TWI586918B - LED explosion-proof lamp cover - Google Patents

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Description

LED防爆燈罩
本發明有關於一種LED防爆燈罩，尤指一種表面平滑便於清潔且適用於易燃或高粉塵等危險環境中之LED防爆燈罩。
發光二極體(Light-E1mitting DiodE1,LED)具有體積小、亮度高、使用壽命長等優點，但發光二極體在高溫環境下，其使用壽命會顯著地縮短，若將發光二極體應用於防爆燈具時，為避免燈具內電器發生爆炸時產生的高溫引燃燈具外部的易燃氣體，燈具內部的空間必須密閉，此一要求致使廢熱更難以逸散。
經過不斷研究改良之後，現今已發展出利用發光二極體作為光源的防爆照明燈具，並將發光二極體運作時產生的廢熱經由傳導方式散出，並連接導熱材料以降低熱阻，使廢熱順利的傳導至燈具外部的散熱鰭片，達到在同等甚至更高照度需求下能量消耗更低之功效。
然而，散熱鰭片之散熱效果與其表面積有關，因此通常設置成骨牌狀或魚鰭狀，此類設置雖能增加散熱效率，但鰭片本身的溝槽與凹陷處容易造成灰塵、髒汙堆積，須要定期清潔保養方能維持原有的散熱效果，若防爆燈具設置在高粉塵量的工作環境時，高溫之防爆燈罩與粉塵接觸，則會增加發生塵暴之風險。是以，如何改善先前技術採用散熱鰭片所產生之缺失，又能確保防爆燈之散熱效果，實為業界亟欲克服之問題。
本發明之目的，在於解決上述先前技術中習用防爆燈採用散熱鰭片致使粉塵容易堆積而產生清潔不便及增加塵暴危險等問題。
為達上述目的，本發明提供一種LED防爆燈罩，係用於隔絕一照明模組與外部環境，所述之LED防爆燈罩包含有一本體、以及一蓋體。該本體包含有一概呈球缺狀之外殼，一連接於該外殼凹陷部位之容置槽，以及一貫穿該本體及該容置槽之配線孔，該容置槽包含有一環繞該配線孔並可供該照明模組設置之第一平台，一環繞該第一平台設置並與該第一平台具有階差之第二平台，以及一環繞該第二平台設置之環牆。該蓋體包含有一靠置於該第二平台並覆蓋該照明模組之透光板，一壓抵該透光板於該第二平台並迫緊連接該環牆之環狀壓迫件，其中該外殼上遠離該配線孔之一端界定一殼緣，該殼緣所環繞之平面界定一圓形底面A1，該圓形底面A1至該外殼之最大距離界定一高度h，該圓形底面A1及該高度h符合下述關係：
進一步地，該照明模組功率為W，該配線孔與該殼緣間之表面界定一平滑曲面A2，該殼緣與該容置槽間之表面界定一內散熱面A3，且該平滑曲面A2與該內散熱面A3面積之和與該功率W成正比關係。
進一步地，該本體包含有複數設置於該平滑曲面A2並以該配線孔為中心呈幅射排列之散熱鰭片。
進一步地，每一該散熱鰭片具有一面向該配線孔設置之散熱尖端，且每一該散熱鰭片之高度朝該散熱尖端之方向漸減，其最大高度小於10mm。
進一步地，該外殼包含有複數凹設於該平滑曲面A2並以該配線孔為中心呈幅射排列之散熱槽。
進一步地，該外殼包含有複數凹設於該平滑曲面A2之散熱紋。
進一步地，該環牆設有一內螺紋，該蓋體包含有一環設於該環狀壓迫件周圍並對應該內螺紋之外螺紋。
進一步地，該本體包含有複數設置於該外殼與該容置槽之間的散熱排肋。
進一步地，該照明模組包含有一散熱基板，以及一部份連接於該散熱基板一側之光源，該容置槽包含有一介於該第一平台與該第二平台之間並與該第一平台具有階差之第三平台，每一該光源未連接該散熱基板之部份與該第三平台接觸。
進一步地，該蓋體包含有二分別設置於該透光板與該第二平台、該環狀壓迫件之間之緊迫環。
是以，本發明較先前技術具有以下有益功效：
1.本發明透過控制燈罩之幾何比例，使LED防爆燈罩表面呈現平滑之曲面，同時確保其散熱效果，可改善習用加裝散熱鰭片之設計灰塵汙垢不易清除之問題，同時可減少製造模具之成本。
2.本發明透過第一、第三平台與照明模組連接，使熱能更易傳導致外殼散出，再藉由環狀壓迫件壓合透光板與第二平台，進一步加強固化LED防爆燈罩之結構。此外環狀壓迫件係透過螺紋與環牆鎖合，能隔絕燈具內部與外部空間，符合國際上對使用於危險環境中的電器規範，並具有簡化構件之優點。
100‧‧‧LED防爆燈罩
10‧‧‧本體
11‧‧‧外殼
111‧‧‧散熱鰭片
