TWI403671B - Reinforced insulated bulbs - Google Patents

Description

強化絕緣的燈泡

一種強化絕緣的燈泡，特別是使用電力轉換板驅動至少一發光二極體的燈泡結構，且更包括了一隔離體加強該電力轉換板的絕緣能力。

由於發光二極體(LED)具有使用壽命長、耗電量低、高亮度以及材料較環保的多種優點，隨著發光二極體製程的進步以及成本的下降，除了使用在紅綠燈或者電器上的標示用燈號以外，更進一步的使用於環境裝飾、照明用燈具上。為了讓發光二極體可適用於一般的燈泡中，已有習知技術將發光二極體與習知燈泡的外殼結合，如中華民國專利證書第I293807號「具定電流電路之發光二極體電燈泡」，該先前專利揭示了一發光二極體燈泡包括一燈帽、一燈殼、複數串聯的發光二極體以及一降壓定電流電路。其中該燈帽上具有電極與電源連接，而複數發光二極體以及該降壓定電流電路連接，以提供定電流使發光二極體發光，將該發光二極體燈泡裝上習用的燈座上即可直接使用。但由於驅動發光二極體需要穩定的直流電流，將交流的市電轉換成直流電流的驅動電路在轉換過程中將不斷的產生、累積廢熱。再者，直流電流通過發光二極體的阻抗也產生了不少的廢熱，長久使用下過高的溫 度將損毀發光二極體或驅動電路，或使用壽命降低。因此，業者開發出多種具有散熱結構的發光二極體燈泡，如中華民國專利證書第M358247號「適用各種燈座之LED燈」所示，該前案揭示一LED散熱模組具有一組合端形成一開口，該開口外圍形成一環狀卡扣槽與對應之燈頭組合，該開口之另一端則結合一LED發光元件，令該LED發光元件與該燈頭電性連接，該LED散熱模組則位於LED發光元件及燈頭外圍發揮導熱之功效。類似利用金屬散熱件的發光二極體燈泡亦可見於中華民國專利證書第M345944號、第M381743號以及公開第201020457號。

前述的諸多前案都利用金屬散熱件(通常為鋁散熱件)加強散熱，進一步使燈泡在不燒毀的前提下可承受更高的功率。但是習知的發光二極體燈泡內裝設的幾乎都是阻容降壓型的被動式電源(以下簡稱為「被動式電源」)，配合整流電路供電。被動式電源具有在大功率輸出時效率不佳的問題，並且提高功率時電路體積亦隨著增加，習知發光二極體燈泡使用被動式電源原因在於較容易通過安規測試。

為了進一步提高發光二極體燈泡的功率，選用切換式電源為用電效率較佳的選擇。但使用切換式電源要通過嚴格的安規測試，其中至少包含高壓打電測試，在測試中施加接近四千伏特的電壓在燈泡周圍且需確保燈泡內的切換式電源與外加電壓之間絕緣。使用被動式電源的習知技術中，係利用收縮膠膜包覆該被動式電源，並灌入主要用於定位的黏膠，該黏膠亦可加強絕緣效果。然而，測試的結果證實了以收縮膠膜包覆切換式電源以及外圍加上黏 膠的方法無法通過高壓打電測試。

基於提高功率的需求而使業者必需考慮選用切換式電源供電，但必須進一步克服安規測試。又因大功率發光二極體燈泡的散熱需求，使發光二極體需使用金屬散熱件，造成克服安規測試的困難。兩個因素之間相互矛盾，造成業者設計上的困難。

由於發光二極體燈泡技術受限於功率提升、轉換效率、安規測試等多個相互牽連的技術問題，且現有的發光二極體燈泡結構仍難以同時克服前述問題。因此本案的目的在於提供一種改良的發光二極體燈泡，該改良的發光二極體燈泡提供了加強絕緣效果的隔離結構隔離驅動發光二極體發光的電力轉換基板，達到理想的絕緣效果。藉此可達到高效率的電力轉換、輸出，並且可通過嚴格的安規測試。

本案為一種強化絕緣的燈泡，包括一透光罩及一接電座、一裝設於該透光罩及接電座之間的散熱體及組裝座、至少一設於該透光罩內之光源基板、及一電性連接該光源基板及接電座之電力轉換板，其中該散熱體內具有一容設該電力轉換板之裝設空間，其特徵在於該燈泡更包括一置設於該裝設空間內之隔離體，該隔離體包含一介於該電力轉換板及散熱體之間之隔離壁以形成容置該電力轉換板的一電路容置空間、以及一位於該隔離壁上令電力轉換板得以出線連接光源基板的出線孔。

透過該隔離體與該組裝座的結合，可將該電力轉換板完全與該散熱體區隔，大幅加強了絕緣能力。透過已加強的絕緣能力，可進 一步的使用電力轉換板提供較高的功率與轉換效率。又透過光源基板設置複數發光二極體與複數導電路線，可讓大功率的發光二極體透過該光源基板更快速的將熱量導至該散熱體上。綜上所述，透過上述的結構特徵，提供了一種可使用電力轉換板、大功率發光二極體，並具有足夠絕緣能力通過安規測試的發光二極體燈泡。

