TW201636548A - 低外型發光二極體燈泡 - Google Patents

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楊博誠
林明德
林明耀
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優利德電球股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種具高散熱效率之低外型發光二極體燈泡。低外型發光二極體燈泡中的每一個導線架單元，其底部具有一片可彎折的向下逐漸變窄的金屬片，將向下逐漸變窄的金屬片向內彎折，得到底杯狀導線架，適合安置於杯狀燈泡外殼內。又一實施例，係將散熱片，透過絕緣材料黏著至導線架背面，熱能與電能的傳遞分開獨立傳導，不會互相干擾；發光二極體燈泡內部產生的熱能，經由內循環，上方透過燈殼傳導散逸至外界，下方經由燈頭金屬傳遞出去。

Description

低外型發光二極體燈泡
本發明係有關於一種發光二極體燈泡，特別是一種低外型發光二極體燈泡。
圖1A~1B為先前技術
圖1A為先前技術導線架
參照圖1A，US 8,791,484揭露一種具有導線架之發光二極體燈泡，其導線架包括：一上金屬片22、一上金屬墊22P、一金屬導線21以及一分支導線23；其中，分支導線23，設置方向係平行於金屬導線21。一金屬連接單元27，係電性耦合於金屬導線21與分支導線23。一發光二極體26，跨接於上金屬墊22P與金屬導線21之間的間隔G。
由於金屬導線21為一縱向細長之矩形結構，導致發光二極體以下區域，佔據較大向下延伸的空間，而構成一個高度較長的發光二極體燈泡。一些空間較小，需要較短的燈泡時，此一先前技藝便無法使用了。
圖1B為利用圖1A傳統導線架製作之發光二極體燈泡示意圖
圖1B為利用圖1A傳統導線架製作之發光二極體燈泡示意圖。由於金屬導線21為一縱向矩形結構，因此需要較長的外殼頸部914，連接 於金屬導線21底部與燈頭旋轉頭66之間，因此，利用先前技術製作得到的發光二極體燈泡，其高度會明顯地高於傳統燈泡。此一先前技藝不適用於某些特定應用領域，需要高散熱特性、低外型的發光二極體燈泡。
由上述可知，利用先前技術製作的發光二極體燈泡，不僅體積大且重量高，體積與重量的問題成為其主要缺點，無法滿足某些特定領域的應用。因此，具散熱特性佳且高度降低的低外型發光二極體燈泡，係為目前市場上迫切需要的產品。
本發明揭露一種散熱效果優異、低外型發光二極體燈泡。
21‧‧‧金屬導線
22‧‧‧上金屬片
22P‧‧‧上金屬墊
23‧‧‧分支導線
26‧‧‧發光二極體
27‧‧‧金屬連接單元
30‧‧‧導線架單元
30U‧‧‧發光單元
31B‧‧‧向下逐漸變窄的金屬片
31C‧‧‧圓形區域
31E‧‧‧金屬延伸單元
31M‧‧‧左中金屬片
31T‧‧‧左上金屬片
32B‧‧‧右下金屬片
32T‧‧‧右上金屬片
35B‧‧‧底杯保護殼
35E‧‧‧底部延伸單元
35M‧‧‧環形鏡片
35T‧‧‧上蓋
36‧‧‧發光二極體
38‧‧‧金屬中介單元
38B‧‧‧環形金屬單元
38T‧‧‧多邊形金屬單元
39‧‧‧絕緣材料層
47‧‧‧金屬子單元
48‧‧‧第一金屬散熱片
49‧‧‧絕緣黏著材料層
57‧‧‧金屬子單元
58‧‧‧第二金屬散熱片
59‧‧‧絕緣黏著材料層
66‧‧‧燈頭
66T‧‧‧上金屬環
300‧‧‧導線架底杯
392‧‧‧絕緣材料層
461‧‧‧發光二極體
462‧‧‧發光二極體
463‧‧‧發光二極體
471‧‧‧金屬子單元
472‧‧‧金屬子單元
473‧‧‧金屬子單元
477‧‧‧間隔
561‧‧‧發光二極體
562‧‧‧發光二極體
563‧‧‧發光二極體
571‧‧‧金屬子單元
572‧‧‧金屬子單元
573‧‧‧金屬子單元
611‧‧‧桶形保護外殼
