• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種LED路燈燈頭結構，包含有一座體容置有一電路單元，複數管體分別容置有複數LED單元，前述管體併列連接於前述座體之外部，而讓前述LED單元電性連接前述電路單元，且每一管體與其相鄰之管體之間係間距有一空間，前述空間得以供氣流通過，使得路燈燈頭有較佳的散熱效率，以維持LED單元之發光效率及延長LED單元之使用壽命。
    公开号:TW201319448A
    申请号:TW100141363
    申请日:2011-11-11
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Chia-Chin Chen；Jiunn-Horng Lee；Yu-Bin Fang；Tzu-I Tseng；Hung-Ta Hsiao；Chi-Feng Lin
    申请人:Nat Applied Res Laboratories；
    IPC主号:Y02B20-00
    专利说明:
    LED路燈燈頭結構
    　　本發明係為一種LED路燈燈頭結構，尤指一種將LED單元分散設置且併列於座體之外部，而形成有空間可供氣流通過，以達到快速散熱之路燈燈頭構造。
    　　LED燈管相較於傳統的日光燈管可節能60%-70%，此外，亦無汞蒸氣污染環境之問題，因此在重視節能與環保的世界潮流下，已有逐漸取代傳統日光燈管之趨勢，然而，LED在電光轉換的過程中，約有60%-80%之電能未能轉換成可見光，而是以熱的形式呈現，使得目前LED產品應用仍有散熱之問題，當LED晶片的溫度過高時，將會消弱其發光效率，導致光通量衰退及使用壽命的縮短。　　請參閱第十一圖所示，係為LED結面溫度與發光效率之關係圖，當LED結面溫度由25℃上升至100℃時，其發光效率將會衰退20%到75%不等，其中又以黃色光衰退75%最為嚴重，請參閱第十二圖所示，係為LED溫度與壽命關係圖，當LED的操作環境溫度愈高，其壽命就愈低，當操作溫度由63℃上升到74℃時，LED平均壽命將會減少3/4，由此可知溫度對LED影響甚多。　　目前已公開的LED路燈專利有如中華民國新型專利公告第M358917號『LED路燈燈頭結構』之專利案，前述專利M358917對應美國專利第7909489號，包指一燈罩、一LED單元、以及一散熱裝置；其中，LED單元組裝於燈罩下方，而散熱裝置則設於燈罩內，並包括一貼附於LED單元上的基座、一均溫板以及二散熱元件，且均溫板具有一貼附於基座上之受熱段、分別由受熱段之二側向上彎曲延伸之二熱傳段、以及各別由二熱傳段側向彎曲延伸而出的冷凝段，另，二散熱元件皆具有一受熱座、以及設於受熱座上之複數散熱鰭片，且二受熱座係分別貼附於均溫板之二熱傳段外側上，而均溫板之二冷凝段則與燈罩頂部內緣相貼附。　　但是，上述前案還是有其問題如下：　　1.路燈外部盒形裝置呈非流線形，而會產生一大截面，導致路燈頂部流體無法順暢自然對流，使得散熱效果極差。　　2.路燈非封閉構造，使得灰塵易由四週通氣孔進入而積於散熱鰭片上，造成散熱效果大減，此外，也可能導致水進入而造成電路短路。　　3.路燈外型會導致風阻大，強風時可能有吹損之疑慮。　　4.散熱裝置設於燈罩內，而讓散熱效率變差。　　又，如中華民國發明專利公告第I320082號『ＬＥＤ路燈』之專利案，前述專利I320082對應美國專利第7878691號，乃包括：由電路板、LED發光晶粒及散熱鰭片座等主要元件模組化組成的散熱器模組；及完全密封的電源供應器，藉著散熱鰭片座直接做為路燈外罩與大氣空間接觸散熱，LED晶粒及電路板所產生的熱溫再直接傳導到豎立管，以達雙重散熱之效。但是，上述前案還是有其問題如下：　　1.路燈外部盒形裝置呈非流線形，而會產生一大截面，導致路燈頂部流體無法順暢自然對流，使得散熱效果極差。　　2.散熱鰭片座位於空氣不易流通的外罩上方，使得灰塵易積於散熱鰭片上，造成散熱效果大減。　　3.路燈外型導致風阻大，強風時可能有吹損之疑慮。　　又，如中華民國新型專利公告第M356839號『LED路燈』之專利案，該LED路燈包括：一外殼、一LED模組以及一散熱模組，LED模組和散熱模組均設置於外殼之內。其中，該散熱模組係接觸於LED模組，藉以將LED所產生的熱予以散離。　　但是，上述前案還是有其問題如下：　　1.散熱氣孔位於外殼下方，不符自然對流流場，導致散熱效果差。　　2.側面氣孔容易讓水進入，而造成內部電路短路。　　3.路燈外型導致風阻大，強風時可能有吹損之疑慮。　　綜合上述各前案之路燈，有著空氣對流不易、路燈承受風阻過大、散熱效果不佳、散熱裝置容易積塵或可能讓水進入內部電路等問題，而有待改善。
