TWI702365B

TWI702365B - Ｌｅｄ燈具廢熱回收系統

Info

Publication number: TWI702365B
Application number: TW109104015A
Authority: TW
Inventors: 黃琪翔; 周鼎金
Original assignee: 黃琪翔; 周鼎金
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2020-08-21
Also published as: TW202130945A

Abstract

本發明之LED燈具廢熱回收系統，係整合有一LED燈具、儲水容器、一與各LED燈具並聯的冷液迴水管、一與各LED燈具並聯的熱液迴水管及一加壓泵浦，使通過各LED燈具之冷液板的水液持續於儲水容器與冷液板之間循環，達到有效減少高功率LED光衰，延長LED燈具使用壽命，並且將廢熱回收之目的；尤其，通過各冷液板之水液溫度不至於受其相鄰冷液板之水液溫度影響，以相對更為積極、可靠之手段改善各LED燈具散熱不均問題。

Description

LED燈具廢熱回收系統

本發明係有關一種廢熱回收系統，特別是指一種將LED燈具所產生之廢熱回收再利用的LED燈具廢熱回收系統。

按，目前因環境污染及能源短缺，因此，各國均致力於開發低污染及低耗電之電器產品；其中，扮演我們日常生活照明之LED即為其中一項發明，因此，LED被廣泛使用於各種不同照明之用途，以達節約用電及降低環境溫度及二氧化碳污染之目的。

但，LED於發光之同時會產生高溫熱源，而高溫熱源若未能被有效排除，將會影響LED之發光效率及其使用壽命，因此，目前許多業者均致力於LED熱源排除之改善，而目前LED照明大都採用被動式及主動式散熱方式，而其中之被動式即是利用設於LED燈之LED發光元件上，設置有一具熱交換鰭片之散熱器，將LED發光元件及電源穩壓器之熱與空氣進行熱交換，進而達到降溫之目的。

由於被動式散熱之降溫效率較低，因而有另一種於散熱器上加裝風扇之主動式散熱方式，此種加裝風扇之散熱方式之散熱效果雖優於前述被動式散熱方式，但仍不盡理想，且每一LED燈上均加裝風扇，除具噪音外，亦將耗費額外電力，使節能目的大打折扣，且一般LED燈亦具有一整流穩壓器，其部整流穩壓器份亦會產生高溫，整體LED燈具所產生之廢熱不但會影響環境溫度，更會加快LED光衰速度甚至降低使用壽命。

有鑑於此，本發明之主要目的，即在提供一種有效減少高功率LED光衰，延長LED燈具使用壽命，且可將LED燈具所產生之廢熱回收再利用的LED燈具廢熱回收系統系統。

本發明之LED燈具廢熱回收系統，係包括有：至少一LED燈具，各該LED燈具係設有一冷液板，於該冷液板上設有至少一高功率LED，該冷液板係設有一供用以承載該至少一高功率LED的殼體，於該殼體內部形成有一腔室，於該殼體處設有與該腔室相通的一入水孔及一出水孔；一冷液迴水管，與各該LED燈具之入水孔連接；一熱液迴水管，與各該LED燈具之出水孔連接；一儲水容器，與該冷液迴水管及該熱液迴水管連接，該儲水容器且設有至少一冷液進水閥、至少一熱液出水閥及一溫度偵測元件，該儲水容器之容積係大於該冷液迴水管、該熱液迴水管及各該冷液板之腔室容積總和；一加壓泵浦，至少與該加壓泵浦、該至少一冷液進水閥、該至少一熱液出水閥及該溫度偵測元件電氣連接，供至少用以控制該加壓泵浦、該至少一冷液進水閥、該至少一熱液出水閥運作與否。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步於該熱液迴水管與該儲水容器之間設有一洩壓閥。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步於該冷液迴水管處設有一與該控制電路電氣連接的流量計。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步於冷液迴水管處設有一與該控制電路電氣連接的流量計；於該熱液迴水管與該儲水容器之間設有一洩壓閥。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，各該LED燈具係於其所屬冷液板之殼體底面設有一電氣連接於該控制電路與其所屬高功率LED之間的整流穩壓器，該線槽中且設有一供各該LED燈具之整流穩壓器置入的隔熱材料，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側；以及，於該線槽之開口處設有至少一可供開闔的透光板。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側；以及，於該線槽之開口相對於各該LED燈具之配設位置處，分別設有一可供開闔的透光板。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，各該LED燈具係於其所屬冷液板之殼體底面設有一電氣連接於該控制電路與其所屬高功率LED之間的整流穩壓器，該線槽中且設有一供各該LED燈具之整流穩壓器置入的隔熱材料，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側；以及，於該線槽之開口處設有至少一可供開闔的透光板。