612‧‧‧橢圓形保護外殼
914‧‧‧散熱片
48+58‧‧‧整合式散熱片
d‧‧‧高度差
G‧‧‧間隔
圖1A~1B為先前技術
圖2A~2B為本發明的導線架
圖3A~3B為本發明的發光單元
圖4A~4B為本發明之低外型發光二極體燈泡結構示意圖
圖5A~5B為本發明之低外型發光二極體燈泡的導線架不同視角結構示意圖
圖6A~6B為本發明之低外型發光二極體燈泡第一修飾實施例
圖7A~7B為本發明之低外型發光二極體燈泡的金屬中介散熱單元結構示意圖
圖8為本發明之低外型發光二極體燈泡第二修飾實施例
圖9為本發明之低外型發光二極體燈泡的底杯結構示意圖
圖10~12為本發明之低外型發光二極體燈泡的發光單元修飾實施例
圖13A~13B為本發明之低外型發光二極體燈泡內部的熱散逸路徑示意圖
圖2A~2B為本發明之低外型發光二極體燈泡的導線架結構示意圖
參照圖2A，一導線架，係為一種適合設置於低外型發光二極體燈泡之導線架。導線架，包括：多個導線架單元30；其中，每一個導線架單元30，更包括：一左上金屬片31T、一左中金屬片31M、一右上金屬片32T、一右下金屬片32B，以及一向下逐漸變窄的金屬片31B。左中金屬片31M，係連接於左上金屬片31T之下端；右上金屬片32T，係電性獨立於左上金屬片31T；右下金屬片32B，係連接於右上金屬片32T之下端；向下逐漸變窄的金屬片31B，設置於導線架單元30之下方，連接於左中金屬片31M之下端，向下逐漸變窄的金屬片31B與右下金屬片32B之間電性絕緣。向下逐漸變窄的金屬片31B，下端可向內彎折，整體形成導線架底杯，適合設置於低外型發光二極體燈泡之外殼內。導線架單元30的右下金屬片32B，係連接至其右側另一個導線架單元30的左中金屬片31M。
參照圖2B，導線架的下方部份，可向內彎折，於底部處，整體形成一個導線架底杯300。一高度差d，係為圖2A與圖2B之底部高度差異，亦即，將導線架的下方部份向內彎折並形成導線架底杯300後，導線架單 元30所減少的高度。本發明係開發完成一具有導線架底杯300之低外型發光二極體燈泡，如圖2B所示。
圖3A~3B為本發明之低外型發光二極體燈泡的發光單元結構示意圖
參照圖3A，一發光二極體36，跨坐於左上金屬片31T與右上金屬片32T之間的間隔，構成一發光單元30U。
圖3B為本發明之低外型發光二極體燈泡的導線架底杯。
參照圖3B，一低外型發光單元，將導線架(如圖3A所示)的向下逐漸變窄的金屬片31B向內彎曲得到導線架底杯300，整體構成低外型發光二極體燈泡杯狀導線架。本發明的導線架底杯300，適合設置於低外型發光二極體燈泡之外殼內。又，本發明的發光二極體36結合左上金屬片31T與右上金屬片32T，可以前後彎折，因此，可於產品組裝前，調整發光二極體36之光線照射方向。
圖4A~4B為本發明之低外型發光二極體燈泡結構示意圖
圖4A，係為一具有導線架底杯300之低外型發光二極體燈泡。一保護外殼35，包括：一上蓋35T、一環形鏡片35M，以及一底杯保護殼35B。上蓋35T，係設置於發光單元30U上方；環形鏡片35M，係設置於上蓋35T底部；底杯保護殼35B，係設置於環形鏡片35M底部。導線架底杯300，適合安置於底杯保護殼35B之內側。
參照圖4A，向下逐漸變窄的金屬片31B，係安置於底杯保護殼35B之內側表面沿著保護殼外型安置，因此，可以降低燈泡高度。發光單元30U所產生的熱能，可透過向下逐漸變窄的金屬片31B傳導至底杯保護 殼35B，從底杯保護殼35B向外界傳導散逸，達到散熱的效果。上蓋35T、環形鏡片35M以及底杯保護殼35B，構成一燈泡保護外殼，避免發光二極體燈泡內部受到外界環境中灰塵與水氣的污染。一燈頭66，上方具有一上金屬環66T，係連接於底杯保護殼35B之下端。上金屬環66T，係連接於底杯保護殼35B與燈頭66之間，提供更佳的連接效果。
