JP3145362U

JP3145362U - 高効率ｌｅｄ照明具の構造

Info

Publication number: JP3145362U
Application number: JP2008004234U
Authority: JP
Inventors: 宗勳蔡
Original assignee: 典輝光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2018-06-23

Abstract

【課題】光学膜を用いて、異なる部材でＬＥＤランプの照射角度を調整し、かつ電源供給装置に合わせ、安定した直流電源を使用して、高効率ＬＥＤ照明具を提供する。
【解決手段】主に定置枠台、ＬＥＤランプ２、導光板３及び反射片４、光学膜５、電源供給装置６及び保護蓋により構成する。ＬＥＤランプと導光板は定置枠台の内側に設置し、反射片は導光板の片側に貼合する。光学膜は導光板の別側に設置し、保護蓋で蓋合する。電源供給装置は定置枠台の後方に設置し、転換及びＬＥＤランプに直流電源を流す。
【選択図】図２

Description

本考案は照明具に関し、特に室内照明に応用でき、有効的に光源を集中し、照明効果を高められるLED照明具に関する。

発光ダイオード、一般的にLEDと呼ばれ、低電力消費、省エネ且つ使用寿命が長く、操作しやすく、環境保全の効果を有するメリットを持つ。

従来の照明具のランプ管や電球などの装置では、広く様々な場所の照明に応用しているが、なおも多くの改善すべきところがある。例えば従来の照明具の作業効率が普遍的に100％に達することができない。つまり、従来の照明具が発光する際に、容易に過多の仕事率を消耗する状況が生じやすく、長期使用すると、かなりの電力損失とコスト負担が大きくなる。

また、従来の照明具の光の照射はほぼ直接であるため、光源が空間の中で拡散しやすい。故に照明具を比較的高い場所に設置した場合、該光は照明具の高度により照明角度が大きくなり、光が拡散しやすく、照明具の発する光源を有効的に被照明物或いは被照明箇所に集中することができず、光度が不足となるため、改善する必要があった。
実開平５−７５７２７号公報

シンプルな構造且つ仕事率が高く、照明効果の優れたLED照明具を提供することを主な課題とする。

上述の目的を解決するため、本考案の高効率のLED照明具構造を提供するものである。主に定置枠台、LEDランプ、導光板、電源供給装置などで構成する。

該定置枠台は固定枠及び底板を含み、該固定枠は方形枠体の形状であり、該周囲縁は内側に垂直に延伸し、相対形状の第一片体および第二片体を形成し、槽形の形態を形成する。第二片体の端は外側に垂直に延伸し、接合部を形成する。該底板は方形の板体の形態を呈し、固定枠の内側に設置する。該縁は片側表面に垂直に片体を延伸形成し、収納空間を形成する。該LEDランプは複数のLEDを基板に設置し、導熱媒質を通じて、定置枠台底板の片体の内側壁に粘着する。導光板は底板の収納空間内に設置し、LEDランプ光照射箇所に設置する。源供給装置は定置枠台底板の後ろ側に分電盤を設置し、受けた交流/直流電流を適切に分流してから、直流インバーターへ接続して転換回路を行い、直流インバーター転換回路を通じて直流電源をLEDランプに出力する。このほか、導光板の導光面に光学膜を設置し、光学膜の異なる部材により、ランプの光照射角度を調整する。

本考案は直流インバーター装置を介し、有効的に直流電気をLEDに与えると共に、光学膜の設置により照明の角度を調整できるため、仕事率の高い、照明効果の優れたLED照明具となる。

