專利名稱：具有組合散熱體的led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有組合散熱體的發(fā)光二極管(LED)燈，特別是， 利用組合的散熱結(jié)構(gòu)，通過傳導(dǎo)、對流和輻射來提高散熱效果小型化LED 燈。
背景技術(shù)：
隨著LED技術(shù)的快速發(fā)展，LED光源因其在環(huán)保和節(jié)能方面的突出 特點而越來越受到重視。當(dāng)前的半導(dǎo)體LED燈，由于體積小，功耗集中， 對散熱要求較高。如何解決LED燈的高效散熱問題，仍然是制約LED光 源發(fā)展的一大問題。為了解決LED燈的散熱問題，目前市面上銷售的許 多LED燈主要是通過對其外表面進(jìn)行散熱設(shè)計，其散熱體大多數(shù)體積龐 大，結(jié)構(gòu)比較簡單，而對內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計很少涉及，因此大部分LED燈 的散熱效果只能滿足低功率LED燈的散熱要求。
另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了達(dá)到散熱效果，通常將LED燈的散熱體 的尺寸制造得較大。這種情況下，造成LED無法輸出均勻光。另一方面， 如果要使LED燈的尺寸合適且輸出均勻光，因無法滿足散熱要求，LED 的功率就要受到限制，使得光通量太小，無法達(dá)到照明目的。
此外，現(xiàn)有的散熱技術(shù)都是使用散熱結(jié)構(gòu)直接與LED芯片結(jié)合，散 熱結(jié)構(gòu)通過與空氣的對流、輻射達(dá)到散熱效果。這種情況下，大部分LED 燈的散熱效果只能滿足低功率的LED散熱要求。
鑒于上述問題，目前LED燈的光通量不足以達(dá)到照明要求。如果提 高光通量又必然要增大散熱部分的體積，導(dǎo)致其笨重或者裝潢設(shè)計不美 觀，不適合作為日常家庭或辦公使用的燈具；且光輸出不均勻，局部光線 太強(qiáng)，容易傷害眼睛等等，從而影響LED的壽命及光電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有組合散熱體的LED燈，能夠并且通過
合理地裝配散熱體，采用垂直立式的通風(fēng)通路來提高散熱效率，同時采用
帶有腔體的散熱體結(jié)構(gòu)，縮小LED燈具的體積。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種具有組合散熱體的發(fā)光二極管LED 燈，包括至少一個LED光源，用于產(chǎn)生光；用于驅(qū)動所述LED芯片的 驅(qū)動電路；具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔的散熱體，其中所述LED燈的 最外層形成多個通風(fēng)孔，內(nèi)部形成多條具有互連的通風(fēng)通路，每個通風(fēng)通 路與最外層多個通風(fēng)孔相連，每個通風(fēng)孔通過通風(fēng)通路實現(xiàn)了互通。
優(yōu)選的是，所述散熱體包括具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔的上散熱 體；和具有多條內(nèi)部通風(fēng)通路和多個外部通風(fēng)孔的下散熱體，其中所述上 散熱體與所述下散熱體組合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的LED燈，通過將散熱體分成上、下兩個散熱體組合起 來，通過散熱體內(nèi)部的多級散熱通路使LED芯片上傳的熱量能夠迅速與 外部空氣進(jìn)行對流和熱交換，氣流流通不受任何阻礙，從而實現(xiàn)散熱面積 的最大化以及人對流通路的通暢化。
另外，根據(jù)本發(fā)明的LED燈，上散熱體帶有內(nèi)部腔室，其腔室內(nèi)設(shè) 置LED基板。這樣，在有效地進(jìn)行LED散熱的同時，大大縮小了LED燈 的體積。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將使本發(fā)明的上述及其 它目的、特征和優(yōu)點更加清楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有組合散熱體的LED燈的截面圖2是根據(jù)本發(fā)明的上散熱體的一個實例的透視圖3a和3b是與圖2所示上散熱體對應(yīng)的下散熱體的透視圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有組合散熱體的LED燈的透視圖5是根據(jù)本發(fā)明LED燈的下散熱體的另一個實例的透視圖6是根據(jù)圖5所示的下散熱體構(gòu)成的LED燈的正視圖7是根據(jù)本發(fā)明LED燈的下散熱體的再一個實例的透視圖；和圖8是根據(jù)圖7所示的下散熱體構(gòu)成的LED燈的正視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，在描述過程中省 略了對于本發(fā)明來說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對本發(fā)明的理解造成 混淆。
以下參考附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 第一實施例
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有組合散熱體的LED燈的截 面圖。如圖l所示，根據(jù)第一實施例，具有組合散熱體的LED燈包括燈 頭(口金)1，連接件2，驅(qū)動電路板3，空腔4，上散熱體5，下散熱體6， LED光源7，和光學(xué)透鏡8。
