CN101858501B - 节能环保灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能环保灯，包括：一散热条、一卷成管状并包覆在该散热条外部的电路板、多个连结固定于电路板外侧的发光组件、两个发光控制电路模块、两个电源输入接头，及一透光外管。该透光外管内形成一供上述电路板穿入纳置的内容置腔，使发光组件发出的光线透过该透光外管作360度全圆周角度的投射，而且该透光外管为具有两个内外间隔的管壁的二重管设计，两个管壁间可充填气体，以提升该透光外管的隔热及散热效果，该透光外管的内壁可涂布至少一层荧光涂料层，使发光组件的发光光线穿过后产生柔和及近自然光的演色效果。

Description

节能环保灯

技术领域

本发明涉及一种节能环保灯，特别是涉及一种应用于日光灯具、灯泡型灯具等照明设备，具备360度圆周角度广角投射光线，而且其透光外管为具有间隔的内、外管壁的二重管结构的节能环保灯。

背景技术

发光二极管灯管为取代已知日光灯管的环保节能灯具之一，发光二极管灯管可以瞬间点亮，而且不必使用以水银与气体放电的功能而有逐步取代日光灯管的趋势，特别是不必担心灯管故障损坏后回收处理的水银环保污染问题，例如台湾专利第M331075号“LED照明灯具”专利案，以及第I235806号“具高散热性的发光二极管灯管”发明专利案，就显示典型已知发光二极管灯管及灯具的结构与技术，但该已知发光二极管灯管，由于必需考虑数量众多的发光二极管组件发热的散热问题，以半圆柱或铝矩形的散热器来提供发光二极管贴合或连结，让发光二极管组件进行散热，但同时也让各发光二极管组件的发光投射角度受到限制影响，使发光二极管灯管的光线投射角度最大只能达到180度圆周角度范围，照明范围及空间照度也相对限缩及下降，无法真正达到环保节能效果，导致发光二极管灯管的应用无法普及推广，而不具有产业利用价值。

上述已知发光二极管灯管由于使用外露的半圆柱或铝矩形散热器，加上灯管为单层设计，其散热与隔热效果差，造成内部发光组件的热量直接传递至该灯管管壁，而令灯管外部的温度也相对增高而发热，如此也不利于发光二极管灯管的应用。

另外，因上述已知发光二极管灯管的投射角度与范围受到限制，其发光效果无法与日光灯相比较，也无法达到如同日光灯管的柔和与近自然光的演色发亮与光线投射效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有隔热作用、可降低其透光外管的外部温度的节能环保灯。

本发明的节能环保灯包括：一透光外管，以及至少一发光组件。该透光外管包括一个环绕设置并界定出一内容置腔的内管壁，以及一间隔地环绕在该内管壁的外侧并与该内管壁共同界定出一空腔的外管壁。该发光组件固定结合于该透光外管的内容置腔，其发出的光线透过该内管壁、空腔及外管壁而向外发光。

本发明的有益效果在于：借由该透光外管的内、外管壁的二重管设计，可扩大散热面积并达到良好的隔热与散热效果，可减缓该透光外管的外管壁的过热现象。

更进一步，借由该透光外管的二重管预制结合成一体组件，且内管壁作为防刮屏障，使发光组件在组合时不致刮伤在该透光外管中额外涂布的一荧光涂料层；预制结合的二重管对于本发明整体而言，可达成组装快速方便的功效。

附图说明

图1是本发明节能环保灯的第一最佳实施例的立体组合图；

图2是该第一最佳实施例的节能环保灯的立体分解图；

图3是该第一最佳实施例的节能环保灯的前视剖视图；

图4是该第一最佳实施例的节能环保灯的一右侧剖视图；

图5是本发明节能环保灯的节能环保灯的第二最佳实施例的剖视图；

图6是一俯视示意图，显示本发明节能环保灯的第三最佳实施例的一电路板展开后的状态，同时显示多个发光组件位于该电路板的表面的排列位置；

图7是本发明节能环保灯的第四最佳实施例的立体分解图；

图8是本发明节能环保灯的第五最佳实施例的立体分解图；

图9是该第五最佳实施例的节能环保灯的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1、2，本发明节能环保灯100的第一最佳实施例，包括：一散热条10、一电路板20、多个发光组件30、两个发光控制电路模块40、50、两个电源输入接头60，以及一透光外管70。

