TW200934978A - Illumination device with energy-conversion module - Google Patents

Description

200934978 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有能量轉換模組之照明器，特別是關於 一種可接收螢光燈或日光燈等多種常用照明器的光源能量並將其 轉換為電能之具有能量轉換模組之照明器。 〃 【先前技術】 照明燈具的使用已是非常普及，但伴隨著歷史的演進，燈具 Ο也一直有許多技術上的演變，從白熾燈泡到螢光燈再演進到白^ 發光二極體(即LED) ’追求的不只是燈具外形的改變，照明效率 的增進更是重點。螢光燈為常用的照明燈具，通常在燈管的支撐 金屬板，例如燈罩等，鍵有反射層以加強光照明效果(照度），以提 高能源使用效率。傳統的照明燈具單純提供照明用，如何利用照 明光源來進一步應用，以提高能源使用效益，為一極有意義之課 題。 〜 光電池可以藉吸收光源能量來產生電流，例如矽基太陽能電 池，這些矽基太陽能電池以吸收太陽光源能量產生電力為主，對 參於在室内的照明燈具的光源能量則吸收較差。另有一種染料敏化 太陽能電池則可於室内或室外吸收光源能量，包括太陽光或照明 燈具等光源’其吸收光源能量的能源轉換效率較佳。該染料敏化 太陽能電池包括有一第一電極、一第二電極及位於該第一電極與 該第二電極間之一奈米層’該第一電極包括有一第一導電玻璃層 與一白金觸媒層’該第一導電玻璃層包括一第一玻璃與一第一透 明導電氧化物，而該白金觸媒層附著在該第一透明導電氧化物之 表面。而該第二電極包括有一第二導電玻璃層’該第二導電玻璃 層包括一第二玻璃與一第二透明導電氧化物，該奈米層包括一光 半導體之氧化物、附著在該光半導體之氧化物上的多數個染料分 子及一電解液。因此，當染料敏化太陽能電池接收到光源能量後， 200934978 即可放出電子’經由光半導體氧化物及導電玻璃制外線路以供 應電流;因此，利用此染料敏化太陽能電池吸收光源能量並轉換 ‘為電能後’再供應其它產品需要的電能，可以提高能源使用效益 及產品使用方便性。 【發明内容】 本發明之主要目的是提供一種在室内利用照明燈具對光電池 進行照射，使光電池可以產生電能以供應用之具有能量轉換模組 之照明器。 © 本發明之次一目的是提供一種具有能量轉換模組之照明器， 可供應電器用品的電力或將電力充電到充電電池。 為達到上述目的之具有能量轉換模組之照明器包括一燈具與 至少一能量轉換模組，該燈具包括有一燈罩與一燈管，該燈管係 設$於該燈罩下方，且於該燈罩内壁面可反射該燈管之光線。該 ，量轉換模組係設置在該燈罩内壁面上，以接收該燈管的光源能 量並轉換為一電能。該燈罩之反射面具有一第一壁面、一第三壁 面及分別連接該第一壁面與該第三壁面之第二壁面，該能量轉換 模組係設置在該第二壁面或第一壁面或第三壁面上。進一步地， ❹該能量轉換模組的寬度相等於或小於該燈管直徑。 本發明之另一實施例之具有能量轉換模組之照明器包括一燈 具與至少一能量轉換模組，該燈具包括有—燈罩、一燈柵與一燈 管’該燈罩與該燈柵結合’使該燈管位於該燈罩與該燈柵内部， 該燈罩内壁面與該燈柵可反射該燈管之光源，其中該燈柵具有一 縱肋與一橫肋。該能量轉換模組係設置在該燈柵壁之縱肋或橫 肋’使接收該燈管的光源並轉換為一電能。 本發明之再一實施例是具有能量轉換模組之照明器包括一燈 具，該燈具包括有一底座、一燈罩與一燈源組，該燈源組位於該 燈罩内部’且該燈源組與該燈罩係設置於該底座上；一 LED組件， 係設置於該燈具周緣；及一能量轉換模組，設置於該底座上，使 200934978 接收該燈源組的光源能量並轉換為一電能，並將該電能提供該 LED組件。該能量轉換模組係為一光電池，例如^夕基太陽能電池 或薄膜太陽能電池或染料敏化太陽能電池等之太陽能電池。 ^該能量轉換模組包括有一染料敏化太陽能電池、一電力輸出 單元，使該能量轉換模組可將光源能量轉化並輸出一電力。該電 力輸出單元電路模組包括有一升壓電路，使該電力升壓。其它與 上述結構相同，在此不予贅述。 八 該燈源組包括有一燈座與一燈源，該燈源係電氣連接該燈 座。該燈源係為燈泡、燈管、led燈或螢光燈。 ❹ 因此，本發明可以在燈管與燈罩間，或該燈栅壁之縱肋或橫 肋，或該燈具的底座上設置適當的光電池，以充分利用照明光源， 能源使用效益，係為-'新顆的發明。 【實施方式】 請同時參閱第一、二、三圖為本發明具有能量轉換模組之照 明器之第一實施例立體示意圖、第一實施例剖面示意圖及多數個 能量轉換模組佈置示意圖，如第一、二圖所示，本發明具有能量 轉換模組之照明器包括有一燈具1〇及至少一能量轉換模組2〇，該 ❹能量轉換模組20係裝設於該燈具10中。該燈具1〇包括有一燈罩 11與一燈管12，該燈管12係設置於該燈罩u下方或内部。為了 使光線能反射增加照度，於該燈罩11内壁面設有反射面13可反 射該燈管12之光線。該能量轉換模組2〇係設置在該燈罩u内， 例如本實施例是設置在該燈罩11的内壁面上，以接收該燈管12 的光源能置並轉換為一電能。該燈草11之内壁面具有一第一壁面 111、一第三壁面113及分別連接該第一壁面ui與該第三壁面113 之第二壁面112，且該第一壁面111與該第三壁面113不和該第二 壁面112在同一平面上者。該第一壁面lu與該第二壁面112呈 鈍角，且該第二壁面113與該第二壁面η〗呈鈍角。該能量轉換 模組20係設置在該第二壁面112或第三壁面丨或第一壁面⑴ 7 200934978 上。當然該能量轉換模組20也可以位於該第二壁面i12兩端或任 一端。本實施例的能量轉換模組2〇的寬度相等於或小於該燈管12 的直徑，如此可以避免光照度降低’而且也能利用部分光源能量 轉換為電能。 ❹ 本發明之能量轉換模組係為一光電池與一電力輸出單元組 成’該光電池係為一太陽能電池，該太陽能電池包括石夕基太陽能 電池、薄膜太陽能電池、染料敏化太陽能電池等之等效$各種^ 陽能電池。如第八圖所示’本發明以染料敏化太陽能電池為實施 例說明，其包括有一第一電極100、一第二電極200及位於該第一 電極100與該第二電極200間之一奈米層300，該第一電極 包括有一第一導電玻璃層101與一白金觸媒層1〇2，該第一導電玻 璃層101包括一第一玻璃103與一第一透明導電氧化物1〇4，使該 白金觸媒層102附著在該第一透明導電氧化物1〇4之表面。而g 第二電極200包括有-第二導電玻璃層2〇1，該第二導電 ^ Ϊ括一第二玻璃2〇2與一第二透明導電氧化物203，ΐ夺 3: 體之氧化物3〇1、附著在該光半導體之氧2 的多數個染料分子302及一電解液303。因此，當染料敏化 %旎電池接收到光源能量後，即可放出電 ==崎峨 組出i元^，使繼轉換模 壓電路4〇卜將該電力^之電路模組包括有一升 如供電力到充電電池或電器用品。例 如第三圖所t，光源之裝飾單元或其等效之單元等。 配置在該k 換模組％係為單數個或多數個，並 面Π2、第ί壁面内^面==置，包括第一壁面m、第二壁 上，則該能量轉換模植量轉換模組2〇配置在燈具 2〇被此間需要電氣連接，以提供充電電池 200934978 充電或電器用品3〇。 ，同時參閱第_為本發明具有能量轉換模組之照明器之 且旳燈卓14之内壁面上，並位於該燈管μ上方， 換模組2G的寬度相等於或小於該燈管15之直徑。該能 ί^3、/Ϊ ?係電氣連接至檯燈燈座内的充電座，或者一 LED 右燈座上設有充電座即可連接至行動電話等手持式穿 置進行充電。當然本發明亦可在燈座内設置充電電池，使電i 〇 ❿ Ϊ充内、，織電池再供應充電座的電力。或只充入電池亦 β。也可以按手持式裝置的規格提供不同的充電座規格。 =時參閱第五、六圖為本發明具有能量轉換模組之照明器 =第二實施例剖視圖及第三實施例俯視圖，本發明具有能量轉換 ㈣包括—燈具4G及至少—能量轉麵組2G，該燈具 n ^人有一燈罩41、一燈拇42與一燈管43，該燈罩41與該燈柵 42…口，使該燈管43位於該燈罩41與該燈拇42間，其中該燈拇 42與該燈罩41壁面可反射該燈管43之光線。該燈柵42具有一縱 肋421與一橫肋422。該能量轉換模組2〇係設置在該燈栅42之縱 肋421或橫肋422’以接收該燈管43的光源能量並轉換為一電能。 亦即該燈栅42之縱肋421或橫肋422可為能量轉換模組2〇所取 代，就是將染料敏化太陽能電池作為縱肋421或橫肋422。如此當 ，線照射到該能量轉換模組2〇時，即能產生一電源並提供各種電 器使用或充電用等。該能量轉換模組2〇係為—染料敏化太陽能電 池。其細部如上所述，在此不予贅述。 如第五圖所示’該多數個能量轉換模組2〇彼此間係電氣連 接’並提供一充電電池或電器用品3〇之電源用。 如第六圖所示’該燈栅42的縱肋421與橫肋422係垂直相接， 而本發明是將該縱肋421或橫肋422的部分面積裝置以該能量轉 換模組20’或將該縱肋421或橫肋422取代為該能量轉換模組20， 使部分光源能量被該能量轉換模組2〇吸收而產生電能以供應各種 200934978 電器用品。 本發明可採用矽基太陽能電池或染料敏化太陽能電池，表一 為在不同照度下所產生的功率。 表一： 電池種類 染料敏化太陽能電池 (10cm* 10cm) 單晶矽太陽能電池 (10cm* 10cm) 照度(Lux) 20700 21600 最大功率 (mW) 33.70 33.9 註:在三波長日光燈管下量測 本發明之實驗例係採用三個3.5cm X 4.7cm的染料敏化太陽能 電池，其能產生的電流在20-50mA，電壓在0.6-2.1V，此太陽能 電池係以薄雙面膠帶黏貼裝設在曰光燈燈罩内，且位於燈管正上 方。燈罩係採用東亞FV-H2277-H雙管燈罩，本實施例只使用其中 一支燈管。燈管係使用Philips TLD 18W/865三波長燈管。燈光照 度在600-12301ux範圍，照度計係位於燈管下方約40-60cm位置進 〇行量測^當使用三個染料敏化太陽能電池時，照度與原始照度(未 裝置太陽能電池時的量測照度)的百分比為98-99.2%，如第七圖所 >|x ° 請參閱第十、十一圖為本發明具有能量轉換模組之照明器之 第四實施例剖面示意圖及俯視示意圖，本發明具有能量轉換模組 之照明器50包括一燈具51，該燈具51包括有一底座511、一燈 罩512與一燈源組513 ’該燈源組513位於該燈罩512内部，且該 燈源組513與該燈罩512係設置於該底座511上；一 LED組件52， 係設置於該燈具51周緣；及一能量轉換模組53，設置於該底座 511上’使接收該燈源組513的光源能量並轉換為一電能，並將該 電月供該LED組件52。該能量轉換模組53係為'一光電池，例 200934978 如矽基太陽能電池或薄膜太陽能電池或染料敏化太陽能電池等之 太陽能電池。 該能量轉換模組53包括有一染料敏化太陽能電池、一電力輸 出單元’使該能量轉換模組可將光源能量轉化並輸出一電力。該 電力輸出單元電路模組包括有一升壓電路，使該電力升壓。其它 與上述結構相同，在此不予贅述。 該燈源組513包括有一燈座514與一燈源515，該燈源515 係電氣連接該燈座514。該燈源係為燈泡、燈管、LED燈或螢光 燈。 綜上所述’本發明在室内利用照明燈具對光電池進行照射， 使光電池可以產生電能供使用，其中配置於燈具上之能量轉換模 组可以使部分光源能量轉換為電能 而加以利用，確實有功效卜夕 增進’符合專利要件’爰依法提出申請。 200934978 【圖式簡單說明】 為本㈣具有能量轉魏組之_器之第__實施例立體示 為本發明具有能量觀模組之照㈣之第一實施酬面示 ΐϊΐΐίϊ明具有能量轉換模組之照明器之多數個能量轉換模 J =圖為本發狀有能量轉賴組之照㈣之第二實施例立體示 忍圃， 五圖為本發明具有能量轉換模組之照之第三實施例剖視 圖， ί六圖為本發明具杨量娜顯之照_之第三實施例俯視 圖， 第七圖為本發明之照度與原始照度(未裝置太陽能電池時的照 度)的百分比示意圖； 、 第^圖，士發明具有能量轉換模組之照明器之染料敏化太陽能電 池分解不意圖；及 第九圖為本發明具有能量轉換模組之照明器之電源輸出模土