図１及び図２、図３、図４に示すのは、本考案の実施例立体略図及び立体分解図、及び本考案の繋げた形態のLED回路略図である。

本考案の高効率のLED照明具は主に定置枠台1、LEDランプ2、導光板3及び反射片4、光学膜5、電源供給装置6、保護蓋7及び整合枠8で構成する。定置枠台1は更に固定枠10及び底板11を含む。該固定枠10はおよそ方形の枠体の形状を呈し、主にブリキ、海綿鐵(spongy iron)、アルミニウムアメリシウム合金、テフロン（登録商標）、炭素或いはアクリル、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)を利用し、板金、鋳造或いはプラスティックの射出などの方法で成型し、該厚みを0.2〜1ミリに設定する。該固定枠10の周りから内側に垂直に延伸し、互いに垂直に交わる第一片体100及び第二片体101を形成することで、該固定枠10に槽形形態を作る。第一片体100に複数の固定穴1000及び対流穴1001を設け、第一片体100の内側に複数の凹状の嵌合点(図に未掲載)を形成する。第二片体101の端縁は外側に向かって垂直に接合部1010を形成し、接合部1010の上に固定穴10100を設ける。

底板11は固定枠10の内側に設置し、方形の形状を成す。主にブリキ、海綿鐵(spongy iron)、アルミニウムアメリシウム合金、テフロン（登録商標）、ステンレス或いは炭素などの材質を利用し、折り曲げ成型方法で成型し、厚みを0.2〜10ミリに設定する。該底板11の周り縁の片側表面は片体110を垂直に形成し、該側面表面に収納空間111を形成する。底板11の片体110のサイドに固定枠10の内側の嵌合点に対応する凸接点1101を設けることで底板11を嵌合して固定枠10に定置付けする。

LEDランプ2は複数個の高効率LED20を繋げ、錫溶接方法でアルミ製基板21に粘着する。更に導熱クリーム或いは導熱シリコンなどの媒質を利用し、二つのLEDランプ2をそれぞれ底板11の二つの対応する片体110の内側壁面に定置付けし、本考案の光源を形成する。該LED20はまずツェナーダイオード22を並列にした後、更に繋げる。或いはLED20を製作する際、まず当該発光ダイオードをツェナーダイオード22に並列した後に、パッキングを行う。LEDランプ2の如何なる一つのLED20が故障した際、電流は該ツェナーダイオード22を通るため、他のLED20が正常に作動する。

導光板3を底板11の収納空間111の中に設置し、二つのLEDランプ2の光照射箇所に置く。該導光板3は透明板状であり、二つのLEDランプ2の両端縁サイドに近い場所を透明にし、異なる両端の縁サイドは不透明にする。導光板3の内側外側面は熱プレス、射出、ジェットインク或いは印刷などの方法を利用し、若干の光学ドットを構成するドット面30を設置し、導光板3の外側面は該光学ドットを再加工して平たい導光面31に形成する。導光板3のドット面30に反射片4を貼り、導光板3の導光面31に光学膜5を設置する。該光学膜5主に拡散片50及び上下のプリズム片51、52を含む。該導光板3と光学膜5の内部を特定形状の穴に加工することで、該導光板3と光学膜5の出す光線折射角度を調整する。

電源供給装置6は定置枠台1の底板11の後方に分電盤60を設置し、受けた交流/直流の電気を適切に分流し、二組の電線に出力する。空中ジョイント61を通じて二直流インバーターに接続して回路を転換し、直流インバーターを通じて回路を転換し、直流電源を出力することで、LEDランプ3に電源を供給する。該直流インバーターの転換回路は、絶縁シートを利用して構成するボックスで包み、更にアルミ材質で形成する四方管62の内部に置き、二つのサイド板で該四方管62の開口を閉じる。該四方管62とサイド板の設置により、内部の回路が外部と接触するのを保護する。直流インバーター転換回路が稼動することにより高温が生じる際、アルミ材質の四方管62及びサイド板を介し、素早く熱を外部に拡散するため、放熱の効果に達する。

このほか、定置枠台1の内側及び導光板3(或いは光学膜5)の前側に、保護蓋7を増設する。該保護蓋7はおよそ板状を成し、定置枠台1の内側及び導光板3(或いは光学膜5)の前側に位置し、LEDランプ2及び導光板3(或いは光学膜5)を遮断及び保護し、且つ防水/汚れ防止の保護効果に達する。同時に該保護蓋7は耐候性の効果に達するために、アクリル、PC或いはPVCにナノの傷/汚れ防止の材質を添加して作ることで、本考案は室内外問わず使用することができる。