1111‧‧‧散熱尖端
112‧‧‧散熱槽
12‧‧‧容置槽
121‧‧‧第一平台
122‧‧‧第二平台
123‧‧‧環牆
1231‧‧‧內螺紋
124‧‧‧第三平台
13‧‧‧配線孔
14‧‧‧散熱排肋
20‧‧‧蓋體
21‧‧‧透光板
22‧‧‧環狀壓迫件
221‧‧‧外螺紋
23‧‧‧緊迫環
30‧‧‧照明模組
31‧‧‧散熱基板
32‧‧‧光源
A1‧‧‧圓形底面
A2‧‧‧平滑曲面
A3‧‧‧內散熱面
h‧‧‧高度
E1‧‧‧殼緣
第1圖：為本發明第一實施態樣之立體分解圖。
第2圖：為本發明第一實施態樣之側視圖。
第3-1圖：為本發明第一實施態樣之立體組合圖。
第3-2圖：為第3-1圖在A-A位置之剖視圖。
第4-1圖：為本發明第二實施態樣之立體組合圖。
第4-2圖：為第4-1圖在B-B位置上之剖視圖。
第5-1圖：為本發明第三實施態樣之立體組合圖。
第5-2圖：為第5-1圖在C-C位置上之剖視圖。
茲就本申請案的技術特徵暨操作方式舉數個較佳實施態樣，並配合圖示說明謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本發明中之圖式，為便於說明其比例未必按實際比例繪製，圖式中之比例並不用以限制本發明所欲請求保護之範圍。
關於本發明之技術，請參照第1圖所示，本發明提供一種LED防爆燈罩100，係用於隔絕一照明模組30與外部環境。前述外部環境特別針對具有易燃性或爆炸性物質等危險環境，如石油化學廠、燃煤廠或高粉塵含量之廠房等，然上述僅為舉例說明，其所應用之環境在此不予限制。
具體而言，所述之LED防爆燈罩100包含有一本體10、以及一蓋體20。該本體10包含有一概呈球缺狀之外殼11，一連接於該外殼11凹陷部位之容置槽12，以及一貫穿該本體10及該容置槽12之配線孔13。該本體10係為具有較佳熱傳效率、抗腐蝕性之金屬材質所製成，如鋁合金等，該外殼11大致呈淺碟狀，該容置槽12則設置在該外殼11凹陷處之中央內緣處。該容置槽12係用以容納該照明模組30及其他構件，其包含有一環繞該配線孔13並可供該照明模組30設置之第一平台121，一環繞該第一平台121設置並與該第一平台121具有階差之第二平台122，以及一環繞該第二平台122設置之環牆123。
該蓋體20包含有一靠置於該第二平台122並覆蓋該照明模組30之透光板21，一壓抵該透光板21於該第二平台122並迫緊連接該環牆123之環狀壓迫件22。該透光板21可為玻璃、壓克力等透光材質，該環狀壓迫件22則為鋁合金或與該外殼11相同之材質所構成。本實施態樣中，該環牆123設有一內 螺紋1231，該蓋體20包含有一環設於該環狀壓迫件22周圍並對應該內螺紋1231之外螺紋221，該蓋體20包含有二分別設置於該透光板21與該第二平台122、該環狀壓迫件22之間之緊迫環23。因此，使用者僅需簡單地將該環狀壓迫件22旋入該環牆123，即可迫合該透光板21，並使每一該緊迫環23產生型變而密閉該容置槽12內之空間。然上述該環牆123與該環狀壓迫件22之連接方式僅為釋例說明，實施上亦可採用螺桿(圖中未示)及螺孔(圖中未示)等搭配組合，在此不予限制。
一併參照第1圖及第2圖所示，該外殼11上遠離該配線孔13之一端界定一殼緣E1，該殼緣E1所環繞之平面界定一圓形底面A1，該圓形底面A1至該外殼11之最大距離界定一高度h，該圓形底面A1及該高度h符合下述關係：
上述關係式中，常數k為該高度h為該圓形底面A1直徑之倍數，本發明中設定k介於4至15之間，質言之，該外殼11可視為將一個完整球殼沿一平面(即該圓形底面A1)裁下之部分，該圓形底面A1之直徑長度為該外殼11至該圓形底面A1圓心處之高度h之4至15倍。由於前述關係式限制了該外殼11形成類似淺碟之形狀，因此廢熱之傳播路徑較短，可將廢熱均勻地傳播至該外殼11表面。進一步地，該照明模組30功率為W，該配線孔13與該殼緣E1間之表面外殼11鄰接該圓形底面A1之曲面界定一平滑曲面A2，該殼緣E1與該容置槽12間之表面界定一內散熱面A3，且該平滑曲面A2與該內散熱面A3面積之和與及該功率W成正比關係。由實驗經驗導出，依本發明之架構，若工作場所之均溫為40℃，欲維持該LED防爆燈罩100表面溫度須在70℃以下時，該照明模組30功率W每增加1瓦特，則該平滑曲面A2與內散熱面A3面積之和須增加為18cm2至25cm2，舉例而言，若採用之該功率W為75瓦特，則： 1875cm2 A2+A31350cm2
