一种改进型LED灯制造技术

本发明专利技术提供了一种改进型LED灯，属于照明技术领域。它解决了现有的LED灯体积大、发热量大、散热性能差和寿命短的问题。本改进型LED灯包括灯头、LED灯板、底座和灯罩，灯头与底座顶部螺纹连接，底座呈中空圆柱状且底座末端固定安装有散热器，底座内壁对称地设置有两限位凹槽，底座内壁设置有两向底座末端延伸的固定柱且所述固定柱中空设置；散热器主要包括散热器外壳、散热片基座和若干散热片，它们均由导热绝缘塑料制成。本改进型LED灯体积小、发热量小，散热器导热系数高、辐射散热能力强，不仅能快速的把热量传导到散热器的表面，还能快速把热量辐射散到空气中，散热效果非常好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种改进型LED灯
本专利技术属于照明
，涉及一种改进型LED灯。
技术介绍
在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要 问题，在照明领域，被广泛应用的室内或室外照明灯具多为白炽灯灯泡或荧光灯管，但是这 两种产品的电光转换效率都比较低，且发热量大，实用寿命较短。而LED照明技术经过多年 的发展和积累，已经展现出优于白炽灯灯泡或荧光灯管的节能效果。LED作为一种新型的绿 色光源产品，其发光产品的应用吸引着世人的目光，且必然成为未来的发展趋势。 LED照明技术经过多年的发展和积累，已经展现出优秀的节能效果，LED光源作为 一种新兴的半导体发光元件，具有体积小、耗能低和寿命长等优点，因此LED灯源的灯具被 广泛的使用。现在广泛使用的LED灯具，其大部分部件由金属螺丝固定，由于金属容易导电 导致LED灯使用寿命缩短及更换部件不方便；在安装时驱动模块离LED基板过近，会导致 LED在使用过程中出现短路现象。 此外，由于输入LED灯中的电能并不能完全转化为光能，部分将会转化为非福射 的热能，因此，LED灯在工作时会有大量的热能集聚在芯片处，导致LED灯出现波长漂移、寿 命缩短等问题。因此，散热器对于LED灯的作用不言而喻。但是目前LED灯散热器结构过 于注重传热设计而忽略对流散热设计，因此目前散热器基本由导热率较高的金属，如铝、铜 等制成，非常不合理。因为导热率高只能提高传热速度，而散热器散热主要由散热面积、结 构、自然对流和热辐射的能力决定，当热量从热源到散热器表面的距离小于5_时，只要导 热系数大于5,其散热主要由对流主导，而传导散热作用则微乎其微了。因此，散热器不仅要 能快速的把热量传导到散热器的表面，最主要还是靠对流和辐射把热量散到空气中，所以 金属散热器的散热能力并不是很理想，而且金属散热器需要经过浇铸、压铸、打磨、抛光、镀 镍、氮化等一系列工艺，生产周期长、成本高，在使用时需要增加绝缘胶或者套来保证安全， 使用过程中容易发生腐蚀和结垢，影响LED灯的使用寿命，且金属散热器后期回收利用难、 资源浪费严重。 综上所述，为解决现有LED灯结构和散热能力上的不足，需要设计一种设计合理、 散热性能好的改进型LED灯。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种设计合理、散热性能好 的改进型LED灯。 本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种改进型LED灯，包括灯头、LED灯 板、底座和灯罩，所述灯头与底座顶部螺纹连接，所述底座呈中空圆柱状且底座末端固定安 装有散热器，所述底座内壁对称地设置有两限位凹槽，所述底座内壁设置有两向底座末端 延伸的固定柱且所述固定柱中空设置； 所述散热器包括呈空心圆台状的散热器壳体和若干散热片，所述散热器壳体包括 有散热器外壳和散热片基座，散热器外壳和散热片基座固定连接，所述若干散热片均匀焊 