一体整合式高功率发光二极管管式灯具的制作方法

文档序号:13221494阅读:178来源:国知局
技术领域本发明涉及一种管式灯具,特别地,本发明涉及一种具有管状外观的一体整合式高功率发光二极管管式灯具。

背景技术:
照明是指利用各种光源来照亮特定的场所或环境,若在自然照明无法照到的地方,例如室内或是夜晚,通常使用人工照明方法进行照明,而现代的人工照明主要是使用电力照明设备。人工照明的设计是根据各种建筑或环境进行照度及色温的设计,对于较大空间或建筑要求较高的照度,相对应地,其灯具也需要较高的功率才能提供所需照度。传统的人工电力照明设备以白炽灯泡和日光灯为主,然而,近年来发光二极管(以下简称LED)的研究突飞猛进,尤其是蓝光LED的发明以及LED发光效率的突破,利用LED所做成的照明灯具形成一股新兴的照明技术。LED属于固态照明的一种,现今的LED具有体积小、无汞、寿命长、高发光效率、耐震以及快速反应等优点。基于LED的高发光效率,使得LED灯具相较于传统灯具更省电,是相当优良的节能方法,同时LED的长使用寿命使LED灯具更不容易损坏。另一方面,LED灯具内无汞,因此不会产生如传统灯具可能发生的汞污染,LED灯具相较于日光灯也较难打破。综合上述优点,LED成为21世纪最具潜力可取代传统光源的照明技术。由于不同的建筑或环境需要不同的照度,因此LED因应照度要求也可分为高功率、中功率或低功率LED。其中,高功率LED可应用在具有大空间以及高挑高的建筑中,例如仓库、工厂或者是大型建筑的大厅,或者是较空旷的室外环境,以提供较高的照度。高功率LED灯具通常设计成多组高功率LED光源模块,在一圆形或矩形的外壳内排列成阵列。这些高功率LED模块连接至一个统一的电源转换器,此电源转换器外接交流电源并将所接收到的交流电源转换成直流电源,进而驱动各高功率LED散热模块发光。此类高功率LED灯具的体积过大,不论运输、装设都极为不便。另一方面,由于一个电源转换器要同时供给所有高功率LED模块的直流电,其产生的热度远超过灯具内的其他部分,故相当容易发生散热不均的状况,导致高功率LED灯具因部分故障而无法发光,甚至可能产生意外。上述高功率LED灯具的缺点不利于其市占率,因此,有必要研发一种具有优选造型及能够有效散热的高功率LED灯具,以解决上述问题。

技术实现要素:
本发明的一目的在于提供一种一体整合式的高功率LED管式灯具。根据本发明的一具体实施例,本发明的一体整合式高功率管式灯具包含有壳体、多个高功率LED光源模块、多个电源模块、以及透光板。在本具体实施例中,一体整合式高功率LED管式灯具的壳体具有第一容置空间、多个散热鳍片以及多个导热体结构。散热鳍片连接至第一容置空间,而导热体结构则分散排列于第一容置空间的内部,并且连接各散热鳍片的底部。壳体的长宽比及长高比均大于3。多个高功率光源模块分别安置在多个导热体结构上,而多个电源模块则分别安置在多个高功率LED光源模块的周边并分散排列在第一容置空间中,各电源模块电连接高功率LED光源模块以提供其发光所需电力。透光板覆盖在第一容置空间上,高功率LED光源模块所发出的光线可穿透透光板而射出至第一容置空间之外。高功率LED光源模块所产生的热可分别经由对应的导热体结构传导至散热鳍片,再经由散热鳍片散至壳体外。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的壳体可呈现圆型管、方型管、椭圆型管,或任何型态的管型结构。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的壳体的导热体结构,可与壳体一体成型而产生。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的各导热体结构可为独立的导热元件,其一端与壳体紧密接合。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的独立的导热元件可为热导管、热导柱、铜管、金属及非金属的导热元件中的至少一者。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的独立的导热元件呈一L型结构,该L型结构底部与该壳体紧密接合。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具进一步包含覆盖于第一容置空间中的第一平板,以供放置电源模块于其上。第一平板具有多个孔洞可供显露出各高功率LED光源模块。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具,进一步包含多个光学元件设置于各高功率LED光源模块之上。光学元件可用以调变个高功率LED光源模块所发出的光线的光型。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具进一步包含电源控制模块,同时电连接外部电源以及各电源模块。根据本发明的另一具体实施例,一体整合式高功率LED管式灯具的壳体进一步包含沟槽设置于壳体外表面,沟槽用以供支架嵌入。关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述以及所附的附图得到进一步的了解。