參照圖4B，環形鏡片35M，係光學對準於發光二極體36，因此，發光二極體36具有寬廣的扇形照射角度，可照射至不同角度的大範圍區域。
參照圖4B，環形鏡片35M，係設置於保護外殼35之腰部；多個發光二極體36，面向環形鏡片35M。環形鏡片35M，可改變發光二極體36發出光線之方向。發光二極體36發出之光線，穿越環形透鏡35M後，向外扇形照射出至外界環境。
圖5A~5B為本發明之低外型發光二極體燈泡的導線架不同視角結構示意圖
圖5A為本發明之低外型發光二極體燈泡的導線架側視圖。將向下逐漸變窄的金屬片31B底部向內彎折，整體形成導線架底杯300，構成低外型發光二極體之低外型導線架。
圖5B為圖5A之仰視圖。
參照圖5B，一環形區域31C，設置於導線架底杯300的中心下端。
圖6A~6B為本發明之低外型發光二極體燈泡第一修飾實施例
參照圖6A，一金屬延伸單元31E，係由向下逐漸變窄的金屬片 31B之底部向下延伸而成，貼附於上金屬環66T之內側表面，因此，一部分發光單元30U所產生的熱能，可透過向下逐漸變窄的金屬片31B傳導至燈頭66，從燈頭66散逸。一絕緣材料層39，係設置於金屬延伸單元31E與上金屬環66T之間，使金屬延伸單元31E與上金屬環66T之間電性隔絕；金屬延伸單元31E、絕緣材料層39以及上金屬環66T，三者的相對位置類似三明治結構。
參照圖6B，一金屬延伸單元31E，係自向下逐漸變窄的金屬片31B之底部向下延伸而成，連接於上金屬環66T之內側表面，因此，一部分發光單元30U所產生的熱能，可透過向下逐漸變窄的金屬片31B傳導至燈頭66，從燈頭66散逸。
圖7A~7B為本發明之低外型發光二極體燈泡的金屬中介散熱單元結構示意圖
參照圖7A，一金屬中介單元38，可傳遞導線架底杯300與燈頭66之間的熱能，因此，一部分發光單元30U所產生的熱能，可透過金屬中介單元38傳導至燈頭66，從燈頭66散逸，使發光二極體燈泡具有更佳的散熱效果。
參照圖7B，一金屬中介單元38，其頂部具有一多邊形金屬單元38T；其中，多邊形金屬單元38T的每一個平面，皆適合於導線架底杯300中的向下逐漸變窄的金屬片31B下端貼附。
參照圖7C，一金屬中介單元38，其底部具有一環形金屬單元38B。
圖8為本發明之低外型發光二極體燈泡第二修飾實施例
參照圖8，金屬中介單元38，係插入設置於導線架中心；其中，多邊形金屬單元38T，係接觸於向下逐漸變窄的金屬片31B之內側表面；環形金屬單元38B之底部，適合插入設置於上金屬環66T之中間空間。一絕緣材料層392，係設置於環形金屬單元38B與上金屬環66T之間，使環形金屬單元38B與上金屬環66T之間電性隔絕。
圖9為本發明之低外型發光二極體燈泡的燈殼結構示意圖
參照圖9，一具底部延伸單元35E之底杯保護殼35B，係自底杯保護殼之底部向下延伸而成。底部延伸單元35E，可作為絕緣材料層使用，等同絕緣材料層39、392的絕緣功能。
圖10~12為本發明之低外型發光二極體燈泡的發光單元修飾實施例
參照圖10，增加「金屬散熱片」於發光單元背面，使得熱能與電能分別透過不同路徑傳遞。一發光二極體燈泡，包括：一第一發光單元以及一第二發光單元；其中，第一發光單元與第二發光單元，交替設置。第一發光單元，包括：發光二極體461、462，以及463；其中，發光二極體461、462以及463，分別透過金屬子單元47、471、472以及473，以串連電路電性耦合。第二發光單元，包括：發光二極體561、562以及563，分別透過金屬子單元57、571、572以及573，以串連電路電性耦合。一間隔477，係設置於第一發光單元與第二發光單元之間。
圖11A，係為第一發光單元之側視圖。一第一金屬散熱片48，係連接於第一發光單元之背面。一絕緣黏著材料層49，設置於第一金屬散熱片48與金屬子單元47、471、472、473之間。透過此結構設計，熱能與 電能的傳遞可以分開獨立，不會互相干擾。