    　　爰此，為改善現有的路燈燈頭構造所會產生的問題，本發明針對前述問題，致力於研究改良，而發展出一種LED路燈燈頭結構，包含有：一座體，包括有一容納空間；一電路單元，容納於上述容納空間內，前述電路單元包含有至少二組導電端子，每一組導電端子包括有第一電極端與一第二電極端；複數LED燈管，每一LED燈管包括有一第一導電端與一第二導電端，前述第一導電端電性連接上述第一電極端，前述第二導電端電性連接上述第二電極端，使所述LED燈管併列設置於上述座體之外部，且每一LED燈管與其相鄰之LED燈管之間，係間距有一空間。
    　　所述LED燈管係呈『∪』形、『L』形或『ㄩ』形之形態之一。
    　　所述座體包括有複數開孔相通於所述容納空間，所述電路單元之導電端子位於開孔處，所述LED燈管穿入對應的所述開孔而電性連接所述導電端子。
    　　所述座體包含有相對應之一上座體及一下座體，前述上座體及前述下座體組合形成所述容納空間及所述開孔。
    　　所述LED燈管包含有相對應之一不透光燈座及一透光燈罩。
    　　所述LED燈管係呈弧形半管狀之形態。
    　　所述LED燈管併列設置形成流線形之形態。
    　　本發明再提供一種LED路燈燈頭結構，包含有：一座體，包括有一容納空間，前述容納空間容納有一電路單元；複數管體，係併列連接於上述座體之外部，且每一管體與其相鄰之管體之間，係間距有一空間，前述管體內容置有複數LED單元，前述LED單元電性連接上述電路單元。
    　　所述座體包含有相對應之一上座體及一下座體，所述管體包含有相對應之一不透光燈座及一透光燈罩，前述上座體連接前述不透光燈座，前述下座體連接前述透光燈罩。
    　　所述管體係呈弧形半管狀之形態。
    　　所述管體併列連接形成流線形之形態。
    　　所述管體係呈『∪』形、『L』形或『ㄩ』形之形態之一。
    　　本發明之功效：
    　　1.路燈燈頭構造可導引氣流平順流過，而發揮極佳之散熱效果，使LED單元保持在較低之工作溫度，以維持LED單元之發光效率，並延長LED單元之使用壽命。
    　　2.LED單元的散熱效果佳，因此可將路燈燈頭設成封閉式構造，而可避免雨水或灰塵進入內部而造成短路。
    　　3.氣流可平順流過路燈，因此可減少路燈燈頭之風阻，而避免強風導致路燈毀損。
    　　4.燈管為圓形表面，加上氣流的流通，而可避免積塵所造成的低散熱效率。
    　　5.不影響光學照度均勻度。
    　　6.路燈燈頭可以不用額外設置散熱裝置，即可達到散熱效果。
    　　有關本發明之技術特徵及增進功效，配合下列圖式之較佳實施例即可清楚呈現，首先，請參閱第一圖及第二圖所示，本發明之較佳實施例，為一種LED路燈燈頭(1)結構，包含有：
    　　一座體(11)，包括有相對應之一上座體(111)及一下座體(112)，將前述上座體(111)及下座體(112)組合，而形成一容納空間(113)及相通於前述容納空間(113)之複數開孔(114)，前述座體(11)於相對複數開孔(114)之另一端連接一燈桿頭(115)，前述燈桿頭(115)可連接一燈桿[圖中未示]。
    　　一電路單元(12)，係為LED驅動電路元件，容納於上述容納空間(113)內，前述電路單元(12)包含有至少二組導電端子(121)，每一組導電端子(121)包括有一第一電極端(1211)與一第二電極端(1212)，前述每一組導電端子(121)之第一電極端(1211)與前述第二電極端(1212)分別位於不同的開孔(114)處。
    　　複數LED燈管(13)，係呈弧形半管狀之形態，如『∪』形，每一LED燈管(13)包含有相對應之一不透光燈座(131)及一透光燈罩(132)，其內部放置有LED單元[圖中未示]，而LED燈管(13)之兩端則分別有一第一導電端(133)與一第二導電端(134)電性連接LED單元；前述LED燈管(13)穿入對應的所述開孔(114)，使得前述第一導電端(133)電性連接上述第一電極端(1211)，前述第二導電端(134)電性連接上述第二電極端(1212)，而讓所述LED燈管(13)併列設置於上述座體(11)之外部，且每一LED燈管(13)與其相鄰之LED燈管(13)之間，係間距有一空間(A)，而形成流線形之形態。
    　　如此一來，所述空間(A)所形成流線形之形態得以讓氣流通過，而會導致下列幾種結果：
    　　1.可快速帶走每一所述LED燈管(13)所產生的熱能，藉以降低所述LED燈管(13)之作動溫度，以維持LED燈管(13)之發光效率及延長LED燈管(13)之使用壽命。
    　　2.氣流得以通過所述路燈燈頭(1)，而可以減少所述路燈燈頭(1)承受的風阻，而可避免強風導致路燈燈頭(1)毀損。