附图说明图1A为本发明的一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具的示意图;图1B为图1A的一体整合式高功率LED管式灯具于一视角的剖视图;图1C为图1A的一体整合式高功率LED管式灯具于另一视角的剖视图;图2为本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具的剖视图;图3为本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具的剖视图;图4A为本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具的示意图;图4B为图4A的一体整合式高功率LED管式灯具的剖视图;图4C为本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2的剖视图。符号说明1、2:一体整合式高功率管式灯具10、20:壳体12、22:高功率LED光源模块14、24:电源模块16、26:透光板18、28、18’:电源控制模块29:第一平板100、200:第一容置空间102、202:散热鳍片104、204、104’、204’:导热体结构106、206:第二容置空间108、208:沟槽120、220:光学元件具体实施方式请一并参阅图1A、图1B以及图1C,图1A绘示根据本发明的一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1的侧面示意图,图1B绘示图1A的一体整合式高功率LED管式灯具1于一视角的剖视图,图1C绘示图1A的一体整合式高功率LED管式灯具1于另一视角的剖视图。如图1A、图1B、图1C所示,本具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1包含壳体10、多个高功率LED光源模块12以及多个电源模块14。在本具体实施例中,壳体10外具有多个散热鳍片102,壳体内部则具有第一容置空间100,散热鳍片102连接于第一容置空间100,因此位于第一容置空间100中的热源可将热传导至第一容置空间100的内壁,并进一步传导至散热鳍片102。在实务中,散热鳍片的设计并不限于本具体实施例所表示的样态,任何可帮助灯具将热散至壳体外的物理结构均属本发明的散热鳍片的变化型。壳体10的长宽比以及长高比超过3,因此一体整合式高功率LED管式灯具1的外观呈管状。在本具体实施例中的壳体10外观为方型管,但于实务中也可为圆型管、椭圆形管或任何型态的管状结构,仅其长宽或长高的比例超过3即可。壳体10进一步包含导热体结构104,分散排列于壳体10的第一容置空间100中并连接散热鳍片102的底部,导热体结构104可将位于其上的热源所产生的热传导至壳体10及散热鳍片102。高功率LED光源模块12可分别设置在壳体10的导热体结构104之上,因此,当高功率LED光源模块12发光时,所产生的热可通过导热体结构104传导至壳体10以及散热鳍片102上,再经由散热鳍片102发散至壳体10之外。电源模块14可分别安置于高功率LED光源模块12的周边,同时分散排列于第一容置空间100中。各电源模块14分别电连接到高功率LED光源模块12,进而提供高功率LED光源模块12发光所需的电力。请注意,在本具体实施例中,一个电源模块14设置于一个高功率LED光源模块12的周边,并且电连接所对应的高功率LED光源模块12,但于实务中,一个电源模块14也可以电连接2个或超过2个以上的高功率LED光源模块12以供给电力,并且此电源模块14可设置在所对应的多个高功率LED光源模块12所在的区域之内。另一方面,虽然本具体实施例的电源模块与高功率LED光源模块排成一列,但实务中电源模块也可以设置在对应的高功率LED光源模块的侧边。相比较于现有技术的单一电源,本发明的一体整合式高功率LED管式灯具的多个电源模块分散排列于壳体内的设计可使电源供电所产生的热量得以平均散布于灯具及散热鳍片,避免热量过于集中灯具中的某一点而对热量集中点产生不良影响。由于电源模块与高功率LED模块分散排列在管状的壳体内,两者所产生的热量能平均地被传导到每个散热鳍片,使得散热鳍片能够发挥最大的散热效能,进而提高本发明的一体整合式高功率LED管式灯具的散热率。在本具体实施例中,一体整合式高功率LED管式灯具1还包含透光板16,其覆盖于第一容置空间100之上。透光板16提供灯罩的保护作用,高功率LED光源模块12所发出的光可穿透透光板16而自第一容置空间100射出,进而提供照明效果。在本具体实施例中,导热体结构104与壳体10一体成型的,实务中可通过同一射出成型制作工艺同时产生壳体10以及导热体结构104,但并不以此为限,导热体结构104也可为设置于壳体10上的独立的导热元件,此导热元件的一端与壳体10紧密接合而能有效地传导热能。于实务中,此独立的导热元件可为导热管、热导柱、铜管、金属或非金属的导热元件。换言之,任何可有效传导热量的元件均可用做为本发明的导热体结构。上述独立的导热元件也不限于柱状。请参阅图2,图2绘示根据本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1的剖视图。