定置枠台1の底板11の後ろ側に、整合枠8を設置する。該整合枠8は固定枠10の外形に対応して成型し、主にブリキ、海綿鐵(spongy iron)、ステンレス或いはアクリル、ポリ塩化ビニルなどのプラスティック材質を利用し、板金、鋳造或いはプラスティック射出の方法で成型し、該厚みを0.2〜1ミリに設定する。整合枠8表面に、固定枠10第一片体100の固定穴1000に合わせるために、対応して複数の接合用の穴80を設置する。整合枠8の二端辺に、固定枠10の接合部1010に対応して延伸する延伸部81があり、延伸部81の上に固定穴810を設ける。固定部品82を介し、固定枠10の接合部1010と整合枠8延伸部81を貼合定置付けする。また、整合枠8の設置により、底板11及び電源供給装置6の分電盤60と四方管62を整合し、且つ固定枠10に定置付けすることで、全体を一体にする。

本考案の組成は二つのLEDランプ2をそれぞれ底板11の両端片体110の内側壁に設置してから、導光板3を底板11の内側、二つのLEDランプ2の間に設置することで、LEDランプ2の光照射向きを導光板3の透明箇所に向ける。反射片4を導光板3のドット面30に貼り、光学膜5は順に拡散片50、プリズム片51、52を導光板3の導光面31に貼った後、光学膜5の前側に保護蓋7を設置する。底板11を導光板3、光学膜5、保護蓋7などの部品と共に、定置枠台1の固定枠10の内側に設置し、底板11の凸接点1101を使って、固定枠10の嵌合点と嵌合する。更に内部に直流インバーター転換回路を含む四方管62を固定枠10の内側両端に、分電盤60を底板11の後側に設置し、固定部品82を使って固定枠10の両側の固定穴を通して、四方管62を固定する。最後に整合枠8を使って、電源供給装置6の四方管62と分電盤60を定置に設置してから固定部品82で固定穴80を通し、固定枠10の固定穴1000と10100を螺合固定し、本考案の組成を完成する。LEDランプ2は電源供給装置6の直流インバーター転換回路の提供する直流電気を受けて光源を発し、導光板3及びその側面に設置する反射片4を通じ光源の照射方向を導引する。また拡散片50により、光線を均等に分布する上、プリズム片51、52の効果を補佐として分散している光線を集中して正面に照射することで、光度がアップし、十分に照明する効果に達する。

図５に示すのは、本考案の最良実施例の直流インバーター転換回路の略図である。

本考案がLEDを繋げて設置する目的は、LEDの発光光度は通る電流と正比例となるためである。電源供給装置6が提供する高圧低電流の直流インバーター出力方法により、LEDが最高の効率を発揮して光を照射する。該定電流源の出力する直流インバーター転換回路は下記の手順で次第に安定した電流源を出力する：外部の交流/直流電源はヒューズを流れる前に、まずNTC6aを流れる。サーミスタを通じて回路の温度変化をチェックし、電流の過負荷を防ぐ。そして交流電源を倍電圧6bに整流し、交流電源をまず直流電源に転換してから、回路の線電圧6cを入力することで、整流倍電圧6bの出力する電圧の大きさを調整することができる。整流後の直流電流がスイッチトランジスター(switching transistor)6dに入ると、交換電晶体を使って、交換電晶体に入力した電圧を必要な出力電圧に下げる。スイッチトランジスター6dの圧力を下げた後、電流はフィルタースイッチングインダクタ(switching inductor)6eを通じてフィルターすることで、交換時に生じる雑信号を無くす。更にフィルタコンデンサ (filted capacitor)6fを通じて濾過することで、出力した電圧が更に安定したものとなる。出力した電圧を電流分流器(current shunter)6gと接続することで、分流した安定電流を出力6hし、LEDランプ2に電力を提供する。

