TW201430275A - 模組化ｌｅｄ燈具結構 - Google Patents

Abstract

一種模組化LED燈具結構，包括一燈源模組、一連接模組及一散熱主體以模組化方式簡易接合，其中散熱主體係用以降低LED燈具的工作溫度，燈源模組則安裝於散熱主體之上，並直接與連接模組組裝並電性連接；連接模組容置於散熱主體之中，並設置有提供燈源模組工作所需的驅動單元，燈源模組可自由拆卸組裝，並更換各式不同的罩體來變換成不同的燈具，而連接模組亦可自由拆卸組裝，並可變換不同的連接頭，來簡化LED燈具的維修程序並變換LED燈具的型態，同時因為不需丟棄仍可用之部件，可以有效達到降低替換之成本。

Description

模組化LED燈具結構

本發明係關於一種LED燈具結構；特別關於一種模組化LED燈具結構，該LED燈具結構係利用模組化來分解組裝燈源模組及連接模組，特別便利於LED燈具的維修與LED燈具型態的變換，同時因為不需丟棄仍可用之部件，可以有效達到降低替換之成本。

LED燈具具有高照明亮度、高照明穩定度、高使用壽命、以及低消耗電力等優點，因此被廣泛應用於顯示及照明等之用途，LED燈具一般包括燈座及燈體，燈體設有LED發光晶片等元件，而燈座設有LED驅動裝置，以驅動LED發光晶片動作，進而發光。

但是LED的發光效率(luminous effeciency)並不佳，因為LED從電能轉換成光的效率僅約15~20%，其餘則是轉變成熱能釋出，因此LED除了發出可見光之外，其他能量都轉換成熱量集中在小晶片上，造成一個溫度相當高的熱點(hot spot)，而溫度越高則LED晶粒的發光效率越差，所以散熱問題有部份是要提升發光效率，另一方面是避免LED晶片燒毀。

習知LED燈具係將其燈座及燈體設成一體不可分離之整燈式結構，其於安裝上雖較簡便；但是實際使用時LED晶片會產生高熱，若無法將該高熱有效地排除，將影響LED的發光效率及使用壽命；因此LED燈具的故障大都來自於發光晶片燒毀或是驅動電路損壞，則整個LED燈具即無法 使用，而需更換整組燈具；亦即習知的整體式LED燈具設計，當其中燈座或燈體任一元件損壞，並無法對該損壞的元件予以更換，而必須汰換成一整組新的LED燈具，十分浪費成木且不環保；同時習知的LED燈具由於是一體式的設計，因此無法供使用者任意改變燈體及連接頭的型態或是光色等，因此如何簡化LED燈具的維修成本並提升使用的靈活性，實為一重要之技術課題。

有鑒於習知LED燈具的缺點，本發明提出一種模組化LED燈具結構，其目的在於簡化LED燈具的維修程序，進而達到環保的要求；本發明模組化LED燈具結構包括一燈源模組、一連接模組及一散熱主體以模組化方式簡易接合，其中散熱主體係用以降低LED燈具的工作溫度，燈源模組則安裝於散熱主體之上，並直接與連接模組組裝並電性連接；連接模組亦卡接於散熱主體之上，並設置有提供燈源模組工作時所需的驅動單元，並於損壞時可僅拆卸下驅動單元來作維修。

本發明之另一目的在於提升LED燈具使用的靈活性，燈源模組除了可自由拆卸組裝，並可更換各式不同的罩體來變換成不同的燈具，或是變更不同的燈源板來調整LED燈具的發光亮度；連接模組亦可自由拆卸組裝，來變換不同的連接頭配合各式的連接插座，成為各種不同型態的LED燈具。

