CN101825231B - 发光二极管灯泡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管灯泡，其包含一光源模块及一灯体。该光源模块包含多个发光二极管、一柱型基座及一导流罩。柱型基座包含一通道、一侧边围绕该通道的外侧表面与设置于通道内的一散热结构。所述发光二极管周设于该外侧表面。该导流罩设置于该柱型基座的一端。该灯体包含一灯壳、一风扇及一接头。灯壳具有一开口，该导流罩的该套接部套接于该开口。该风扇容置于该灯壳之内，其中该导流罩连接于该开口，使气流能够经该导流罩进入该散热结构。该接头设置于该灯壳，用于电性连接一外部电源，并使该发光二极管与该风扇能够由此连接获得相对应的驱动电源。通过本发明可解决平面布置的局限，使清洁与故障替换容易，由此可降低使用成本。

Description

发光二极管灯泡

技术领域

本发明涉及一种发光二极管灯泡，特别涉及一种全周式发光且具有主动散热机制的发光二极管灯泡。

背景技术

具有耗电少、能量转换效率高、寿命长以及不会造成汞污染等优点的发光二极管已经纷纷应用在交通号志、指示灯及路灯上，而在节能减碳的趋势下，发光二极管灯泡更被视为取代白炽灯泡与荧光灯等成为未来家庭照明的主流。

为迎合上述潮流的发展，厂商分别开发出一些发光二极管灯泡。图1示例性示出了一现有技术的发光二极管灯泡10的示意图。发光二极管灯泡10包含一平面基板13，设置于该平面基板13上的发光二极管14、用于提供该发光二极管14散热的散热装置12、用于连接外部电源并由此提供该发光二极管14电源的接头11及用于隔离该发光二极管14的灯罩15。现有技术的发光二极管灯泡10中的发光二极管14采用平面布局，而此一平面布局具有两种缺陷：其一，平面布局可利用的装设面积较少，即在一定光照面积下，无法扩充发光二极管14的装设数量，使亮度提高；其二，发光二极管14的散热装置12的设置也受限于有限的平面边界，故在一定的所需散热面积要求下，将增大散热装置12的体积，进而使发光二极管灯泡10的重量增加。

此外，前述的散热装置12中可使用风扇(未示出)，利用强制对流达到较佳的散热效果，然而，现有技术的发光二极管灯泡10的发光二极管14与散热装置12整合组装后，一同安置于灯罩15中，由于发光二极管14的使用寿命长，发光二极管灯泡10可能是因风扇(未示出)功能失效而必须整个更换，造成不必要的浪费。此外，散热装置12长期使用，容易积累灰尘，而现有技术的发光二极管灯泡10的设计，无法容易地进行清理，终因散热装置12的散热效率降低而使发光二极管14的寿命减短。

鉴于上述现有技术的发光二极管灯泡的种种缺陷，有必要提出一种新的、改良式的发光二极管灯泡，以提升发光二极管灯泡的使用效率及使用率。

发明内容

本发明提供一种发光二极管灯泡，运用模块化设计，使其较易进行清洁及可进行单独模块的故障更换，降低使用成本。

本发明一实施例的发光二极管灯泡包含一光源模块及一灯体。该光源模块包含多个发光二极管、一柱型基座及一导流罩。柱型基座包含一通道、一侧边围绕该通道的外侧表面与设置于通道内的一散热结构，其中所述发光二极管周设于该外侧表面。该导流罩设置于该柱型基座的一端。该灯体包含一灯壳、一风扇及一接头。灯壳具有一开口，该导流罩的该套接部套接于该开口。该风扇容置于该灯壳之内，用于提供气流，其中该导流罩连接于该开口，使该气流能够经该导流罩进入该散热结构。该接头设置于该灯壳，用于电性连接一外部电源，并使该发光二极管与该风扇能够由此连接获得相对应的驱动电源。

本发明一实施例的嵌灯包含前述的一发光二极管灯泡、一用于固定该发光二极管灯泡与提供该发光二极管灯泡外部电源电性连接的插座以及一用于投射发光二极管灯泡的发光的反射罩。

通过本发明可解决平面布置的局限。柱壳的长度可任意延伸，即可增加发光二极管的布置数量，故可有效地提高投射单位面积的亮度。柱壳内设置散热结构，并利用通过该散热结构的气流使散热效率达到最佳化。发光部分与灯体模块化的设计，使清洁与故障替换容易，由此可降低使用成本。

