TWI385348B - 發光二極體燈具及其散熱防水罩 - Google Patents

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Description

發光二極體燈具及其散熱防水罩
本發明係關於一種發光二極體(LED)燈具，特別是具散熱及防水功能之LED燈具及其散熱防水罩。
經過近幾十年的努力，發光二極體(LED)光源已被證實具有體積小、發熱量低、耗電量小、壽命長、耐震等優點，而被廣泛使用在日常生活上各種顯示應用方面。鑒於近來油價高漲，LED因相較傳統燈具有相當良好的節能效果，使LED路燈在未來將取代傳統燈具而成為照明之主流。
發光二極體燈與傳統的白熾燈在相同的照度下比較，LED燈約可節省40%以上之電能效益，也因為如此，各國的節能措施當中包含了將LED導入各項照明領域。
惟因為照明用之高功率LED燈具會伴隨散發高熱，若熱無法迅速逸散，不僅將造成LED發光效率下降，且將影響LED之使用壽命。
目前LED的照明應用中，常見的問題包含：(1)燈具無法提供熱空氣由下而上穿透燈具內部的散熱途徑；(2)燈具之防水蓋罩住整個燈具，熱對流只能透過側邊進行冷空氣交換，對於熱對流的垂直交換特性極為不利；(3)因散熱效果不佳，使燈具中心積熱效應較邊緣嚴重；(4)燈具並無提供排水導流的功能；(5)雖然增大燈具側邊散熱開洞可提升散熱能力，但會降低防雨防水能力；(6)防水機制必須與熱製程結合，造成高成本且缺乏應用彈性；(7) 燈具中散熱之水平鰭片熱對流效率較差；以及(8)被防水腔體封閉的散熱鰭片無法與外界冷空氣對流等問題。
顯然要如何兼顧LED燈具之散熱及防水功能，實為當前LED應用必須加以克服之問題，而具有一定的技術障礙亟需突破。
本發明提供一LED燈具及其散熱防水罩，其具有極佳的防雨防水與熱對流機制，可同時達到散熱及防水的功能要求。
本發明之LED燈具包含一照明結構及一散熱防水罩。該照明結構包含LED模組，其中該散熱防水罩覆蓋該LED模組。該散熱防水罩包含複數個第一排水件，且相鄰之該第一排水件之間形成空隙，以利用空氣對流增進LED模組之散熱效率。相鄰之該第一排水件有重疊部分，以防止例如雨水之滲入。
一實施例中，各第一排水件係由一排水面及連接於該排水面一側之一溝槽形成，該排水面朝溝槽方向呈傾斜，用以將該排水面上之水引導至該溝槽中。
一實施例中，該散熱防水罩可另包含一第二排水件，該第二排水件係搭配第一排水件覆蓋該LED模組。該第二排水件係設置中央，該第一排水件設置於該第二排水件之兩側，且呈對稱排列。兩側之第一排水件之排水面朝向該第二排水件方向傾斜。
申言之，本發明之LED燈具及其散熱防水罩不僅提供空氣 熱對流之通道，而可有效增進LED模組之散熱效率，且提供阻絕主要水流量的機制，只需要針對敏感的機電本體，做進一步的氣密防潮處理即可達到戶外耐候防雨目的。
以下將搭配圖式詳細說明本發明之LED燈具及其散熱防水罩。
圖1A及圖1B顯示一照明結構11，圖1B係圖1A上下翻轉後之俯視圖。複數個呈長條狀之LED模組14(本實施例為5條)係設置於殼體13上方(以圖1A觀之)，各LED模組14搭載複數個LED元件15，以發出照明光。LED模組14相對於設置LED元件15之另一側設置有複數個鰭片12。鰭片12係包含於殼體13內，作為LED元件散熱之用。本實施例中，鰭片12係呈片狀，且沿LED模組14之縱向依序排列且各鰭片12係呈橫向設置。該殼體13之另一側設有連接座16，作為連接支撐具和電源(圖未示)之用。