    　　3.由於所述LED燈管(13)之散熱效率佳，因此所述路燈燈頭(1)可為封閉式設計，而可避免雨水或灰塵進入路燈燈頭(1)內部，以降低故障率。
    　　4.氣流的流通得以減少附著於所述路燈燈頭(1)上的灰塵，而可避免積塵影響路燈燈頭(1)之散熱效率。
    　　請參閱第三圖所示，為本發明路燈之另一較佳實施例，為一種LED路燈燈頭(2)結構，包含有：
    　　一座體(21)，包括有相對應之一上座體(211)及一下座體(212)，將前述上座體(211)及下座體(212)組合，而形成一容納空間(213)，前述容納空間(213)用以容納一電路單元(22)，前述電路單元(22)係為LED驅動電路元件，前述座體(21)連接一燈桿頭(214)，前述燈桿頭(214)可連接一燈桿[圖中未示]。
    　　複數管體(23)，係呈弧形半管狀之形態，如『∪』形，前述管體(23)包含有相對應之一不透光燈座(231)及一透光燈罩(232)，前述不透光燈座(231)連接上述上座體(211)，前述透光燈罩(232)連接上述下座體(212)，前述管體(23)內容置有複數LED單元(24) ，前述LED單元(24)電性連接上述電路單元(22)；前述管體(23)係併列連接於上述座體(21)之外部，且每一管體(23)與其相鄰之管體(23)之間，係間距有一空間(A)，而形成流線形之形態，同樣可以產生上述實施例之結果。
    　　要注意的是，本發明路燈之主要技術特徵包括所形成的所述空間(A)，因此，所述LED燈管(13)或管體(23)之形態及併列方式不限定，只要所述路燈可形成所述空間(A)，即可產生上述的結果，請參閱第四圖所示，為另一種形式之所述路燈燈頭(1B)(2B)，其所述LED燈管(13B)或管體(23B)呈『L』形之形態，且形成有所述空間(A)，同樣可達成上述的結果；又請參閱第五圖所示，為另一種形式之所述路燈(1C)(2C)，其所述LED燈管(13C)或管體(23C)係呈『ㄩ』形之形態，且形成有所述空間(A)，同樣可達成上述的結果。
    　　請參閱第六圖，為所述路燈燈頭(1)與碟形路燈燈頭(D)測試氣流順暢度之比較，兩者路燈燈頭(1)(D)以功率80W為例，假設其中70%的功率會產生熱能且均勻分布於兩者路燈燈頭(1)(D)上，並省略所述座體(11)以減少網格的條件下測試，在距離兩者路燈燈頭(1)(D)之水平中線上方5公分處剖面可得知，所述空間(A)讓所述路燈燈頭(1)之Y方向速度皆為正值，其表示氣流順暢，且由下往上流過；碟形路燈燈頭(D)則產生混亂流場，氣流有上有下之情況，而影響散熱效果，請參閱第七圖所示，為兩者路燈燈頭(1)(D)產生流場的另一剖面示意，同樣可觀察出相同情況。
    　　請參閱第八圖所示，係為所述路燈燈頭(1)與碟形路燈燈頭(D)測試產生的溫度分佈之比較，由第七圖可清楚得知所述路燈燈頭(1)最高溫度約335°K(約62℃)，而碟形路燈燈頭(D)最高溫度約352°K(約79℃)，由此可知所述空間(A)得以讓氣流通過，而讓路燈燈頭(1)產生極佳的散熱效果，並根據第十一圖及第十二圖所示，將最高溫度維持於約335°K以下，可維持LED燈管(13)之發光效率及延長使用壽命。
    　　請參閱第九圖所示，係為所述路燈燈頭(1)與碟形路燈燈頭(D)測試風阻應力分析之比較，假設在風速20m/sec之條件下測試，測得所述路燈燈頭(1)之最大Von Mises應力為1.57MPa，而碟形路燈燈頭(D)之最大Von Mises應力為2.68MPa，由此可知所述空間(A)讓氣流通過，使得路燈燈頭(1)之風阻較碟形路燈燈頭(D)之風阻小，故路燈燈頭(1)得以承受較大的強風而不毀損。
    　　根據照明規定指出，各種路面的照度均勻度要達0.4(40%)以上，請參閱第十圖所示，係為所述路燈燈頭(1)、碟形路燈燈頭(D)及單顆LED路燈燈頭(E)測試照度均勻度之比較，其照度均勻度分別為57.2%、57.9%及57.8%，均符合照明規定，由此可知所述路燈燈頭(1)係為符合照度均勻度規定之設計。
    　　惟以上所述僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明專利涵蓋之範圍內。
    (1)．．．路燈燈頭
    (11)．．．座體
    (111)．．．上座體
    (112)．．．下座體
    (113)．．．容納空間
    (114)．．．開孔
    (115)．．．燈桿頭
    (12)．．．電路單元
    (121)．．．導電端子
    (1211)．．．第一電極端
    (1212)．．．第二電極端
    (13)．．．LED燈管
    (131)．．．不透光燈座
    (132)．．．透光燈罩
    (133)．．．第一導電端
    (134)．．．第二導電端