附图说明

图1示例性示出了一现有技术的发光二极管灯泡的示意图；

图2示例性示出了本发明一实施例的发光二极管灯泡的立体示意图；

图3示例性示出了本发明一实施例的发光二极管灯泡的立体分解示意图；

图4示例性示出了本发明一实施例的光源模块的立体分解示意图；

图5示例性示出了本发明一实施例的灯体的立体分解示意图；

图6示例性示出了本发明一实施例的柱型基座的立体分解示意图；

图7示例性示出了本发明一实施例的鳍片散热单元的立体示意图；及

图8示例性示出了本发明一实施例的嵌灯的立体示意图。

其中，附图标记说明如下：

10发光二极管灯泡    11接头

12散热装置          13平面基板

14发光二极管        15灯罩

20发光二极管灯泡    21对流孔

31灯体              32光源模块

33周侧表面          41导流罩

42柱型基座          43发光二极管灯板

44灯罩              45箭头

51接头              52灯壳

53电源模块          54风扇组合

70鳍片散热单元      71基板

80嵌灯              81插座

82反射罩            411套接部

412出风口           413开口

421外侧表面         422通道

423端部             424内侧表面

425散热结构         431发光二极管

521容置空间         522开口

541外框             542风扇

543a正电极          543b负电极

544外侧表面         545凸嵌合部

4211长方形表面      4251鳍片

具体实施方式

参照图2及图3，根据本发明一实施例所揭示的发光二极管灯泡20包含一灯体31及一光源模块32。该光源模块32的外型呈一直柱状，其为一全周式光源，即光源模块32的发光大多自光源模块32的周侧表面33射出。发光二极管灯泡20的设计遵循可单独更换的设计概念，将其设计成光源模块32及灯体31两模块，由此除了可对个别单独模块进行故障替换，还可降低应用端更换的成本。换言之，通过模块化设计所带来的好处，消费者可自行更换已经损坏或寿命将届的光源模块32或灯体31。模块化的设计也可使其较易由使用者进行清洁。发光二极管灯泡20外观整体的设计兼容于传统灯泡，即使用者可直接以本实施例所揭示的发光二极管灯泡20取代传统灯泡(例如：传统白炽灯泡或省电荧光灯泡等)，由此降低替代的门坎，增进发光二极管灯泡20的市场占有率。

参照图4，光源模块32包含一导流罩41、一柱型基座42、多个发光二极管灯板43及一灯罩44。灯罩44可为透明，其用以隔离保护光源模块32的内部组件，其顶部具有一用于散热对流的对流孔21。导流罩41设置于柱型基座42的一端部423，导流罩41的一端设有一套接部411，而另一端则设置一出风口412。出风口412由柱型基座42所容置，两者具有相对应的截面形状，即以本发明实施例而言，柱型基座42具有一六角形的截面形状，而出风口412的截面形状也为六角形。导流罩41提供散热气流的导引，且具有一渐缩的结构，气流自套接部411的开口413进入后，经渐缩结构自出风口412导入柱型基座42内部。套接部411的开口413与出风口412的截面形状可为不同，如本发明实施例所示，出风口412的截面形状为六角形，而套接部411的开口413则实质上接近于圆形。

参照图4、图6及图7，柱型基座42为一柱状体，其包含提供发光二极管灯板43支撑及散热等的功能，柱型基座42具有一外侧表面421，发光二极管灯板43则周设在该外侧表面421上，使发光二极管灯板43获得固定支撑。在本发明实施例中，该外侧表面421由六片长方形表面4211所构成，而各发光二极管灯板43分别设置于其所对应的长方形表面4211。

