CN105987315B - 高功率环状发光二极管灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高功率环状发光二极管灯具，其包含环状壳体、多个LED光源模块、至少一个LED电源模块以及透光板。环状壳体具有第一容置空间及连接第一容置空间的多个散热鳍片，并且环状壳体围绕出第二容置空间，该第二容置空间安置一附属功能的电子器件装置。LED光源模块全部设置于第一容置空间中，至少一个LED电源模块可安置于第一容置空间中或安置于第一容置空间外，且LED光源模块与LED电源模块电连接。透光板覆盖第一容置空间，LED光源模块所发出的光线可穿透透光板而射出第一容置空间外。

Description

高功率环状发光二极管灯具

技术领域

本发明涉及一种高功率环状发光二极管(LED)灯具，特别地，本发明涉及一种具有环状外观的高功率环状LED灯具。

背景技术

照明是指利用各种光源来照亮特定的场所或环境，若在自然照明无法照到的地方，例如室内或是夜晚，通常使用人工照明方法进行照明，而现代的人工照明主要是使用电力照明设备。人工照明的设计是根据各种建筑或环境进行照度及色温的设计，对于较大空间或建筑要求较高的照度，相对应地，其灯具也需要较高的功率才能提供所需照度。

传统的人工电力照明设备是以白炽灯泡、日光灯、水银灯和高强度气体放电(HID)灯泡为主，然而，近年来LED的研究突飞猛进，尤其是蓝光LED的发明以及LED发光效率的突破，利用LED所做成的照明灯具形成一股新兴的照明技术。LED属于固态照明的一种，现今的LED具有体积小、无汞、寿命长、高发光效率、耐震以及快速反应等优点。基于LED的高发光效率，使得LED灯具相较于传统灯具更省电，是相当优良的节能方法，同时LED的长使用寿命使LED灯具更不容易损坏。另一方面，LED灯具内无汞，因此不会产生如传统灯具可能发生的汞污染，LED灯具相较于日光灯也较难打破。综合上述优点，LED成为21世纪最具潜力可取代传统光源的照明技术。

由于不同的建筑或环境需要不同的照度，因此LED因应照度要求也可分为高功率、中功率或低功率LED。其中，高功率LED可应用在具有大空间以及高挑高的建筑中，例如仓库、工厂或者是大型建筑的大厅，或者是较空旷的室外环境，例如路灯等，以提供较高的照度。

高功率的LED灯具通常设计成多组LED光源模块，在一圆形或矩形的外壳内排列成阵列。这些LED模块连接至一个统一的电源转换器，此电源转换器外接交流电源并将所接收到的交流电源转换成直流电源，进而驱动各LED散热模块发光。高功率的LED灯具相较于传统灯具，更需要注意LED光源及电源模块的散热问题，然而，由于高功率的LED光源模块需要直接贴附在导热或散热元件上，上述高功率的LED灯具的散热大都依靠设置在LED光源模块上的散热模块或直接以灯具壳体上的散热鳍片来进行散热。除了LED光源模块外，电源模块本身的散热也必需解决。电源模块一般都是与整个LED光源模块分开摆置的一独立元件，也因如此，高功率LED灯具的结构及设计也就被这些因素所局限。