就一般之戶外燈具設置，其照射光係朝下，因此傳統上在殼體13上會罩上一遮罩以防雨水。惟，因遮罩蓋上後可能將鰭片12密封於殼體13內，或雖非完全密封，但仍造成散熱不佳的情況，而損及LED元件15之發光效率，並減少其使用壽命。
有鑑於此，本發明係於照明結構11上方提供一散熱防水罩，以提供良好的熱對流以增加散熱效果，同時兼具防水、排水功能，而可應用於戶外照明。
圖2A顯示本發明一實施例之LED燈具10，其中除了包含圖1顯示之照明結構11外，另於照明結構11上方設有散熱防水罩20。
圖2B係該散熱防水罩20之俯視圖，圖2C則顯示其相應於下方鰭片12之側視結構。根據一實施例，散熱防水罩20包含複數個第一排水件21，其係對稱設置於兩邊以對應覆蓋各行之LED模組14之鰭片12。第一排水件21包含一排水面30及一溝槽32。該排水面30可引導水(例如雨水)流入該溝槽32。第一排水件21之排水面30之設置必須略延伸至其相鄰之第一排水件21之溝槽32上方，即兩者於垂直方向有重疊部分，以避免雨水滲入。散熱防水罩20可另包含一第二排水件22，其設置於中央之LED模組14之鰭片12之上，其不具溝槽，而兩側略彎折延伸向下，可引導雨水流入相鄰兩側之第一排水件21之溝槽32中。
根據本實施例，相鄰兩LED模組14間係形成第二空隙17；第一排水件21之排水面30與相鄰第一排水件21之溝槽32間形成第一空隙18；第二排水件22兩側與相鄰第一排水件21之溝槽32間形成第三空隙19。換言之，本發明可使相鄰之兩第一排水件21或第一排水件21和第二排水件22間形成第一空隙18和第三空隙19，而形成非密封之開放狀態，因此，第二空隙17、第一空隙18和第三空隙19形成空氣對流之通道，即提供熱空氣由下而上穿透燈具內部的散熱途徑，而可增加鰭片12之散熱效果。
圖2D顯示本發明另一實施例之LED燈具之側面示意圖，其中該第一排水件21均朝同一方向設置。如此將排水件採 單一設計，可簡化備料問題。實際應用上，按本發明之技術揭露，凡可提供防水及對流功能之各式不同排水件(包含二種以上)之組合，亦為本發明之範圍所涵蓋。
圖3顯示第一排水件21之細部結構，圖4係圖3沿1-1剖面線之剖面圖。第一排水件21包含排水面30及溝槽32。該排水面30之一側延伸彎折向下而連接該溝槽32，詳言之，排水面30一側彎折向下之延伸部分34即形成溝槽32之一側面。圖4顯示該溝槽32沿其縱向之兩側形成斜面35，且各斜面35延伸出溝槽32外形成接板36，用以固定於殼體13外框。斜面35與溝槽底面33之角度約介於95-160度之間，用以收集及排除雨水。
參照圖5，其係本發明應用於路燈之一實施例，LED燈具10係裝設於一燈桿40彎折延伸之前端，如此一來，整體LED燈具10將呈傾斜，因此溝槽32沿其縱向亦呈傾斜，使得聚集於溝槽32內之雨水可沿斜面35順利排出。
除應用於路燈外，本發明亦可應用於居家屋簷下或公車站牌照明等，總而言之，只要LED燈具10裝設後呈前傾或後傾，即可順利排水，且兼具良好之散熱功效。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧LED燈具
11‧‧‧照明結構
12‧‧‧鰭片
13‧‧‧殼體
14‧‧‧LED模組
15‧‧‧LED元件
16‧‧‧連接座
17‧‧‧第二空隙
18‧‧‧第一空隙
19‧‧‧第三空隙
20‧‧‧散熱防水罩
21‧‧‧第一排水件
22‧‧‧第二排水件
30‧‧‧防水面
32‧‧‧溝槽
33‧‧‧底面
34‧‧‧延伸部分
35‧‧‧斜面
36‧‧‧接板
40‧‧‧燈桿
圖1A及1B顯示本發明一實施例之LED燈具之照明結構示意圖；圖2A、2B及2C顯示本發明一實施例之LED燈具示意圖；圖2D係本發明另一實施例之LED燈具之側面示意圖；圖3係本發明另一實施例之LED燈具之排水件立體示意圖。
