TWI395907B - 發光二極體照明裝置 - Google Patents

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發光二極體照明裝置
本發明涉及一種電子裝置，尤其涉及一種應用發光二極體之照明裝置。
目前，發光二極體(Light Emitting Diode,LED)因具光質佳(也即LED光源射出之光譜)及發光效率高等特性而逐漸取代冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)作為照明裝置之發光元件，具體可參閱Michael S.Shur等人於文獻Proceedings of the IEEE,Vol.93,No.10(2005年10月)中發表之“Solid-State Lighting：Toward Superior Illumination”一文。
然而，隨著不可再生能源之缺乏以及環保能源之宣導，利用可循環及環保能源之發光二極體照明裝置成為人們迫切之需要。
有鑒於此，有必要提供一種可循環利用及環保能源之發光二極體照明裝置。
一種發光二極體照明裝置，其包括一電路板、複數發光二極體及一能量轉換單元。所述複數發光二極體設置於所述電路板上並分別與所述電路板電性連接。所述能量轉換單元與所述電路板電性連接，所述能量轉換單元將風能轉換為電能為所述複數發光二極體提供電能。
相較於先前技術，所述發光二極體照明裝置利用能量轉換單元將風能轉換為電能為所述複數發光二極體提供電能，滿足能源可循環使用及環保之需求。
下面將結合附圖，對本發明作進一步之詳細說明。
請參閱圖1，為本發明第一實施方式之發光二極體照明裝置100，該發光二極體照明裝置100包括一電路板10、複數發光二極體20及一能量轉換單元40。所述複數發光二極體20設置於所述電路板10上並分別與電路板10電性連接，所述能量轉換單元40將風能轉換為電能為所述複數發光二極體20提供電能。
本實施方式中，每一發光二極體20之直徑為5毫米(mm)，功耗25瓦特(w)。本實施方式中，複數發光二極體20以多點矩陣方式排列於電路板10上。
能量轉換單元40包括一支撐桿42、一支撐座44、一葉片單元46，一發電機48及一電源49。所述支撐桿42設置於所述支撐座44上。支撐桿42與支撐座44採用焊接或鎖固等固定方式固定即可。所述葉片單元46設置於支撐桿42上，所述發電機48及所述電源49分別設置於支撐座44上。
葉片單元46包括一本體43及複數與所述本體43活動連接之葉片元件43a。如圖2所示，葉片元件43a包括複數葉片45及一轉軸47。葉片45之旋轉可帶動轉軸47轉動。本實施方式中，葉片單元46包括三個葉片45。葉片單元46之 本體43固定於支撐桿42上。本實施方式中，本體43固定於支撐桿42之頂端。葉片單元46之本體43採用焊接或鎖固等固定方式固定於支撐桿42上即可。本實施方式中，本體43採用焊接方式固定於支撐桿42上以使葉片單元46工作時性能穩定。
電路板10設置於支撐桿42上。本實施方式中，電路板10位於葉片單元46之下方。電路板10採用焊接或鎖固等固定方式固定於支撐桿42上即可。本實施方式中，電路板10採用焊接方式固定於支撐桿42上以使電路板10上之發光二極體20工作時性能穩定。
如圖2所示，發電機48包括一轉子48a及一定子48b。所述轉子48a藉由一傳動帶50與葉片元件43a之轉軸47相連接。葉片45帶動轉軸47沿圖2中箭頭S所示之方向之旋轉以使傳動帶50沿箭頭M與N之方向傳動，從而帶動發電機48之轉子48a沿箭頭P所示方向轉動，轉子48a轉動以使定子48b輸出電壓。
如圖3所示，發電機48藉由定子48b與電源49及電路板10依次電性連接，即定子48b輸出電壓至電源49，電源49藉由電路板10分別與每一發光二極體20均形成電性連接為各發光二極體20提供電能。本實施方式中，電源為電池組。可以理解，電源49可藉由導線等電性連接元件(圖未示)沿支撐桿42連至電路板10並與電路板10電性連接。
風力帶動葉片單元46之葉片45繞本體43轉動以帶動轉軸47轉動，並藉由傳動帶50帶動發電機48之轉子48a轉動 從而使發電機48之定子48b輸出電壓至電源49，電源49存儲電能並輸出至各發光二極體20以使其發光。
進一步，發電機48與電源49之間可設置一可控開關S1。S1連通時，發電機48與電源49電性連接，即發電機48之定子48b輸出電壓至電源49。S1斷開時，發電機48與電源49斷開，即發電機48之定子48b不輸出電壓至電源49。
電源49與電路板10之間可設置一可控開關S2。S2連通時，電源49與電路板10電性連接，即電源49為電路板10之每個發光二極體20提供發光電能。S2斷開時，電源49與電路板10斷開，即電源49停止為電路板10之每一發光二極體20提供電能使其發光。
為保證電能之合理利用，可藉由設置一控制晶片(圖未示)設定可控開關S1及S2之開啟時間及關閉時間，如於白天(一般設為6：00至18：00，可隨季節及需要更改)時S1連通，S2斷開，將葉片單元46之葉片45藉由自然風力帶動發電機48之轉子48a轉動從而使發電機48之定子48b輸出電壓給電源49並存儲。於黑夜(一般設為18：00至次日6：00，可隨季節及需要更改)時S1斷開，S2連通，從而電源49為電路板10之每一發光二極體20提供電能使其發光。
可以理解，為延長發電機48與電源49之使用壽命，可將發電機48與電源49埋於地下。
發光二極體照明裝置100將自然風之風能轉換為電能為複 數發光二極體20提供電能以使各發光二極體20發光，滿足能源可循環使用及環保之需求。
請參閱圖4，為本發明第二實施方式之發光二極體照明裝置200，其與第一實施方式之發光二極體照明裝置100之不同之處在於：發光二極體照明裝置200進一步包括一散熱單元60。電路板10具有一安裝面16，各發光二極體20均設置於安裝面16上並分別與電路板10電性連接。散熱單元60設置於葉片單元46與電路板10上之與安裝面16相對之表面之間且散熱單元60與葉片單元46相對應。葉片單元46將風能藉由發電機48轉換為電能至電源49為各發光二極體20提供電能。
所述散熱單元60包括一散熱基板62及複數散熱鰭片66。散熱基板62及複數散熱鰭片66依次設置於電路板10上與安裝面16相對之表面。本實施方式中，散熱基板62與所述複數散熱鰭片66一體成型。本實施方式中，散熱基板62可藉由夾具設置於與電路板10之安裝面16相對之表面上。
風力帶動葉片單元46之葉片45繞本體43轉動將風能藉由發電機48轉換為電能至電源49為各發光二極體20提供電能使其發光之同時，各發光二極體20發光時所散發之熱量藉由散熱鰭片66散熱並利用與散熱鰭片66相對應設置之葉片單元46之葉片45轉動更快帶走熱量。
本實施方式之發光二極體照明裝置200除了具有第一實施方式之發光二極體照明裝置100之優點外，還具有利用自 然風帶動葉片單元46之轉動帶走散熱鰭片66散發出之熱量，使發光二極體20發光時之熱量更快之散發至空氣中，提高發光二極體照明裝置200之安全性及延長使用壽命之效果。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100、200‧‧‧發光二極體照明裝置
10‧‧‧電路板
16‧‧‧安裝面
20‧‧‧發光二極體
40‧‧‧能量轉換單元
42‧‧‧支撐桿
44‧‧‧支撐座
46‧‧‧葉片單元
43‧‧‧本體
43a‧‧‧葉片元件
45‧‧‧葉片
47‧‧‧轉軸
48‧‧‧發電機
48a‧‧‧轉子
48b‧‧‧定子
49‧‧‧電源
50‧‧‧傳動帶
60‧‧‧散熱單元
62‧‧‧散熱基板
66‧‧‧散熱鰭片
S1、S2‧‧‧可控開關
圖1為本發明之第一實施方式之發光二極體照明裝置示意圖；圖2為圖1之發光二極體照明裝置之葉片單元與發電機之傳動示意圖；圖3為圖1之發光二極體照明裝置之模組示意圖；圖4為本發明之第二實施方式之發光二極體照明裝置示意圖。
100‧‧‧發光二極體照明裝置
10‧‧‧電路板
20‧‧‧發光二極體
40‧‧‧能量轉換單元
42‧‧‧支撐桿
44‧‧‧支撐座
46‧‧‧葉片單元
43‧‧‧本體
43a‧‧‧葉片元件
48‧‧‧發電機
49‧‧‧電源

