專利名稱：發(fā)光二極管燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管燈管，特別是指一種用于室外照明燈具的燈管。
技術(shù)背景
公知路燈結(jié)構(gòu)，多為水銀燈具或鹵素?zé)艟呓雍弦灰恢绷魲U頂端彎折的一端，燈 具內(nèi)設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上的鹵素?zé)襞莼虬l(fā)光元件，燈具設(shè)有一反射罩反射光源以達(dá)成夜間 照明的目的。
傳統(tǒng)水銀燈或鹵素?zé)纛愋吐窡?，基本上相較于LED照明燈具而言，是一高耗能且 壽命短的照明器具。
發(fā)光二極管具有光束集中的特性，但數(shù)年前LED的亮度不如目前，因此，普遍地只 應(yīng)用于信號(hào)燈、后車燈或是裝飾燈，而拜藍(lán)光LED的發(fā)明及其近年來(lái)跌價(jià)之賜，白光LED的 應(yīng)用層面更廣泛，特別是在標(biāo)榜節(jié)能減碳的今天，各國(guó)政府無(wú)不以政策鼓勵(lì)，因此普遍地預(yù) 期LED將會(huì)取代白熾燈泡而成為照明主流。LED有別于白熾燈泡的發(fā)光原理而被號(hào)稱為冷 陰極。它不但非常省電且只要適當(dāng)?shù)纳?，它的使用壽命普遍可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)，不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 只有上千小時(shí)的白熾燈泡，也比省電燈泡的數(shù)千小時(shí)高出甚多。
公知發(fā)光二極管街燈燈具，多由數(shù)十顆LED陣列排成，此一體化的LED照明燈具在 配光定位后，仍會(huì)有照明死角。但公知燈具本身不具有調(diào)整角度的功能。另外，整座LED燈 具于維修時(shí)，須整座下架再安裝，對(duì)維修工程造成莫大的不方便性。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種模組化LED燈管，可以使用于室外燈具。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種發(fā)光二極管燈管，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺限，形成模 組化的發(fā)光元件，易于組裝及個(gè)別燈管的維修替換。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種LED燈管，包含一燈殼，燈殼形狀為近似半圓 柱型的長(zhǎng)條體，長(zhǎng)條體內(nèi)部有一平臺(tái)，而一包含LED芯片的電路板設(shè)置于平臺(tái)上；多片類蝙 蝠展開(kāi)雙翼狀之一體成型的散熱鰭片間隔矗立于長(zhǎng)條體的外表上，即該多片相互平行且大 小交錯(cuò)的散熱鰭片以垂直于燈管軸線方向成型于長(zhǎng)條體的外表上。在近似半圓柱體的兩端 設(shè)有調(diào)整軸，該調(diào)整軸的圓周上設(shè)有多條齒條，以提供該燈管裝置于一設(shè)有相對(duì)齒溝的燈 管承載基座時(shí)，可以此該調(diào)整軸的中心線為軸心作不同角度的旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)燈管利用調(diào)整軸調(diào)定角度后，以固定扣及螺絲鎖固，此外更有防水膠塞，用以塞 住中空的調(diào)整軸的側(cè)面出線孔，此出線孔有電源線連接LED電路板；如此可緊緊嚙合定位 于承載基座上。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明的散熱鰭片和燈管外殼兩者是一體成型。
2.本發(fā)明的散熱鰭片不是平行于軸線的長(zhǎng)條形體，而是垂直豎立于近半圓柱體 上，雨水與沙塵不易停留，容易被雨水沖刷干凈。同時(shí)，具有較佳的熱對(duì)流條件。
3.本發(fā)明的散熱鰭片呈類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀其中心線提供熱對(duì)流條件。