10‧‧‧燈源模組

11‧‧‧護罩

12‧‧‧光源板

13‧‧‧燈源底座

14‧‧‧連接環

15‧‧‧燈罩

16‧‧‧燈源板

20‧‧‧連接模組

21‧‧‧傳送部

22‧‧‧第二連接部

23‧‧‧第一連接部

24‧‧‧提把

25‧‧‧定位片

30‧‧‧散熱主體

31‧‧‧固定片

32‧‧‧散熱鰭片

33‧‧‧殼體

40‧‧‧連接頭

50‧‧‧高瓦數LED燈具

51‧‧‧散熱主體

52‧‧‧連接模組

53‧‧‧燈源模組

60‧‧‧驅動單元

70‧‧‧連接件

80‧‧‧連接頭

121‧‧‧LED發光模組

131‧‧‧接收部

132‧‧‧嵌合孔

331‧‧‧連接件

332‧‧‧外螺紋

333‧‧‧電源插孔

第1圖係本發明模組化LED燈具結構之分解(1)圖。

第2圖係本發明模組化LED燈具結構之分解(2)圖。

第3圖係本發明模組化LED燈具結構之組裝(1)圖。

第4圖係本發明模組化LED燈具結構之組裝(2)圖。

第5圖係本發明模組化LED燈具結構之立體圖。

第6圖係本發明模組化LED燈具結構之分解(3)圖。

第7圖係本發明模組化LED燈具結構之實施例(1)圖。

第8圖係本發明模組化LED燈具結構之實施例(2)圖。

第9圖係本發明模組化LED燈具結構之實施例(3)圖。

第10圖係本發明模組化LED燈具結構之實施例(4)圖。

根據本發明模組化LED燈具結構，請先參照第1圖，係本發明模組化LED燈具結構之分解(1)圖。

本發明之模組化LED燈具結構，包括有燈源模組10、連接模組20及散熱主體30，散熱主體30內設置有一容置空間，而燈源模組10則接合於散熱主體30之前端，此燈源模組10設置有相對應的接收部131，連接模組20則恰可容置於容置空間中，連接模組20內設置有驅動單元，驅動單元用於將市內電力(AC)轉換為工作電源，且連接模組20更包含有第一連接部23、第二連接部22及傳送部21，第二連接部22用於接收市內電力(AC)，而傳送部21則與接收部131接合並形成電性連接，第一連接部23則與嵌合孔132連接來固定燈源模組10，前述架構可參照第2圖，係本發明模組化LED燈具結構之分解(2)圖。

而本發明模組化LED燈具結構的燈源模組10更包括：護罩11、光源板12、燈源底座13及連接環14，護罩11係與燈源底座13相結合，光源板12上則設置有單個或複數個LED發光模組用於接收工作電源以產生光源，燈源底座13與護罩11相結合以將LED發光模組包覆其中，此燈源底座13用以承托光源板12，並將光源板12所產生的熱能導向散熱主體30，且燈源底座13底部設置的嵌合孔132恰與連接模組20接合，以穩固其結構並，而傳送部21則用以傳送工 作電源，燈源模組10可透過一個連接環14來與旋緊於散熱主體30之上，透過連接環14與殼體33上外螺紋332的旋轉迫緊，來使燈源模組10能密合的固定在散熱主體30之上。連接件亦可將燈源模組10拆卸-下來。

藉由前述連接件的組裝結構，可以讓使用者旋開連接環14後，輕易的將燈源模組10由散熱主體30前端折卸下來，當光源板12上LED發光模組燒燬(或衰退)時，使用者僅需將燈源模組10拆下更換即可完成維修，暨環保又便利；而護罩11可設計不同的尺寸大小或是厚薄來變換投射角度，而光源板12上更可增設折射層，來有效增加LED晶片發光的效率。

而本發明模組化LED燈具結構的散熱主體30中更設置有散熱鰭片32及固定片31於殼體33之中，殼體33為中空開放式設計並具有一容置空間且中心設置有一通孔，殼體33可選用各種易於塑型的材質來製作(如：塑膠材料等)，散熱鰭片32設置於容置空間中並與散熱主體30合為一體，散熱鰭片32係用於輔助逸散熱能，而固定片31則設置於散熱主體30的頂部，用於頂峙散熱鰭片32，並將散熱鰭片32固定於容置空間之中，而固定片31可設置為具有磁力來吸附燈源底座13，以增加散熱主體30與燈源底座13的接合緊密度。