参阅图2、3、4，该散热条10的材质可选择导热性良好的金属材质，例如金属铝(Al)，并包括：一左右长向延伸并围绕界定出一个两端开放的散热腔12的基片101，以及多个左右长向延伸并自该基片101的内表面朝该散热腔12突出的散热鳍片11。该基片101包括一个位于底缘的基段102、两个连接在该基段102的左右两侧的直面段103，以及一连接在所述直面段103的顶缘且中央向下凹陷的连接段104。所述基段102配合该节能环保灯100的圆弧外形从而也呈弧形，而所述直面段103都由下往上逐渐向外倾斜并呈平面状延伸。

所述散热鳍片11用以增加散热面积，配合散热腔12提供空气横向向外产生对流散热功能，该散热条10的左右两侧的外部周缘分别设有一固定孔13，该固定孔13与散热腔12连通，该散热条10的基片101的外表面涂镀一层绝缘胶层14，使散热条10具备电气绝缘的功能。但该绝缘胶层14涂镀只为较佳实施方式的说明，并非用以限制本发明范畴。

本实施例的电路板20为软性电路板(FPC)，但不限于此。该电路板20规划有多个供发光组件30连结固定的位置及电连接线路(图中省略示出)，电路板20卷成管状包覆于上述散热条10的外部，使散热条10可提供电路板20形成内部散热的结构，该电路板20的两长边周缘以多个扣件21扣接连结，使该电路板20得以固定成管状紧密包覆该散热条10，但该电路板20两长边端缘的固定方式不须限制，例如其它等效的焊接连结也属于本发明的范畴。该电路板20配合二螺栓131穿过后分别锁固于该固定孔13，使该电路板20与散热条10连结固定，当然，该电路板20与该散热条10的固定方式不限于此。

该电路板20依照该散热条10的形状而贴合设置，并具有一个对应该基段102的第一板部201，以及二个分别对应该直面段103并且呈平面延伸的第二板部202，所述第二板部202可分别供一半导体组件15结合，并利用图中未示出的导线焊接结合，半导体组件15的局部穿过所述第二板部202，使半导体组件15的一表面151借由一图中未示出的硅胶片而贴合该绝缘胶层14。所述直面段103及第二板部202不采用弧面设计而为平面设计，可以使该半导体组件15的表面151平整贴合，增加半导体组件15贴合散热面积，提升半导体组件15的散热效果。

所述发光组件30结合固定于电路板20的外表面，并沿360度圆角度环绕布设于该卷成管状的电路板20的外表面，并且呈三排左右横向延伸排列，但是所述发光组件30的分布位置及排列方式不做限制。所述发光组件30的类型也不做限制，在本发明中是以发光二极管(LED)为例，其它等效的节能省电发光组件30也应当属于本发明的范畴。由于LED的光发散角约为120度左右，因此本发明设置三排就可以达到360度照明的目的，当然，该发光组件30也可以任意排列，只要能达到360度照明就可以。该发光组件30及该电路板20及其它相关组件的热量都通过该散热条10的热传导作用而可排放至该散热腔12。

所述发光控制电路模块40、50连结于上述卷成管状的电路板20的两侧，发光控制电路模块40、50与该电路板20两侧间的连结方式不限，在本发明中是以焊接连结为例，其它例如以连接器方式对接或跳线连结等等效连结方式，也属于本发明的范畴。上述发光控制电路模块40、50是由具有直流整流以及发光组件30的点、灭控制功能的电路构成，以提供电路板20上的各发光组件30所需的直流工作电源及提供各发光组件30的点、灭控制功能。此外，所述发光控制电路模块40、50都具有一与该电路板20组装的基座41、51，以及一贯穿该基座41、51的内、外表面并连通该散热腔12的散热孔42、52。