接在散热片基座上，散热片基座上开设有两固定孔，所述LED灯板呈圆盘状且LED灯板上开 设有两安装孔，LED灯板上还均匀排列有LED灯条，所述固定孔、安装孔和固定柱设置于同 一条轴线上，螺丝分别贯穿通过LED灯板的两安装孔、散热器的固定孔并与固定柱螺纹连 接，散热器远离底座的敞口端与灯罩的开口端卡扣连接；其中，所述散热器外壳、散热片基 座和散热片均由导热绝缘塑料制成，所述导热绝缘塑料由以下重量份数成分组成：聚醚醚 酮：60-90份，导热填料：60-160份，补强纤维：5-20份，助剂：3-10份。 本专利技术LED灯的散热器外壳、散热片基座和散热片均由导热绝缘塑料制成，而本 专利技术导热绝缘塑料是以导热系数为18WAm*K)的，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、尺 寸稳定、易加工，且不用加阻燃剂就具有良好阻燃能力的芳香族系热塑性树脂聚醚醚酮作 为基材，然后在基材中填充导热填料、补强纤维和助剂，提高塑料导热率以提高传热速度， 加之塑料的辐射散热能力很强（为铝制散热器的几倍至几十倍），以制得力学性能和散热 性能良好的散热器外壳、散热片基座和散热片，提高本发LED灯的散热能力。 在上述的一种改进型LED灯中，所述导热填料包括金属氧化物和氮化物，所述金 属氧化物和氮化物重量份数比为（〇. 5-1. 5) :1 ;所述金属氧化物为A1203、ZnO、MgO中的一 种或多种，所述氮化物为AlN、Si3N4、BN中的一种或多种。本专利技术导热绝缘塑料的导热率在 很大程度上取决于导热填料的用量和导热能力。本专利技术所添加的金属氧化物的导热系数在 30-40WAm ? K)之间，氮化物的导热系数在120-150WAm ? K)之间，虽然金属氧化物的导热 率较氮化物的热导率要低很多，但其价格较低，来源广泛，且具有优良的电绝缘性能，而且 研究发现，当导热填料与基体导热系数之比大于100时，继续提高导热填料的导热系数意 义已经不大。因此，本专利技术将上述金属氧化物和氮化物按上述比例混合后作为导热填料。此 夕卜，在用量方面，如果导热填料用量较小，导热填料虽能均匀分散于基材中，但彼此之间不 能相互接触和相互作用，材料导热率提高不大；只有当导热填料用量提高到临界值时，导热 填料之间才能相互接触和相互作用，体系内形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热 网链，材料的导热率提高很快；当然，如果导热填料用量超过一定值，材料的导热率增大趋 于平缓或停止增大，继续增加导热填料的用量已经失去意义。因此，本专利技术将导热填料金属 氧化物和氮化物按上述比例混合，并控制在本专利技术范围内添加到塑料基体中，既能显著提 高塑料的导热率，又能较为合理的控制成本。 在上述的一种改进型LED灯中，所述导热填料为粉末状或纤维状；所述粉末状导 热填料的粒径为20-200nm，纤维状导热填料的直径为150-300nm，长径比为（15-25) :1。本 专利技术导热绝缘塑料的导热率还取决于导热填料的形状、尺寸和填料与填料之间、填料与基 材之间发生的协同作用。研究发现，当导热填料为粉末状时，填充纳米级的导热填料相较于 填充微米级的导热填料塑料的导热率提高了 1.5倍以上，而当导热填料为纤维状时，填充 本专利技术所限定的直径、长径比范围内的导热填料时，塑料的导热率是最理想的。而且，如果 导热填料以粉末状和纤维状混合填充时，填料与填料之间、填料与塑料基材之间均会产生 协同效应，与单一形状的填料相比，其导热率、流动性和强度等性能均得到较大的提高，因 而，可以减少导热填料的使用，以不至于塑料的物理机械性能降低过大。因此，本专利技术更为 优选粉末状和纤维状的导热填料混合使用。 