参照图4，柱型基座42的内部沿轴向(如图4箭头45所示)的方向上设有一贯穿通道422，自前述出风口412导出的气流流入该通道422内，利用通道422及将气流导入该通道422内等的组合，使发光二极管灯板43获得良好的散热。参照图4与图6，通道422的内部可设有一散热结构425，利用该散热结构425可提高发光二极管灯板43可使用的散热面积，再加上将气流导入通道，以强制对流的方式对该散热结构425进行热传导，如此不单可确保发光二极管灯板43上的发光二极管可在设计的工作温度下发光，维持其寿命及稳定效能，还可利用此有效率的散热方式而使用高功率的发光二极管431或增加发光二极管431的数量，以提高发光二极管灯泡单位面积上的照度。散热结构425可包含多片鳍片4251。在本发明实施例中，各鳍片4251大体上自柱型基座42的内侧表面424沿径向方向延伸，各鳍片4251的长边短于柱型基座42的长度，使柱型基座42的端部423的边缘处与鳍片4251间留有一余裕范围d，而导流罩41的出风口412的边缘即容置于该余裕范围d之内，由此使对流气体能够有效率地导入散热结构425，达到较佳地散热效果。

图7示例性示出了本发明一实施例的鳍片散热单元70的立体示意图。参照图6与图7，柱型基座42可利用一体成型的方式制作，例如铝挤工艺；或者如图7实施例所示，利用多个鳍片散热单元70组合而成。鳍片散热单元70包含一基板71与多片鳍片4251。鳍片4251与基板71可为长条状，组合后其内部可形成直柱型的对流通道，如此可大幅减低对流风阻。各鳍片4251间的长度相同，然而宽度可相同或不完全相同，鳍片4251的长度短于基板71，使得当各鳍片4251以其一长边固定于基板71时，仍留有一余裕范围d。鳍片4251的短边朝向鳍片散热单元70的组合轴。鳍片4251的面积与数量决定于所需的散热面积以及强制对流下的散热效果。各鳍片4251间可不相互接触，以避免造成对流阻碍。各鳍片散热单元70制作完成后，将两相邻的鳍片散热单元70的长边接合，以形成一柱型基座42。基板71与鳍片4251的制作方法包含线切割工艺，而鳍片4251与基板71间或鳍片散热单元70间的接合可利用焊接工艺。使用线切割制作与组合而成的柱型基座42，具有重量轻与工艺简单的优点。

参照图4，发光二极管灯板43上包含多颗发光二极管431，所述多颗发光二极管431沿柱型基座42的纵轴向(如图4箭头45所示)排列。发光二极管灯板43贴附于柱型基座42的外侧表面421，使发光二极管431发出的热量可由柱型基座42的散热结构425进行散热。使用柱型基座42及将发光二极管431沿柱型基座42纵轴排列，可使发光二极管灯泡可任意增加发光二极管的数量，以增进发光二极管灯泡的亮度。

图5示例性示出了本发明一实施例的灯体31的立体分解示意图。参照图4与图5，灯体31包含一接头51、一灯壳52、一电源模块53及一风扇组合54，其中风扇组合54包含一提供散热气流的风扇542及围绕在该风扇542外围的外框541。该接头51设置于该灯壳52上，该接头51插入灯具的插座内，由此与外部电源电性连接，以提供驱动发光二极管431与风扇542所需的电源。接头51的型式符合业界使用的标准，如E26或E27等，以利于与传统灯具相兼容。

灯壳52具有一容置空间521，电源模块53及风扇542则容置于其中。电源模块53与接头51电性连接，并将接头51所提供的交流电源转换成发光二极管与风扇542所需的直流电源。外框541设有一正电极543a与一负电极543b，而电源模块53与该正电极543a和该负电极543b电性连接。导流罩41的套接部411的内缘也设有与该正电极543a和该负电极543b相对应的接点(未示出)，发光二极管灯板43通过该接点与该正电极543a和该负电极543b电性连接后，从电源模块53获取所需的驱动电源。

外框541可与风扇542整合提供，两者也可分离提供；外框541也可与灯壳52一同整合制作。外框541接合于灯壳52的开口522，导流罩41的套接部411套合于外框541上，使光源模块32与灯体31相接合，而其套合的手段包含：于外框541的外侧表面544上与套接部411的内表面上分别设置相对应的内外配合螺纹；或外框541的外径与套接部411的内径间达成可施力松脱的紧配合；或外框541的外侧表面544上与套接部411的内表面上分别设置相对应的凹凸嵌合结构。于本实施例中，外框541的外侧表面544上设有一凸嵌合部545，而套接部411的内表面上设有相对应的凹嵌合部(未示出)。利用此容易拆卸的套合手段连接光源模块32与灯体31，可让光源模块32与灯体31个别更换容易，降低置换成本；也可让使用者容易清理风扇所造成的积尘，延长发光二极管灯泡使用的寿命。

