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1、(10)申请公布号 CN 103104859 A(43)申请公布日 2013.05.15CN103104859A*CN103104859A*(21)申请号 201210399575.6(22)申请日 2012.10.19100141363 2011.11.11 TWF21S 8/00(2006.01)F21V 29/00(2006.01)F21V 31/00(2006.01)F21W 131/103(2006.01)F21Y 101/02(2006.01)(71)申请人陈家进地址中国台湾台南市新市区南科三路28号(72)发明人陈家进 李俊宏 方育斌 曾子彝萧宏达 林奇锋(74)专利代理机构厦门。
2、市新华专利商标代理有限公司 35203代理人朱凌(54) 发明名称LED路灯灯头结构(57) 摘要本发明公开了一种LED路灯灯头结构，包含有一座体容置有一电路单元，多个管体分别容置有多个LED单元，管体并列连接于前述座体的外部，而让LED单元电性连接电路单元，且每一管体与其相邻的管体之间间距有一空间，前述空间得以供气流通过，使得路灯灯头有较佳的散热效率，以维持LED单元的发光效率及延长LED单元的使用寿命。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图11页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图11页(10)申请公布号。
3、 CN 103104859 ACN 103104859 A1/1页21.一种LED路灯灯头结构，其特征在于，包含有：一座体，包括有一容纳空间；一电路单元，容纳于上述容纳空间内，电路单元包含有至少二组导电端子，每一组导电端子包括有一第一电极端与一第二电极端；多个LED灯管，每一LED灯管包括有一第一导电端与一第二导电端，第一导电端电性连接上述第一电极端，第二导电端电性连接上述第二电极端，所述LED灯管并列设置于上述座体的外部，每一LED灯管与其相邻的LED灯管之间，间距有一空间。2.如权利要求1所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述LED灯管呈U形、L形或字形的形态。3.如权利要求1所述的L。
4、ED路灯灯头结构，其特征在于：所述座体包括有多个开孔相通于所述容纳空间，所述电路单元的导电端子位于开孔处，所述LED灯管穿入对应的所述开孔而电性连接所述导电端子。4.如权利要求1所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述座体包含有相对应的一上座体及一下座体，上座体及下座体组合形成所述容纳空间及所述开孔。5.如权利要求1所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述LED灯管包含有相对应的一不透光灯座及一透光灯罩。6.如权利要求5所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述LED灯管呈弧形半管状的形态。7.如权利要求1项所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述LED灯管并列设置形成流线形的形态。8.。
5、一种LED路灯灯头结构，其特征在于，包含有：一座体，包括有一容纳空间，容纳空间容纳有一电路单元；多个管体，并列连接于上述座体的外部，且每一管体与其相邻的管体之间，间距有一空间，管体内容置有多个LED单元，LED单元电性连接上述电路单元。9.如权利要求8所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述座体包含有相对应的一上座体及一下座体，所述管体包含有相对应的一不透光灯座及一透光灯罩，上座体连接前述不透光灯座，下座体连接前述透光灯罩。10.如权利要求8所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述管体呈弧形半管状的形态。11.如权利要求10所述的LED路灯灯头结构，其特征在于：所述管体并列连接形成流线形的。