4.本發(fā)明的散熱鰭片呈一大一小順序排列，可提供比相等大小的散熱鰭片更佳的 對(duì)流環(huán)境。
5.本發(fā)明的燈管可以利用調(diào)整軸上的齒條搭配燈具的燈管承載基座上的多個(gè)齒 溝，相互嚙合定位，使該燈管能隨意做調(diào)整角度。
6.本發(fā)明的燈管本體已被標(biāo)準(zhǔn)模組化，如同傳統(tǒng)路燈的燈泡，維修燈具時(shí)，只需替 換故障的燈管即可。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其 中
圖IA為燈管、LED電路板的分解立體圖。
圖IB為燈管背部局部立體圖。
圖IC為完整燈管的立體圖。
圖ID為燈管側(cè)視立體圖。
圖IE為散熱鰭片是一大一小交錯(cuò)排列的示意圖。
圖IF為散熱鰭片是一大、一中、一小錯(cuò)排列的示意圖。
圖2為燈管由調(diào)整軸方向看燈條的示意圖。
主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10燈管殼體15螺絲
15a,15b螺絲孔18凹面平臺(tái)
19燈罩20齒條
25調(diào)整軸30防水塞
38斜面40散熱鰭片
E-W燈管軸向80LED電路板
16墊圈31電源線
17LED燈具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照

本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
。
以下的說(shuō)明將配合圖示做說(shuō)明，其中，依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，圖示中的LED電路 板80，僅是一例，并非用以限定本發(fā)明的專利范圍。例如LED電路板80中的LED芯片的排 列方式并不限于圖示的一種，它可以單排多顆或多排多顆，甚至于LED芯片上可以架構(gòu)透 鏡，都是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)者可以變化的。在一較佳實(shí)施例中，則是單排，或雙排，如此，可以 使得燈條中每排每顆LED芯片均獲得最接近的散熱條件。
本發(fā)明所述的燈管殼體10和LED電路板80分解立體圖如圖IA所示。燈管殼體 10背部呈接近半圓或小于半圓的形狀拱起兩呈現(xiàn)半圓柱體或半圓柱中空?qǐng)A柱截面體。而 LED電路板80，其背面(指與燈管殼體10內(nèi)凹面平臺(tái)18接觸的一面)則是一金屬板，以簡(jiǎn)化LED電路板80安裝于燈殼的步驟，以螺絲15穿過(guò)LED電路板80的螺絲孔1 鎖固在凹 面平臺(tái)18相對(duì)應(yīng)的螺絲孔1 上。多個(gè)類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀的散熱鰭片40的每一片矗立于 燈管軸向E-W分布(例如燈管長(zhǎng)邊為東西向時(shí)，散熱鰭片40本身為南北向，散熱鰭片40的 間隙d沿東西向分布)，如圖IA所示。在此及往后所指”類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀的散熱鰭片40” 是指散熱鰭片40外觀像展開(kāi)雙翼的蝙蝠。請(qǐng)同時(shí)參考圖IB的燈管背面局部圖，圖IB中，可 看到散熱鰭片40在半圓曲面上。散熱鰭片40在一較佳實(shí)施例中散熱鰭片40并不是每片 都是等大小的。例如，它是一大散熱鰭片40A、一小散熱鰭片40B交錯(cuò)排列，(在此及以下若 未特別指出散熱鰭片之大小時(shí)，統(tǒng)稱為散熱鰭片40)請(qǐng)參考圖1A，圖ID及圖1E。一大一小 交錯(cuò)排列的散熱鰭片40可以使得兩片相鄰大散熱鰭片40A之間的距離不會(huì)顯得擁擠。在 另一實(shí)施例中，它也可以是兩片相鄰大散熱鰭片40A之間夾著兩片小散熱鰭片40B于其中， 在另一實(shí)施例中，它也可以是兩片相鄰大散熱鰭片40A之間夾著一中散熱鰭片40C、一小散 熱鰭片40B于其中，如圖IF所示。上述實(shí)施例的變化是依據(jù)兩相鄰散熱鰭片40的距離與 高度而調(diào)整。亦即當(dāng)散熱鰭片40高且密集時(shí)，兩片相鄰大散熱鰭片40A間的一至兩小散熱 鰭片40B，可使得擁擠獲得改善，另一好處是得到更佳的熱對(duì)流。