LEDの温度が次第に高くなると、該作業の順行電圧が逓減し、該LEDの電流が増えるため、LED照明器具と寿命に影響を及ぼす。本考案はLEDの作業温度に基づき、直流インバーター転換回路を通じて電圧の調整を行う。直流インバーター転換回路がLEDの作業温度が60℃以上になったと確認した場合、該直流インバーター転換回路は直ちにペリフェラルの方法を通じて、随時LEDを作業順行に適した電圧値に調整し、該LEDの電流値が次第に安定させると同時に、LEDの作業温度を60℃に保つことで、LEDの照明光度と寿命を維持する。

回路出力端に過電圧保護回路(O.V.P)6i、出力過電流保護回路(O.C.P)6j、高温を検出し、ランプを保護する温度保護回路(O.T.P)6m、及び定電流参考回路(C.C)6kなどを設置して電気回路を構成する。電気回路の後ろにパルス幅変調(PWM)回路6nを設置し、自動的にスイッチトランジスター6dの交換頻率を調整することで、出力する電流値を調整する。LEDが電圧の浮動により電流が激しく変化する際、本考案の電流供給装置6は直ちに出力電流を調整し、電流の不安定によりLEDの光度の不足を避ける。

図６、図７、図８、図９、及び図1に示すのは、本考案の最良実施例の設置略図一、設置略図二、設置略図三及び設置略図四である。

本考案は壁掛けランプや広告ランプなど、直接空間の適切処に単一で設置することができ、一般のランプとして使用できる。或いは数組の本考案を繋げる方法で、長い照明ランプ光源を構成し、飾り蓋90でランプ同士を繋ぐコードを隠して美化する。また、本考案を天井の規格定置枠91内に設置し、本考案の定置枠10両側の接合部1010を使って、該定置枠台91のところで定置付けする。本考案の定置枠10の幅は特定の長さにデザインし、一般既製定置枠台9の幅の四分の一である。つまり、ニーズに基づき、2〜4組の照明ランプをセレクトし、大型仕切り板92と小型仕切り板93に合わせて、並列して定置枠台91の中に設置することで、比較的大きな光照射面を形成する。リビングやオフィス或いは教室など広い空間の主要照明に応用する。また、定置枠10第一片体100のサイドに複数の対流穴1001を設けることで、本考案の放熱効果をアップする。本考案が接合部1010を通じて定置枠台91に固定する際、該固定枠10の第一片体100は定置枠台91の表面に突出することで、第一片体100のサイドにある対流穴1001が外側と通じ、本考案が点灯する際に内部で生じる高温を対流穴1001により外に排出することで、該ランプの放熱効果をアップする。

また、本考案は環境空間の条件により、様々な光学膜5の部材を組み合わせることで、異なる角度の光照射の効果が得られる。詳しくは下記の表に示すとおり：

表に示すように、本考案の高度が2.5メートルにある時、部材により異なる照射角度が得られる。

本考案の光学膜5は僅か一枚の拡散片を使用する際、本考案の光照射角度は120°〜180°。三枚の拡散片を使用するとき、該光照射角度は67.5°〜127.5°に代わる。拡散片一枚プラスプリズム片一枚の場合、光照射角度85°〜145°になり、拡散片一枚、上下にプリズム片各一枚、更に拡散片一枚を加える光学膜では、30°〜80°の比較的集中した光照射角度が得られる。

本考案は前述の光学膜5の部材組合せに合わせて、空間に多元的なデザインを設置することができる。例えば地面から250メートル離れた天井の定置枠台の中に二組の照明具を設置し、該照明具に三枚の拡散片をつける。この時、地面で測定する該照明具の発生する光照射角度は125°、該照度は200ルクス、全体の光束値は4800ルーメンである。更に地面から250メートル離れた天井の定置枠台の中に、4組の照明具を設置し、照明具の両側に僅か一枚の拡散片を設け、中央2組の照明具に拡散片を一枚、プリズム片を一枚設置すると、地面で測定する該照明具の発生する光照射角度は125°であるが、照射角度は403〜1000となり、全体のルーメン値は9600ルーメンである。本考案は環境空間や高度及び光照射に対するニーズにより、光学膜の部材を調整することで、異なる照射角度を得ることができ、最大の照明効果を発揮する。