由于LED智能灯具的应用需求兴起，LED灯具在满足一般照明需求外通常还需要外加一些附属功能，例如CCD监视器等。上述高功率LED灯具由于LED光源及电源模块的散热问题，导致整个灯具在结构上很难将具有附属功能的电子器件装置整合进该LED灯具的设计中，又不影响附属功能电子器件装置的功能。请参阅图1，图1绘示现有技术的高功率LED灯具B的结构示意图。如图1所示，现有技术中有至少三种的高功率LED灯具结构B，其LED发光模块L贴附于散热结构S之上，而LED电源模块P则可设置于灯具的其他位置，例如置于散热结构S上(图1中的上图及中图)或置于散热结构S中(图1的下图)，但现有技术中并未有可设置附属功能电子器件装置的空间存在。另一方面，在现有技术中即使硬要在高功率LED灯具B上装设具附属功能的电子器件装置，也可能会被高功率LED发光模块L和LED电源模块P所产生的热量所影响，导致无法发挥其正常功能，甚至容易因高热而损毁。因此，有必要研发一种能够兼顾有效散热、容易整合附属功能的电子器件装置并使热量不影响附属功能的电子器件装置正常运作的高功率LED灯具，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一范畴在于提供一种高功率环状LED灯具。根据本发明的一具体实施例，本发明的高功率环状LED灯具包含有环状壳体、多个LED光源模块、至少一个LED电源模块以及透光板。环状壳体具有第一容置空间及连接第一容置空间、且朝外延伸的多个散热鳍片，此外，环状壳体围绕出第二容置空间，做为安置附属功能的电子器件装置的平台。LED光源模块设置于第一容置空间内，并且热连接到散热鳍片。LED光源模块为消耗功率大于1瓦的LED元件。LED电源模块安置于灯具之中，并且电连接LED光源模块。透光板覆盖在第一容置空间之上，LED光源模块所产生的光线可穿透透光板而射出至第一容置空间之外。本具体实施例的LED光源模块所产生的热经由散热鳍片将热散至散热鳍片周围的空气中，因此不会影响到安置于第二容置空间中的附属功能的电子器件装置的运作。

根据另一具体实施例，本发明的高功率环状LED灯具的环状壳体为圆型、椭圆型、长条型、多边型等环型结构中的一者。

根据另一具体实施例，本发明的高功率环状LED灯具可做为高天井灯(High BayLight)、低天井灯(Low Bay Light)、泛光灯(Flood Light Lamp)、户外路灯(OutdoorStreet Light)。

根据另一具体实施例，本发明的高功率环状LED灯具的LED电源模块安置于环状壳体的第一容置空间之中。

根据另一具体实施例，本发明的高功率环状LED灯具的环状壳体的第一容置空间包含第一子空间及第二子空间，LED光源模块设置在第一子空间中，而LED电源模块设置在第二子空间中。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为监视器。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为风扇。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为电池模块。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为喇叭。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为电子控制模块。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为天线模块。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为物联网元件模块。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为物联网元件模块。

根据另一具体实施例，上述附属功能的电子器件装置可为通讯基地台。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述以及所附的附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为现有技术的高功率发光二极管灯具的结构示意图；

图2A为本发明的一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的示意图；

图2B为图2A的高功率环状发光二极管灯具于另一视角的示意图；

图2C为图2A的高功率环状发光二极管灯具于另一视角的示意图；

图2D为本发明的另一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的剖视图；

图2E为图2A的高功率环状发光二极管灯具的剖视图；

图3A为本发明的另一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的示意图；

图3B为图3A的高功率环状发光二极管灯具于另一视角的示意图；

图4为本发明的另一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的示意图；

图5为本发明的一具体实施例的多种不同造型的高功率环状发光二极管灯具的示意图；

图6A为本发明的另一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的示意图；

图6B为图6A的高功率环状发光二极管灯具的剖视图；

图7为本发明的另一具体实施例的高功率环状发光二极管灯具的示意图。

符号说明

P：高功率发光二极管灯具

P：发光二极管电源模块

S：散热结构

L：发光二极管发光模块

1、2、3、4、1’：高功率环状发光二极管灯具

10、20、30、40、10’：环状壳体

12、22、32、12’：发光二极管光源模块

14、24、34、14’：发光二极管电源模块

16：透光板

38：电子装置

100、200、300、400：第一容置空间

1000’：第一子空间

1002’：第二子空间

102、202、302、402：第二容置空间

104、304、404：散热鳍片

108：突出部

5：通讯基地台

具体实施方式

请一并参阅图2A、图2B及图2C，图2A绘示根据本发明的一具体实施例的高功率环状LED灯具1的示意图，图2B及图2C则绘示图2A的高功率环状LED灯具1于另一视角的示意图。如图2A以及图2B所示，高功率环状LED灯具1包含环状壳体10、LED光源模块12以及LED电源模块14。其中，环状壳体10于其内部形成第一容置空间100，并且环状壳体10环绕出第二容置空间102。实务中，高功率环状LED灯具1可做为高天井灯(High Bay Light)、低天井灯(Low Bay Light)、泛光灯(Flood Light Lamp)、户外路灯(Outdoor Street Light)。