    (2)．．．路燈燈頭
    (21)．．．座體
    (211)．．．上座體
    (212)．．．下座體
    (213)．．．容納空間
    (214)．．．燈桿頭
    (22)．．．電路單元
    (23)．．．管體
    (231)．．．不透光燈座
    (232)．．．透光燈罩
    (24)．．．LED單元
    (A)．．．空間
    (1B)(1C)．．．路燈燈頭
    (13B)(13C)．．．LED燈管
    (2B)(2C)．．．路燈燈頭
    (23B)(23C)．．．管體
    (D)．．．碟形路燈燈頭
    (E)．．．單顆LED路燈燈頭
    　　第一圖係為示意圖，說明較佳實施例之各部構件對應關係。
    　　第二圖係為示意圖，說明較佳實施例之各部構件組合關係。
    　　第三圖係為示意圖，說明另一較佳實施例之各部構件對應關係。
    　　第四圖係為示意圖，說明較佳實施例之複數燈管或管體另一種排列方式(一)。
    　　第五圖係為示意圖，說明較佳實施例之複數燈管或管體另一種排列方式(二)。
    　　第六圖係為示意圖，說明本發明之路燈燈頭與碟形路燈燈頭測試氣流順暢度之比較示意(一)。
    　　第七圖係為示意圖，說明本發明之路燈燈頭與碟形路燈燈頭測試氣流順暢度之比較示意(二)。
    　　第八圖係為示意圖，說明本發明之路燈燈頭與碟形路燈燈頭測試產生的溫度分佈之比較示意。
    　　第九圖係為示意圖，說明本發明之路燈燈頭與碟形路燈燈頭測試風阻應力分析之比較示意。
    　　第十圖係為示意圖，說明本發明路燈燈頭、碟形路燈燈頭及單顆LED路燈燈頭測試照度均勻度之比較示意。
    　　第十一圖係為LED之結面溫度與發光效率之關係圖。
    　　第十二圖係為LED作動溫度與使用壽命之關係圖。
    (1)．．．路燈燈頭
    (11)．．．座體
    (111)．．．上座體
    (112)．．．下座體
    (113)．．．容納空間
    (114)．．．開孔
    (115)．．．燈桿頭
    (12)．．．電路單元
    (121)．．．導電端子
    (1211)．．．第一電極端
    (1212)．．．第二電極端
    (13)．．．LED燈管
    (131)．．．不透光燈座
    (132)．．．透光燈罩
    (133)．．．第一導電端
    (134)．．．第二導電端
    (A)．．．空間
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] 一種LED路燈燈頭結構，包含有：　　一座體，包括有一容納空間；　　一電路單元，容納於上述容納空間內，前述電路單元包含有至少二組導電端子，每一組導電端子包括有一第一電極端與一第二電極端；　　複數LED燈管，每一LED燈管包括有一第一導電端與一第二導電端，前述第一導電端電性連接上述第一電極端，前述第二導電端電性連接上述第二電極端，使所述LED燈管併列設置於上述座體之外部，且每一LED燈管與其相鄰之LED燈管之間，係間距有一空間。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述LED燈管係呈『∪』形、『L』形或『ㄩ』形之形態之一。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述座體包括有複數開孔相通於所述容納空間，所述電路單元之導電端子位於開孔處，所述LED燈管穿入對應的所述開孔而電性連接所述導電端子。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述座體包含有相對應之一上座體及一下座體，前述上座體及前述下座體組合形成所述容納空間及所述開孔。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述LED燈管包含有相對應之一不透光燈座及一透光燈罩。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述LED燈管係呈弧形半管狀之形態。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之LED路燈燈頭結構，所述LED燈管併列設置形成流線形之形態。
    [8] 一種LED路燈燈頭結構，包含有：　　一座體，包括有一容納空間，前述容納空間容納有一電路單元；　　複數管體，係併列連接於上述座體之外部，且每一管體與其相鄰之管體之間，係間距有一空間，前述管體內容置有複數LED單元，前述LED單元電性連接上述電路單元。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之LED路燈燈頭結構，所述座體包含有相對應之一上座體及一下座體，所述管體包含有相對應之一不透光燈座及一透光燈罩，前述上座體連接前述不透光燈座，前述下座體連接前述透光燈罩。