散熱主體30之殼體33表緣更設置有至少一導通槽與散熱鰭片32相對應，導通槽可將散熱鰭片32暴露在空氣中，藉由自然對流(Free Convection)來逸散LED燈具結構工作時所產生之熱能；散熱主體30後端藉著連接件331接合有連接頭40，此連接頭40用以連接外部燈座，並與連接模組20上的第二連接部22相連接，連接頭40可依據實際使用的需求來拆下變換不同規格的連接頭40(如：螺旋式、接頭式或插入式等)。

而連接模組20則設置於散熱主體30的容置空間中，圖中容置連接模組20的空間為一可作為符合安規之通孔結構，第二連接部22透過通孔底部的電源插孔333來接合連接頭40，來接收市內電力(AC)傳送給驅動單元，由驅動單元將市內電力(AC)轉換為一工作電源傳送至第一連接部23，而第一連接部23則與燈源模組10的接收部131接合並形成電性連接，如此設計除了逸散驅動單元所產生的熱量外，更可藉由此通孔來引導燈源模組10所產生的熱量，使其有效率的逸散在開放的空間裡。

藉由前述的組合結構，當驅動單元產生故障狀態時，使用者可於不拆下本發明模組化LED燈具結構的情況下，直接將燈源模組10拆下後再施以外力，使連接模組20之第二連接部22脫開電源插孔333，來將設置有驅動單元的連接模組20由散熱主體30之前端取出，可直接置換燈源模組10，或是將護罩11與燈源底座13結合處解開，逕自更換其內之光源板12，因光源板上可設置有導電柱，藉由導電柱的突出結構以便於與燈源底座13電性連接，光源板可以易於組裝的簡樸型態來作設計，其置入燈源模組10後，可藉由連接環14旋轉迫緊來加強固定，並提高電性連接的穩定度。以上皆可完成本產品之組裝，暨環保又便利，前述架構可參照第3圖，係本發明模組化LED燈具結構之組裝(1)圖；除了由散熱主體30之前端可將連接模組20拆卸取出外，亦可將連接頭40拆下後，由散熱主體30之後端將連接模組20取出來完成替換，前述架構可參照第4圖，係本發明模組化LED燈具結構之組裝(2)圖。

第5圖則為本發明模組化LED燈具結構之立體圖，由前述圖示及說明可了解本發明模組化LED燈具結構，已將燈源模組、連接模組各組件模組化設計，以有效簡化生產流程及降低維修難度，讓一般的使用者在LED燈具產生故 障時，不需汰換整組燈具也可輕易的完成維修，更進階的提供不同的連接頭與護罩等組件來供使用者選擇，進而達成模組共通減少重複採購的效果，便利於使用者自行搭配組裝(DIY)，除了前述實施型態之外，為了提升LED燈具模組化的便利性，在不違反同一發明精神之下本案更可有以下之變化，請參照第6圖本發明模組化LED燈具結構之分解(3)圖。

此實施例的燈源模組10包括燈罩15及燈源板16所組成，燈源板16上則設置有單個或複數個LED發光模組用於接收工作電源以產生光源，散熱主體30與燈罩15相結合以將燈源板16包覆其中，此燈源板16底部設置有導電柱，且燈源板16底部恰可與散熱主體30的固定件31相接合，可穩固其結構並將燈源板16所產生的熱能導向散熱主體30，此燈罩15可運用輕旋夾合與散熱主體30結合來迫緊固定燈源板16，連接模組20上設置有至少一個定位片25，來將連接模組20簡易的安裝於散熱主體30之中，而連接模組20上的傳送部21則與燈源板16底部設置有導電柱電性連接，並用以傳送工作電源(此傳送部可為導電孔)，而提把24則用以從燈罩15端來取出連接模組20，而散熱主體30上設置有固定片31，可具有磁力來增加散熱主體30與燈源板16的接合緊密度，以進一步使燈源模組10的熱度能更有效的傳導到散熱主體30中。

