WO2014139046A1

WO2014139046A1 - 具有散热构件的发光二极管灯

Info

Publication number: WO2014139046A1
Application number: PCT/CN2013/000284
Authority: WO
Inventors: 蔡文贵
Original assignee: 长华电材股份有限公司
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-09-18

Abstract

一种发光二极管灯（100），包括基板（10），具有第一表面（11）及第二表面（12）；发光二极管模块（20），其是设置于第一表面（11）；电气连接部（40），用以与外部电源电气连接并提供发光二极管模块（20）发光所需电力；散热构件（50），其是设置于基板（10）的第二表面（12）侧；灯罩（30），其1）具有空间（31）用以容纳基板（10），或者2）与散热构件（50）或基板（10）的第一表面（11）共同形成一个空间（31）；及同步旋转控制装置（60），用以同步同向旋转基板（10）及散热构件（50）。其中，在情况1），散热构件（50）是设置于灯罩（30）外。

Description

具有散热构件的发光二极管灯技术领域

本发明涉及一种发光二极管灯，特别是涉及一种可应用于高功率高流明的发光二极管灯。背景技术

鉴于发光二极管（LED )的诸多优点，例如体积小、反应时间短、消耗功率低、可靠度高、大量生产可行性高，因此发光二极管已逐渐取代传统的发光元件，例如白炽灯泡或日光灯。

然而，由于发光二极管工作时会产生热，这些热能若无法有效率地排除，将导致发光二极管发光效率的衰退，以及其他供电元件的寿命。

特别是，当将发光二极管光源应用于需要高功率高流明的道路照明，已知目前的散热解决方案仍多所不足，致使发光二极管路灯灯具寿命普遍不佳，在道路照明的发展上已有所停滞。此外，发光二极管道路照明多以灯具方式整组安装，其昂贵的灯具替换反而使人望之怯步。

因此，亟需提出一种可应用于高功率高流明的发光二极管灯架构，使得发光二极管灯的可直上现有路灯灯具，并一举解决散热问题。

有鉴于上述现有的发光二极管灯存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的具有散热构件的发光二极管灯，能够改进一般现有的发光二极管灯，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容

本发明的目的在于，克服现有的发光二极管灯存在的缺陷，而提供一种发光二极管灯结构，所要解决的技术问题是该结构得以使发光二极管应用于高功率高流明的道路照明，从而更加适于实用。本发明提出的一种发二极管灯， ^β其中括:、、基板，、具有第 2表面及第二表面；发光二极管模块，其是设置于前述第一表面；电气连接部，用以与外部电源电气连接并提供前述发光二极管模块发光所需电力；散热构件，其是设置于前述基板的第二表面侧；灯罩，该灯罩（1)具有空间用以容纳前述基板，或者（2)与前述散热构件或基板的第一表面共同形成一个空间；及同步旋转控制装置，用以同步同向旋转前述基板及散热构件；其中，在前述（1)的情况，前述散热构件是设置于灯罩外。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述散热构件为散热罩。前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中该基板包括铝基板、铜基板、硅基板、陶瓷基板或均温板。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中该电气连接部包括灯头、灯体或其结合物。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其进一步包括整流模块、驱动模块或其结合物，且该整流模块、驱动模块或其结合物是各自独立设置于前述灯头中、灯体中或基板上。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述电气连接部提供前述发光二极管模块发光所需电力是通过导线传电、接触传电或者无线供电模块。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其是进一步包括风扇，该风扇是设置于前述同步旋转控制装置上或散热罩上或基板上，并且与前述电气连接部或发光二极管模块电气连结。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述同步旋转控制装置是设置于前述灯罩的电气连接部相对側。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中该同步旋转控制装置为同轴旋钮，前述基板与散热罩是固接于该同轴旋钮的轴上。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述同步旋转控制装置是设置于前述灯罩与电气连接部间。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述同步旋转控制装置与电气连接部间进一步包括隔热部。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述隔热部为空间或隔热构件。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述散热构件是具有散热鳍片或散热孔。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其中前述散热构件是具有延展部或延展机构。

前述的具有散热构件的发光二极管灯，其进一步包括定位装置，使前述基板与散热构件的同步旋转限制于区间，或固定完成同步旋转的基板与散热构件。

借由上述技术方案，本发明具有散热构件的发光二极管灯至少具有下列优点：散热好，寿命长，可使发光二极管应用于高功率高流明的道路照明。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明:^下。附图的简要说明

图 1显示本发明的发光二极管灯的示意图。

图 2显示本发明另一实施例的发光二极管灯的示意图。

图 3显示本发明又一实施例的发光二极管灯的示意图。

图 4显示本发明再一实施例的发光二极管灯的示意图。

【主要元件符号说明】

1 0: 基板 11 : 第一表面

12：第二表面 1 3: 散热片

20: 发光二极管模块 30: 灯罩

31 : 内部空间 40: 电气连接部

41 : 灯头 42：灯体

50: 散热构件 51 : 导热件

60: 同步旋转控制装置 70: 风扇实现发明的最佳方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有散热构件的发光二极管灯其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

