的 LED产品在推出， 但其中大多数对一般消费者来说太过于昂贵， 而且产品性能并没有达到预期效果。

但是， LED需要在一定的温度范围内工作才能有合理的 性能和使用寿命， 由于结构紧凑， 尤其发光器材被接纳于壳体内， 因此存在以下缺点：

发光器材本身消耗电能， 而且电光转换的效率不会是 100 % , 总会有一部分变成热能产 生出来， 由于壳体内部大多为密封状态， 热量无法及时散发出来。

因此， 整个灯的散热问题一直是技术上的瓶颈， 虽然 LED本身技术有所进步， 可以在更 高的温度工作， 但总是希望能够进一步确保更好的光输出量和 使用寿命， 因此如何降低灯本 身的温度， 使其有良好的散热结构一直是摆在人们面前亟 待解决的问题。 发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点 ， 提供一种能够实现高效散热、 有效避免 发光灯体内部温度过高、 节能安全环保、 显著延长使用寿命、 结构筒单实用、 制造过程方便 快捷、 工作性能稳定可靠、 适用范围较为广泛的发光灯体散热结构、 相应的照明装置及其制 造方法。

为了实现上述的目的， 本发明的发光灯体散热结构、相应的照明装置 及其制造方法如下： 该发光灯体散热结构， 包括：

- 玻璃壳体， 以及 - 设置于玻璃壳体中的发热部件；

其主要特点是，

所述的发热部件与玻璃壳体之间相紧密接触， 且相紧密接触的部分的面积最大化。 该发光灯体散热结构中的玻璃壳体内壁上具有 传热接触部， 该传热接触部与所述的发热 部件相紧密接触。

该发光灯体散热结构中的传热接触部可以为环 形凸台， 该环形凸台的底面与所述的发热 部件相紧密接触。

该发光灯体散热结构中的传热接触部也可以为 环形均匀分布于该玻璃壳体边缘上的至少 二个外凹内凸体， 且每个外凹内凸体的内表面与所述的发热部件 相紧密接触。

该发光灯体散热结构中的玻璃壳体通过导热材 料层与所述的发热部件相紧密接触。 该发光灯体散热结构中的导热材料层为导热硅 脂层。

该发光灯体散热结构中的发热部件为发光灯体 的驱动电路板， 所述的驱动电路板为金属 基电路板。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板可以具 有单侧棵露金属面， 所述的单侧棵露金属 面与所述的玻璃壳体相紧密接触； 或者所述的金属基电路板也可以具有双侧棵露 金属面， 且 其中一侧棵露金属面与所述的玻璃壳体相紧密 接触。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板为铝基 电路板。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板与玻璃 壳体之间的空间中填充设置有导热材料 体， 所述的导热材料体分别与所述的金属基电路板 和玻璃壳体均紧密接触。

该发光灯体散热结构中的导热材料体为填充设 置于金属基电路板与玻璃壳体之间的空间 中的导热硅胶。

该发光灯体散热结构中的玻璃壳体的后部还结 合设置有灯座， 所述的导热硅胶与灯座之 间填充有环氧树脂灌封物。

该发光灯体散热结构中的灯座的材料可以为工 程塑料或者陶瓷材料。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板上还固 定设置有垂直于该金属基电路板表面的金 属电源导针， 所述的金属电源导针贯穿于所述的导热材料体 中且与该导热材料体紧密接触。

该发光灯体散热结构中的金属电源导针的材料 为黄铜， 其中铜的含量至少为 59 %。 该发光灯体散热结构中的金属电源导针表面还 包覆有绝缘套管， 所述的金属电源导针通 过该绝缘套管与所述的导热材料体紧密接触， 所述的绝缘套管为导热材料。 该发光灯体散热结构中的绝缘套管可以为液晶 聚合物 LCP、 聚苯硫醚 PPS、 尼龙 PA66 或者尼龙 PA46。

该发光灯体散热结构中的发光灯体中所具有的 发光元件为发光二极管 LED。

该发光灯体散热结构中的发光二极管 LED可以为贴片发光 LED元件， 所述的贴片发光 LED元件贴设于所述的驱动电路板上； 或者发光二极管 LED也可以为集成 LED模块， 所述 的集成 LED模块固定设置于所述的驱动电路板上。