圖。 、、° > ^十圖為本發明具有能量轉換模組之照明器之第四實施例剖面示 愿·圖。 I、 四實施例俯視 第十一圖為本發明具有能量轉換模組之照明器之第 示意圖。 11燈罩 112第二壁面 12燈管 14燈罩 【主要元件符號說明】 10燈具 111第一壁面 113第三壁面 13反射面 12 200934978 15燈管 20能量轉換模組 30充電電池座或電用品 31 LED燈飾 40燈具 42燈柵 422橫肋 50照明器 511底座 © 513燈源組 515燈源 53能量轉換模組 100第一電極 102白金觸媒層 104第一透明導電氧化物 200第二電極 202第二玻璃 300奈米層 302染料分子 ® 40G電力輸出單元 41燈罩 421縱肋 43燈管 51燈具 512燈罩 514燈座 52LED組件 101第一導電玻璃層 103第一玻璃 201第二導電玻璃層 203第二透明導電氧化物 301光半導體之氧化物 303電解液 401升壓電路 13

Claims (1)

1. 200934978 十、申請專利範圓： 1. 一種具有能量轉換模組之照明器，包括： 一燈具’包括有一燈罩與一燈管，該燈管係設置於該燈罩下方， 且於該燈罩内壁面可反射該燈管之光線；及 至少一能量轉換模組，係設置在該燈罩内，以接收該燈管的光 源能量並轉換為一電能。

   2. 如申請專利範圍第1項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該燈罩之内壁面具有一第一壁面、一第三壁面及分別連接 該第一壁面與該第三壁面之第二壁面，該能量轉換模組係設置 在該第二壁面上。 3. 如申請專利範圍第2項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該能量轉換模組設置該第一壁面。 4. 如申請專利範圍第2項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該能量轉換模組設置該第三壁面。 5. 如申請專利範圍第2項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該能量轉換模組的寬度相等於或小於該燈管直徑。 6. 如申請專利範圍第1項所述之具有能量轉換模組2照明器， 其中該能量轉換模組係為一光電池。 7.如申請專利範圍第7項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該光電池為一太陽能電池。 … 8_如申請專利範圍第7項所述之具有能量轉換模組之照明器， 其中該太陽能電池為一矽基太陽能電池或薄臈太陽能^池。β 9.如申請專利範圍第7項所述之具有能量轉換模址^照明器， 其中該太陽能電池為一染料敏化太陽能電池。 …° 10·如申請專利範圍第9項所述之具有能量轉換模組 其中該染料敏化太陽能電池包括有一第一電極、一二 位於該第一電極與該第二電極間包括有一奈米声 二如二%專^1(L項，之具有能“換模組之照明 器，其中該第一電極包括有一第一導電玻璃層、一白金觸媒層， 14 200934978 Si 璃層，該第二導電玻璃層包括玻璃 液。 導體之軋化物上的多數個染料分子及一電解 其中該能第1項所述之具有能量轉麵組之照明器’ 出莫=有一染料敏化太陽能電池、-電力輸 I3.如申請細i J 2=f雜量轉化並輪出一電力。 