6、形态。12.如权利要求10项所述之LED路灯灯头结构，其特征在于：所述管体呈U形、L形或字形的形态。权 利 要 求 书CN 103104859 A1/5页3LED 路灯灯头结构技术领域0001 本发明为一种LED路灯灯头结构，尤指一种将LED单元分散设置且并列于座体的外部，而形成有空间可供气流通过，以达到快速散热的路灯灯头构造。背景技术0002 LED灯管相较于传统的日光灯管可节能60%-70%，此外，亦无汞蒸气污染环境的问题，因此在重视节能与环保的世界潮流下，已有逐渐取代传统日光灯管的趋势，然而，LED在电光转换的过程中，约有60%-80%的电能未能转换成可见光，而是以热的形式呈现，使得目前。
7、LED产品应用仍有散热的问题，当LED芯片的温度过高时，将会消弱其发光效率，导致光通量衰退及使用寿命的缩短。0003 请参阅图11所示，为LED结面温度与发光效率的关系图，当LED结面温度由25上升至100时，其发光效率将会衰退20%到75%不等，其中又以黄色光衰退75%最为严重，请参阅图12所示，为LED温度与寿命关系图，当LED的操作环境温度愈高，其寿命就愈低，当操作温度由63上升到74时，LED平均寿命将会减少3/4，由此可知温度对LED影响甚多。0004 目前已公开的LED路灯专利有如中国台湾新型专利公告第M358917号LED路灯灯头结构的专利案，前述专利M358917对应美国专利第。
8、7909489号，包括一灯罩、一LED单元、以及一散热装置；其中，LED单元组装于灯罩下方，而散热装置则设于灯罩内，并包括一贴附于LED单元上的基座、一均温板以及二散热组件，且均温板具有一贴附于基座上的受热段、分别由受热段的二侧向上弯曲延伸的二热传段、以及各别由二热传段侧向弯曲延伸而出的冷凝段，另，二散热组件皆具有一受热座、以及设于受热座上的多个散热鳍片，且二受热座分别贴附于均温板的二热传段外侧上，而均温板的二冷凝段则与灯罩顶部内缘相贴附。0005 但是，上述前案还是有其问题如下：1、路灯外部盒形装置呈非流线形，而会产生一大截面，导致路灯顶部流体无法顺畅自然对流，使得散热效果极差。0006 2。
9、、路灯非封闭构造，使得灰尘易由四周通气孔进入而积于散热鳍片上，造成散热效果大减，此外，也可能导致水进入而造成电路短路。0007 3、路灯外型会导致风阻大，强风时可能有吹损的疑虑。0008 4.散热装置设于灯罩内，而让散热效率变差。0009 又，如中国台湾发明专利公告第I320082号LED路灯的专利案，前述专利I320082对应美国专利第7878691号，乃包括：由电路板、LED发光晶粒及散热鳍片座等主要组件模组化组成的散热器模组；及完全密封的电源供应器，借着散热鳍片座直接做为路灯外罩与大气空间接触散热，LED晶粒及电路板所产生的热温再直接传导到竖立管，以达双重散热之效。0010 但是，上述前。
10、案还是有其问题如下：说 明 书CN 103104859 A2/5页41、路灯外部盒形装置呈非流线形，而会产生一大截面，导致路灯顶部流体无法顺畅自然对流，使得散热效果极差。0011 2、散热鳍片座位于空气不易流通的外罩上方，使得灰尘易积于散热鳍片上，造成散热效果大减。0012 3、路灯外型导致风阻大，强风时可能有吹损之疑虑。0013 又，如中国台湾新型专利公告第M356839号LED路灯的专利案，该LED路灯包括：一外壳、一LED模组以及一散热模组，LED模组和散热模组均设置于外壳之内。其中，该散热模组接触于LED模组，藉以将LED所产生的热予以散离。0014 但是，上述前案还是有其问题如下：1。
11、、散热气孔位于外壳下方，不符自然对流流场，导致散热效果差。0015 2、侧面气孔容易让水进入，而造成内部电路短路。0016 3、路灯外型导致风阻大，强风时可能有吹损的疑虑。0017 综合上述各前案的路灯，有着空气对流不易、路灯承受风阻过大、散热效果不佳、散热装置容易积尘或可能让水进入内部电路等问题，而有待改善。发明内容0018 本发明的目的在于提供一种LED灯灯头结构，其可大大提升散热效果并减小风阻。0019 一种LED路灯灯头结构，包含有：一座体，包括有一容纳空间；一电路单元，容纳于上述容纳空间内，电路单元包含有至少二组导电端子，每一组导电端子包括有第一电极端与一第二电极端；多个LED灯管，。
12、每一LED灯管包括有一第一导电端与一第二导电端，第一导电端电性连接上述第一电极端，第二导电端电性连接上述第二电极端，所述LED灯管并列设置于上述座体的外部，每一LED灯管与其相邻之LED灯管之间，间距有一空间。0020 所述LED灯管呈U形、L形或字形的形态。0021 所述座体包括有多个开孔相通于所述容纳空间，所述电路单元的导电端子位于开孔处，所述LED灯管穿入对应的所述开孔而电性连接所述导电端子。0022 所述座体包含有相对应的一上座体及一下座体，上座体及前述下座体组合形成所述容纳空间及所述开孔。0023 所述LED灯管包含有相对应的一不透光灯座及一透光灯罩。0024 所述LED灯管呈弧形半。