據此，即可在不額外加裝鰭片的前提下避免發光二極體過散熱，且該LED防爆燈罩100表面為光滑的曲面，不僅在模具製造上較為節省成本，同時達到不易累積汙垢與粉塵確保安全性之功效。
復參照第1圖、第3-1圖及第3-2圖所示，本實施態樣中，該照明模組30包含有一散熱基板31，以及一部份連接於該散熱基板31一側之光源32。每一該光源32係部份連接於該散熱基板31之一側，而呈現如第3-2圖所示每一該光源32之底面與該散熱基板31具有垂直高度落差之型態，該容置槽12包含有一介於該第一平台121與該第二平台122之間並與該第一平台121具有階差之第三平台124，每一該光源32未連接該散熱基板31之部份與該第三平台124接觸，因此，該散熱基板31上的熱能可傳導至該第一平台121逸散，而每一該光源32的部分熱能亦可傳導至該第三平台124逸散，進而達到更佳的散熱效果。
此外，該光源32通常是朝向地面照射，故該內散熱面A3一般而言不會堆積灰塵與汙垢，為進一步提昇散熱效率，該本體10包含有複數設置於該外殼11與該容置槽12之間的散熱排肋14，藉此增加該內散熱面A3之表面積。又為提昇該LED防爆燈罩100之散熱效果，參照第4-1圖及第4-2圖所示，該本體10包含有複數設置於該平滑曲面A2並以該配線孔13為中心呈幅射排列之散熱鰭片111，每一該散熱鰭片111之高度h小於10mm，由於每一該散熱鰭片111與該平滑曲面A2之間落差不大，並不會造成清潔困難，能堆積的粉塵量微乎其微=而可忽略不計。每一該散熱鰭片111具有一面向該配線孔13設置之散熱尖端1111，且每一該散熱鰭片111之高度h朝該散熱尖端1111之方向漸減，因此在最容易累積粉塵之頂面上，仍維持平滑之表面，能更有效地減少粉塵堆積量。
參照第5-1圖及第5-2圖所示，於另一實施態樣中，該外殼11包含有複數凹設於該平滑曲面A2並以該配線孔13為中心呈幅射排列之散熱槽112。由於每一該散熱槽112可於該平滑曲面A2上產生凹凸起伏之紋路，進而增加其表面積並增加其散熱效率，且每一該散熱槽112僅是設置在該平滑曲面A2上之些微突起或淺溝，較不易造成灰塵堆積之問題。又，該外殼11包含有複數凹設於該平滑曲面A2如刻紋般之散熱紋(圖中未示)，可進一步提高其散熱效率。
綜上所述，本發明透過界定LED防爆燈罩之幾何比例，將LED防爆燈罩頂面設置為光滑平面、或微略產生起伏的凹凸表面，使汙垢粉塵不易堆積，具有易於清潔及避免塵暴意外之功效。此外，本發明透過環狀壓迫件與環牆之設置，具有便於組接之優異效果。又，本發明將散熱鰭片設置與光源同向的部位，在保持散熱效率的狀況下仍能避免粉塵堆積。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0065"><TBODY><tr><td> 100 </td><td> LED防爆燈罩 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 本體 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 外殼 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 容置槽 </td></tr><tr><td> 121 </td><td> 第一平台 </td></tr><tr><td> 122 </td><td> 第二平台 </td></tr><tr><td> 123 </td><td> 環牆 </td></tr><tr><td> 1231 </td><td> 內螺紋 </td></tr><tr><td> 124 </td><td> 第三平台 </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 配線孔 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 散熱排肋 </td></tr><tr><td> 20 </td><td> 蓋體 