另一方面， 该发光灯体散热结构中的发热部件与玻璃壳体 之间的空间中填充设置有导热 材料体， 所述的导热材料体分别与所述的发热部件和玻 璃壳体均紧密接触。

该发光灯体散热结构中的导热材料体为填充设 置于发热部件与玻璃壳体之间的空间中的 导热硅胶。

该发光灯体散热结构中的玻璃壳体的后部还结 合设置有灯座， 所述的导热硅胶与灯座之 间填充有环氧树脂灌封物。

该发光灯体散热结构中的灯座的材料可以为工 程塑料或者陶瓷材料。

该具有上述的散热结构的照明装置， 其主要特点是， 所述的玻璃壳体前端设置有聚光折 射透镜， 所述的聚光折射透镜的位置与所述的发光灯体 中所具有的发光元件相对应。

该照明装置中的聚光折射透镜通过光硬化树脂 粘合层固定粘接于所述的玻璃壳体前端。 该制造上述的照明装置的方法， 其特征在于， 所述的方法包括以下步骤：

( 1 )在装配夹具中将所述的发热部件安设于所述� �玻璃壳体中；

( 2 )使得该玻璃壳体与发热部件相紧密接触；

( 3 )将聚光折射透镜装设于所述的玻璃壳体的前� �， 且使得该聚光折射透镜的位置与所 述的发光灯体中所具有的发光元件相对应。

该制造照明装置的方法中的使得该玻璃壳体与 发热部件相紧密接触， 包括以下步骤： ( 21 )将导热材料通过该玻璃壳体后端的开口注入� �热部件与玻璃壳体之间的空间中； ( 22 )使得所述的玻璃壳体与所述的发热部件的接� �面之间形成导热材料层；

( 23 )等待所述的发热部件与玻璃壳体之间的空间� �的导热材料凝固形成导热材料体， 且使得该导热材料体分别与所述的玻璃壳体和 发热部件均紧密接触。

该制造照明装置的方法中的步骤（23 ) 中还包括以下步骤：

( 24 )将玻璃壳体后端的开口塞紧密封。

该制造照明装置的方法中的将玻璃壳体后端的 开口塞紧密封， 包括以下步骤： ( 241 )使用塞子插入在发热部件与玻璃壳体之间的� �间中所注入的导热材料中， 并将玻 璃壳体后端的开口塞紧；

( 242 )等待该塞子固结于所述的导热材料凝固所形� �的导热材料体中，从而将玻璃壳体 后端密封。

该制造照明装置的方法中的在装配夹具中将所 述的发热部件安设于所述的玻璃壳体中， 包括以下步骤：

( 11 )将所述的驱动电路板卡设于装配夹具中， 且使得所述的金属电源导针朝外；

( 12 )将所述的玻璃壳体套设于该驱动电路板外， 且使得金属电源导针贯穿该玻璃壳体， 并与该玻璃壳体后端所设置的导电触端相紧密 电接触。

该制造照明装置的方法中的步骤（21 )之后还包括以下步骤：

( 211 )使得所述的金属电源导针贯穿于所述的导热� �料中且与该导热材料紧密接触。 该制造照明装置的方法中的将聚光折射透镜装 设于所述的玻璃壳体的前端， 包括以下步 骤：

( 41 )将所述的装配夹具翻转， 使得该玻璃壳体的前端朝上；

( 42 )在聚光折射透镜与玻璃壳体的前端的接触面� �涂覆光硬化树脂层；

( 43 )将聚光折射透镜放置于所述的玻璃壳体的前� �对应位置上；

( 44 )使用紫外线对该聚光折射透镜与玻璃壳体的� �合位置进行照射， 直至该光硬化树 脂层完全固化。

釆用了该发明的发光灯体散热结构、 相应的照明装置及其制造方法， 由于其中使用玻璃 作为发光灯体的壳体的主要材料， 不仅廉价经济， 而且能够起到绝缘和热传递的双重作用； 同时该散热结构中能够确保玻璃壳体与发热部 件具有尽可能大的接触面积， 从而成为主要热 负荷传递途径， 而导热硅胶灌封能够确保高效传热， 比单纯的空气传热的效果有了显著的提 高； 不仅如此， 该驱动电路板釆用金属基电路板， 进一步提高了热传递的效率， 从而实现了 高效散热， 有效避免发光灯体内部温度过高， 节能安全环保， 由于灯体长时间工作状态下能 够保持相对较低的温度， 因此显著延长了使用寿命， 而且结构筒单实用， 制造过程方便快捷， 工作性能稳定可靠， 适用范围较为广泛， 为人们的工作和生活都带来了很大的便利。 附图说明