图 1为本发明的发光二极管灯 100的实施结构，包括：基板 10 , 具有第一表面 11及第二表面 12; 发光二极管模块 20，其是设置于前述第一表面 11 ; 灯罩 30 , 具有内部空间 31用于容纳前述基板 10; 电气连接部 40，其是与前述灯罩 30连接，用以与外部电源电气连接并提供前述发光二极管模块 20发光所需电力；散热构件 50 , 其是包覆于前述基板 10的第二表面 12侧的灯罩 30外；及同步旋转控制装置 60。

在本结构中，同步旋转控制装置 60是设置于前述灯罩 30的电气连接部 40相对侧，用以同步同向旋转灯罩 30内的基板 10及灯罩 30外的散热构件 50，而散热构件 50为一个散热罩。

在部分实施结构中，基板 10的第二表面 12是可设置散热片 1 3 , 用以将发光二极管模块 20工作所产生的热引导移除。

本发明所称的基板是用于设置发光二极管模块，且因其应用，发光二极管是设置于基板的同一侧（即第一表面 11)，该基板可为铝基板、铜基板、硅基板、陶瓷基板或均温板。

本结构中的灯罩是用于容纳包覆发光二极管模块，并得使发光二极管工作时所产生的光穿透。当可轻易理解的是，本发明的特征不在于灯罩的材质，因此已知可应用于发光二极管灯的灯罩材质的材料，包含但不限于玻璃或塑胶，皆为本发明可采。

本发明所称的电气连接部是用以自外部电源接收电力，并经适当转换或保护以提供发光二极管工作所需电压 /电流，在一般的实施结构中，电气连接部 40包含灯头 41、灯体 42或其结合物，其中，灯头 41的作用在于使发光二极管灯得以固接于接座，包括但不限于 E27或 E40，在部份的实施结构中，灯头 41 内部是可容纳电子电路元件；灯体 42的部分是视需要用于容纳转换或保护所需的电子电路元件，部分实施结构中灯体 42是由散热材质所构成，借此移除电子电路元件所生的热。

前述转换或保护的电子电路元件包括但不限于整流模块、驱动模块、调光模块、限流模块或其结合，且所述电子电路元件是各自独立设置于前述灯头 41中或灯体 42中或基板 10上或分配设置于三者中。

本发明的电气连接部提供前述发光二极管模块发光所需电力是通过导线传电，在此结构中，导线是具有实质上可供挠曲的柔软度或足够的长度，使灯罩 30内的基板 10与灯罩外的散热构件 50同步旋转时不会断毁，在部份实施结构中，本发明的发光二极管灯具有定位装置，使前述基板 10与灯罩外的散热构件 50同步旋转限制于一个区间，避免前述导线过度扭转断毁，该定位装置的作用亦可为固定完成同步旋转的基板 10与散热构件 50,使其不再旋转。

在部分结构中，电气连接部 40提供前述发光二极管模块发光所需电力是通过接触传电或者无线供电模块，接触导电是指基板延伸出的供电接点与电气连接部 40的供电接点经过设计，可在灯罩内的基板与灯罩外的散热构件同步旋转时维持电气连接，至于无线供电模块则是通过设置于基板上的接收电力模块与设置于电气连接部的电力供应模块的交互作用达到电力供应的效果。

本结构的特色在于散热构件的设置与使用，借此用于移除前述基板因发光二极管工作产生的热，已知技术为使完成安装后的发光二极管灯的基板发光面能向下，是在灯罩与电气连接部接触区域设置旋转机构，然此设计仍仰赖电气连接部同时扮演散热的功能，高温对设置于其中的电子电路元件寿命影响甚巨。本结构通过基板、同步旋转控制装置及散热构件的固接，将发光二极管模块工作时产生的热传导出灯罩外至散热构件，并通过散热构件材质与结构的选用设计将热逸散至空气中，亦即在体积与设置条件允许下，散热构件是可具有散热鳍片或散热孔来提升散热效率。

本结构在灯罩的相对于电气连接部之侧设置了同步旋转控制装置，通过例如同轴固接的设计使灯罩内的基板与灯罩外的散热构件得以进行热传导，此设计的优点有二：（一）发光二极管工作产生的热由散热构件部份移除，可避免传统由电气连接部进行散热所致电子电路元件受热所致寿命耗损；及 (二)散热构件的面积远较电气连接部大，在散热效果上更佳。

进一步地，本发明所称的散热构件得以具有延展性，或者具有延展机构，得以在发光二极管灯设置于灯具并调整照明方向后，将该延展部或延展机构作动，使散热构件可以与灯具或周围物件接触，让热进一步由散热构件以接触传导至发光二极管灯以外的物体上，特别是当本发明的发光二极管灯为高功率应用（例如路灯用）时，热可以传导至路灯灯具本体，使热逸散至空气的效果更佳。

