一种灯珠组件、投射灯及冷却方法

技术领域

本发明涉及LED投射灯领域，特别涉及一种灯珠组件、投射灯及冷却方法。

背景技术

LED(Light-emitting Diode，发光二极管)照明光源具有寿命长、节能、 绿色环保、色彩丰富以及微型化等优点而被称为下一代光源备受关注。随着节能技术的不断发展，LED灯将是未来照明行业发展的方向；然而，LED由于将输入电能的很大一部分转变为热能，且由于LED芯片面积小发热密度高， 因此发展LED照明的关键所在就是先解决散热问题。

现有的，为了散热，一般将发热部分设置在散热器内，而散热器一般是设有复数个散热鳍片的中空金属或金属导管等，且所述散热鳍片的外周围另被一金属裙罩所遮围，在所述裙罩与散热鳍片之间形成供空气流通的散热通道；在使用时，通过空气流通的散热通道将热量带走，形成良好的散热。

但是，现有的散热器中的气流通道无法调整，无法对冷却气流形成驱动，从而冷却效率不高，影响散热效果。

鉴于此，一种能够提供良好散热的灯珠组件亟待研发。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种灯珠组件、投射灯及冷却方法，用于解决至少一个前述技术中的问题。

具体地，其技术方案如下：

一种灯珠组件，包括：

基板；

至少1个灯珠本体，设置在所述基板一侧上；

屏蔽层，设置在所述基板的另一侧；

第一冷却组件，设置在所述屏蔽层上，用于传递所述基板上的热量；

第二冷却组件，设置在所述第一冷却组件的相对侧，用于与所述第一冷却组件对应设置；

磁感线圈，设置在所述第二冷却组件上，用于使所述第一冷却组件与所述第二冷却组件之间的距离周期性发生变化，以提升冷却效果。

所述第一冷却组件，包括：

第一连接件，与所述基板可拆卸的连接；

磁芯机构，一端设置在所述第一连接件上，且朝向所述第二冷却组件设置；

所述磁感线圈同轴设置在所述磁芯机构外侧。

所述第二冷却组件，包括：

第二连接件，与外界的散热件连接；

基座，设置在所述第二连接件上，且朝向所述第一冷却组件设置；

活动件，可移动的设置在所述基座内，用于在磁感线圈的作用下，朝向所述第一冷却组件运动；

所述活动件为铁磁性物质。

所述的一种灯珠组件，所述第二冷却组件，还包括：复位件；

所述复位件设置在所述基座内部，用于对所述活动件施加拉力。

所述活动件的端部与所述第一冷却组件中的磁芯机构的端部设置有切合机构，用于增加接触面积。

所述活动件与所述基座之间设置有导向机构。

一种投射灯，包括：

壳体；

光线扩散组件，设置在所述壳体的发光端；

至少1个如上所述的灯珠组件，设置在所述壳体内。

所述壳体，包括：

壳体本体；

2个端体，设置在所述壳体本体的两端，用于固定所述光线扩散组件；

所述灯珠组件中的第二连接件设置在所述壳体本体的底部。

所述端体上均设置有用于进气的通孔。

一种基于如上所述灯珠组件的冷却方法，包括：

通过对磁感线圈通电，使第一冷却组件上产生磁场；

通过该磁场对第二冷却组件产生吸力，并磁化所述第二冷却组件；

通过改变磁感线圈上的电流方向，使所述第二冷却组件进入消磁状态，并使第一冷却组件与第二冷却组件之间的距离增加，动态调整第一冷却组件与第二冷却组件之间气流的速度。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明所述的灯珠组件，通过将第一冷却组件设置在所述屏蔽层上，传递所述基板上的热量；然后，将第二冷却组件设置在所述第一冷却组件的相对侧，用于与所述第一冷却组件对应设置；并且，将磁感线圈设置在所述第二冷却组件上，使所述第一冷却组件与所述第二冷却组件之间的距离周期性发生变化，以提升冷却效果；本发明所述灯珠组件中的第一冷却组件与第二冷却组件通过磁力进行驱动，从而改变二者之间的距离，使散热空间内的气流通道的横截面积变大或变小，从而增加第一冷却组件与所述第二冷却组件之间的气流的流速；本发明所述的灯珠组件，结构简单，能够增强散热效果；

