专利名称：Led灯具灯杯及使用这种灯杯的led灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED照明灯具，特别是涉及一种采用高导热绝缘塑料制成的散 热性能良好，安全性高的LED灯具。
背景技术：
LED作为一种新兴光源，近几年得到了迅猛的发展，各种LED应用产品都 体现了传统灯具无法比拟的优势，并初步得到了市场的认可。但是现有的较常 用的LED灯具产品中，为了解决LED非常关键的散热问题，基本都采用了高导 热率的金属材料来做灯杯外壳，并利用灯杯外壳进行散热。但是用金属做外壳， 对于那些体积小高电压的产品，就存在一系列的重要缺陷就是散热、安全、 外形尺寸间的相关约束和限制。
众所周知，作为用电产品，其安全性是最重要的保证，如IEC61010-1和 IEC60598-1就明确规定了电子产品和灯具产品的安全要求。很多原来是玻璃或 塑料外壳的产品，现在用金属来设计， 一般要求用隔离式电源来作为电源驱动， 采用隔离式电源的LED灯具的结构一般分为三部分前端为一透镜，用于聚集 LED出射的光线，中间部分为金属灯杯，用于LED光源芯片的安装及散热，尾端 为一中空的绝缘体，用以容纳驱动电源。但采用隔离式电源势必就会增加整个 灯具的体积，最终会造成产品体积反而比传统灯具大，这样就会对产品的应用 环境有所限制甚至违反相关IEC法规，比如IEC60061-1就对部分光源的产品尺 寸有严格的要求。
再有就是用非隔离式电源驱动，把电源电路与金属灯杯充分绝缘，因为LED 基板本身的绝缘层厚度只有50wm左右，所以LED基板与金属灯杯之间要另加
一层绝缘层，用以将LED基板与金属灯杯完全隔绝，这样LED应用中最重要的 一层热传导就大受影响，虽然有金属外壳来散热，但里面的热传导受阻，整个 的散热系统也不理想。并且会带来安全隐患， 一旦有内部导线接触到灯壳，后 果将不堪设想。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种利用便于成形的氮化硼复合 材料制成的导热性与绝缘性俱佳、体积小、安全性高的LED灯具灯杯及使用 这种灯杯的LED灯具，灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性能及安全 性均较以前有很大提高，并且体积也较以前减小，此外在灯杯内的LED光源 容纳腔内设置金属导热件，可使得LED光源散发的热量最快的传到散热灯杯 外表面及散热片上进行传导、对流及辐射散热，充分解决了 LED光源的散热 问题。
木发明的技术方案是这样实现的
LED灯具灯杯，该灯杯包括有散热器件，在散热器件内设有LED光源容纳 腔及驱动电路板容纳腔，在散热器件的外表面上设有多个散热片，散热器件与 散热片是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
作为优选，所述的高导热绝缘塑料的组成按质量配比为(份)氮化硼100 份，高分子塑料40-200份，玻璃纤维0 50份，钛酸酯0.5 5份，抗氧剂0 0.5
份。其中高分子塑料是聚苯硫醚，聚丙烯或聚乙烯等。将上述混合好的物料加 入到双螺杆挤出机中造粒，然后将粒子放入螺杆卧式注塑机中注塑成型上述灯 杯。
作为优选，所述的LED光源容纳腔与驱动电路板容纳腔是由一轴向方向上 设置的隔离板隔开，隔离板与散热器件为一体模压成型。
作为优选，所述的隔离板为平面板或凸出于散热器件内表面的多个止点。 作为优选，在LED光源容纳腔内设有一金属导热件，所述的金属导热件包 括固定面及导热面，导热面与散热器件的内表面紧密接触，导热面的高度大于 或等于固定面的厚度。导热面的高度大于固定面的厚度时，可将固定面吸收的
LED光源散发的热量充分传导到散热器件上，进而再传导至散热片进行散热。
作为优选，所述的导热面的下端与隔离板相抵接触。以便于定位。 作为优选，所述的多个散热片为纵向或横向间隔设置在散热器件的外表面上。
作为优选，由散热器件的一端至另一端，散热片的宽度沿光线的出射方向 逐渐增大。因为出光口四周的热量比较集中，靠近出光口处的散热片的宽度大 于远离出光口处的散热片的宽度，以利于散热。
作为优选，在散热器件的出光口的一端沿散热片的外侧边缘设有一保护圈， 保护圈与散热器件之间留有空隙。保护圈可防止散热片的边缘划伤人手，并且