在圖1所示的具有組合散熱體的LED燈中，連接件2可以通過內(nèi)外 螺紋分別與燈頭1和上散熱體5空腔4的上部(如圖3中的標(biāo)號21所示) 連接。應(yīng)該指出，本發(fā)明不限于此，連接件2也可以通過其它方式與燈頭 1和上散熱體5連接。LED光源7的驅(qū)動電路板3設(shè)置在空腔4的下部上。 這樣，上散熱體5的空腔4的底部兼作驅(qū)動電路的基板。LED的驅(qū)動電路 通過空腔4內(nèi)的固定機(jī)構(gòu)(圖中未示出)穩(wěn)定地放置在空腔4中。LED通 過特定的電氣槽與驅(qū)動電路5相連。所述空腔壁與上散熱體上形成的通風(fēng) 通路相連，空腔可以由金屬材料或陶瓷材料構(gòu)成。例如，諸如銅，或鋁之 類金屬材料，或由含有上述材料的混合物構(gòu)成。
圖2示出了本發(fā)明的一個上散熱體5的實例。如圖2所示，上散熱體 5的外層有多個散熱片22和多個通風(fēng)通路23。通風(fēng)通路23位于相鄰的散 熱片22之間，與最外層形成的通風(fēng)孔24相連。另外，每個通風(fēng)孔24可 以通過與下散熱體6配合，通過內(nèi)部通風(fēng)通路同時與同一個外表面上的兩 個以上的通風(fēng)孔相連。
圖3a和3b示出了下散熱體6的一個實例。圖3a是從上側(cè)看去的下 散熱體6的示意圖；圖3b是從下側(cè)看去的下散熱體6的示意圖。如圖3a 所示，下散熱體6的主體是由一個厚度為大致為2mm的實心圓盤31。其
6上有六個相互獨立且分離，剖面類似v字型的柱子所構(gòu)成。v字型的剖面
內(nèi)又有多級相互分離的散熱葉片33。所有剖面的線條都是由直線段， BESSEL曲線，以及圓周線段所構(gòu)成的。其目的是為了增大散熱面積，同 時增加熱對流通路并使其通暢化，從而更好的實現(xiàn)熱交換及散熱。具體地 講，在下散熱體6中具有相互貫通的多條大通路保證了外部空氣的對流， 使LED芯片通過底盤上傳至其表面與例如6組柱體表面的熱量能夠迅速 與外部空氣進(jìn)行熱交換作用，同時迅速對外擴(kuò)散。貫通的通風(fēng)通路32保 證了氣流的流通不受任何阻礙。另外，在每組另外從單個柱體來看，其內(nèi) 部的多級散熱片結(jié)構(gòu)是為了使LED上傳的熱量能快速與最外部的空氣直 接接觸，進(jìn)行熱交換，從而提升散熱的效果。其中，在6組V字型柱體的 中間一級的散熱片在中部由一個缺口而斷開(如圖3a中的34所示)，這 樣設(shè)計的目的同樣是為了更好的實現(xiàn)空氣的對流，使氣流流通不受任何的 阻礙。根據(jù)本實例的下散熱體，能夠在有限的體積內(nèi)實現(xiàn)散熱面積的最大 化以及熱對流通路的通暢化。應(yīng)該指出，V字型柱體的數(shù)量不限于6組， 而是可以采用更多或更少組的V字型柱體。下散熱體中的通路數(shù)量與所采 用的V字型柱體的組數(shù)相對應(yīng)。
如圖3b所示，在下散熱體6的底部設(shè)置有放置LED光源7的LED 放置部分35。放置好LED光源7，將光學(xué)透鏡8固定到下散熱體6，以覆 蓋LED光源7 (如圖l所示)。光學(xué)透鏡8與下散熱體7之間可以通過膠 水或螺絲進(jìn)行固定。LED光源7可以由金屬材料或陶瓷材料構(gòu)成。例如， 諸如銅，或鋁之類金屬材料，或由含有上述材料的混合物構(gòu)成。在本發(fā)明 中，LED光源7可以是一個，也可以根據(jù)照明要求，設(shè)置2個以上的LED 光源7。
可以利用諸如螺釘之類的固定組裝件將上散熱體5與下散熱體6固定 在一起。在組裝過程中使使散熱體5與下散熱體6之間的通風(fēng)通路相對應(yīng)， 構(gòu)成軸向的垂直立式的通風(fēng)通路，以便于空氣流通。
圖4是由圖2和3所示的上散熱體和下散熱體構(gòu)成的具有組合散熱體 的LED燈的外部示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明LED燈的下散熱體的另一個實例的示意圖。在圖5 所示的下散熱體中，在圓盤31上，形成多個徑向延伸的通風(fēng)孔，通風(fēng)孔通過多個同心的環(huán)行通風(fēng)通路相連。在通風(fēng)通路間設(shè)置有多個與通風(fēng)通路 同圓心的間斷的散熱片。
圖6是利用圖5所示的下散熱體構(gòu)成的LED燈的外部示意圖。將圖5 所示的下散熱體與對應(yīng)的上散熱體組合在一起，可以獲得圖6所示的具有 組合散熱體的LED燈的外部示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明LED燈的下散熱體的再一個實例的示意圖。在圖7 所示的下散熱體中，在圓盤31上，采用陣列型的散熱結(jié)構(gòu)。在下散熱體 的外表面有多個通風(fēng)孔，內(nèi)部是相互垂直的縱橫通風(fēng)通路。通風(fēng)通路間設(shè) 置直線形的散熱片。散熱片的厚度可以很薄，因此在有限的空間上可放置 盡可能多的散熱片，增加通路數(shù)量和增大散熱面積。
圖8是利用圖7所示的下散熱體構(gòu)成的LED燈的外部示意圖。將圖7 所示的下散熱體與對應(yīng)的上散熱體組合在一起，可以獲得圖8所示的具有 組合散熱體的LED燈的外部示意圖。(不理解如何獲得圖8所示的通風(fēng)孔 傾斜的外部結(jié)構(gòu))。
圖5和7所示的下散熱體的底部可以與圖3b所示的下散熱體的底部 相同，在此省略對其的描述。
在本發(fā)明中上、下散熱體可以由金屬材料或陶瓷材料構(gòu)成。例如，諸 如銅，或鋁之類金屬材料，或由含有上述材料的混合物構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的LED燈，通過將散熱體分成上、下兩個散熱體組合起 來，通過散熱體內(nèi)部的多級散熱通路使LED芯片上傳的熱量能夠迅速與 外部空氣進(jìn)行對流和熱交換，氣流流通不受任何阻礙，從而實現(xiàn)散熱面積 的最大化以及人對流通路的通暢化。