依據上述結構特徵，該LED燈具廢熱回收系統，係進一步包括有一線槽，該線槽之頂部係設有一開口，各該LED燈具係以其高功率LED朝上的型態置於該線槽中，各該LED燈具係於其所屬冷液板之殼體底面設有一電氣連接於該控制電路與其所屬高功率LED之間的整流穩壓器，該線槽中且設有一供各該LED燈具之整流穩壓器置入的隔熱材料，該冷液迴水管及該熱液迴水管係相對設於各該LED燈具之冷液板兩側；以及，於該線槽之開口相對於各該LED燈具之配設位置處，分別設有一可供開闔的透光板。

本發明所揭露的LED燈具廢熱回收系統，可使通過各LED燈具之冷液板的水液持續於儲水容器與冷液板之間循環，達到將LED燈具廢熱回收再利用之目的；尤其，透過冷、熱液迴水管與全數LED燈具之冷液板並聯配置，使通過各冷液板之水液溫度不至於受其相鄰冷液板之水液溫度影響，以相對更為積極、可靠之手段改善各LED燈具散熱不均問題；並且可將冷、熱液迴水管及電源線收納於線槽中，以及在絕緣材料之作用下，避免LED燈具之廢熱於空氣中逸散，降低對環境溫度之影響。

10:LED燈具

11:冷液板

111:殼體

112:腔室

113:入水孔

114:出水孔

12:高功率LED

13:整流穩壓器

20:冷液回管

30:熱液迴水管

40:儲水容器

41:冷液進水閥

42:熱液出水閥

43:溫度偵測元件

50:加壓泵浦

60:控制電路

71:洩壓閥

72:流量計

80:線槽

81:開口

82:絕緣材料

83:透光板

90:吊架

[圖1]係本發明之LED燈具廢熱回收系統組成架構示意圖。

[圖2]係本發明之LED燈具廢熱回收系統於各LED燈具處之立體圖。

[圖3]係本創作之LED燈具廢熱回收系統於各LED燈具處之剖面圖。

[圖4]係本發明當中之冷、熱液迴水管與各LED燈具並聯示意圖。

[圖5]係本發明當中之水液循環示意圖。

[圖6]係本發明之LED燈具使用配置參考圖。

本發明之主要提供一種可將高功率LED所產生之廢熱透過水冷液體循環再利用，且能有效減少LED光衰延長LED使用壽命的LED燈具廢熱回收系統；如[圖1]至[圖3]所示，本創作之LED燈具廢熱回收系統，基本包括有：

至少一LED燈具10，各該LED燈具10係設有一冷液板11，於該冷液板11上設有至少一高功率LED12，該冷液板11係設有一供用以承載該至少一高功率LED12的殼體111，於該殼體111內部形成有一腔室112，於該殼體111處設有與該腔室112相通的一入水孔113及一出水孔114。

一冷液迴水管20，與各該LED燈具10之入水孔13連接，供用以構成各LED燈具10之冷液板11水液輸入通道；在同時設有複數LED燈具10之實施狀態下，該冷液迴水管20係與該全數LED燈具10並聯為佳(如[圖4]所示)。

一熱液迴水管30，與各該LED燈具10之出水孔114連接；供用以構成各LED燈具10之冷液板11水液輸出通道；在同時設有複數LED燈具10之實施狀態下，該熱液迴水管30係與該全數LED燈具10並聯為佳(如[圖4]所示)。

一儲水容器40，與該冷液迴水管20及該熱液迴水管30連接，該儲水容器40且設有至少一冷液進水閥41、至少一熱液出水閥42及一溫度偵測元件43，該儲水容器40之容積係大於該冷液迴水管20、該熱液迴水管30及各該冷液板11之腔室111容積總和。

一加壓泵浦50，連接於該儲水容器40與該冷液迴水管20之間，供用以提供將儲水容器40內之水液於冷液迴水管20、各冷液板11、熱液迴水管30之間循環的動能(如[圖5所示])。

一控制電路60，至少與該加壓泵浦50、該至少一冷液進水閥41、該至少一熱液出水閥42及該溫度偵測元件43電氣連接，供至少用以控制該加壓泵浦50、該至少一冷液進水閥41、該至少一熱液出水閥42運作與否；於實施時，該控制電路60亦可進一步與各該LED燈具10電氣連接，供用以配合控制各LED燈具10運作。

原則上，本發明之LED燈具廢熱回收系統，係可利用LED燈具10之冷液板11、儲水容器40、冷液迴水管20、熱液迴水管30及加壓泵浦50之整合設計，在LED燈具10運作時，使各LED燈具10之高功率LED12所產生之廢熱與通過其所屬冷液板11之水液產生熱交換作用，並且在加壓泵浦50之驅動下，使通過各LED燈具10之冷液板11的水液持續於儲水容器40與冷液板11之間循環，持續對LED燈具10降溫。