圖4係圖3中1-1剖面線之剖視圖。
圖5顯示本發明之LED燈具之應用示意圖。
10‧‧‧LED燈具
11‧‧‧照明結構
12‧‧‧鰭片
13‧‧‧殼體
16‧‧‧連接座
20‧‧‧散熱防水罩

Claims (24)

  1. 一種發光二極體(LED)燈具，包含：一照明結構，包含LED模組：一散熱防水罩，包含複數個第一排水件，其中該散熱防水罩覆蓋該LED模組，相鄰之該第一排水件之間形成第一空隙，且於垂直方向有重疊部分。
  2. 根據請求項1之LED燈具，其中各第一排水件係由一排水面及連接於該排水面一側之一溝槽形成。
  3. 根據請求項2之LED燈具，其中該排水面朝溝槽方向呈傾斜，用以將該排水面上之水引導至該溝槽中。
  4. 根據請求項2之LED燈具，其中該溝槽沿縱向兩端設有斜面。
  5. 根據請求項4之LED燈具，其中該斜面與溝槽底面之角度介於95至160度之間。
  6. 根據請求項2之LED燈具，其中該溝槽沿縱向呈傾斜。
  7. 根據請求項1之LED燈具，其中該LED模組有複數個，且相鄰LED模組間有第二空隙，且該第二空隙與第一空隙形成空氣對流通道。
  8. 根據請求項1之LED燈具，其中該LED模組設有複數個鰭片，以對於LED模組進行散熱。
  9. 根據請求項8之LED燈具，其中各該第一排水件覆蓋一該LED模組之該複數個鰭片。
  10. 根據請求項1之LED燈具，其中該散熱防水罩另包含一第二排水件，該第二排水件係搭配第一排水件覆蓋該LED模組。
  11. 根據請求項10之LED燈具，其中該第二排水件係設置中央，該第一排水件設置於該第二排水件之兩側，且呈對稱排列。
  12. 根據請求項11之LED燈具，其中兩側之第一排水件之排水面朝向該第二排水件方向傾斜。
  13. 根據請求項11之LED燈具，其中該第二排水件有一延伸部分彎曲向下，將第二排水件上之水引導至其相鄰之第一排水件之溝槽內。
  14. 根據請求項10之LED燈具，其中該第二排水件與第一排水件間形成第三空隙。
  15. 根據請求項10之LED燈具，其中該第二排水件與第一排水件間之溝槽間形成第三空隙。
  16. 一種LED燈具之散熱防水罩，包含複數個第一排水件，其中該散熱防水罩覆蓋該LED燈具之LED模組，相鄰之該第一排水件之間形成第一空隙，且於垂直方向有重疊部分。
  17. 根據請求項16之LED燈具之散熱防水罩，其中各第一排水件係由一排水面及連接於該排水面一側之一溝槽形成。
  18. 根據請求項17之LED燈具之散熱防水罩，其中該排水面朝溝槽方向呈傾斜，用以將該排水面上之水引導至該溝槽中。
  19. 根據請求項17之LED燈具之散熱防水罩，其中該溝槽沿縱向兩端設有斜面。
  20. 根據請求項19之LED燈具之散熱防水罩，其中該斜面與溝槽底面之角度介於95至160度之間。
  21. 根據請求項16之LED燈具之散熱防水罩，其中該散熱防水罩另包含一第二排水件，該第二排水件係搭配第一排水件 覆蓋該LED模組。
  22. 根據請求項21之LED燈具之散熱防水罩，其中該第二排水件係設置中央，該第一排水件設置於該第二排水件之兩側，且呈對稱排列。
  23. 根據請求項22之LED燈具之散熱防水罩，其中兩側之第一排水件之排水面朝向該第二排水件方向傾斜。
  24. 根據請求項22之LED燈具之散熱防水罩，其中該第二排水件有一延伸部分彎曲向下，將第二排水件上之水引導至其相鄰之第一排水件之溝槽內。
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