可保护散热片以防止有外物对其碰撞；保护圈与散热器件之间留有缝隙，可使 得两散热片之间的间隔内外的空气形成对流，以利于散热。
作为优选，所述的散热片的厚度为0.5mm 10mm。由于散热片为高导热塑 料制成，所以厚度最小可达到0.5mm，以节省材料并更有利于散热。
作为优选，所述的导热板的下端与绝缘板相抵接触。
LED灯具，该LED灯具包括如前任一项所述的灯杯，在LED光源容纳腔 内设有安装于基板上的LED光源，基板紧密固定在固定面上，在驱动电路板容 纳腔内设有驱动电路板，LED光源与驱动电路板电连接。
作为优选，在基板与固定面之间涂有导热胶，基板通过螺钉固定在固定面上。
采用了上述技术方案的本发明具有的优点是
一， 灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性好、绝缘性好、安全
性高，不必使用隔离式电源驱动，所以体积也可以做的更小；
二， 在灯杯的LED光源容纳腔内预埋或嵌入了金属导热件，金属导热
件的固定面用以固定LED光源安装基板，金属导热件的导热面与 灯杯内表面紧密相贴，由于金属的导热性能更佳，所以可使得LED 光源产生的热量以最快速度传送到灯杯的外表面及散热片上进行 散热。
图1为本发明的LED灯具灯杯的内部结构示意图； 图2为本发明的LED灯具的内部结构示意图； 图3为本发明LED灯具的立体结构示意图； 图4为图3的俯视图5为本发明LED灯具的散热效果示意图。
具体实施例方式
本发明的具体实施方式
如下
实施例如图l、图3、图4所示，LED灯具灯杯，该灯杯包括有一圆筒形 的散热器件l，在散热器件1内设有LED光源容纳腔11及驱动电路板容纳腔12， 在散热器件1的外表面上设有纵向方向上间隔设置的多个厚度为0.5mm的散热 片8，散热器件1与散热片8是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
高导热绝缘塑料其组成按质量配比为(份)氮化硼100份，高分子塑料 40 200份，玻璃纤维0 50份，偶联剂取钛酸酯0.5 5份，抗氧剂0 0.5份。先
用2份偶联剂对氮化硼100份进行预处理，然后高分子塑料取聚苯硫醚100份，
玻璃纤维20份，抗氧剂0.5份，将上述混合好的物料加入到双螺杆挤出机的进 料斗中，经熔融共混，制成粒子。
高导热绝缘塑料粒子，用螺杆卧式注塑机按以下参数调节
干燥温度110-120°C，干燥时间3-4H，喷嘴温度310-340。C，螺杆一 段320-340°C，螺杆二段310-330°C，螺杆一段300-32(TC，压力0.5-lMpa，
制成散热器件1及散热片8。
为降低灯杯壁厚，还需对模具进行如下设计A，注塑机模具的进料口设计 成直流浇口，避免进料的阻力；B，模具要加油温机，避免材料在流动过程中因 温度降低而降低流性，在120-15(TC的模温下，能保证良好的成形效果；C，将 料柄及喷嘴适当加大以提高产品成形效果。
在散热器件1的出光口的一端沿散热片8的外侧边缘设有一保护圈10，保 护圈10与散热器件1之间留有空隙。
所述的LED光源容纳腔11与驱动电路板容纳腔12是由一轴向方向上设置 的隔离板2隔开，隔离板2与散热器件1也为一体模压成型。所述的隔离板2 为平面板或凸出于散热器件1内表面的多个止点。
在LED光源容纳腔11内设有一金属导热件，所述的金属导热件包括连接在 一起的固定面6及导热面7，导热面7与散热器件1的内表面紧密接触，导热面 7的高度大于或等于固定面6的厚度，在本实施例中，导热面7是沿固定面6的 边缘朝隔离板2的方向延伸，导热面7的高度远远大于固定面6的厚度，以便 于将固定面6吸收的LED光源的热量全面迅速的传输到散热期间1上，然后再 进行散热；并且导热面7下端与绝缘板2相抵接触，以便于定位。
一种LED灯具，如图2、图3、图4所示，该灯具使用了上述LED灯具灯 杯，在LED光源容纳腔11内设有安装于基板5上的LED光源3，基板5为线路板，用于安装LED光源3和引线，同时起到导热作用。在基板5与金属导热
件的固定面6之间涂有导热胶，基板5通过螺钉9紧密固定在属导热件的固定 面6上，在驱动电路板容纳腔12内设有驱动电路板4，驱动电路板4固定在隔 离板2上；此外，驱动电路板也可以固定在灯头(图中未显示)上。LED光源3 与驱动电路板4电连接。