图 la为本发明的发光灯体散热结构的内部透视示� ��图。 图 lb为本发明的发光灯体散热结构从另一个方向� ��纵向剖视图。

图 2a、 2b为本发明的发光灯体散热结构的玻璃壳体的� ��种具体形式示意图。

图 3a、 3b为本发明的发光灯体散热结构中的驱动电路� ��结构示意图。

图 4为本发明的照明装置的整体结构示意图。

图 5a ~ 5h为本发明的照明装置的制造方法的装配过程� ��个步骤示意图。 具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容， 特举以下实施例详细说明。

请参阅图 la、 lb所示， 该发光灯体散热结构， 包括：

( 1 )玻璃壳体 1 ;

( 2 )设置于玻璃壳体 1中的发热部件 2;

其中， 所述的发热部件 2与玻璃壳体 1之间相紧密接触， 且相紧密接触的部分的面积最 大化。

其中， 所述的玻璃壳体 1 内壁上具有传热接触部 11 , 该传热接触部 11与所述的发热部 件 2相紧密接触； 该传热接触部 11至少可以为以下两种形式：

( a )请参阅图 2a所示， 其为环形凸台， 该环形凸台的底面与所述的发热部件 2相紧密 接触； 这种结构便于制造， 而且较为坚固耐用；

( b )请参阅图 2b所示， 其为环形均匀分布于该玻璃壳体 1边缘上的至少二个外凹内凸 体 12, 且每个外凹内凸体 12的内表面与所述的发热部件 2相紧密接触。 这种结构不仅可以 增大与发热部件 2的接触面积， 而且也增加了玻璃壳体 1与外部空气接触的面积， 改善了散 热效果， 同时也更加节约原材料。

在本发明的具体实施方式中， 该发光灯体散热结构中的玻璃壳体 1可以通过导热材料层 3与所述的发热部件 2相紧密接触， 这样能够进一步改善热传递的效果， 将接触面间隙之间 的导热不良的空气完全排除掉； 所述的导热材料层 3可以为导热硅脂层 3 , 也可以为其它可 以起到理想的紧密接触效果并且导热良好的材 料。

同时， 请参阅图 3a和 3b所示， 为了获得更好的散热效果， 在本发明的实施方式中， 该 发光灯体散热结构中的发热部件 2为发光灯体的驱动电路板 2, 所述的驱动电路板 2为金属 基电路板 2。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板 2可以具有单侧棵露金属面 21 , 所述的单侧棵露 金属面 21与所述的玻璃壳体 1 内壁上所具有的传热接触部 11相紧密接触； 或者所述的金属 基电路板 2也可以具有双侧棵露金属面，且其中一侧棵� �金属面 21与所述的玻璃壳体 1内壁 上所具有的传热接触部 11相紧密接触； 为了获得良好的导热效果， 并且重量较轻， 该金属基 电路板 2可以为铝基电路板 2, 当然也可以釆用其它合适的金属材料。

不仅如此， 作为尽可能增加散热接触面积， 该发光灯体散热结构中的金属基电路板 2与 玻璃壳体 1之间的空间中还填充设置有导热材料体 4, 所述的导热材料体 4分别与所述的金 属基电路板 2和玻璃壳体 1均紧密接触， 在本发明的具体实施方式中， 该发光灯体散热结构 中的导热材料体 4可以为填充设置于金属基电路板 2与玻璃壳体 1之间的空间中的导热硅胶 4。

同时， 该发光灯体散热结构中的玻璃壳体 1 的后部还结合设置有灯座 5 , 所述的导热硅 胶 4与灯座 5之间填充有环氧树脂灌封物 51。

该发光灯体散热结构中的灯座 5可以与玻璃壳体 1结合成为一体， 也可以是与玻璃壳体 1可分离的一个部分， 该灯座 5的材料可以为工程塑料或者陶瓷材料， 也可以为其它合适的 材料。

