TWI384168B

TWI384168B - Screw-in LED patio lights

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Publication number: TWI384168B
Application number: TW98136100A
Authority: TW
Original assignee: Anteya Technology Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2013-02-01
Also published as: TW201115065A

Description

旋入式LED天井燈

本發明關於一種旋入式LED天井燈，尤指直徑大於18公分以上且可如燈泡一樣旋入於燈座上即可固定，並可用於大範圍照明環境的LED大型燈泡。

用於工業廠房、倉庫、車站大廳或是大範圍照明環境的照明燈具(一般稱天井燈)，通常為消耗功率大於400瓦左右的燈具，該燈具之種類一般以水銀燈(或部分鈉燈)為主。

概如第九圖所示，傳統水銀天井燈之基本構造為一內含電源線之燈座(80)、一固定於燈座(80)之反射燈罩(81)及一水銀燈泡(82)，該水銀燈泡(82)安裝時只要旋入燈座(80)內即可完成，安裝上非常方便。然而水銀燈本身存在不少缺陷，如水銀乃重金屬有毒物質，會對環境產生毒害及污染，且水銀燈光衰高使用壽命短需經常使用天車於高空維修，並且演色性差，會造成色彩失真。

請參考第十圖所示，為改善傳統水銀天井燈之缺點，有不少LED業者也發展了傳統LED天井燈(90)，但因為傳統LED天井燈使用複數顆LED(91)，該些LED需要散熱器輔助散熱，而一般散熱器以鋁擠出成型製作重量較重，傳統LED業者為了達到傳統水銀天井燈之亮度，必須把傳統LED天井燈做成很大，當然重量就很重，因此一般固定時，使用長螺絲穿過固定孔(92)固定於天花板上，如此傳統LED天井燈，雖然改善了傳統水銀天井燈之缺失，但卻造成另一個嚴重缺點，即需要重新安裝，且因為傳統LED天井燈很重，造成安裝不易或是安裝成本很貴。

因此本案發明所致力研究與改善之技術重點，在於如何針對大範圍照明需求提供一低污染、光衰小、使用壽命長且演色性好的的燈具，以取代傳統水銀天井燈；以及提供重量輕，且可沿用傳統水銀天井燈燈座之燈具，以解決傳統LED天井燈，重量重及安裝不便之困擾。

由上述說明可知，既有用於工業廠房或是大範圍照明環境的水銀燈不僅有污染環境的疑慮，且因光衰大而致使用壽命不高等缺點。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種旋入式LED天井燈，其為直徑大於18公分以上且採用重量輕之薄鋁片當成散熱鰭片，讓本發明可如燈泡一樣旋入於燈座上即可固定，並可用於大範圍照明環境的LED大型燈泡，以及具有低污染、光衰小而使用壽命長且演色性好等多項優點。

欲達成上述目的，本發明所使用之技術手段係令該旋入式LED天井燈包含：一燈泡接頭，係一直徑大於3.6公分的接頭，其具有一導電旋入部、及一導電底部絕緣設置於該導電旋入部底端；一連接座，該連接座具有一頂端及一底端，該燈泡接頭設於連接座底端；一散熱模組，係一直徑大於18公分的散熱器，設於該連接座頂端並包含一散熱基座及複數散熱鰭片，該些散熱鰭片係呈環狀排列地設於該散熱基座的側壁上；一LED模組，係包含一基板及複數高功率LED，該基板係設於該散熱模組上，該些高功率LED係設於該基板上，該基板設有至少二電極；一電源模組，該電源模組係設於該連接座與該散熱模組所構成的容置空間內，該電源模組具有至少二輸入電極與至少二輸出電極，該電源模組之二輸入電極係分別電性連接至燈泡接頭之導電旋入部及導電底部。該電源模組之二輸出電極係分別電性連接至該LED模組的基板之二電極。

本發明為更減輕LED天井燈之重量，將電源模組移到燈具外部，因此所使用之另一技術手段係令該旋入式LED天井燈包含：一燈泡接頭，係一直徑大於3.6公分的接頭，其具有一導電旋入部、及一導電底部絕緣設置於該導電旋入部底端；一連接座，該連接座具有一頂端及一底端，該燈泡接頭設於連接座底端；一散熱模組，係一直徑大於18公分的散熱器，設於該連接座頂端並包含一散熱基座及複數散熱鰭片，該些散熱鰭片係呈環狀排列地設於該散熱基座的側壁上；一LED模組，係包含一基板及複數高功率LED，該基板係設於該散熱模組上，該些高功率LED係設於該基板上，該基板設有至少二電極，且該兩電極係分別電性連接至燈泡接頭之導電旋入部及導電底部。

本發明之旋入式LED天井燈組成構造設計，不僅直徑大於18公分以上，且可如燈泡一樣旋入於燈座上即可固定，而能適用於大範圍照明環境，另一方面，本發明使用LED模組以及搭配質量輕薄之鋁片組成散熱模組，其中之LED模組使用高功率LED作為光源，故具備光衰低、使用壽命長且發光效率高等優點，且無汞污染問題產生。