又，為達到有效減少高功率LED12光衰，延長LED燈具10使用壽命，並且將LED燈具10廢熱回收之目的，本發明尤其透過冷、熱液迴水管20、30與全數LED燈具10之冷液板11並聯配置，使通過各冷液板11之水液溫度不至於受到其相鄰冷液板11之水液溫度影響，以相對更為積極、可靠之手段改善各LED燈具散熱不均問題。

當儲水容器40內之水液達到適當溫度時，可透過熱液出水閥42將儲水容器40內之熱水釋出利用，同時可透過冷液進水閥41對儲水容器40補充冷水，以維持整體LED燈具10廢熱回收系統之效能。

本發明之LED燈具廢熱回收系統，於實施時，整體LED燈具廢熱回收系統，係可進一步於該熱液迴水管30與該儲水容器40之間設有一洩壓閥71，可透過洩壓閥71將管路中之氣泡排出，維持水液正常循環。

以及，整體LED燈具廢熱回收系統亦可進一步於該冷液迴水管20處設有一與該控制電路60電氣連接的流量計72，可由控制電路60隨時監控水液之循環運作狀態；當然，整體LED燈具廢熱回收系統，又以進一步於冷液迴水管20處設有一與該控制電路60電氣連接的流量計72，以及於該熱液迴水管30與該儲水容器40之間設有一洩壓閥71之實施樣態呈現為佳。

本發明之LED燈具廢熱回收系統，在上揭各種可能實施之樣態下，整體LED燈具廢熱回收系統，係可進一步包括有一線槽80，該線槽80之頂部係設有一開口81，各該LED燈具10係以其高功率LED12朝上的型態置於該線槽80中，該冷液迴水管20及該熱液迴水管30係相對設於各該LED燈具10之冷液板11兩側。

本發明之LED燈具廢熱回收系統係可將該冷、熱液迴水管20、30及電源線收納於線槽80中，以一般市售吊架90即可快速安裝於使用場所之天花板處(如[圖6]所示)，並且與使用場所之天花板維持適當的距離，亦可使用環境之如網路線、風扇線路等線材能收納於線槽80中，讓使用環境之天花壁面更為整潔、俐落；以及，該線槽80係與使用場所之天花板維持適當的距離，透過間接照明的方式，以避免人眼進入直接眩光區的範圍內，尤適合應用於教室或會議室之間接照明。

再者，本發明之LED燈具廢熱回收系統，在上揭各種可能實施之樣態下，整體LED燈具廢熱回收系統，係可進一步包括有一線槽80，該線槽80之頂部係設有一開口81，各該LED燈具10係以其高功率LED12朝上的型態置於該線槽80中，各該LED燈具10係於其所屬冷液板11之殼體111底面設有一電氣連接於該控制電路60與其所屬高功率LED12之間的整流穩壓器13，該線槽80中且設有一供各該LED燈具10之整流穩壓器13置入的隔熱材料82，該冷液迴水管20及該熱液迴水管30係相對設於各該LED燈具10之冷液板11兩側。

在本實施例中，當LED燈具10之高功率LED12運作時，可在隔熱材料82之屏蔽作用下，避免LED燈具10之廢熱於空氣中逸散，降低對使用環境溫度之影響，有助於維持使用環境溫度之冷房效果。

值得一提的是，本發明之LED燈具廢熱回收系統，在包括有一線槽80，且該線槽80之頂部係設有一開口81之實施樣態下，整體LED燈具廢熱回收系統，係可進一步於該線槽80之開口81處設有至少一可供開闔的透光板83，由透光板83對線槽80內之元件構成屏蔽作用，必要時可對線槽80內之元件進行維修、更換。

當然，本發明之LED燈具廢熱回收系統，在包括有一線槽80，且該線槽80之頂部係設有一開口81之實施樣態下，整體LED燈具廢熱回收系統，係可於該線槽80之開口81相對於各該LED燈具10之配設位置處，分別設有一可供開闔的透光板83，以增加對線槽80內之LED燈具10維修、更換便利性。

具體而言，本發明所揭露的LED燈具廢熱回收系統，可使通過各LED燈具之冷液板的水液持續於儲水容器與冷液板之間循環，達到將LED燈具廢熱回收再利用之目的；尤其，透過冷、熱液迴水管與全數LED燈具之冷液板並聯配置，使通過各冷液板之水液溫度不至於受其相鄰冷液板之水液溫度影響，以相對更為積極、可靠之手段改善各LED燈具散熱不均問題；並且可將冷、熱液迴水管及電源線收納於線槽中，以及在絕緣材料之作用下，避免LED燈具之廢熱於空氣中逸散，降低對環境溫度之影響。

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揭示而作各種不背離本案創作精神之替換及修飾。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。