如图5所示，LED光源3工作时，散发出热量，图中箭头所示为热量进行 传导或者对流散热的走向，热量首先热传导到基板5上，进而传递至金属导热 件的固定面6上，固定面6将吸收的热量迅速传递到金属导热件的导热面7上， 导热面7再将热量传递到散热器件1内壁上，最后经由散热片8将热量散出。 此外，保护圈10与散热器件1之间留有的空隙可使保护圈10下侧的两散热片8 之间的间隔内的空气与保护圈IO上侧的空气形成对流，以更有利于散热。
权利要求
1、LED灯具灯杯，其特征是该灯具灯杯包括有散热器件(1)，在散热器件(1)内设有LED光源容纳腔(11)及驱动电路板容纳腔(12)，在散热器件(1)的外表面上设有多个散热片(8)，散热器件(1)与散热片(8)是由高导热绝缘塑料一体模压成型。
2、 根据权利要求1所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的高导热绝缘塑料 的组成按质量配比为(份)氮化硼100份，高分子塑料40~200份，玻璃 纤维0 50份，钛酸酯0.5 5份，抗氧剂0 0.5份。
3、 根据权利要求1或2所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的LED光源容 纳腔(11)与驱动电路板容纳腔(12)是由一轴向方向上设置的隔离板(2)隔开， 隔离板(2)与散热器件(1)为一体模压成型。
4、 根据权利要求3所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的隔离板(2)为平面 板或凸出于散热器件(l)内表面的多个止点。
5、 根据权利要求4所述的LED灯具灯杯，其特征是在LED光源容纳腔(ll) 内设有一金属导热件，所述的金属导热件包括固定面(6)及导热面(7)，导热 面(7)与散热器件(1)的内表面紧密接触，导热面(7)的高度大于或等于固定面 (6)的厚度。
6、 根据权利要求5所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的导热面(7)的下端 与隔离板(2)相抵接触。
7、 根据权利要求6所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的多个散热片(8)为 纵向或横向间隔设置在散热器件(l)的外表面上。
8、 根据权利要求7所述的LED灯具灯杯，其特征是由散热器件(l)的一端至 另一端，散热片(8)的宽度沿光线的出射方向逐渐增大。
9、 根据权利要求8所述的LED灯具灯杯，其特征是在散热器件(l)的出光口的一端沿散热片(8)的外侧边缘设有一保护圈(10)，保护斷IO)与散热器件(I)之间留有空隙。
10、 根据权利要求9所述的LED灯具灯杯，其特征是所述的散热片(8)的厚度 为0.5mm 10mm。
11、 LED灯具，其特征是该LED灯具包括如权利要求4 10任一项所述的灯 杯，在LED光源容纳腔(11)内设有安装于基板(5)上的LED光源(3)，基板(5) 紧密固定在固定面(6)上，在驱动电路板容纳腔(12)内设有驱动电路板(4)， LED光源(3)与驱动电路板(4)连接。
12、 根据权利要求11所述的LED灯具，其特征是在基板(5)与固定面(6)之间 涂有导热胶，基板(5)通过螺钉(9)固定在固定面(6)上。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯具灯杯及使用这种灯杯的LED灯具，该灯杯包括有散热器件，在散热器件内设有LED光源容纳腔及驱动电路板容纳腔，在散热器件的外表面上设有多个散热片，散热器件与散热片是由高导热绝缘塑料一体模压成型。采用了上述技术方案的本发明具有的优点是一，灯杯采用高导热绝缘塑料制成，所以导热性好、绝缘性好、安全性高，不必使用隔离式电源驱动，所以体积也可以做的更小；二，在灯杯的LED光源容纳腔内设有金属导热件，金属导热件的导热面与灯杯内表面紧密相贴，由于金属的导热性能更佳，所以可使得LED光源产生的热量以最快速度传送到灯杯的外表面及散热片上进行散热。
文档编号F21Y101/02GK101377293SQ20081012144
公开日2009年3月4日 申请日期2008年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者沈锦祥 申请人:沈锦祥