如图2所示,本具体实施例与上述具体实施例不同处,在于本具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1的导热体结构104’是独立的导热元件,且其外型呈L型结构,并且L型结构的底部与壳体10紧密接合。请注意,在实务中,各电源模块14可设置在对应的导热体结构104’或高功率LED光源模块12的周边即可,并不限定于图2所表示的位置。另外,请再参照图1C。图1C的具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1进一步包含电源控制模块18,其可设置于壳体10的第二容置空间106之内。第二容置空间106用来容置一体整合式高功率LED管式灯具1的与外部交流电源连接的配线,其基本上可与第一容置空间100互相区隔,但容许部分连通。位于第二容置空间106中的电源控制模块18可通过这些连通部分电连接到各个电源模块14。电源控制模块18可通过上述配线外接交流电源以接收交流电,并可先对交流电进行EMI滤波后再分别送至各电源模块14,经过EMI滤波后的交流电于分别于各电源模块14转换成直流电以供对应的高效率LED光源模块12发光之用。上述电源控制模块也可容置于第一容置空间中,并不限定于第二容置空间。请参阅图3,图3绘示根据本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具1的剖视图。如图3所示,本具体实施例与上一具体实施例不同处,在于本具体实施例的一体整合式高供率LED管式灯具1的电源控制模块18’设置于第一容置空间100,而非第二容置空间106中。因此,本发明的电源控制模块可根据使用者或设计者需求,而设计于第一容置空间或第二容置空间中。请再参阅图1A以及图1B,在本具体实施例中,一体整合式高功率LED管式灯具1进一步包含多个光学元件120,分别设置于各高功率LED光源模块12上,以调变高功率LED光源模块12所发出的光线的光型。在本具体实施例中,光学元件120为一集光壳体,可将高功率LED光源模块12所发出的光线集中于集光壳体的开口处,并且集光壳体的开口处接触透光板16,如图1A所示的虚线部分。因此,高功率LED光源模块12所发出的光可由光学元件120开口处穿过透光板16,并朝灯具外射出。在实务中,集光壳体的开口处还可设置不同的透镜来调变光线。此外,本具体实施例的壳体10的外表面,进一步包含沟槽108,沟槽108可用来供支架嵌入。通过嵌入后的支架,一体整合式高效率LED管式灯具可挂在建筑的任何位置,例如天花板或是墙壁上,以对建筑内部空间提供照明。此外,此支架也可帮助一体整合式高效率LED管式灯具设置于路灯、舞台灯、大型荧幕或是夜间照明灯之上,以对室外的空间进行照明。请参阅图4A以及图4B,图4A绘示根据本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2的示意图,图4B绘示图4A的一体整合式高功率LED管式灯具2的剖视图。如图4A及图4B所示,本具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2进一步包含第一平板29。此第一平板29覆盖于第一容置空间200之中,其具有多个孔洞可令高功率LED光源模块22显露出来,使其不至于影响高功率LED光源模块22所发出的光线。第一平板29可供电源模块24放置于其上,而电源模块24通过第一平板29可稳固地安置于壳体20内。本具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2的其他各部件,与前述的具体实施例大体上相同,故于此不再赘述。另外,电源控制模块28实务中也可设置于第一容置空间200中,也可更进一步地设置于第一平板29上。同样地,实务中的导热体结构并不限于图4的导热体结构204。请参阅图4C,图4C绘示根据本发明的另一具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2的剖视图。如图4C所示,本具体实施例的一体整合式高功率LED管式灯具2具有导热体结构204’,其为独立的导热元件且外型呈L型结构,同时L型结构的底部与壳体20紧密接合。前述的各具体实施例的壳体的长宽比以及长高比大于3,而此长高比或长宽比会根据需求而增加。举例来说,在上述具体实施例中,一个一体整合式高功率LED管式灯具内所包含的高功率LED光源模块为4个排成一列,但可依照所欲得到的照度,增加高功率LED光源模块或电源模块的数量,因此其总长度会随着增加高功率LED光源模块或电源模块的数量而相对应的增加,符合管式灯具的定义。综上所述,本发明的一体整合式高功率LED管式灯具将各高功率LED光源模块以及供给其电力的电源模块分散于管状的壳体之内,因此所产生的热量并不会集中于某处,而是分散在整个壳体,使得所有的散热鳍片可更有效率地进行散热。管式壳体设计相比较于现有技术的矩形或圆形壳体,更利于搬运及装设,并且对于不同照度要求的灯具,本发明的管式壳体仅需在一个维度(长度)上进行延伸,使得散热设计能够更简单的进行。通过以上优选具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
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