Claims (8)

  1. 一種發光二極體照明裝置，其包括一電路板及複數發光二極體，所述複數發光二極體設置於所述電路板上並分別與所述電路板電性連接，其改良在於，所述發光二極體照明裝置還包括一能量轉換單元，所述能量轉換單元與所述電路板電性連接，所述能量轉換單元包括一葉片單元，利用該葉片單元轉動，所述能量轉換單元將風能轉換為電能為所述複數發光二極體提供使其發光之電能，所述發光二極體照明裝置還包括一個散熱單元，所述電路板包括一個安裝面以及一與該安裝面相對之表面，所述各發光二極體設置於所述安裝面，所述散熱單元設置於與安裝面相對之表面，所述葉片單元位於與所述電路板上之安裝面相對之表面正上方，且散熱單元與葉片單元相對應，葉片單元之轉動帶走散熱單元散發出之熱量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述能量轉換單元還包括一支撐桿、一支撐座、一發電機及一電源，所述支撐桿設置於所述支撐座上，所述電路板及所述葉片單元分別設置於所述支撐桿上，所述發電機及所述電源分別設置於支撐座上且所述電源與所述電路板電性連接，所述葉片單元轉動使發電機發電並將電能藉由所述電源輸出至所述電路板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述葉片單元包括一本體及一葉片元件，所述葉片元件與所述本體活動連接，所述本體固定於所述支撐桿上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體照明裝置，其中 ，所述葉片元件包括複數葉片及一轉軸，所述複數葉片之旋轉帶動所述轉軸轉動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述發電機包括一轉子及一定子，所述轉子藉由一傳動帶與所述葉片元件之轉軸相連接，所述轉軸之轉動帶動所述轉子轉動以使所述定子輸出電壓。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述電源包括一電池組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述散熱單元包括一散熱基板及複數散熱鰭片，所述散熱基板與所述複數散熱鰭片依次設置於與所述電路板之安裝面相對之表面上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體照明裝置，其中，所述散熱基板與所述複數散熱鰭片一體成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2835792Y (zh) * 2005-09-29 2006-11-08 孙建国 一种大功率发光二极管照明路灯
CN200949788Y (zh) * 2006-08-15 2007-09-19 无锡安久自动车有限公司 兼有广告作用的风能路灯

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