图8示例性示出了本发明一实施例的嵌灯80的立体示意图。参照图5及图8，嵌灯80包含前述的发光二极管灯泡20、一用于固定该发光二极管灯泡20与提供该发光二极管灯泡20外部电源电性连接的插座81及用于投射发光二极管灯泡20的发光的反射罩82，其中该发光二极管灯泡20的接头51容置于该插座81。

综合上述，于一柱状体的表面上设置发光二极管，形成一立体布置，可解决平面布置的局限。柱壳的长度可任意延伸，即可增加发光二极管的布置数量，故可有效地提高投射单位面积的亮度。柱壳内设置散热结构，并利用通过该散热结构的气流使散热效率达到最佳化。发光部分与灯体模块化的设计，使清洁与故障替换容易，由此可降低使用成本。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的范围，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为所附权利要求书所限定的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种发光二极管灯泡，包含：

一光源模块，包含：

多个发光二极管；

一柱型基座，包含一通道、一侧边围绕该通道的外侧表面与设置于该通道内的散热结构，其中所述发光二极管周设于该外侧表面；及

一导流罩，设置于该柱型基座的一端，该导流罩具有一渐缩的结构，该导流罩的一端设置有一个套接部，其另一端具有一个出风口，该导流罩自该套接部向该出风口渐缩，该导流罩的出风口由该柱状基座所容置；以及

一灯体，包含：

一灯壳，具有一开口；

一风扇，容置于该灯壳之内，用于提供一气流，其中该灯壳的开口套接于该套接部，使该风扇所提供的气流能够经该导流罩的套接部并通过该导流罩的出风口进入该散热结构；及

一接头，设置于该灯壳，用于电性连接一外部电源，并使该发光二极管与该风扇能够由此连接获得相对应的驱动电源。

2.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，该光源模块还包含一用以隔离保护的灯罩，且该灯罩顶部具有一对流孔，此外所述多个发光二极管沿该柱型基座的轴向排列，其中该散热结构包含多片鳍片，且该散热结构以铝挤型工艺制作，或者该散热结构包含多个散热单元，各所述散热单元包含一基板及多片鳍片，其中该基板与鳍片的制作方法包含线切割工艺。

3.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其中该光源模块与该灯体之间包含一套接手段，而该套接手段包含一相对应的内外配合螺纹、可施力松脱的紧配合结构或相对应的凹凸嵌合结构。

4.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，该灯体还包含一容置于该灯壳的电源模块，该电源模块将外部电源转换成该驱动电源，此外该灯体还包含一设置于该灯壳的该开口的外框及一对电极，该外框套接于该灯壳的一端，所述电极设置于该外框，所述发光二极管通过所述电极获得相对应的该驱动电源，其中该外框与该灯壳整合制作。

5.一种嵌灯，包含：

如权利要求1所述的一发光二极管灯泡；

一插座，用于固定该发光二极管灯泡，并与该发光二极管灯泡的外部电源电性连接；以及

一反射罩，用于投射发光二极管灯泡的发光。

6.根据权利要求5所述的嵌灯，该光源模块还包含一用以隔离保护的灯罩，且该灯罩顶部具有一对流孔，此外所述多个发光二极管沿该柱型基座的轴向排列，其中该散热结构包含多片鳍片，且该散热结构以铝挤型工艺制作，或者该散热结构包含多个散热单元，各所述散热单元包含一基板及多片鳍片，其中该基板与鳍片的制作方法包含线切割工艺。

7.根据权利要求5所述的嵌灯，其中该光源模块与该灯体之间包含一套接手段，而该套接手段包含一相对应的内外配合螺纹、可施力松脱的紧配合结构或相对应的凹凸嵌合结构。

8.根据权利要求5所述的嵌灯，该灯体还包含一容置于该灯壳的电源模块，该电源模块将外部电源转换成该驱动电源，此外该灯体还包含一设置于该灯壳的该开口的外框及一对电极，该外框套接于该灯壳的一端，所述电极设置于该外框，所述发光二极管通过所述电极获得相对应的该驱动电源，其中该外框与该灯壳整合制作。

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