圖11B，係為第二發光單元之側視圖。一第二金屬散熱片58，係連接於第二發光單元之背面表面。一絕緣黏著材料層59，係設置於第二金屬散熱片58與金屬子單元57、571、572、573之間。透過此結構設計，熱能與電能的傳遞可以分開獨立，不會互相干擾。
圖12，係為第一金屬散熱片48與第二金屬散熱片58之不同視角示意圖。多個第一金屬散熱片48與第二金屬散熱片58，每一片金屬散熱片48、58都有一個對應的發光單元。多片金屬散熱片48、58，係可組合成為一個單一的整合式散熱片48+58。一絕緣黏著材料層，設置於整合式散熱片48+58之外側表面。相較於多片金屬散熱片的結構設計，將一個單一的整合式散熱片48+58插入設置於多個發光單元內側，使得產品的組裝作業比較簡單。
圖13A~13B為本發明之低外型發光二極體燈泡內部的熱散逸路徑示意圖
參照圖13A，一桶形保護外殼611，設置於燈泡上方。參照圖13B，一橢圓形保護外殼612，設置於燈泡上方。發光單元所產生的熱能，藉由整合式散熱片48+58傳導散逸，其熱能散逸路徑如圖13A、13B中的箭號方向所示。透過整合式散熱片48+58傳導，將發光單元所產生的熱能，形成燈泡內循環，再經由外殼熱傳導散逸至外界環境；溫度較低的冷空氣，從發光單元之間的下端間隔477進入至今數底杯內部，接觸吸收散熱片的熱能，溫度較高的暖空氣再經由上方接觸外殼，以熱傳導散逸至外界，增加燈泡的散熱效率。
以上藉由參照特定實施例描述本發明，但對本發明所屬領域之具有通常知識者而言，在不悖離下述申請專利範圍所界定的本發明之精神及範圍的情況下，可輕易進行各種變更及替代，仍應屬於本技藝權利人之權利範圍。
30U‧‧‧發光單元
35B‧‧‧底杯保護殼
35M‧‧‧環形鏡片
35T‧‧‧上蓋
36‧‧‧發光二極體
66‧‧‧燈頭
66T‧‧‧上金屬環

Claims (21)

  1. 一種低外型發光二極體燈泡，包括：一導線架，包括：多個導線架單元；其中，每一個導線架單元，包含：向下逐漸變窄的金屬片，設置於對應的導線架單元的底部；每一片向下逐漸變窄的金屬片，適合向內彎折，整體形成導線架底杯，安置於杯狀燈泡外殼內的底部，構成低外型發光二極體燈泡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：多片散熱片；每一片散熱片，安置於其對應的導線架單元背面；以及絕緣黏著材料，設置於散熱片與導線架單元之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之低外型發光二極體燈泡，其中一整合式散熱片，係由所述之多片散熱片組合而成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之低外型發光二極體燈泡，其中所述之每一導線架單元，更包括：一左上金屬片；一左中金屬片，連接於左上金屬片之下端；一右上金屬片，獨立於左上金屬片；一右下金屬片，連接於右上金屬片之下端；一向下逐漸變窄的金屬片，連接於左中金屬片之下端，並電性絕緣於右下金屬片；以及一導線架底杯，係由向下逐漸變窄的金屬片向內側彎曲形成， 適合放置於杯狀燈泡外殼內的底部。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：多片散熱片；其中的每一片散熱片，安置於對應的導線架單元背面；絕緣黏著材料層，設置於散熱片與對應的導線架單元之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之低外型發光二極體燈泡，其中一整合式散熱片，係由所述之多片散熱片組合而成。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之低外型發光二極體燈泡，其中右下金屬片，係連結至其右側另一個導線架單元的左中金屬片。