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 透光板 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 環狀壓迫件 </td></tr><tr><td> 221 </td><td> 外螺紋 </td></tr><tr><td> 23 </td><td> 緊迫環 </td></tr><tr><td> 30 </td><td> 照明模組 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> 散熱基板 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 光源 </td></tr><tr><td> A3 </td><td> 內散熱面 </td></tr><tr><td> E1 </td><td> 殼緣 </td></tr></TBODY></TABLE>

Claims (10)

  1. 一種LED防爆燈罩，係用於隔絕一照明模組與外部環境，所述之LED防爆燈罩包含有：一本體，包含有一概呈球缺狀之外殼，一連接於該外殼凹陷部位之容置槽，以及一貫穿該本體及該容置槽之配線孔，該容置槽包含有一環繞該配線孔並可供該照明模組設置之第一平台，一環繞該第一平台設置並與該第一平台具有階差之第二平台，以及一環繞該第二平台設置之環牆；以及一蓋體，包含有一靠置於該第二平台並覆蓋該照明模組之透光板，一壓抵該透光板於該第二平台並迫緊連接該環牆之環狀壓迫件，其中該外殼上遠離該配線孔之一端界定一殼緣，該殼緣所環繞之平面界定一圓形底面A1，該圓形底面A1至該外殼之最大距離界定一高度h，該圓形底面A1及該高度h符合下述關係：
  2. 如申請專利範圍第1項所述之LED防爆燈罩，其中該照明模組功率為W，該配線孔與該殼緣間之表面界定一平滑曲面A2，該殼緣與該容置槽間之表面界定一內散熱面A3，且該平滑曲面A2與該內散熱面A3面積之和與該功率W成正比關係。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之LED防爆燈罩，其中該本體包含有複數設置於該平滑曲面A2並以該配線孔為中心呈幅射排列之散熱鰭片。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之LED防爆燈罩，其中每一該散熱鰭片具有一面向該配線孔設置之散熱尖端，且每一該散熱鰭片之高度朝該散熱尖端之方向漸減，其最大高度小於10mm。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之LED防爆燈罩，其中該外殼包含有複數凹設於該平滑曲面A2並以該配線孔為中心呈幅射排列之散熱槽。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之LED防爆燈罩，其中該外殼包含有複數凹設於該平滑曲面A2之散熱紋。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之LED防爆燈罩，其中該環牆設有一內螺紋，該蓋體包含有一環設於該環狀壓迫件周圍並對應該內螺紋之外螺紋。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之LED防爆燈罩，其中該本體包含有複數設置於該外殼與該容置槽之間的散熱排肋。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之LED防爆燈罩，其中該照明模組包含有一散熱基板，以及一部份連接於該散熱基板一側之光源，該容置槽包含有一介於該第一平台與該第二平台之間並與該第一平台具有階差之第三平台，每一該光源未連接該散熱基板之部份與該第三平台接觸。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之LED防爆燈罩，其中該蓋體包含有二分別設置於該透光板與該第二平台、該環狀壓迫件之間之緊迫環。
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