环状壳体10进一步具有多个散热鳍片104，连接第一容置空间100并沿着环状壳体10呈环状排列，如图2A所示。LED光源模块12与LED电源模块14可分别设置于第一容置空间100之内，并且热连接到散热鳍片104。请注意，图2A的散热鳍片104的长短、形状与数量于实务中可根据LED灯的消耗功率需求而改变，举例来说，当灯具内部的LED光源模块12功率较低或数量较少而产生较低的热能时，散热鳍片104的数量可减少，或者其长度可缩短。相对地，若灯具内部的LED光源模块12功率较高或数量较多而产生较高的热能时，散热鳍片104的数量可增加，或者其长度可加长

如图2B所示，LED光源模块12以及LED电源模块14可分别设置于环状壳体10的第一容置空间100中，且LED电源模块14可电连接LED光源模块12。LED光源模块12为消耗功率超过1瓦的LED元件，也就是说，LED光源模块12为高功率LED元件。LED电源模块14于实务中可电连接到一外部的交流电源，并从交流电源接收交流电后，将其转换为直流电以提供LED光源模块12发光所需的电力。LED光源模块12在实务中也可为AC LED，而LED电源模块14于实务中可电连接到一外部的电源,并直接供应交流电给LED光源模块12。在本具体实施例中，高功率环状LED灯具1共具有4个LED光源模块12以及4个LED电源模块14，分散排列于第一容置空间100之中，并且每个LED电源模块14可分别连接到不同的LED光源模块12以提供电力。

此外，如图2C所示，本发明的高功率环状LED灯具1还进一步包含有环状的透光板16，覆盖在环状壳体10的第一容置空间100之上。透光板16为可透光的板状物，可以为平面板或立体面板，除了可对设置于第一容置空间100中的LED光源模块12以及LED电源模块14提供保护，LED光源模块12所发出的光线也能穿透透光板16而对环境产生照明效果。

上述LED光源模块12与LED电源模块14均设置于第一容置空间100，然而于实务中，LED光源模块与LED电源模块也可分设在环状壳体10内的不同容置空间中。请参阅一并图2D及图2E，图2D绘示根据本发明的另一具体实施例的高功率环状LED灯具1’的剖视图，图2E则绘示图2A的高功率环状LED灯具1的剖视图。由图2E可知，上一具体实施例的LED光源模块12与LED电源模块14均设置在同一空间(第一容置空间100)中。相对地，如图2D所示，本具体实施例的环状壳体10’的第一容置空间进一步包含了第一子空间1000’与第二子空间1002’。LED光源模块12’设置在第一子空间1000’中，且LED电源模块14’设置在第二子空间1002’中。

更进一步地，LED电源模块也可以设置在灯具内，而不限定于环状壳体的第一容置空间中。请参阅图3A及图3B，图3A绘示根据本发明的另一具体实施例的高功率环状LED灯具1的示意图，图3B绘示根据图3A的高功率环状LED灯具1于另一视角的示意图。如图3A所示，高功率环状LED灯具1的环状壳体10进一步包含向外延伸的突出部108，突出部108于实务中可用来连接外部的固定机构，例如路灯的灯杆。如图3B所示，本具体实施例的LED电源模块14是设置在突出部108内，亦即第一容置空间100之外。外部电源与突出部108内的LED电源模块14连接，再由LED电源模块14将交流电源转换为直流电源后输出至第一容置空间100中的LED发光模块12。