關於本發明之具體實施例請參考第一圖及第二圖所示，本發明旋入式LED天井燈係包含一燈泡接頭(70)、一連接座(10)、一散熱模組(20)以及一LED模組(30)，或進一步包括一電源模組(40)。

前述燈泡接頭(70)係一直徑大於3.6公分的接頭，其具有一導電旋入部(71)、及一導電底部(72)絕緣設置於該導電旋入部(71)底端，該燈泡接頭直徑大於3.6公分，常用規格可選用E39或是E40，相對於一般家用燈泡直徑為2.7公分(稱呼E27燈頭)的目的在於增加該燈頭之吊重能力，一般直徑2.7公分之E27家用燈泡其吊重能力大約為2公斤，而直徑大於3.6公分之E39或是E40燈頭，其吊重能力實驗數據可達30公斤，然本發明實際重量大約3公斤，僅是直徑大於3.6公分燈泡燈頭吊重能力之十分之一，因此本旋入式LED天井燈為增加其吊重能力以及沿用傳統水銀天井燈之工業規範，設計了燈泡接頭直徑大於3.6公分。

前述連接座(10)，該連接座具有一頂端(11)及一底端，該燈泡接頭(70)設於連接座(10)底端。

前述散熱模組(20)係一直徑大於18公分的散熱器，該散熱模組(20)設於該連接座(10)頂端並包含一散熱基座(21)及複數散熱鰭片(22)，該些散熱鰭片(22)係呈環狀排列地設於該散熱基座(21)的側壁上。

進一步參考第三圖所示，於本實施例中，前述散熱基座(21)進一步具有複數嵌槽(210)，該些嵌槽(210)係縱向排列於該散熱基座(21)的側壁上，該些散熱鰭片(22)分別具有一連接側部(220)相對應於前述嵌槽(210)，並緊配卡設於前述嵌槽(210)內；另該些散熱鰭片(22)具有一頂部(221)，該頂部(221)係局部彎折而具有一平坦部(224)，該些散熱鰭片(22)之平坦部(224)係與散熱基座(21)的頂面形成一平面，共同承載該LED模組(30)，且該平坦部(224)進一步設有至少一固定孔(226)，於散熱基座(21)頂面也可設置至少一固定孔(211)，以供該LED模組(30)緊密固定於該散熱鰭片(22)之平坦部(224)以及散熱基座(21)頂面上；該些散熱鰭片(22)上亦可進一步設置複數通風孔(225)(如第三、四、五圖所示者)。

前述LED模組(30)係包含一基板(31)及複數高功率LED(32)，該基板(31)設有至少二電極，該些高功率LED(32)係設於該基板(31)上，並以該基板(31)組設於該散熱模組(20)上，於本實施例中，該LED模組(30)係以基板(31)為該些散熱鰭片(22)之平坦部(224)及散熱基座(21)頂面之平面共同承載，該基板(31)例如可藉螺絲穿過基板(31)再螺設於平坦部(224)上的固定孔(226)中而達到緊密固定，其用意在於複數高功率LED(32)產生之熱傳至LED基板(31)後，可藉由兩條路徑散熱，一路徑為藉由散熱基座(21)傳熱至散熱鰭片(22)之連接側部(220)，再延伸至散熱鰭片(22)之本體上。另一路徑為藉由散熱鰭片(22)之平坦部(224)，再延伸至散熱鰭片(22)之本體上。又因為LED模組(30)之基板(31)面積很大，若是組裝不平整，造成空氣間隙，會導致散熱不良，因此於散熱鰭片(22)之平坦部(224)上再增設了固定孔(226)，以便例如讓螺絲緊配固定LED基板(31)與散熱鰭片(22)，以降低空氣間隙，提高散熱效果。

如第五圖所示，該基板(31)之該二電極各以一導線(100)分別電性連接至燈泡接頭(70)之導電旋入部(71)及導電底部(72)。

配合參看第四圖所示，前述電源模組(40)係設於該連接座(10)與該散熱模組(20)所構成的容置空間內，該電源模組(40)具有至少二輸入電極(401)與至少二輸出電極(402)，該電源模組(40)之二輸入電極(401)係分別電性連接至燈泡接頭(70)之導電旋入部(71)及導電底部(72)，該電源模組(40)之二輸出電極(402)係分別電性連接至該LED模組(30)的基板(31)之二電極，於本實施例中，該電源模組(40)可藉由一定位架(41)組設固定於前述容置空間內。

如第一、二圖所示，該旋入式LED天井燈也可再包含一固定框(52)，該固定框(52)係呈環狀而框設於該些散熱鰭片(22)的頂部外圍。

如第一、二圖所示，本發明之旋入式LED天井燈尚可進一步包含一反射環(50)，該反射環(50)係設於該些散熱鰭片(22)之平坦部(224)所構成的平面上而圍繞前述LED模組(30)，且該反射環(50)靠近LED模組(30)之內側，並具有一反射面，用以反射該些高功率LED(32)發射的光；此外，該旋入式LED天井燈也可進一步包含一透光體(51)，該透光體(51)可選自平面透鏡、凸透鏡、凹透鏡、霧面鏡、複數凸透鏡、複數凹透鏡中的至少一種，且該透光體(51)係設於該LED模組(30)前端，使高功率LED所發射的光可通過該透光體(51)射出。