参阅图 2，在部分的实施结构中，本发明的发光二极管灯 200，其是进一步包括风扇 70, 该风扇 70是设置于前述同步旋转控制装置 60上或散热构件 50上或基板的第二表面 12 , 并且与前述电气连接部 40电气连结。风扇 70的运作可使风扇附近的空气产生流动，提升散热效率。以图 2为例，该风扇 70是可使前述灯罩 30内的空气流动，借此提高导热与散热效率。

本发明所称的同步旋转控制装置是用于同步旋转基板与散热构件，使横接的发光二极管灯中基板的发光面得以朝向目标方向，而散热构件则可同步移动至基板的非发光面一侧。在具体实施结构中同步旋转控制装置为同轴旋钮，前述基板与散热构件是固接于该同轴旋钮的轴上，转动旋钮时，即可达到基板与散热构件的同步旋转。

更进一步地，本发明另一结构的发光二极管灯 300是如图 3所示，在本结构中，灯罩 30是与散热构件 50共同形成一个内部空间 31，用以容纳前述基板 10, 此时基板 10的第一表面 11是在灯罩 30侧，第二表面 12是处于散热构件 50侧，在此结构中，同步旋转控制装置 60设置于灯罩 30与散热构件 50结合物与电气连接部 40间，该同步旋转控制装置 60是可同步同向旋转灯罩 30、散热构件 50及基板 10。

在上述结构中，由于发光二极管模块 20工作时产生的热是通过与基板 10及散热构件 50固接的同步旋转控制装置 60进行热传导，进而由散热构件 50将热逸散至空气中。然而在部份的结构中，同步旋转控制装置 60与电气连接部 40间系可进一步包括隔热部，该隔热部是可为具有实质隔热效果的空间，或者是具有隔热效果，由隔热材料形成的隔热构件，使发光二极管模块 20 工作时产生的热得以完全或大部分地不会传导到电气连接部 40，而是由同步旋转控制装置 60传导致散热构件 50将热逸散至空气中。

在本结构中，并不排除于灯罩 30与散热构件 50结合物的电气连接部 40相对侧具有导热件 51，该导热件 51是与基板 10及散热构件 50固接，借此将发光二极管模块 20工作时产生的热以基板 10、导热件 51及散热构件 50的顺序进行热传导并逸散至空气中，减少由同步旋转控制装置 60进行热传导时，热能传导至电气连接部 40的状况。

请参阅图 4，其举例说明了本发明的又一结构，发光二极管灯 400的结构是近似于图 3的结构，但基板 10直接与灯罩 30共同形成一个内部空间 31 , 该内部空间 31是位于第一表面 11侧，发光二极管模块 20工作时产生的光穿过内部空间 31及灯罩 30向外发散，而散热构件 50则可直接特化为例如散热鳍片的构造而设置于基板 10的第二表面 12上，直接将发光二极管模块 20工作时产生的热由基板 10及散热构件 50逸散至空气中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

权利要求

1、一种具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于包括：

基板，具有第一表面及第二表面；

发光二极管模块，其是设置于前述第一表面；

电气连接部，用以与外部电源电气连接并提供前述发光二极管模块发光所需电力；

散热构件，其是设置于前述基板的第二表面侧；

灯罩，该灯罩（1)具有空间用以容纳前述基板，或者（2)与前述散热构件或基板的第一表面共同形成一个空间；及

同步旋转控制装置，用以同步同向旋转前述基板及散热构件；其中，在前述（1)的情况，前述散热构件是设置于灯罩外。

2、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述散热构件为散热罩。

3、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中该基板包括铝基板、铜基板、硅基板、陶瓷基板或均温板。

4、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中该电气连接部包括灯头、灯体或其结合物。

5、根据权利要求 3所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其进一步包括整流模块、驱动模块或其结合物，且该整流模块、驱动模块或其结合物是各自独立设置于前述灯头中、灯体中或基板上。

6、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述电气连接部提供前述发光二极管模块发光所需电力是通过导线传电、接触传电或者无线供电模块。

7、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其是进一步包括风扇，该风扇是设置于前述同步旋转控制装置上或散热罩上或基板上，并且与前述电气连接部或发光二极管模块电气连结。

8、根据权利要求 1所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述同步旋转控制装置是设置于前述灯罩的电气连接部相对侧。

9、根据权利要求 8所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中该同步旋转控制装置为同轴旋钮，前述基板与散热罩是固接于该同轴旋钮的轴上。

10、根据权利要求 1 所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述同步旋转控制装置是设置于前述灯罩与电气连接部间。

11、根据权利要求 10所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述同步旋转控制装置与电气连接部间进一步包括隔热部。

12、根据权利要求 11所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述隔热部为空间或隔热构件。

13、根据权利要求 1 所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述散热构件是具有散热鳍片或散热孔。

14、根据权利要求 1 所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其中前述散热构件是具有延展部或延展机构。

15、根据权利要求 1 所述的具有散热构件的发光二极管灯，其特征在于其进一步包括定位装置，使前述基板与散热构件的同步旋转限制于区间，或固定完成同步旋转的基板与散热构件。