所述电源输入接头60分别连结上述发光控制电路模块40、50，并且都具有一对连接接脚61、62，用以通过连接接脚61、62连结至日光灯具的灯管接座(图未示)，而将外部输入的交流电源引入至发光控制电路模块40、50，使发光控制电路模块40及50将该交流电源转换成各发光组件30所需的直流工作电源及提供各发光组件30的点、灭控制功能，使发光组件30直接可通过类似现有的日光灯具一样可提供点、灭操作功能，不需再加设任何额外的电路。

该透光外管70的材质可以为例如玻璃，并包括一个环绕设置并界定出一内容置腔71的内管壁701、一间隔地环绕在该内管壁701的外侧的外管壁702，以及两个彼此左右间隔并连接在内、外管壁701、702间的连接管壁703，而且连接管壁703及内、外管壁701、702共同界定出至少一空腔72，使该透光外管70构成一种“二重管”结构，使该管体壁部形成中空而界定出该空腔72。其中，本实施例的内容置腔71为左右两端都呈开放的型态。

该透光外管70可以是一体成型，另外，也可先分别成形制造该内管壁701与外管壁702，再利用玻璃熔接技术将内、外管壁701、702的左右二端熔接结合，进而使内、外管壁701、702的末端连接在一起并形成连接管壁703。

本实施例的连接管壁703的态样，使该空腔72为封闭形态，但实施时该空腔72不必为封闭式，因为内、外管壁701、702的两侧不限于使用面积完整且封闭的连接管壁703来连结，例如只作局部点状的熔接结合也可以达到固定地连结内、外管壁701、702的效果，此时该空腔72为开放式。

前述内容置腔71供上述的散热条10、电路板20、发光组件30、发光控制电路模块40及50、电源输入接头60等组件组合纳入容置，该发光组件30的光线得以透过该内管壁701、空腔72及外管壁702向外散发发亮，如同已知日光灯管一般以360度圆周角度发光。该透光外管70的两端分别以一盖体73予以封闭，该盖体73具有两个穿孔731，以让该电源输入接头60的连接接脚61、62对应穿出，并且，该盖体73外部周缘至少设有一内、外贯穿并借由散热孔42、52而连通该散热腔12的透气孔732，使该散热腔12内的对流散热空气借由散热孔42、52及该透气孔732进行散热对流。

参阅图5，为本发明节能环保灯100的第二最佳实施例，与该第一最佳实施例不同的地方在于：本实施例透光外管70的封闭式空腔72的二重管设计，使该空腔72内部可填充气体74，该气体74的类型不限，本实施例是以惰性气体(inert gas)的氩气(Argon)为例，使各发光组件30、电路板20的热量得以由该空腔72中的气体74予以隔绝，因此该内管壁701的热量不会直接向外传导至该外管壁702，使该外管壁702的温度维持于摄氏45度以下，避免外管壁702过烫，而且气体74还具有吸收该内管壁701的热量的功能，可以辅助该内管壁701降温及散热；同时，二重管透光外管70设计，使散热面积扩大为该内管壁701及外管壁702分别形成的面积的总合，因此增加散热面积，提高散热效果。

且该空腔72内壁涂布一层荧光涂料层75，使各发光组件30的光线穿过该空腔72中的气体74，并被荧光涂料层75吸收，进而激发荧光涂料层75发光，发光组件30与荧光涂料层75的光线混合，而产生如同一般日光灯发出的柔和与近自然光的演色效果。此外，也可以将该透光外管70加工改良，例如将其表面粗糙化加工，使光线通过该透光外管70时，可因为该粗糙化表面而产生的光扩散雾化作用，达到柔和与近自然光的演色效果。因此本发明不限于设置该荧光涂料层75。

值得一提的是，所述散热条10(图2)、电路板20、发光组件30、发光控制电路模块40及50及电源输入接头60，是预先固定结合成一个独立组件，而该二重管式的透光外管70也是预先制成一独立的组件，借此使该透光外管70与该组件构成的独立组件可快速组装。

上述透光外管70的空腔72、气体74及荧光涂料层75并非用以限制本发明的范畴，举凡其它利用此种内、外管壁701、702的二重管隔热、散热降温结构，以及柔和、近自然光演色发光原理，当不脱本发明的范畴。所以借由内、外管壁701、702的二重管设计就可以达到良好的隔热与散热效果，该空腔72不限于填充气体74。