固定片31可運用磁力吸附的方式來輔助燈源模組10的固定及定位，並透過與散熱主體30接觸的密合度來增加熱能的傳導性，當燈源模組10需要替換時，使用者僅需握持燈罩15使其脫開於散熱主體30之上，即可將燈源板16拆卸下來替換，反之要組裝時亦僅需將燈源板16貼附上連接模組20，即可利用燈罩15以微旋緊迫來與散熱主體30結合來固定燈源板16，除了前述的組裝方式外，本發明之LED燈具結構更可利用迫緊夾合、彈簧伸縮、彈性體連接、鎖螺固 定或是磁力吸附的方式來達成組裝。

若以高功率(瓦數)燈具來實施本發明案，可以有以下實施變化，請繼續參照第7圖，係本發明模組化LED燈具結構之實施例(1)圖；此一高瓦數LED燈具50，主要包含有燈源模組53、連接模組52及散熱主體51組成，高瓦數LED燈具50後端則連接有驅動單元60、連接件70及連接頭80；其特徵則在於整體上半面為散熱主體51，下半面為燈源模組53以形成發光面，後段驅動單元60及連接頭80可拆解替換，來達到使用及維修的便利性；除了前述實施態樣外，散熱主體51內設置亦可設置有至少一容置空間，讓驅動單元60可直接由散熱主體51上方或是側緣等各方位，來插接置入此容置空間中，並透過連接模組52來與燈源模組53電性連接，後段的連接頭80可由連接件70上自由拆解更換為各種不同的形態(如：螺旋式、接頭式或插入式等)，前述架構可參照第8、9、10圖，係本發明模組化LED燈具結構之實施例(2)、(3)、(4)圖。

而前述高瓦數LED燈具結構主體，而非僅具有散熱主體，更可設置至少一個以上的容置空間，來供驅動模組置放，做為當光源模組需提高光效應用，而增加一個或以上之光源模組來對應之驅動模組，另外應用於室外環境時將增加防水之設計，如：防水墊圈或防水矽膠等，以避免產品受到室外水氣侵入，其他高瓦數燈具產品亦可透過本設計之燈泡形式亦可如圖5之形式，並內可提供複數容置空間予驅動模組即相對應之光源模組。

而高瓦數LED燈具結構之散熱主體亦可設計置入一以導熱矽膠製成的吸盤體，並藉此吸盤體來與燈體接觸達到利用原有燈具散熱之效益，(此原有燈具可以是：路燈燈罩或是工礦燈燈箱)進而促進其散熱功效；雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，且本發 明之LED燈具架構各部件的連接型式在不違反同一發明精神下並不以實施例為限，只要在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧燈源模組

11‧‧‧護罩

13‧‧‧燈源底座

14‧‧‧連接環

30‧‧‧散熱主體

33‧‧‧殼體

40‧‧‧連接頭

Claims (16)