力升i電力輸岭元·包括有—親，使該電 器如二H第12項所述之具有能量轉換模組之照明 該電力係輪出至一 led單元。 器，並第12項所述之具有能量轉換模組之照明 Μ二，電力係輪出至—充電座。 魯 哭，其12項所述之具有能量轉換模組之照明 ，輪出至-具絲之裝飾單元。 一柊種八有能I轉換模組之照明器，包括： 合燈罩、一燈拇與一燈管，該燈罩與該燈柵結 該燈燈罩與該燈柵内部，該燈罩内壁面可反射 至少-能量i換;莫:該ί栅具有一縱肋與-橫肋;及 收該燈管的光源能量並柵壁之縱肋或橫肋’使接 1 器8·如^ifil圍$17項所述之具有能量轉換模組之照明 U f換模組包括有—染料敏化太陽能電池、一電 力。1⑦’使雜量雜獅可將光職量轉化並輸出一電 19·如申凊專利乾圍第18項所述之具有能量轉換模組之照明 15 200934978 ，，其中該祕敏化太陽能電池包 極及位於該第-電極與該第二電極間U乎J極、-第二電 20.如申請專利範圍第19 奈未層。 器，其中該第一電極包括有」第挺之照明 ❹ 二!電玻璃層，該第二包 附著在該光半導體之氧化二 2器如更申4專有電圍力第二項所^具_ 力。 胃力輸出早兀’使雜量轉換模組可輸出-電 專Γίΐί21項所述之可接收多種光源之行動電話 該電力輸出單元電路模組包括有-升壓電路， g，找量轉賴組之照明 具錢4轉賴組之照明 園第21項所述之具有能量轉換模組之照明 器，其中該電力係輸心—具光狀裝飾單元。 一.-種具有能量轉換模組之卿^，包括： 人燈ΐ二包ΐ有—燈罩、一燈栅與一燈管，該燈罩與該燈栅結 二位於該燈草與該燈柵内部’該燈罩内壁面可反射 之光？ ’其中該燈栅具有一縱肋與一橫肋，該縱肋或橫 =為一此量轉換模組，使接收該燈管的光源能量並轉換為一 電能。 27.-種具有能量轉換模組之卿^，包括： 16 200934978 一燈具，其包括有一底座、一燈罩與一燈源組，該燈源組位於 該燈罩内部，且該燈源組與該燈罩係設置於該底座上； 一 LED組件，係設置於該燈具周緣；及 二能量轉換模組，設置於該底座上，使接收該燈源組的光源能 量並轉換為一電能，並將該電能提供該LED組件。 28. 如申明專利範圍第27項所述之具有能量轉換模組之照明 器’其中該能置轉換模組係為一光電池。 Ο 29. 如申請專職㈣28項所述之能 器，其中該光電池為一太陽能電池。 請專郷圍第29項所述之具有能量轉換模組之照明 其^該太陽能電池為—魏太陽能電池或雜太陽能電池。 -如甘申ί專利範圍129項所述之具有能量轉換模組之照明 盗，其中該太陽能電池為一染料敏化太陽能電池。 如申，树義第31項所述之具有能量轉賴組之照明 =其中該紐敏化太陽能電池包括有-第-電極、__第二電 n 該第—電極與該第二電極間包括有—奈米層。 利範圍第32項所述之具有能量轉換模組之照明 ί笛第—電極包括有一第一導電玻璃層、一白金觸媒層， 玻璃層包括—第—玻璃與—第—透明導電氧化物， 包^右一附著在該第—透明導電氧化物。而該第二電極 與二導電玻璃層，該第二導電玻璃層包括—第二玻璃 物、:該奈米層包括—光半導體之氧化 液。 ~先+導體之虱化物上的多數個染料分子及一電解 第27項所述之具有能量轉換模組之照明 力輪ϊ ^該此量轉換模組包括有一染料敏化太陽能電池、一電 力。早几，使該能量轉換模組可將光源能量轉化並輸出一電 中明專利範圍第34項所述之具有能量轉換模組之照明 17 200934978 器，其中該電力輸出單元電路模組包括有一升壓電路，使該電 力升壓。 36. 如申請專利範圍第27項所述之具有能量轉換模組之照明 器，其中該燈源組包括有一燈座與一燈源，該燈源係電氣連接 該燈座。 37. 如申請專利範圍第36項所述之具有能量轉換模組之照明 器，其中該燈源係為燈泡、燈管、LED燈或螢光燈。

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