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：發光二極體，跨接於所述之左上金屬單元與右上金屬單元之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之低外型發光二極體燈泡，其中所述之發光二極體結合左上金屬片以及右上金屬片，可以前後彎折，用以調整光線照射方向。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：上蓋，係設置於導線架上方；環形鏡片，係設置於上蓋之底部，光學對準於發光二極體；底杯保護殼，係設置於環形鏡片之底部；以及所述之導線架底杯，適合設置於底杯保護殼內部。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：金屬延伸單元，自向下逐漸變窄的金屬片的底部向下延伸而成。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：燈頭； 上金屬環，設置於燈頭之頂部；所述之金屬延伸單元，適合插入安置於上金屬環之內側；以及絕緣材料層，設置於所述之金屬延伸單元與所述之上金屬環之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：金屬中介單元，包括：一多邊形金屬單元以及一環形金屬單元；所述之多邊形金屬單元，適合安置於向下逐漸變窄的金屬片之內側表面；以及環形金屬單元，設置於多邊形金屬單元之底部；環形金屬單元的底部適合插設置於所述之燈頭的中間空間。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之低外型發光二極體燈泡，其中所述之底杯保護殼，更包括：底部延伸單元，自底杯保護殼之底部向下延伸而成。
  15. 如申請專利範圍第4項所述之低外型發光二極體燈泡，其中左上金屬單元，更包括：多個金屬子單元，由上而下依序間隔排列，金屬子單元與金屬子單元之間，具有一間隔；多顆發光二極體，至少一顆發光二極體，跨接於對應的一個間隔，構成多顆發光二極體電性串聯。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：金屬延伸單元，由向下逐漸變窄的金屬片之底部向下延伸而成。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：燈頭；上金屬環，設置於燈頭之頂部； 所述之金屬延伸單元，適合插入安置於上金屬環之內側；以及絕緣材料層，設置於所述之金屬延伸單元與所述之上金屬環之間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之低外型發光二極體燈泡，更包括：金屬中介單元，包括：一多邊形金屬單元以及一環形金屬單元；所述之多邊形金屬單元，適合安置於向下逐漸變窄的金屬片之內側表面；以及環形金屬單元，設置於多邊形金屬單元之底部；環形金屬單元的底部適合插設於所述之燈頭的中間空間。
  19. 一種低外型發光二極體燈泡，包括：保護外殼；環形鏡片，設置於保護外殼之腰部；以及多個發光二極體，面向環形鏡片。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之低外型發光二極體燈泡，其中環形鏡片，可改變發光二極體發出光線之方向。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之低外型發光二極體燈泡，其中發光二極體發出之光線，穿越環形透鏡後，向外以扇形區域照射出至周圍環境。
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