该发光灯体散热结构中的金属基电路板 2上还固定设置有垂直于该金属基电路板 2表面 的金属电源导针 6,所述的金属电源导针 6贯穿于所述的导热材料体 4中且与该导热材料体 4 相紧密接触； 在本发明的具体实施方式中， 该金属电源导针 6的材料为黄铜， 其中铜的含量 至少为 59 %。

同时， 所述的金属电源导针 6的表面还包覆有绝缘套管 61 , 所述的金属电源导针 6通过 该绝缘套管 61与所述的导热材料体 4紧密接触， 所述的绝缘套管的材料为导热材料； 该绝缘 套管可以为液晶聚合物 LCP、 聚苯硫醚 PPS、 尼龙 PA66或者尼龙 PA46, 其中：

• 液晶聚合物 （LCP ) ——是一种新型的高分子材料， 在熔融态时一般呈现液晶性。

这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能 ；

• 聚苯硫醚（PPS ) ——具有硬而脆、 结晶度高、 难燃、 热稳定性好、 机械强度较高、 电性能优良等优点；

• 尼龙 -66 ( PA66 ) —— 又称聚酰胺 -66, 即聚己二酰己二胺， 其突出的特点是坚韧、 耐磨、 耐油、 耐水、 抗酶菌， 但吸水大， 适于制作一般机械零件、 减磨耐磨零件、 传动零件、 以及化工、 电器、 仪表等零件；

• 尼龙 -46 ( PA46 ) —— 又称聚酰胺 -46 , 即聚己二酰丁二胺， 其突出的特点是具有 高结晶度， 耐高温、 高刚性， 高强度。 主要用于汽车发动机及周边部件， 如缸盖、 油缸灯座、 油封盖、 变速器。 电气工业中用作接触器、 插座、 线圏骨架、 开关等对 耐热性、 抗疲劳强度要求很高的领域。

不仅如此， 为了尽可能提高光转换效率， 降低发光灯体的发热量， 该发光灯体散热结构 中的发光灯体中所具有的发光元件可以为发光 二极管 LED 7, 也可以为其它具有高效光转换 效率的发光元件； 在本发明的具体实施方式中， 该发光灯体散热结构中的发光二极管 LED 7 可以为贴片发光 LED元件 7,所述的贴片发光 LED元件 7贴设于所述的驱动电路板 2上；或 者发光二极管 LED 7也可以为集成 LED模块， 所述的集成 LED模块固定设置于所述的驱动 电路板上， 这样可以获得更好的散热效果。

作为本发明的另一种实施例， 该发光灯体散热结构中的发热部件在不釆用金 属基电路板 而釆用其它形式的情况下， 该发热部件与玻璃壳体 1之间的空间中仍然可以填充设置有导热 材料体 4, 所述的导热材料体 4分别与所述的发热部件和玻璃壳体 1均紧密接触。

其中， 该发光灯体散热结构中的导热材料体 4为填充设置于发热部件与玻璃壳体 1之间 的空间中的导热硅胶 4; 该玻璃壳体 1的后部还结合设置有灯座 5 , 所述的导热硅胶 4与灯座 5之间填充有环氧树脂灌封物 51； 该灯座 5的材料可以为工程塑料或者陶瓷材料。

再请参阅图 4所示， 作为本发明的具体应用的范例， 该具有上述的散热结构的照明装置， 其中， 所述的玻璃壳体 1前端设置有聚光折射透镜 8, 所述的聚光折射透镜 8的位置与所述 的发光灯体中所具有的发光元件相对应； 该聚光折射透镜 8通过光硬化树脂粘合层固定粘接 于所述的玻璃壳体 1的前端。

再请参阅图 5a至 5h所示， 该制造上述的照明装置的方法， 其中包括以下步骤：

( 1 )在装配夹具 9中将所述的发热部件 2安设于所述的玻璃壳体 1中， 包括以下步骤： ( a )将所述的驱动电路板 2卡设于装配夹具中， 且使得所述的金属电源导针 6朝夕卜； ( b )将所述的玻璃壳体 1套设于该驱动电路板 2外， 且使得金属电源导针 6贯穿该 玻璃壳体 1 , 并与该玻璃壳体 1后端所设置的导电触端相紧密电接触；