    [10] 如申請專利範圍第8項所述之LED路燈燈頭結構，所述管體係呈弧形半管狀之形態。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之LED路燈燈頭結構，所述管體併列連接形成流線形之形態。
    [12] 如申請專利範圍第10項所述之LED路燈燈頭結構，所述管體係呈『∪』形、『L』形或『ㄩ』形之形態。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US20130135857A1|2013-05-30|Light-emitting diode road lamp structure
    WO2008138231A1|2008-11-20|Led lamp of highly efficient heat dissipation
    CN204785745U|2015-11-18|球泡灯
    TW201516329A|2015-05-01|發光二極體燈具
    US20110051428A1|2011-03-03|Led light engine with multi-path heat dissipation
    CN201555069U|2010-08-18|高效散热型led灯具
    TW201314121A|2013-04-01|發光二極體燈具
    CN205447292U|2016-08-10|高效低损耗led灯
    TWI565909B|2017-01-11|發光二極體燈泡
    CN205806983U|2016-12-14|照明装置
    TWI557364B|2016-11-11|發光二極體燈泡
    CN102003691A|2011-04-06|Led球泡灯
    CN106051646A|2016-10-26|照明装置
    TWM441798U|2012-11-21|LED lighting apparatus
    TWI435997B|2014-05-01|Led路燈燈頭結構
    CN102563464A|2012-07-11|Led灯模组
    CN202992715U|2013-06-12|Led灯泡
    CN202419234U|2012-09-05|Led灯
    CN205560300U|2016-09-07|封装式led灯
    CN203413584U|2014-01-29|一种led射灯的散热结构
    CN203286490U|2013-11-13|Led灯泡的灯座结构
    CN202691985U|2013-01-23|Led灯的热对流散热结构
    CN201246721Y|2009-05-27|Led灯散热器
    CN201611081U|2010-10-20|Led照明灯散热模组及由该散热模组组成的散热装置
    CN201652275U|2010-11-24|半导体led照明灯的多重散热结构
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    TWI435997B|2014-05-01|
    CN103104859A|2013-05-15|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JP2011065769A|2009-09-15|2011-03-31|Hitachi Consumer Electronics Co Ltd|バックライトおよび液晶表示装置|
    CN201844224U|2010-07-21|2011-05-25|王鑫|灯具|
    CN202032468U|2011-04-07|2011-11-09|江西耀宇光电科技有限公司|一种新型节能灯|
    法律状态:
    2021-02-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100141363A|TWI435997B|2011-11-11|2011-11-11|Led路燈燈頭結構|TW100141363A| TWI435997B|2011-11-11|2011-11-11|Led路燈燈頭結構|
    CN2012103995756A| CN103104859A|2011-11-11|2012-10-19|Led路灯灯头结构|
    [返回顶部]