综上所述，本发明具有下列优点：

(一)该透光外管70的二重管设计，如上所述，主要具有良好的隔热及散热效果。

(二)该透光外管70更进一步具有防止荧光涂料层75受到刮伤的效果，本发明在设计的选择上固然可将该荧光涂料层75涂布在该内管壁701朝向该内容置腔71的表面上，但是还好是将其涂布在该外管壁702朝向该空腔72的表面上，优点在于：将该电路板20等构件组装于该透光外管70的内容置腔71时，有该内管壁701作为屏障，因此不会刮伤该荧光涂料层75。此外，当荧光涂料层75涂布在该内管壁701朝向该空腔72的表面上，也可以防止刮伤。

(三)参阅图2、5，借由该电路板20为卷覆绕成圈的包覆设计，可以于该电路板20界定的空间内设置该散热条10，而该散热条10也是中空环绕设计而可增加散热面积，达到良好散热效果。同时，该电路板20的整环表面都可供该等发光组件30设置，使发光组件30可以通过适当排列形成360度的发光角度，改善以往灯具发光角度受限制的缺失。

须注意的是，本发明不限于360度发光角度的设计，因此该电路板20不限于使用卷绕成管状的软性电路板，例如也可以使用印刷电路板(PCB)供该等发光组件30安装。此外，虽然印刷电路板无法卷绕，但是可以借由多片印刷电路板的连接排列而同样达到360度发光，例如取四片印刷电路板，将其中两片上下平行间隔排列，将另外两片分别设置在该等上下间隔的印刷电路板的左右两侧，使该四片印刷电路板连接排列成一中空的四边形管状电路板，再把多个发光组件30分别组装在该等印刷电路板的外表面，如此同样可以令发光组件30围绕排列，使本发明为360度发光。当然，使用软性电路板有组装方便，360度照光均匀自然，散热分布均匀等优点。

参阅图6，为本发明节能环保灯的第三最佳实施例，与该第一最佳实施例不同的地方在于该等发光组件30的排列配置。本实施例的发光组件30也是多排排列，而每一排发光组件30与相邻一排为左右参差间隔排列，图6示意该电路板20展开后的俯视图，可得知该等发光组件30的排列方式。因此，当该电路板20卷绕成管状后，同样可以形成360度角的照射光源。

参阅图7，本发明节能环保灯100的第四最佳实施例为灯泡式，并包括：一散热条(图未示)、一卷绕包覆在该散热条的外周的电路板20、多个发光组件30、两个设置在该电路板20的左右两侧的发光控制电路模块40、50、一透光外管70、一设置在该透光外管70的一端的盖体73，以及一电源输入接头60，由于本实施例为灯泡式，因此只需设置单个电源输入接头60，该电源输入接头60连结该右侧的发光控制电路模块50，并安装在该透光外管70的右侧。该透光外管70同样包括内外间隔的一内管壁701与一外管壁702，以及两个连接在该等内、外管壁701、702的两侧的连接管壁703，也就是说，本实施例的透光外管70同样为二重管，但本实施例的内容置腔71为左端封闭、右端开放的型态。而该外管壁702还可以为其它形状，例如传统的圆弧面型灯泡。

所述发光组件30中的其中几个设置在该电路板20的表面，另外几个设置在该左侧的发光控制电路模块40的表面，以增加通过该透光外管70的左侧朝外发出的光强度。

参阅图8、9，本发明节能环保灯100的第五最佳实施例与该第一最佳实施例不同的地方在于：本实施例的电路板20、散热条10的截面都呈圆形，而且本实施例还包含：一环套在该电路板20的中央外周的垫圈8，以及两个左右间隔而设置在该电路板20的两端的端盖81，所述端盖81都位于电路板20的一端及发光控制电路模块40、50之间。