( 2 )使得该玻璃壳体 1与发热部件 2相紧密接触， 包括以下步骤：

( a )将导热材料通过该玻璃壳体 1后端的开口 13注入发热部件 2与玻璃壳体 1之间 的空间中；

( al )使得所述的金属电源导针 6 贯穿于所述的导热材料中且与该导热材料紧密 接 触； ( b )使得所述的玻璃壳体 1与所述的发热部件 2的接触面之间形成导热材料层 3;

( c )等待所述的发热部件 2与玻璃壳体 1之间的空间中的导热材料凝固形成导热材 料体 4, 且使得该导热材料体 4分别与所述的玻璃壳体 1和发热部件 2均紧密接触； 其中还包括以下步骤：

( d )将玻璃壳体 1后端的开口 13塞紧密封， 包括以下步骤：

( i )使用塞子 14插入在发热部件 2与玻璃壳体 1之间的空间中所注入的导热材 料中， 并将玻璃壳体 1后端的开口 13塞紧；

( ii )等待该塞子 14固结于所述的导热材料凝固所形成的导热材� ��体 4中， 从而 将玻璃壳体 1后端密封；

( 3 )将聚光折射透镜 8装设于所述的玻璃壳体 1的前端， 且使得该聚光折射透镜 8的位 置与所述的发光灯体中所具有的发光元件相对 应， 包括以下步骤：

( a )将所述的装配夹具 9翻转， 使得该玻璃壳体 1的前端朝上；

( b )在聚光折射透镜 8与玻璃壳体 1的前端的接触面上涂覆光硬化树脂层；

( c )将聚光折射透镜 8放置于所述的玻璃壳体 1的前端对应位置上；

( d )使用紫外线对该聚光折射透镜 8与玻璃壳体 1的粘合位置进行照射， 直至该光 硬化树脂层完全固化。

在实际应用当中， 本发明主要釆用非常廉价的玻璃作为灯的主要 构成原料， 同时起到了 绝缘和热导体材料的功能， 同时使得玻璃和金属基电路板的接触面积最大 化作为主要热负荷 传递途径， 另外， 将导热硅胶灌封作为辅助的途径， 从而确保完全传热。

本发明中， 金属基电路板将 LED发光元件电路及驱动电路均是设置在一侧面 上， 使得该 金属基电路板能够将该 LED发光元件电路及驱动电路所产生的热量散发 出来，从而获得最大 的接触面积与玻璃外壳的表面相接触。

同时， 导热硅脂设置于玻璃外壳及金属基电路板的结 合面上， 以确保在整个接触面的热 传导连续性； 金属电源导针有两个作用， 一个作用是从灯座接入电源， 另一个作用是能够进 一步将金属基电路板的热量直接传导到导热硅 胶或者环氧树脂灌封物， 然后再传导到玻璃壳 体和空气中。

釆用本发明的发光灯体散热结构的照明装置， 能够实现有效的热管理功能， 使玻璃灯， 例如 GUI 0 LED射灯， 消耗 2 ~ 4 iL特的能源， 但输出光能量相当于 50瓦的 GU10卤素灯， 所节约的能源消耗为 90 %。 釆用了上述的发光灯体散热结构、 相应的照明装置及其制造方法， 由于其中使用玻璃作 为发光灯体的壳体的主要材料， 不仅廉价经济， 而且能够起到绝缘和热传递的双重作用； 同 时该散热结构中能够确保玻璃壳体 1与发热部件 2具有尽可能大的接触面积， 从而成为主要 热负荷传递途径， 而导热硅胶灌封能够确保高效传热， 比单纯的空气传热的效果有了显著的 提高； 不仅如此， 该驱动电路板 2釆用金属基电路板 2, 进一步提高了热传递的效率， 从而 实现了高效散热， 有效避免发光灯体内部温度过高， 节能安全环保， 由于灯体长时间工作状 态下能够保持相对较低的温度， 因此显著延长了使用寿命， 而且结构筒单实用， 制造过程方 便快捷， 工作性能稳定可靠， 适用范围较为广泛， 为人们的工作和生活都带来了很大的便利。

在此说明书中， 本发明已参照其特定的实施例作了描述。 但是， 很显然仍可以作出各种 修改和变换而不背离本发明的精神和范围。 因此， 说明书和附图应被认为是说明性的而非限 制性的。