13、管状的形态。0025 所述LED灯管并列设置形成流线形的形态。0026 本发明再提供一种LED路灯灯头结构，包含有：一座体，包括有一容纳空间，容纳空间容纳有一电路单元；多个管体，并列连接于上述座体的外部，且每一管体与其相邻的管体之间，间距有一空间，管体内容置有多个LED单元，LED单元电性连接上述电路单元。0027 所述座体包含有相对应的一上座体及一下座体，所述管体包含有相对应的一不透光灯座及一透光灯罩，上座体连接前述不透光灯座，下座体连接前述透光灯罩。0028 所述管体呈弧形半管状的形态。0029 所述管体并列连接形成流线形的形态。0030 所述管体呈U形、L形或字形的形态。说 明 书CN 。
14、103104859 A3/5页50031 采用上述结构后，本发明可达下述功效：1、路灯灯头构造可导引气流平顺流过，而发挥极佳的散热效果，使LED单元保持在较低的操作温度，以维持LED单元的发光效率，并延长LED单元的使用寿命。0032 2、LED单元的散热效果佳，因此可将路灯灯头设成封闭式构造，而可避免雨水或灰尘进入内部而造成短路。0033 3、气流可平顺流过路灯，因此可减少路灯灯头的风阻，而避免强风导致路灯毁损。0034 4、灯管为圆形表面，加上气流的流通，而可避免积尘所造成的低散热效率。0035 5、不影响光学照度均匀度。0036 6、路灯灯头可以不用额外设置散热装置，即可达到散热效果。 。
15、附图说明0037 图1为示意图，说明较佳实施例的各部构件对应关系；图2为示意图，说明较佳实施例的各部构件组合关系；图3为示意图，说明另一较佳实施例的各部构件对应关系；图4为示意图，说明较佳实施例的多个灯管或管体另一种排列方式一；图5为示意图，说明较佳实施例的多个灯管或管体另一种排列方式二；图6为示意图，说明本发明的路灯灯头与碟形路灯灯头测试气流顺畅度的比较示意一；图7为示意图，说明本发明的路灯灯头与碟形路灯灯头测试气流顺畅度的比较示意二；图8为示意图，说明本发明的路灯灯头与碟形路灯灯头测试产生的温度分布的比较示意；图9为示意图，说明本发明的路灯灯头与碟形路灯灯头测试风阻应力分析的比较示意；图1。
16、0为示意图，说明本发明路灯灯头、碟形路灯灯头及单颗LED路灯灯头测试照度均匀度的比较示意；图11为LED的结面温度与发光效率的关系图；图12为LED操作温度与使用寿命的关系图。0038 【主要组件符号说明】1 路灯灯头 11 座体111 上座体 112 下座体113 容纳空间 114 开孔15 灯杆头 12 电路单元121 导电端子 1211 第一电极端1212 第二电极端 13 LED灯管131 不透光灯座 132 透光灯罩133 第一导电端 134 第二导电端2 路灯灯头 21 座体211 上座体 212 下座体说 明 书CN 103104859 A4/5页6213 容纳空间 214 灯杆。
17、头22 电路单元 23 管体231 不透光灯座 232 透光灯罩24 LED单元 A 空间1B、1C 路灯灯头 13B、13C LED灯管2B、2C 路灯灯头 23B、23C 管体D 碟形路灯灯头 E 单颗LED路灯灯头。具体实施方式0039 有关本发明的技术特征及增进功效，配合下列图式的较佳实施例即可清楚呈现，首先，请参阅图1及图2所示，本发明的较佳实施例，为一种LED路灯灯头1结构，包含有：一座体11，包括有相对应的一上座体111及一下座体112，将前述上座体111及下座体112组合，而形成一容纳空间113及相通于前述容纳空间113的多个开孔114，座体11于相对多个开孔114的另一端连接。
18、一灯杆头15，灯杆头15可连接一灯杆（图中未示）。0040 一电路单元12，为LED驱动电路组件，容纳于上述容纳空间113内，电路单元12包含有至少二组导电端子121，每一组导电端子121包括有一第一电极端1211与一第二电极端1212，每一组导电端子121的第一电极端1211与第二电极端1212分别位于不同的开孔114处。0041 多个LED灯管13，呈弧形半管状的形态，如U形，每一LED灯管13包含有相对应的一不透光灯座131及一透光灯罩132，其内部放置有LED单元（图中未示），而LED灯管13的两端则分别有一第一导电端133与一第二导电端134电性连接LED单元；LED灯管13穿入对应。