上述垂直于燈管軸向的散熱鰭片40的另一優(yōu)點(diǎn)是提供雨水和灰塵最短的排出路 徑。相較于公知的燈管散熱鰭片多平行于長(zhǎng)軸向，以致于下雨時(shí)，水較會(huì)殘留。另外，沙塵 易堆積于散熱鰭片的溝槽間。沙塵除了影響散熱以外，另一缺點(diǎn)是沙塵遮蔽區(qū)與未遮蔽區(qū) 電位差會(huì)產(chǎn)生電位銹蝕問(wèn)題。本發(fā)明燈管散熱鰭片40垂直排列可改善前述的問(wèn)題。
燈管內(nèi)部的凹面平臺(tái)18靠近調(diào)整軸25處則設(shè)有一斜面38 (斜坡凹槽面)，以容置 LED電路板80的電源線31。請(qǐng)注意凹面平臺(tái)18、斜面38和散熱鰭片40為一體成型。圖 IC示將圖IA的LED電路板80鎖固于平臺(tái)18后，加以燈罩19罩住后的立體圖，燈罩19由 螺絲15和墊圈16鎖住。
散熱鰭片40垂直于燈管軸向E-W分布的另一好處是在相同的體積，同樣的散熱鰭 片40高度與間隔下，本發(fā)明所分布的散熱鰭片40總面積明顯高于平行于軸線者(即燈管 長(zhǎng)邊為東西向時(shí)，散熱鰭片亦為東西向)。較大的散熱面積意味著不管是LED燈17的熱源 以熱傳導(dǎo)方式或熱對(duì)流方式，較大的散熱面積可以發(fā)揮更佳的散熱效果。
以一實(shí)施例而言，散熱鰭片40的厚度為0. 2mm,寬50mm，間隔為2. 8mm,豎立于長(zhǎng) 300mm的半圓柱燈管表面上，卻比相同半圓柱表面積平行排列著厚度0. 2mm，長(zhǎng)300mm的散 熱鰭片間隔同為2. 8mm者大數(shù)十個(gè)百分比的散熱效率。
依牛頓熱對(duì)流冷卻定律
Q = hA(Ts-Tf)，其中h是熱對(duì)流系數(shù)，熱對(duì)流系數(shù)并非是流體的物理性質(zhì)，而是會(huì) 受到接觸表面的幾何形狀、流體流動(dòng)現(xiàn)象、流體的物理性質(zhì)等參數(shù)的影響。亦即，h和流體 是以層流、過(guò)渡流、或漩渦流呈現(xiàn)有關(guān)，在此，流體是指空氣。其中，漩渦流熱所能提供的熱 傳導(dǎo)最佳，過(guò)渡流次之。如前所述，本發(fā)明散熱鰭片排列于半圓柱表面的橫豎排列法，要比 平面式任何一種排列法及同為形成于半圓柱體表面，但呈長(zhǎng)條形排列法，對(duì)于戶外使用的 街燈環(huán)境中，夜間的冷空氣可以提供街燈散熱所需的更好的熱對(duì)流。因此，熱對(duì)流的重要性 更甚于熱傳導(dǎo)，亦即如何使得通過(guò)燈管的氣流可以充分的與散熱鰭片回流進(jìn)行熱對(duì)流。本 發(fā)明的上述散熱鰭片40(包含大、小散熱鰭片)的排列法，雖然，小散熱鰭片會(huì)減少散熱面 積，但可使得環(huán)境氣流更容易進(jìn)入燈管殼體10的大、小散熱鰭片40A、40B，而使得h值更勝一籌。此外，散熱鰭片40呈類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀，更進(jìn)一步提供較佳的熱對(duì)流環(huán)境。特別是， 如圖ID所示，散熱鰭片40中心線41 (雙翼間的身軀)較低，因此，可使燈管上方環(huán)境氣流 疏散到各個(gè)散熱鰭片40之中而發(fā)揮熱對(duì)流的效果。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明的燈管可有效使得LED芯片溫度大幅下降，特別是當(dāng)有徐 風(fēng)的環(huán)境下，可使LED芯片溫度有效降低，請(qǐng)參考表一的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1.導(dǎo)熱膏型號(hào)ShinEtsu X-23-7762
2.測(cè)試項(xiàng)目2-1. LED Solder Point(Tsp)
2-2. LED Fin Point(Tc)
