技术领域

本实用新型涉及 LED芯片应用技术领域，尤其涉及一种具有多层 散热结 构的 LED灯泡。

背景 ¾术 说

LED (Light Emitting Diode) 即发光二极管， 是一种固态的半导体器件， 它可以直接把电转化为光， 标准电灯正在经历一场革命。 出于保护能源和应 对全球气候变暖的考虑， 美国一些州和其它书一些国家开始禁止使用低 能效的 白炽灯泡。 各种新技术正纷纷被用于替换白炽灯泡， 其中紧凑型真空荧光灯 (CFL)是主要替代方案。 尽管这种 CFL灯的功耗仅为白炽灯的 20%, 但却含有 有毒物质汞。 相比之下， LED灯可以提供更高效和更环保的解决方案。

LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强 、稳定性高、响应吋间短、 对环境无污染、 多色发光等的优点， 虽然说随着白光 LED发光效率的逐步提 高， 将白光 LED应用在照明领域的可能性也越来越大， 但要达到照明所需要 的流明数， 无论是使用何种方法， 都会因为必须在极小的 LED封装中处理极 高的热量， 若组件无法散去这些热量， 除了各种封装材料会由于彼此间膨胀 系数的不同而有产品可靠性的问题， 芯片的发光效率更会随着温度的上升而 有明显地下降， 并造成使用寿命明显地缩短及提高流明造价。 因此， 如何散 去组件中的热量， 成为目前 LED应用的重要课题。

现有的应用于 LED上的散热方法一般都是在 LED上加散热体， 以增大 散热面积的方式散热。 而当功率越大时散热片的面积就越大， 有时甚至满足 不了散热需求， 所以大多数 LED 的发热问题单一依靠散热片难以解决， 并且 还存在着大重量大体积， 成本较髙等一系列问题， 兹举例说明如下：

案例一： 如专利号为 200410047327. 0之中国实用新型专利公开的技术 方案， 先将 LED设置在金属体上， 再将 LED和金属体设置于散热座体上， 散热座体上有多个散热鳍脚。这类被动散热的 方案在 LED发热比较小的情况 下还可以满足散热要求， 但是当多个 LED密集排列或 /和 LED功率比较大 的时候， 这种散热方式就不能有效地对 LED进行散热了。

案例二： 如专利 CN1807971A (申请号 200610038143 . 7 ) 又公开了大 功率高亮度照明灯， 其原理是利用风扇强制对流达到有效将其背面 散热器上 的热量快速散热， 而达到散热的目的， 然而风扇的寿命有限， 且防震性能和 工作稳定性能都与 LED存在巨大的差距， 因此， 使用风扇强制对流的 LED照 明器必然在风扇上存在瓶颈， LED本身的寿命长，工作稳定等优势难以发挥， 还会造成 LED灯在装配上变得复杂， 总重量增加。

案例三： 如专利申请号为 200820117326. 2的 一种 LED照明灯泡结构， 为在灯头内部设置有一灯泡控制器， 该灯泡控制器底面以一上接合盖固定， 在上接合盖底面固定有一内部套设至少一支热 导管的散热鳍片组及一下接合 盖， 在该下接合盖外周螺接一内置有托盘的灯泡壳 体， 并在托盘底面外伸有 对应多个热导管的多个 LED灯组； 藉此， 使多个 LED灯组产生热能， 经由 多个热导管与散热鳍片组的热冷交换， 让冷热分离， 此种结构虽然可以提高 一定的散热效果， 但其结构复杂， 不易装配而且整体重量较大， 不易广泛应 用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不 足，提供一种散热性能好、 能耗低、 光衰小、 工艺简单的具有多层散热结构的 LED灯泡。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方 案为：

构造一种具有多层散热结构的 LED灯泡， 包括一 LED线路载体、 灯杯总 体、 一控制器、 LED芯片及灯罩。

所述 LED线路载体， 其可以是平面状的， 即平面状 LED线路载体， 它具 有一个 A基载面且其边缘之整圈折制成宽状边 （所谓宽状边指 A基载面边缘 折出一定宽度以作为 A基载面的边， 因平面状 LED线路载体很薄， 折出一定 宽度后， 产生的实际效果使 A基载面的边增厚， 以增大与灯杯总体的相应近 杯口处杯壁的接触面。 以下同义）； 所述 LED线路载体也可以造型成具有整圈 帽沿般的帽形， 即帽形 LED线路载体， 其中心部位拱起以形成第一基载面， 第一基载面的边缘之整圈折制成宽状边再向四 周折制伸出形成帽沿般的第二 基载面， 并以此类推至第 N基载面， 其中 N为大于或等于 2的正整数， 最外 圈的基载面的边缘之整圈折制成宽状边。