本考案の立体略図である。本考案の立体分解図である。本考案のLEDを繋げた回路略図である。本考案のLEDを繋げた回路略図である。本考案の交流直流転換回路略図である。本考案の設置略図一である。本考案の設置略図二である。本考案の設置略図三である。本考案の設置略図四である。

符号の説明

1. 定置枠台
10 固定枠
100 第一片体
1000 固定穴
1001 対流穴
101 第二片体
1010 接合部
10100 固定穴
11 底板
110 片体
1101 凸接点
111 収納空間
2 LEDランプ
20 LED
21 基板
22 ツェナーダイオード
3 導光板
30 ドット面
31 導光面
4 反射片
5 光学膜
50 拡散片
51 上プリズム片
52 下プリズム片
6 電源供給装置
60 分電盤
61 空中ジョイント
62 四方管
6a 電流突破保護回路
6b 整流倍電圧回路
6c 線電圧
6d スイッチトランジスター
6e スイッチング・インダクタ
6f フィルタコンデンサ
6g 電流分流器
6h 出力電流
6i 過電圧保護回路
6j 出力過電流保護回路
6k 定電流参考回路
6m 温度保護回路
6n パルス幅変調
7. 保護蓋
8 整合枠
80 固定穴
81 延伸部
810 固定穴
82 固定部品
90 飾り蓋
91 定置枠台
92 大型仕切り板
93 小型仕切り板

Claims

定置枠台、LEDランプ、導光板、電源供給装置を含み、
定置枠台は更に固定枠及び底板を含み、該固定枠は枠体の形態を呈し、該周りは内側に垂直に対応する第一片体及び第二片体を延伸し、槽形の形態を形成し、該第二片体の端は外側に垂直に接合部を形成し、該底板は板体の形態を呈し、固定枠の内側に固定して設置し、該縁は片側表面に垂直に片体を延伸し、該側面に収納空間を形成し、及び、
LEDランプは複数のLEDを一つの基板に設置して構成し、該LEDランプは導熱媒質を通じて、定置枠台底板の片体の内側壁に粘着設置し、及び、
導光板は透明板体の形態であり、片側表面はドット面を形成し、別側表面は導光面を形成し、該導光板は底板の収納空間の中に設置し、LEDランプの光照射箇所に設置し、及び、
電源供給装置は定置枠台底板の後ろ側に設置し、分電盤を具有し、受けた交流/直流供給電流を適切に分流し、更に直流インバーターに連接して転換回路をし、直流インバーター回路を通じて、LEDランプに直流電流を与えることを特徴とする高効率LED照明具の構造。
前記固定枠の第一片体内側に複数の嵌合ポイントを形成し、底板の片体側面に対応して凸接ポイントを形成することで、互いに嵌合することを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記固定枠第一片体のサイドに若干の対流穴を設けることを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記LEDランプのLEDは繋げて設置することを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記LEDはパッキング製作前にまずツェナーダイオードを接続することを特徴とする請求項4記載の高効率LED照明具の構造。
前記LEDはまずツェナーダイオードを接続してから繋げることを特徴とする請求項4記載の高効率LED照明具の構造。
前記導光板のドット面の片側に反射片を設けることを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記導光板の導光面の片側に光学膜を設置することを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記定置枠台の内側と導光板の前側に保護蓋を増設し、該保護蓋は光学膜の前側に位置することを特徴とする請求項1或いは請求項8記載の高効率LED照明具の構造。
前記定置枠台後ろ側に更に整合枠を設置し、整合枠の両端に固定枠の接合部に対応して延伸部を形成し、接合部と延伸部は固定部品を通じて貼合定置することを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。
前記電流供給装置の直流インバーター転換回路は主に電流突破保護回路、整流倍回路、交換電晶体回路、フィルター回路、電流分流回路、過電圧保護、出力過電流保護、温度保護回路及び定電流参考回路、パルス幅変調を含み、各回路は電気接続をすることで、LEDに安定した電流を提供することを特徴とする請求項1記載の高効率LED照明具の構造。