3.環(huán)境溫度3-1.24 25°C
&風(fēng)量3-2.無(wú)風(fēng)狀態(tài)
4.使用儀器4-1.Thermometer TES1314
4-2.DC power supply GPS-3030D
5.測(cè)試條件5-1.17V/1. 4A/23. 8ff
5-2.LED面朝上
5-3.模組離桌面約3公分
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表一
板上(A)板底(B)Δ ABTimeSolder P T( °C)Fin P T( °C)20s29.727.12.640s30.327.72.660s30.928.12.880s31.628.72.9100s32.029.42.6120s32.629.92.7140s33.130.32.8160s33.430.72.7180s33.931.12.8
權(quán)利要求
1.一種LED燈管，其特征在于，所述LED燈管包含一燈殼，所述燈殼為近似半圓柱型的長(zhǎng)條體，所述長(zhǎng)條體內(nèi)有一平臺(tái)；一包含LED芯片的電路板設(shè)置于所述平臺(tái)上；多片相互平行且大小交錯(cuò)的散熱鰭片以垂直于燈管軸線方向成型于所述長(zhǎng)條體的外 表上；在所述近似半圓柱體的兩端設(shè)有調(diào)整軸，所述調(diào)整軸的圓周上設(shè)有多條齒條，以提供 所述燈管裝置于一設(shè)有相對(duì)應(yīng)齒溝的燈管承載基座時(shí)，以所述調(diào)整軸的中心軸線為軸心作 不同角度的旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1的LED燈管，其特征在于，所述散熱鰭片形狀為類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀，而 使得所述雙翼狀散熱鰭片中心線較雙翼低。
3.如權(quán)利要求1的LED燈管，其特征在于，所述調(diào)整軸其中之一更包含一第一孔，及用 以堵住所述第一孔的所述防水膠塞設(shè)有一出線孔。
4.如權(quán)利要求1的的LED燈管，其特征在于，所述的多條齒條是成形于圓形的調(diào)整軸 上，且所述齒條能定位所述燈管，并作旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整。
5.如權(quán)利要求1的的LED燈管，其特征在于，所述平臺(tái)接近第一孔處設(shè)有一斜面，用以 容置所述電路板的電源線經(jīng)由此處而由所述防水膠塞出線孔外連接所述電源供應(yīng)端子。
6.如權(quán)利要求1的的LED燈管，其特征在于，所述多片散熱鰭片相互平行且大小交錯(cuò)是 以一大一小或一大二小交錯(cuò)排列。
全文摘要
本發(fā)明提出一種LED燈管，包含一燈殼，燈殼形狀為近似半圓柱型的長(zhǎng)條體，長(zhǎng)條體內(nèi)部有一平臺(tái)，而一包含LED芯片的電路板設(shè)置于平臺(tái)上；多片類蝙蝠展開(kāi)雙翼狀的一體成型的散熱鰭片間隔矗立于長(zhǎng)條體的外表上；在靠近半圓柱體的兩端設(shè)有調(diào)整軸，該調(diào)整軸的圓周上設(shè)有多條齒條，以提供燈管裝置于一設(shè)有相對(duì)應(yīng)齒溝的燈管承載基座時(shí)，可以該調(diào)整軸的中心軸線為軸心作不同角度的旋轉(zhuǎn)調(diào)整，當(dāng)燈管利用調(diào)整軸調(diào)定角度后，以固定扣及螺絲鎖固。此外，更有防水膠塞用以塞住中空調(diào)整軸的側(cè)面出線孔，電源線可經(jīng)由此出線孔連接LED電路板；如此燈管可緊緊嚙合定位于承載基座上。本LED燈管如同傳統(tǒng)路燈的燈泡是模組化的發(fā)光元件，易于組裝及個(gè)別燈管的維修替換。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102032454SQ20091017457
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者吳金俊, 蕭復(fù)元 申請(qǐng)人:元瑞科技股份有限公司