所述灯杯总体为多层结构， 具有第一层灯杯， 第二层灯杯， 并以此类推 至第 N层灯杯， 其中 N为大于或等于 2的正整数； 第一层灯杯位于所述灯杯 总体的中心部位， 其内形成第一空间， 第二层灯杯杯口直径大于第一层灯杯 杯口直径并套设于第一层灯杯外周， 第二层灯杯与第一层灯杯间形成第二空 间， 灯杯层数及空间层数以此类推； 除最外层灯杯杯口处的灯壁为刃状外， 其它各层灯杯杯口处的灯壁折制成宽状边。

对于平面状 LED线路载体， 其所述 A基载面嵌合于所述灯杯总体靠近杯 口处而定位， 且所述 A基载面的边缘之整圈折制成的宽状边与所述� �杯总体 最外层灯杯的内部靠近杯口处的杯壁贴合。

对于帽形 LED线路载体， 第一基载面至第 N基载面的数量及位置与所述 灯杯总体的第一层灯杯至第 N层灯杯相对应， 第一基载面至第 N基载面均嵌 合于所述灯杯总体的各对应层灯杯的靠近各自 杯口处而定位， 且除了最外层 基载面的宽状边嵌合于最外层灯杯内部的近杯 口处定位， 其它各层的基载面 的宽状边均嵌合于与其对应的各层灯杯的外部 近杯口处定位。

所述 A基载面上及第一基载面至第 N基载面上设置电路板。

所述 LED线路载体， 其材质为具有导热性能的材料。

制作所述灯杯总体采用散热材质。

所述灯杯总体的第二层灯杯至第 N层灯杯的杯壁上均密布散热通气孔。 相对于现有技术， 本实用新型具有如下优点和有益效果：

1、 LED线路载体可造形为帽形 LED线路载体， 且具有多个基载面， 每个 基载面上均可设置有电子线路， 达以增加载体的表面积， 使载体的散热面积 增大； 2、 LED线路载体造形为帽形 LED线路载体时，其基载面可与多层结构灯 杯相对应， 各个基载面上的 LED芯片工作时产生的热能， 经由相对应的各层 灯杯杯壁散发到空气中， 进一步分散了热能， 提高了 LED灯的热耐冲击能力， 解决了 LED灯的散热问题， 有效延长 LED发光体的使用寿命。

3、 其多层结构灯杯， 灯杯层数越多， 总表面积更大， 散热效果更好。

4、其第二层灯杯与以此类推至第 N层灯杯的杯壁上均密布有经过钻孔、 冲孔、 锻造、 蚀刻、 打穿等方式形成的散热通气孔， 散热通气孔在 LED工作 发热时容易将各个空间内的热能快速地散发出 去， 有效提高散热效率。

5、 其第一层灯杯内的第一空间为一密闭空间， 可具有很好的防水功能。 附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图 1 是具有二层散热结构及平面 LED线路载体的本实用新型分解示意 图。

图 2是具有二层散热结构及帽形 LED线路载体的本实用新型分解示意图。 图 3 是具有二层散热结构及帽形 LED线路载体的本实用新型整体示意 图。

图 4是具有二层散热结构及平面 LED线路载体的整体示意图。

图 5 是具有三层散热结构及帽形 LED线路载体的本实用新型整体示意 图。

图 6 是具有三层散热结构及平面 LED线路载体的整体示意图。

图 7 是本实用新型为平面 LED线路载体的散热机理图。

图 8是图 7之局部放大图。

图 9 是本实用新型为帽形 LED线路载体的散热机理图。

图 10是图九之局部放大图。

其中： 10、 平面 LED线路载体； 101、 A基载面； 01、 帽形 LED线路载体； 011、 第一基载面； 012、 第二基载面； 013、 第三基载面； 014、 宽状边； 02、 灯杯总体； 021、 第一层灯杯； 022、 第二层灯杯； 023、 第三层灯杯； 0211、 第一空间； 0221、 第二空间； 0231、 第三空间； 03、 散热通气孔； 0212、 平 整面杯壁； 0213、 凹凸状杯壁； 04、 控制器； 05、 LED芯片； 06、 灯罩； 07、 灯头； 08、 热能逸散路径。