1. 一種模組化LED燈具結構，包括：一散熱主體，該散熱主體設置有一容置空間；一燈源模組，該燈源模組接合於該散熱主體之前端，該燈源模組設置有相對應的一接收部；及一連接模組，該連接模組恰可容置於該容置空間中，連接模組內設置有一驅動單元，該驅動單元用以將一市內電力轉換為一工作電源，該連接模組更包含有一第一連接部及一第二連接部，該第一連接部用以接收該市內電力，而第二連接部則與該接收部接合並形成電性連接，並於該驅動單元產生一故障狀態時，可將該連接模組由該散熱主體中獨立拆解替換。
2. 根據申請專利範圍第1項之模組化LED燈具結構，其中該第一連接部連接有一連接頭並形成電性連接，該連接頭接合於該散熱主體之後端，並用以連接一外部燈座，更於該驅動單元產生該故障狀態時，施外力使該第一連接部脫開該連接頭，將該驅動單元由該散熱主體之前端取出。
3. 根據申請專利範圍第1項之模組化LED燈具結構，其中該燈源模組更包括：一護罩；一光源板，該光源板上更設置有複數個LED發光模組，該光源板用以接收該工作電源以產生一光源；及一燈源底座，該燈源底座與該護罩相結合以將該LED發光模組包覆其中，該燈源底座用以承托該光源板，並將該光源板所產生一熱能導向該散熱主體；且該燈源底座底部設置有該接收部與該連接模組接合，該燈源底座同時設置有至少一個嵌合孔來與該連接模組接合。
4. 根據申請專利範圍第3項之模組化LED燈具結構，其中該光源板上更可設置有一折射層。
5. 根據申請專利範圍第3項之模組化LED燈具結構，其中該燈源底座上更可設置有一絕緣導熱層。
6. 根據申請專利範圍第1項之模組化LED燈具結構，其中該散熱主體更包括：一殼體，該殼體內具有該容置空間；至少一散熱鰭片，該散熱鰭片設置於該容置空間中並與該殼體合為一體並環繞該連接模組，該散熱鰭片用以輔助逸散該燈源模組及該驅動單元所產生之熱能；及一固定片，該固定片用以頂峙該散熱鰭片，並將該散熱鰭片固定於該容置空間之中。
7. 根據申請專利範圍第6項之模組化LED燈具結構，其中該殼體表緣更可設置有至少一導通槽與該散熱鰭片相對應，該導通槽用以使該散熱鰭片暴露在空氣中，以形成一自然對流(Free Convection)，來逸散熱能。
8. 根據申請專利範圍第6項之模組化LED燈具結構，其中該殼體更選用為一易於塑型的材質來製作。
9. 根據申請專利範圍第6項之模組化LED燈具結構，其中該殼體上更設置有一外螺紋來與一連接環連接，該連接環用以套合該燈源模組，並將該燈源模組旋轉迫緊於該散熱主體之上。
10. 根據申請專利範圍第6項之模組化LED燈具結構，其中該固定片上更具有一磁力與該燈源模組底部相吸附，該固定片更用以增加該燈源模組與該散熱主體接合之緊密度。
11. 根據申請專利範圍第1項之模組化LED燈具結構，其中該燈源模組與該散熱主體之固定型態更可為一夾合卡扣、一螺紋組裝、一嵌合、一彈簧伸縮件、一彈性體及一磁力吸附方式中任選組合。
12. 根據申請專利範圍第1項之模組化LED燈具結構，其中該燈源模組更包括：一燈罩，該燈罩與該散熱主體相接合；及一燈源板，該燈源板夾合於該燈罩及該散熱主體之中，該燈源板上更設置有複數個LED發光模組，該燈源板用以與該連接模組電性連接，該燈源板用以接收該工作電源以產生一光源。
13. 一種模組化LED燈具結構，該LED燈具更為一高瓦數LED燈具，包括：一散熱主體；一連接模組，該連接模組貼附於該散熱主體之上，連接模組連接有一驅動單元，該驅動單元用以將一市內電力轉換為一工作電源，該連接模組更包含有至少一接合件；及一燈源模組，該燈源模組接合於該散熱主體之前端，該燈源模組設置有一接收部與相對應的接合件電性連接，以接收該工作電源，並於該驅動單元產生一故障狀態時，可將該驅動模組由該連接模組上獨立拆解替換。
14. 根據申請專利範圍第13項之模組化LED燈具結構，其中該散熱主體設置有一容置空間，該驅動模組更由該散熱主體上方及側緣任選其一位置來置入該容置空間，並與該連接模組電性連接。
15. 根據申請專利範圍第13項之模組化LED燈具結構，其中該驅動模組更設置於該散熱主體後方，並與該連接模組電性連接。
16. 根據申請專利範圍第13項之模組化LED燈具結構，其中該連接模組更連接有一連接頭。