在实务中，上述各实施例的LED光源模块的数量同样可根据使用者需求而决定。举例而言，用于需要较高亮度照明的场所，LED光源模块的数量可增加，相反地，用于不需要高亮度照明的场所，LED光源模块的数量可减少。LED电源的数量也可随设计不同而有所增减，多个LED电源模块的设计也有利于将电源模块产生的热平均分散至各散热鳍片。然而，LED电源模块并不以多个为限制，最少仅需一个LED电源模块即可提供所有LED光源模块所需电力，例如图3A及图3B中LED电源模块位于突出部内的设计；相对地，基于环状壳体设计，LED光源模块至少需要两个。请参阅图4，图4绘示根据本发明的另一具体实施例的高功率环状LED灯具2的示意图。如图4所示，高功率环状LED灯具2包含最少数量的LED光源模块22以及LED电源模块24，其中LED光源模块22平均分散于环状壳体20的两侧以提供均匀照明光源。

在上述具体实施例中，LED光源模块为高功率LED元件，因此灯具需要具备较好的散热效果来进行散热。上述环状壳体除了其上具有环状排列的散热鳍片之外，环状壳体以及散热鳍片所环绕成的空间，亦即第二容置空间，也可帮助散热。当本发明的高功率环状LED灯具开启时，LED电源模块对LED光源模块供电，使LED光源模块开始发光，而此时LED光源模块所产生的热传导至环状壳体。因环状壳体的结构以及环状排列的散热鳍片因散热作用而带动第二容置空间中的空气向上流动而产生烟囱效应(Stack Effect)。烟囱效应(Stack Effect)的产生使灯具下方的冷空气通过第二容置容间向上流动而帮助了散热鳍片的散热效率,也进一步地的帮助高功率环状LED灯具进行散热。通过散热鳍片以及烟囱效应的双重散热效果，使本发明的高功率环状LED灯具相较于现有技术的高功率LED灯具具有更佳的散热效果。

上述各具体实施例中，环状壳体为圆环状造型，但在实务中并不以此圆环型为限制，而是任何环状造型均可。请参阅图5，图5绘示根据本发明的一具体实施例的多种不同造型的高功率环状LED灯具的示意图。如图5所示，本发明的高功率环状LED灯具可具有椭圆形、方型、多边型、甚至8字型的环状壳体。

请一并参阅图6A及图6B，图6A绘示根据本发明的另一具体实施例的高功率环状LED灯具3的示意图，图6B绘示根据图6A的高功率环状LED灯具3的剖视图。在本具体实施例中，高功率环状LED灯具3进一步包含电子器件装置38，设置于第二容置空间302之中。此电子器件装置38可根据使用需求而有所不同，并且电子器件装置38也可与高功率环状LED灯具3的LED电源模块一同连接到外部交流电源。电子器件装置38也可以连接由高功率环状LED灯具3所提供的电源。本具体实施例的高功率环状LED灯具3的其他元件，均与之前的各具体实施例中相对应的元件具有相同的结构及功能，故于此不再赘述。

LED光源模块32与LED电源模块34于运作时产生的热量，会经由环状壳体30传导至散热鳍片304，并由散热鳍片304将热量散至空气中，如图6B中散热鳍片304的上方所示。由于热量大部分从环状壳体30的散热鳍片304向上发散而去，位于第二容置空间302内的具附属功能的电子器件装置38自然不受到热量影响其运作功能。

本具体实施例的高功率环状LED灯具3的具附属功能的电子器件装置38可根据不同需求而设置不同的电子装置。举例而言，若用于商店、公共场合或是任何需要安全防护的场所，电子器件装置38可为监视器(CCD Camera)，以于提供照明的同时监视附近环境。另外，在炎热的环境中，电子器件装置38可为风扇，对环境提供空气循环的效果.同时也可进一步地提供灯具更好的散热效果。电子器件装置38还可以是喇叭或者任何警示装置，可对环境广播或是产生警告信息。

除了上述照明功能外的附加功能，电子器件装置38也可为电池模块。此电池模块电连接外部交流电源以及高功率环状LED灯具3的LED电源模块，平时电池模块接收交流电源而呈充电状态，当交流电源因事故(例如火灾)而断电时，电池模块则对LED电源模块提供电力，使得LED光源模块可以持续地提供照明。