本发明所述的冷却方法，先通过对磁感线圈通电，使第一冷却组件上产生磁场，从而对第二冷却组件产生吸力，并磁化所述第二冷却组件；然后，通过改变磁感线圈上的电流方向，改变磁场方向，使所述第二冷却组件进入消磁状态，在消磁时进行散热，并使第一冷却组件与第二冷却组件之间的距离增加，动态调整第一冷却组件与第二冷却组件之间气流的速度，从而增加散热效率；

本发明所述的方法，利用磁感线圈的磁性一方面改变第一冷却组件与所述第二冷却组件之间的距离，另一方面通过磁感线圈电流方向的改变，对所述第二冷却组件进行消磁，该消磁过程中能够对所述第二冷却组件冷却；在以上2个作用的同时作用下，能够提升散热效果，增强散热效率，提升产品使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明所述灯珠组件的结构示意图；

图2为本发明所述LED投射灯的结构示意图；

图3为图2的截面图；

图4为图2所述实施例的气流图；

图5为本发明所述方法的流程图；

在图1-5中：

1.基板；2. 灯珠本体；3. 屏蔽层；4. 第一冷却组件；5. 第二冷却组件；6. 磁感线圈；7.光线扩散组件；401. 第一连接件；402. 磁芯机构；501.第二连接件；502. 基座；503.活动件；504.复位件；602A. 通孔。

具体实施方式

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

具体实施例I：

本发明提供一种实施例：

如图1，一种灯珠组件，包括：基板1、至少1个灯珠本体2、屏蔽层3、第一冷却组件4、第二冷却组件5以及磁感线圈6；其中，灯珠本体2设置在所述基板1一侧上，用于发出照明光；屏蔽层3设置在所述基板1的另一侧；第一冷却组件4设置在所述屏蔽层3上，用于传递所述基板1上的热量；第二冷却组件5设置在所述第一冷却组件4的相对侧，用于与所述第一冷却组件4对应设置；磁感线圈6设置在所述第二冷却组件5上，用于使所述第一冷却组件4与所述第二冷却组件5之间的距离周期性发生变化，以提升冷却效果；优选的，屏蔽层3可以是导电橡胶，用于防止磁感线圈6的磁力线影响灯珠本体2的工作。

为了使所述第一冷却组件4与所述第二冷却组件5之间的距离周期性发生变化，优选的，所述第一冷却组件4，包括：第一连接件401、磁芯机构402；其中，第一连接件401与所述基板1可拆卸的连接；磁芯机构402，一端设置在所述第一连接件401上，且朝向所述第二冷却组件5设置；所述磁感线圈6同轴设置在所述磁芯机构402外侧；在使用时，第一连接件401可以通过卡扣机构设置在基板1上，在接触的位置可以根据情况涂导热硅脂；同时，磁芯机构402在磁感线圈6的作用下，根据磁感线圈6内的电流方向形成第一磁场；第一连接件401为导热良好的铜制品或铝合金。

对应的，所述第二冷却组件5，包括：第二连接件501、基座502、活动件503以及复位件504；其中，第二连接件501的底部与外界的散热件连接，或者直至设置在外界的散热件的底部；基座502设置在所述第二连接件501上，且朝向所述第一冷却组件4设置；活动件503可移动的设置在所述基座502内，用于在磁感线圈6的作用下，朝向所述第一冷却组件4运动；优选的，所述活动件503为铁磁性物质，如堆叠的硅钢片；第二连接件501为导热良好的铜制品或铝合金，第二连接件501可以通过卡扣机构设置在外界的散热件上。

在使用时，磁感线圈6通电，形成第一磁场；此时，活动件503受到第一次磁场的作用，如此时磁感线圈6形成的磁场为朝向活动件503方向的磁极为N极，则活动件503被迅速磁化，形成S极；此时，磁芯机构402与活动件503接触，形成热传递的通道，将基板1上的热量从磁芯机构402传递至活动件503上，以此通过第二连接件501连接的外界的散热件进行散热；经过周期时间，该周期时间可以自行设定，如3-5s，此时活动件503被磁化，其内部的磁畴由之前未通电时的杂乱无章，到根据磁感线圈6的磁场进行整齐排列；此时，如果撤去磁感线圈6的磁场，仍然有部分磁力残留；而在本实施例中，经过上述周期时间后，对磁感线圈6进行反向供电，形成第二磁场；此时，由于活动件503仍然有部分磁性残留，此时，受到方向相同的磁场作用，就会产生排斥力，使活动件503迅速下移，使磁芯机构402与活动件503之间产生最大距离的缝隙，此时，气体可以从磁芯机构402与活动件503之间通过，进行散热；接着，由于磁感线圈6的磁力必定大于活动件503中的磁力，而二者的方向相同，此时，磁感线圈6开始对活动件503进行消磁，在消磁的过程中，磁熵增加，形成吸热效应，导致活动件503的温度下降；同时，由于活动件503内的剩余磁场消融，活动件503被重新吸到磁芯机构402上，进行重新磁化，磁芯机构402与活动件503重新接触，再次进行热传递；经过以上步骤，能够在消磁的过程中吸热，并且通过磁芯机构402与活动件503之间的距离的变化，根据流量连续定理，外界气体的流速在经过磁芯机构402与活动件503之间的缝隙时不断加快，如缝隙越小，流速越快，从而在双重作用下进行冷却，能够提升冷却效果；