在上述的一种改进型LED灯中，所述补强纤维为玻璃纤维、硼纤维、钛酸钾纤维中 的一种或多种，所述补强纤维的直径为500-800nm，长径比为（10-18) :1。虽然补强纤维的 导热系数大都在5WAm ? K)左右，比本专利技术导热绝缘塑料的基材聚醚醚酮的导热系数低许 多，对塑料的导热率提高并没有作用，但是，本专利技术采用上述直径、长径比的纤维填充塑料， 使得矿物纤维能与导热填料之间混合混合的更为均匀，减小了间隙的存在，使塑料具有优 异的抗蠕变、拉伸和弯曲强度等性能，提高了塑料的物理机械性能。 在上述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进型LED灯，包括灯头、LED灯板、底座和灯罩，其特征在于，所述灯头与底座顶部螺纹连接，所述底座呈中空圆柱状且底座末端固定安装有散热器，所述底座内壁对称地设置有两限位凹槽，所述底座内壁设置有两向底座末端延伸的固定柱且所述固定柱中空设置；所述散热器包括呈空心圆台状的散热器壳体和若干散热片，所述散热器壳体包括有散热器外壳和散热片基座，散热器外壳和散热片基座固定连接，所述若干散热片均匀焊接在散热片基座上，散热片基座上开设有两固定孔，所述LED灯板呈圆盘状且LED灯板上开设有两安装孔，LED灯板上还均匀排列有LED灯条，所述固定孔、安装孔和固定柱设置于同一条轴线上，螺丝分别贯穿通过LED灯板的两安装孔、散热器的固定孔并与固定柱螺纹连接，散热器远离底座的敞口端与灯罩的开口端卡扣连接；其中，所述散热器外壳、散热片基座和散热片均由导热绝缘塑料制成，所述导热绝缘塑料由以下重量份数成分组成：聚醚醚酮：60‑90份，导热填料：60‑160份，补强纤维：5‑20份，助剂：3‑10份。

【技术特征摘要】
1. 一种改进型LED灯，包括灯头、LED灯板、底座和灯罩，其特征在于，所述灯头与底座 顶部螺纹连接，所述底座呈中空圆柱状且底座末端固定安装有散热器，所述底座内壁对称 地设置有两限位凹槽，所述底座内壁设置有两向底座末端延伸的固定柱且所述固定柱中空 设置； 所述散热器包括呈空心圆台状的散热器壳体和若干散热片，所述散热器壳体包括有散 热器外壳和散热片基座，散热器外壳和散热片基座固定连接，所述若干散热片均匀焊接在 散热片基座上，散热片基座上开设有两固定孔，所述LED灯板呈圆盘状且LED灯板上开设 有两安装孔，LED灯板上还均匀排列有LED灯条，所述固定孔、安装孔和固定柱设置于同一 条轴线上，螺丝分别贯穿通过LED灯板的两安装孔、散热器的固定孔并与固定柱螺纹连接， 散热器远离底座的敞口端与灯罩的开口端卡扣连接；其中，所述散热器外壳、散热片基座和 散热片均由导热绝缘塑料制成，所述导热绝缘塑料由以下重量份数成分组成：聚醚醚酮： 60-90份，导热填料：60-160份，补强纤维：5-20份，助剂：3-10份。2. 根据权利要求1所述的一种改进型LED灯，其特征在于，所述导热填料包括金属氧 化物和氮化物，所述金属氧化物和氮化物重量份数比为（0.5-1. 5) :1;所述金属氧化物为 A1203、ZnO、MgO中的一种或多种，所述氮化物为AIN、Si3N 4、BN中的一种或多种。3. 根据权利要求1或2所述的一种改进型LED灯，其特征在于，所述导热填料为粉末状 或纤维状；所述粉末状导热填料的粒径为20-200nm，纤维状导热填料的直径为150-300nm， 长径比为（15-25) :1。4. 根据权利要求1所述的一种改进型LED灯，其特征在于，所述补强纤维为玻璃纤 维、硼纤维、钛酸钾纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱荣德，吕钦祥，
申请(专利权)人：宁波爱科电气实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33