具体实施方式

如图 1至图 6所示， 本实用新型一种具有多层散热结构 LED灯泡， 包括 一 LED线路载体、 一灯杯总体 02、 一控制器 04、 LED芯片 05、 灯罩 06及灯 头 07 ; 所述 LED线路载体可以是平面 LED线路载体 10， 其具有一个 A基载 面 101且其边缘之整圈折制成宽状边 014， 其具有一个基载面 011， 且其缘边 014环设于基载面周围向下折制作成， 能嵌合于所述灯杯总体 02的相应的近 杯口处而定位， 并紧密与杯壁贴合， 所谓宽状边指 A基载面边缘折出一定宽 度以作为 A基载面的边， 因平面状 LED线路载体很薄， 折出一定宽度后， 产 生的实际效果使 A基载面的边增厚， 以增大与灯杯总体的相应近杯口处杯壁 的接触面； 所述 LED线路载体也可以造形成帽形 LED线路载体 01， 其中心部 位拱起以形成第一基载面 011， 第一基载面 011的边缘之整圈折制成宽状边 014再向四周折制伸出形成帽沿般的第二基载面 012，并以此类推至第 N基载 面，最外圏的基载面的边缘之整圈折制成宽状 边 014，能嵌合于所述灯杯总体 02的相应灯杯近杯口处定位，并紧密与杯壁贴� ��；所述灯杯总体 02是以散热 材质的杯状体， 具有第一层灯杯 021， 第二层灯杯 022， 并以此类推至第 N层 灯杯， 其第一层灯杯 021位于所述灯杯总体 02的中心部位， 第一层灯杯 021 内形成第一空间 0211， 第二层灯杯 022杯口直径大于第一层灯杯 021杯口直 径并套设于第一层灯杯 021之外， 并形成第二空间 0221， 灯杯层数及空间层 数以此类推， 且除了最外层灯杯杯口为刃状外， 其它各层灯杯杯口处的灯壁 折制成宽状边 014,并能与平面 LED线路载体 10或帽形 LED线路载体 01的内 壁紧密贴合。

平面 LED线路载体 10及帽形 LED线路载体 01，其材质是具有导热性能的 铜、 铝、 铁、 不锈钢、 陶瓷或是其它可拉伸性、 可弯曲性金属， 可以通过拉 伸或冲压等方式形成平面的或是各种曲面造形 的 （即帽形）， 如阶梯式形状、 凹凸形状等，而且帽形 LED线路载体 01之多个基载面上直接设置有多个与基 载面相对应的电子线路相串联接， 每个基载面上均固设有一个或一个以上的 LED芯片 05。

所述灯杯总体 02, 其材质可以是铜、 铝、 陶瓷或是其它散热材料， 其中 第一层灯杯 021内形成的第一空间 0211为一密闭空间；而且所述灯杯总体 02, 其第一空间 0211内可容置控制器 04并形成一密闭空间，其杯壁 0212可以是 平整面杯壁 0212的， 也可以是经过电解或蚀刻等方式形成的凹凸形 、 螺旋形 等形状的凹凸状杯壁 0213, 第二层灯杯 022与以此类推至第 N层灯杯的杯壁 上均密布有经过钻孔、 冲孔、锻造、 蚀刻、 打穿等方式形成的散热通气孔 03。

所述帽形 LED线路载体 01的基载面可与灯杯总体 02的多层灯壁相对应, 且除了最外层的基载面的宽状边 014嵌合于最外层的灯杯内部近杯口处定位, 其它各层的基载面的宽状边 014均嵌合于与其相对应各层灯杯的外部近杯口 处定位。

本实用新型所述 LED线路载体、 控制器 04、 LED芯片 05及灯罩 06装配 于灯杯总体 02。

如图 7、 图 8所示， 当本实用新型的平面 LED线路载体 10的 LED灯泡运 作时， LED芯片 05会产生大量的热能 08， 其 A基载面 101最里层的 LED芯片 05所产生的热能 08由第一层灯杯 021折制作成之宽状边 014，导入第一层灯 杯 021杯壁向第二空间 0221逸散， 另一部份热能 08将由第二层灯杯 022折 制作成之宽状边 014， 导入第二层灯杯 022杯壁向空气中逸散， 与此同时，第 一空间 0211内的热能 08可以通过灯杯底部逸散到空气中，第二空间 0221内 的热能 08可以通过第二层灯杯 022杯壁上的散热通气孔 03逸散到空气中， 大量的热能 08通过此种方式逸散， 从而提高 LED灯的散热效率。

如图 9、图 10所示， 当本实用新型具有帽形 LED线路载体 01的 LED灯泡 运作时， LED芯片 05会产生大量的热能 08， 基载面 011上的 LED芯片 05所 产生的热能 08由折制作成之宽状边 014， 导入第一层灯杯 021杯壁向第二空 间 0221逸散， 第二基载面 012上的 LED芯片所产生的热能 08由折制作成之 宽状边 014， 导入第二层灯杯 022杯壁向空气中逸散， 与此同时， 第一空间 0211内的热能 08可以通过灯杯底部逸散到空气中， 第二空间 0221内的热能 08可以通过第二层灯杯 022杯壁上的散热通气孔 03逸散到空气中，大量的热 能 08通过此种方式逸散， 从而达到提高 LED灯的散热效率的效果。

本实用新型结构简单， 散热效果显著， 成本低， 环保节能。

上面详细描述了本实用新型的具体实施例。 但应当理解， 本实用新型的实 施方式并不仅限于这些实施例， 这些实施例的描述仅用于帮助理解本实用新 型的精神。在本实用新型所揭示的精神下， 对本实用新型所作的各种变化例， 都应包含在本实用新型的范围内。