至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其它的改變、 替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該被理解為局限于上述特定實施例， 而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種具有組合散熱體的發(fā)光二極管LED燈，包括至少一個LED光源，用于產(chǎn)生光；用于驅(qū)動所述LED芯片的驅(qū)動電路；具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔的散熱體，其中所述LED燈的最外層形成多個通風(fēng)孔，內(nèi)部形成多條具有互連的通風(fēng)通路，每個通風(fēng)通路與最外層多個通風(fēng)孔相連，每個通風(fēng)孔通過通風(fēng)通路實現(xiàn)了互通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中所述散熱體包括 具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔的上散熱體；和 具有多條內(nèi)部通風(fēng)通路和多個外部通風(fēng)孔的下散熱體， 其中所述上散熱體與所述下散熱體組合在一起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其中所述多個通風(fēng)孔中的每個 通風(fēng)孔通過內(nèi)部通路同時與同一外表面上的兩個以上通風(fēng)孔相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其中所述下散熱體具有多個徑向延 伸的通風(fēng)孔，所述多個通風(fēng)孔通過多個同心的環(huán)行通風(fēng)通路相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈，其中在所述通風(fēng)通路間設(shè)置有多個 與通風(fēng)通路同圓心的間斷的散熱片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其中所述下散熱體具有多組V字 型散熱支柱，在每組V字型支柱中進(jìn)行切分，得到多組V字型散熱基片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其中在每組V字型散熱基片的中 間一級的散熱片中部切開一個缺口，使散熱基片從中間斷開，使V字型內(nèi) 部各條通路互連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其中所述下散熱體具有陣列型散熱 結(jié)構(gòu)，外表面有多個通風(fēng)孔，內(nèi)部的通風(fēng)通路相互垂直。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其中所述上散熱體設(shè)置有空腔，所 述空腔的壁與通風(fēng)通路相連，所述驅(qū)動電路設(shè)置在所述空腔的底部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED燈，其中所述空腔由金屬材料或陶瓷材料構(gòu)成，或由含有金屬材料或陶瓷材料的混合物構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED燈，其中所述金屬材料包括銅或鋁。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其中所述LED光源設(shè)置在所 述散熱體的底部，光學(xué)透鏡與所述散熱體的底部固定在一起，并覆蓋所述 LED光源。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其中所述LED燈由金屬材料 或陶瓷材料構(gòu)成，或由含有金屬材料或陶瓷材料的混合物構(gòu)成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED燈，其中所述金屬材料包括銅或鋁。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其中所述散熱體由金屬材料 或陶瓷材料構(gòu)成，或由含有金屬材料或陶瓷材料的混合物構(gòu)成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED燈，其中所述金屬材料包括銅或鋁。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其中同一外表面上的通風(fēng)孔 沿中心軸的軸向?qū)ΨQ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有組合散熱體的發(fā)光二極管LED燈，包括至少一個LED光源，用于產(chǎn)生光；用于驅(qū)動所述LED芯片的驅(qū)動電路；具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔的散熱體，其中所述LED燈的最外層形成多個通風(fēng)孔，內(nèi)部多條具有互連的通風(fēng)通路，每個通風(fēng)通路與最外層多個通風(fēng)孔相連，每個通風(fēng)孔通過通風(fēng)通路實現(xiàn)了互通。散熱體可以由上散熱體和下散熱體構(gòu)成。上散熱體具有多個散熱片和多個通風(fēng)孔，下散熱體具有多條內(nèi)部通風(fēng)通路和多個外部通風(fēng)孔，其中所述上散熱體與所述下散熱體組合在一起。
文檔編號H01L23/467GK101608786SQ200810128508
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者孫清波, 瑋 謝, 錢海波 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社