除了上述电源功能以及附加功能外，电子器件装置38还可提供控制功能。例如，电子器件装置38可为电子控制模块，对灯具所提供的照明效果进行调控。电子器件装置38也可为物联网元件模块，通过物联网元件模块可远端操控灯具进行照明。此外，电子器件装置38也可为天线模块或通讯基地台，用来接收无线信号，以控制灯具提供照明效果，或者是将接收到的无线信号传输给后方电脑系统。请参阅图7，图7绘示根据本发明的另一具体实施例的高功率环状LED灯具4的示意图。如图7所示，高功率环状LED灯具4的第二容置空间402中架设通讯基地台5的基座，通讯基地台5的天线部分则自第二容置空间402伸出至高功率环状LED灯具4的上方来接收信号。本具体实施例的高功率环状LED灯具4的其他单元与前述各具体实施例中相对应的单元大体上相同，故于此不再赘述。

上述的多种电子器件装置并不限定一个高功率环状LED灯具只能装设一种，而是依照使用者的需求而可有所改变。例如，高功率环状LED灯具的第二容置空间的上方部分可装设通讯基地台，下方部分可装设监视器，可同时具有传送接收信息及监视录影的附加功能，并且两个附加功能也可互相配合而达到远端即时监控的效果。

综上所述，本发明的高功率环状LED灯具的环状壳体所环绕出的第二容置空间，可产生烟囱效应以进一步加强灯具的散热功能，使高功率的LED光源模块及电源模块不至于因热而容易损坏或影响其应有的功能。此外，第二容置空间中还可装设各种附属功能的电子器件装置，并且其环状壳体可令灯具发光产生的热不影响附属功能的电子器件装置，使本发明的高功率环状LED灯具除了照明之外还有多种附加功能，更添增灯具的实用性。

通过以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (12)

1.一种高功率环状LED灯具，包含：

环状壳体，具有一第一容置空间以及连接该第一容置空间且方向朝外延伸的多个散热鳍片，多个所述散热鳍片环绕着环状壳体呈环状排列，该环状壳体环绕出一第二容置空间以安置一附属功能的电子器件装置；

多个LED光源模块，设置于该第一容置空间内并热连接至该多个散热鳍片，该多个LED光源模块分别为消耗功率大于1瓦的高功率LED元件；

至少一个LED电源模块，安置于该灯具内并电连接该多个LED光源模块；以及

透光板，覆盖于该第一容置空间上，该多个LED光源模块所发出的光线穿透该透光板而射出该第一容置空间外；

其中，该多个LED光源模块所产生的热传导至该多个散热鳍片，并由该多个散热鳍片将热散至空气中。

2.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具，其中该环状壳体呈圆型、椭圆型、多边型的环型结构中的一者。

3.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该灯具可做为高天井灯、低天井灯、泛光灯、户外路灯。

4.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具，其中该第二容置空间所安置的该附属功能的电子器件装置是一CCD监视器。

5.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该第二容置空间所安置的该附属功能的电子器件装置是一风扇。

6.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该第二容置空间所安置的该附属功能的电子器件装置是一备用电池模块。

7.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该第二容置空间所安置的该附属功能的电子器件装置是一喇叭。

8.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该第二容置空间所安置的该附属功能的电子器件装置是一电子电路的控制模块。

9.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具,其中该第二容置空间所安置的该附属功能电子器件装置是一物联网元件模块。

10.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具，其中该第二容置空间所安置的该附属功能电子器件装置是一通讯的天线。

11.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具，其中该至少一LED电源模块设置于该环状壳体的该第一容置空间中。

12.如权利要求1所述的高功率环状LED灯具，其中该环状壳体的该第一容置空间进一步包含第一子空间以及第二子空间，该多个LED光源模块设置于该第一子空间中，该至少一电源模块设置于该第二子空间中。