19、的所述开孔114，使得前述第一导电端133电性连接上述第一电极端1211，前述第二导电端134电性连接上述第二电极端1212，而让所述LED灯管13并列设置于上述座体11的外部，且每一LED灯管13与其相邻的LED灯管13之间，间距有一空间A，而形成流线形的形态。0042 如此一来，所述空间A所形成流线形的形态得以让气流通过，而会导致下列几种结果：1、可快速带走每一所述LED灯管13所产生的热能，藉以降低所述LED灯管13的工作温度，以维持LED灯管13的发光效率及延长LED灯管13的使用寿命。0043 2、气流得以通过所述路灯灯头1，而可以减少所述路灯灯头1承受的风阻，而可避免强风导致路灯灯。
20、头1毁损。0044 3、由于所述LED灯管13的散热效率佳，因此所述路灯灯头1可为封闭式设计，而可避免雨水或灰尘进入路灯灯头1内部，以降低故障率。0045 4、气流的流通得以减少附着于所述路灯灯头1上的灰尘，而可避免积尘影响路灯灯头1的散热效率。0046 请参阅图3所示，为本发明路灯的另一较佳实施例，为一种LED路灯灯头2结构，包含有：一座体21，包括有相对应的一上座体211及一下座体212，将上座体211及下座体212组合，而形成一容纳空间213，容纳空间213用以容纳一电路单元22，电路单元22为LED驱说 明 书CN 103104859 A5/5页7动电路组件，座体21连接一灯杆头214。
21、，灯杆头214可连接一灯杆（图中未示）。0047 多个管体23，呈弧形半管状的形态，如U形，管体23包含有相对应的一不透光灯座231及一透光灯罩232，不透光灯座231连接上述上座体211，前述透光灯罩232连接上述下座体212，管体23内容置有多个LED单元24 ，LED单元24电性连接上述电路单元22；管体23并列连接于上述座体21的外部，且每一管体23与其相邻的管体23之间，间距有一空间A，而形成流线形的形态，同样可以产生上述实施例的结果。0048 要注意的是，本发明路灯的主要技术特征包括所形成的所述空间A，因此，所述LED灯管13或管体23的形态及并列方式不限定，只要所述路灯可形成所述。
22、空间A，即可产生上述的结果，请参阅图4所示，为另一种形式的所述路灯灯头1B、2B，其所述LED灯管13B或管体23B呈L形的形态，且形成有所述空间A，同样可达成上述的结果；又请参阅图5所示，为另一种形式的所述路灯1C、2C，其所述LED灯管13C或管体23C呈字形的形态，且形成有所述空间A，同样可达成上述的结果。0049 请参阅图6，为所述路灯灯头1与碟形路灯灯头D测试气流顺畅度的比较，两者路灯灯头1、D以功率80W为例，假设其中70%的功率会产生热能且均匀分布于两者路灯灯头1、D上，并省略所述座体11以减少网格的条件下测试，在距离两者路灯灯头1、D的水平中线上方5公分处剖面可得知，所述空间A。
23、让所述路灯灯头1的Y方向速度皆为正值，其表示气流顺畅，且由下往上流过；碟形路灯灯头D则产生混乱流场，气流有上有下的情况，而影响散热效果，请参阅图7所示，为两者路灯灯头1、D产生流场的另一剖面示意，同样可观察出相同情况。0050 请参阅图8所示，为所述路灯灯头1与碟形路灯灯头D测试产生的温度分布的比较，由图7可清楚得知所述路灯灯头1最高温度约335K（约62），而碟形路灯灯头D最高温度约352K（约79），由此可知所述空间A得以让气流通过，而让路灯灯头1产生极佳的散热效果，并根据图11及图12所示，将最高温度维持于约335K以下，可维持LED灯管13的发光效率及延长使用寿命。0051 请参阅图9。
24、所示，为所述路灯灯头1与碟形路灯灯头D测试风阻应力分析的比较，假设在风速20m/sec的条件下测试，测得所述路灯灯头1的最大Von Mises应力为1.57MPa，而碟形路灯灯头D的最大Von Mises应力为2.68MPa，由此可知所述空间A让气流通过，使得路灯灯头1的风阻较碟形路灯灯头D的风阻小，故路灯灯头1得以承受较大的强风而不毁损。0052 根据照明规定指出，各种路面的照度均匀度要达0.440%以上，请参阅图10所示，为所述路灯灯头1、碟形路灯灯头D及单颗LED路灯灯头E测试照度均匀度的比较，其照度均匀度分别为57.2%、57.9%及57.8%，均符合照明规定，由此可知所述路灯灯头1为符合照度均匀度规定的设计。0053 惟以上所述仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明专利涵盖的范围内。说 明 书CN 103104859 A1/11页8图 1说 明 书 附 图CN 103104859 A2/11页9图 2说 明 书 附 图CN 103104859 A3/11页10图 3说 明 书 附 图CN 103104859 A10。