進一步參考第六圖、第七圖及第八圖所示，本發明係透過連接座(10)底端的燈泡接頭(70)組接於一外部的燈座(60)上，由於本發明通常以其投光面朝下，是以，本發明之旋入式LED天井燈上進一步設有一懸吊部(223)(13)，用以提供一安全吊繩(61)連接於該懸吊部(223)(13)與燈座(60)之間。如第六、七圖所示，本發明是於各散熱鰭片(22)之弧形側部(222)上設有一懸吊部(223)，可令設於燈座(60)上的安全吊繩(61)一端進一步穿設於散熱鰭片(22)之弧形側部(222)的懸吊部(223)處，如上所述，直徑大於3.6公分之燈泡接頭，其吊重能力實驗數據可達30公斤，然本發明實際重量僅十分之一約為3公斤，理論上是可以不需要安全吊繩(61)，然而為避免被強烈地震摔落，或接頭鏽爛掉落，造成公共安全事件，仍設計安全吊繩(61)結合本發明一同使用。

進一步參考第八圖所示，除了前述令散熱鰭片(22)的弧形側部(222)上穿設有懸吊部(223)的方式之外，亦可利用設於連接座(10)外圍側壁上所設置的懸吊部(13)來配合安全吊繩(61)連接，同樣可達到如第六圖及第七圖的目的。同理亦可將懸吊部設置於固定框(52)上(圖中未示)。

本發明旋入式LED天井燈中，其散熱方式，進一步可使該複數散熱鰭片(22)以緊配卡設的方式裝設於散熱基座(21)上，再由散熱基座(21)以及複數散熱鰭片(22)與LED模組(30)直接接觸導熱，以散熱基座(21)與散熱鰭片(22)皆由相同金屬材質製成而言，其間的熱傳導係數皆相同，會有較優異之散熱特性。是故，本發明以緊配卡設的方式將該複數散熱鰭片(22)裝設於散熱基座(21)上，再搭配LED模組(30)發光產生的熱可以較短熱傳導路路直接傳導至散熱基座(21)及其周邊的複數散熱鰭片(22)上，藉由縮短熱傳路徑，提高其散熱效能，是故，本發明可對LED模(30)組提供較佳的散熱效果。

本發明之LED模組(30)中使用複數個高功率LED(32)作為發光源，故可如一般高掛於工業廠房的天井燈提供寬廣而明亮的照明範圍。再者，由於高功率LED發展至今的元件特性已具備光衰低、使用壽命長且發光效率高且演色性好等優點，是以，本發明旋入式LED天井燈即使使用超過一年，仍可維持原先亮度的90%以上，以消耗電能設定在100瓦時，本發明旋入式LED天井燈將可相對取代消耗功率400瓦的水銀燈，且無汞污染問題產生。

綜上所述，本發明已具備顯著功效增進，並符合專利要件，爰依法提起申請。本發明雖已於前述實施例中所揭露，但並不僅限於前述實施例中所提及之內容，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

(10)．．．連接座

(100)．．．導線

(11)．．．頂端

(13)．．．懸吊部

(20)．．．散熱模組

(21)．．．散熱基座

(210)．．．嵌槽

(211)．．．固定孔

(22)．．．散熱鰭片

(220)．．．連接側部

(221)．．．頂部

(222)．．．弧形側部

(223)．．．懸吊部

(224)．．．平坦部

(225)．．．通風孔

(226)．．．固定孔

(30)．．．LED模組

(31)．．．基板

(32)．．．高功率LED

(40)．．．電源模組

(401)．．．輸入電極

(402)．．．輸出電極

(41)．．．定位架

(50)．．．反射環

(51)．．．透光體

(52)．．．固定框

(60)．．．燈座

(61)．．．安全吊繩

(70)．．．燈泡接頭

(71)．．．導電旋入部

(72)．．．導電底部

(80)．．．燈座

(81)．．．反射燈罩

(82)．．．水銀燈泡

(90)．．．傳統LED天井燈

(91)．．．LED模組

(92)．．．固定孔

第一圖：係本發明一較佳實施例之外觀立體圖。

第二圖：係本發明一較佳實施例之立體分解圖。

第三圖：係本發明之散熱基座與散熱鰭片組接的立體圖。

第四圖：係本發明一較佳實施例之側剖圖。

第五圖：係本發明另一較佳實施例之側剖圖。

第六圖：係本發明一較佳實施例與一外部燈座連接之側視圖。

第七圖：係本發明一較佳實施例與一外部燈座連接之側視放大圖。

第八圖：係本發明另一較佳實施例與一外部燈座連接之側視圖。

第九圖：傳統水銀天井燈。

第十圖：傳統LED天井燈。