所述垫圈8为硅胶材质制成，并紧密环套在该电路板20的外围。端盖81的材质为硅胶，每一端盖81都包括一个罩覆在该电路板20的一端的端壁811，以及一个自该端壁811朝该电路板20的外周缘环绕包覆的环壁812，所述端壁811都具有四个间隔设置的安装孔810，所述安装孔810一方面可作为透气散热的用，另一方面可供该电路板20的端缘的多条焊接导线22穿过，使焊接导线22电连接所述发光控制电路模块40、50。

硅胶制垫圈8及端盖81具有下述功能：(1)由于垫圈8及端盖81的环壁812紧密束紧在该电路板20的外周缘，可将卷绕后的电路板20固定成管状；(2)硅胶材质的导热效果可帮助该电路板20散热；(3)垫圈8及端盖81紧密塞装于电路板20与该透光外管70之间，可作为软性衬垫而具有保护功能，并且避免电路板20在该透光外管70中随意晃动或摩擦受损。由于硅胶材质具有弹性，因此同样适用于第一及第四最佳实施例。

Claims (10)

1.一种节能环保灯，包括：一个透光外管，该透光外管包括一个环绕设置并界定出一个内容置腔的内管壁，其特征在于：

该透光外管为玻璃制成的一体式原件，并且还包括一个间隔地环绕在该内管壁的外侧并与该内管壁共同界定出一个空腔的外管壁，以及两个彼此左右间隔并连接在所述内管壁及外管壁之间而封闭该空腔的连接管壁；而该节能环保灯还包括至少一个固定结合于该透光外管的内容置腔的发光组件，该发光组件发出的光线透过所述内管壁、空腔及外管壁而向外发光。

2.如权利要求1所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括一个设置在该透光外管的内容置腔的电路板，以及多个排列在该电路板上的发光组件，所述发光组件发出的光线透过该透光外管以360度圆周角度向外发光。

3.如权利要求1所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括一个设置在该透光外管的内容置腔并卷成管状的电路板，该电路板为一片软性电路板，所述发光组件是固定结合在该电路板的外表面。

4.如权利要求3所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括一个设置在该电路板所围绕出的空间中的散热条，该散热条包括一个围绕设置并界定出一个散热腔的基片，以及多个自该基片的内表面朝该散热腔突出的散热鳍片。

5.如权利要求4所述的节能环保灯，其特征在于：该基片具有一个基段，以及至少一个连接该基段并呈平面延伸的直面段，该电路板具有一个对应该基段的第一板部，以及一个对应该直面段并且呈平面延伸的第二板部，所述基片的外表面具有一层绝缘胶层。

6.如权利要求3所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括两个安装于该电路板的两侧的发光控制电路模块，以及至少一个连结所述发光控制电路模块的电源输入接头，该电源输入接头将外部输入的交流电源引入所述发光控制电路模块，所述发光控制电路模块将交流电源转换成该发光组件所需的直流工作电源及提供各发光组件的点、灭控制。

7.如权利要求6所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括一个设置在该电路板所围绕出的空间中并界定出一个散热腔的散热条，以及两个分别连结所述发光控制电路模块的电源输入接头，所述电源输入接头都包括两支间隔的连接接脚，所述发光控制电路模块都具有一个连通该散热腔的散热孔，该透光外管的两端分别以一个盖体封闭，所述盖体都具有两个用于使对应的电源输入接头的连接接脚朝外穿出的穿孔，以及一个透过所述散热孔而连通该散热腔的透气孔；所述发光组件为发光二极管。

8.如权利要求1所述的节能环保灯，其特征在于：该透光外管的该空腔内填充有气体。

9.如权利要求1所述的节能环保灯，其特征在于：该透光外管涂布有一层荧光涂料层，所述荧光涂料层位于所述内管壁及外管壁中的至少一个的表面，并且是位于所述内管壁或外管壁朝向该空腔的表面。

10.如权利要求3所述的节能环保灯，其特征在于：所述节能环保灯还包括一个环套在该电路板的外周的垫圈，以及两个左右间隔设置在该电路板的左右两侧的端盖，所述端盖都包括一个罩覆在该电路板的一端的端壁，以及一个自该端壁朝该电路板的外周缘环绕包覆的环壁，所述垫圈及所述端盖的材质为硅胶。

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