为了延长磁芯机构402在第二磁场作用下，与所述的活动件503重新接触的时间，保证只有在完全消磁后，才能重新吸附活动件503；优选的，上述的第二冷却组件5，还包括：复位件504；所述复位件504，如弹簧，设置在所述基座502内部，用于对所述活动件503施加拉力。

优选的，为了增加磁芯机构402与活动件503接触后的传热效率；所述活动件503的端部与磁芯机构402的端部设置有V形的切合结构，可以增加接触面积，提升传热效率。

优选的，所述活动件503与所述基座502之间设置有导向机构，如燕尾槽或其他导向结构，用于防止活动件503运动时发生卡顿。

具体实施例II：

本发明还提供一种实施例：

如图2-3，一种投射灯，包括：壳体8、光线扩散组件7以及至少1个如具体实施例I所述的灯珠组件，设置在所述壳体8内；其中，光线扩散组件7设置在所述壳体8的发光端；灯珠组件也设置在所述壳体8内。

具体的，所述壳体8，包括：如图4，壳体本体801和2个端体802；其中，端体802设置在所述壳体本体801的两端，用于固定所述光线扩散组件7；所述灯珠组件中的第二连接件501设置在所述壳体本体801的底部，能够将活动件503接收的热量散发到外界；同时，由于壳体8为铝合金材质；同时，所述端体802上均设置有用于进气的通孔802A；外界的空气气流与壳体8内部连通；在工作时，当磁芯机构402与活动件503闭合时，通过壳体8进行散热；在磁芯机构402与活动件503之间打开至最大时，即磁芯机构402的电流方向发生翻转时的一瞬间，由于壳体8内的气体温度高，气压低，所以外界的气流能够从端体802上的通孔802A迅速的进入壳体8内部，再从另一端快速排出；而随着磁芯机构402与活动件503之间的空间逐渐减小，根据流量连续定理，通过磁芯机构402与活动件503之间的空间的流速逐渐增加，提升气体流速；而且，随着磁芯机构402的电流方向发生翻转，还进行了活动件503的消磁过程，此过程还进行了吸热，再与上述的过程同时作用，更加能够提升冷却效果；图4中的双箭头位置表示气流速度较快，三箭头位置表示气流速度较慢。

为了验证具体实施II中所述投射灯的效果，特作以下实验，具体数据参见表I：

表I：

在表I中，为了能够体现真实数据，现有的LED投射灯与具体实施例II中的投射灯处于相同的环境下进行测试；在测试过程中，在节点时，如3h，对壳体上的不同位置进行8次测量，并取平均数，得到表I中的数据。

通过表I可知，本实施例中的投射灯，能够有效的平稳LED投射灯的温度，尤其在工作5h后，还能将温度控制在47°左右，体现了本实施例的优良的散热效率和良好的散热效果。

具体实施例III：

本发明还提供一种具体实施例：

如图5，一种基于具体实施例I所述灯珠组件的冷却方法，包括：通过对磁感线圈6通电，使第一冷却组件4上产生磁场；通过该磁场对第二冷却组件5产生吸力，并磁化所述第二冷却组件5；通过改变磁感线圈6上的电流方向，使所述第二冷却组件5进入消磁状态，并使第一冷却组件4与第二冷却组件5之间的距离增加，动态调整第一冷却组件4与第二冷却组件5之间气流的速度。

综上，本发明所述的LED投射灯，能够在改变磁感线圈6上的电流方向时，调整第一冷却组件4与第二冷却组件5之间的距离，使气流的流速加快；同时，在电流方向发生交换时，能够进行消磁吸热，辅助气流流速加快的作用，共同提升冷却效率，提升了冷却效果。

需要明确的是：在本申请中，磁感线圈6的电流变化周期，可以根据具体情况自行调整设置；另外，复位件504也可根据具体情况自行选择。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。