1‧‧‧隔離體

10‧‧‧隔離壁

11‧‧‧接合部

12‧‧‧出線孔

13‧‧‧凸出部

14‧‧‧電路容置空間

2‧‧‧組裝座

21‧‧‧絕緣壁

211‧‧‧第一定位部

212‧‧‧減縮內緣

22‧‧‧結合部

23‧‧‧導流部

3‧‧‧電力轉換板

30、31‧‧‧‥電力導線

4‧‧‧散熱體

40‧‧‧光源基板

401‧‧‧發光二極體

402‧‧‧走線孔

41‧‧‧裝設空間

410‧‧‧嵌合部

411‧‧‧第二定位部

42‧‧‧散熱鰭片

43‧‧‧貫通孔

44‧‧‧定位槽

5‧‧‧透光罩

50‧‧‧頸部

6‧‧‧接電座(6)

61‧‧‧結合端

圖1為本案發光二極體燈泡的分解圖。

圖2為該發光二極體燈泡的組裝示意圖。

圖3為該發光二極體的剖面圖。

圖4為該隔離體與組裝座緊配結合的另一實施態樣剖面圖。

本案為一種強化絕緣的燈泡，以下將配合圖式說明本案的技術內容。請參閱圖1、圖2與圖3，圖1至圖3所示為本案的第一實施態樣，該第一實施態樣所揭示的燈泡包括一透光罩5及一接電座6、一裝設於該透光罩5及接電座6之間的散熱體4及組裝座2、至少一設於該透光罩5內之光源基板40、及一電性連接該光源基板40及接電座6之電力轉換板3。較佳的，該電力轉換板3為切換式電源電路。該散熱體4內具有一容設該電力轉換板3之裝設空間41。而該燈泡更包括一隔離體1，該隔離體1包含一介於該電力轉換板3及散熱體4之間之隔離壁10以形成容置該電力轉換板3的一電路容置空間14、以及一位於該隔離壁10上令電力轉換板3得以出線連接光源基板40的出線孔12。且為了通過安規測試，該隔離體1於 該出線孔12周緣設一凸出部13以避免高壓電力擊穿。於圖1至圖3中所示的實施態樣，該隔離壁10連續的包覆了該電力轉換板3的上方、側面周圍。該隔離壁10上設置一接合部11，該組裝座2分別於兩側設一連續的絕緣壁21以及一結合部22，其中該絕緣壁21的外緣設至少一第一定位部211，該隔離壁10的接合部11則緊迫接合於該絕緣壁21的內緣(如圖4所示)。或者，為了方便該絕緣壁21與該接合部11接合，該接合部11可具有一減縮外緣，而該隔離壁21內緣相對應的具有與該減縮外緣互補接合的減縮內緣212(如圖1至圖3所示)，但本案圖式僅為一可實施的態樣，並不限定該接合部11、隔離壁21必須設置減縮外緣、減縮內緣212，該技術領域具有一般知識者可輕易變化的態樣皆應包含在本案範圍中。透過該接合部11與該絕緣壁21內緣的接合，確保了該電力轉換板3被絕緣的區隔在該電路容置空間14中。

該散熱體4則裝設一具有複數發光二極體401的光源基板40。該光源基板40可為包含了複數導電路線的鋁基板，在現有技術中，可利用銅箔、導熱絕緣材料以及鋁板堆疊形成，銅箔經過蝕刻成電路後被包覆於導熱絕緣材料、鋁板之中，形成包含了導電路線的光源基板40，由於鋁基板為目前已知的技術，本案雖引用鋁基板的技術，但鋁基板的製造技術與細部結構非本案的技術重點，故不再贅述。該散熱體4透過預留一嵌合部410，透過擠壓的手段令該光源基板40被擠壓緊配該嵌合部410內，使該光源基板40穩固的結合在該散熱體4上。因而該散熱體4與該光源基板40內緣圍繞形成具有一開口以容納隔離體1與絕緣壁21的一裝設空間41，該 光源基板40具有一與該裝設空間41相通的走線孔402。該散熱體4內緣具有至少一第二定位部411與絕緣壁21上的第一定位部211對應扣合，該第一定位部211與該第二定位部411可為對應扣接的缺口與凸塊，藉此使該絕緣壁21與該隔離體1被籠罩於該裝設空間41內。至少一連接於該電力轉換板3的電力導線30可穿過該隔離壁10上的出線孔13以及該光源基板40上的走線孔402而令該電力轉換板3與該些發光二極體401電性連接。並且，該凸出部13可嵌入該走線孔402內。

透過上述的技術，可讓該發光二極體燈泡內裝設電力轉換板3，並且透過該隔離體1、組裝座2將該電力轉換板3隔離保護於該電路容置空間14內。更進一步的，該隔離體1的隔離壁10與該散熱體4內緣之間具有一空氣間隙，可確保安規測試中的高壓電無法損壞該電力轉換板3。

於圖1至圖3中更可見，該組裝座2的結合部22位於該裝設空間41外，且該結合部22與一接電座6的一結合端61相互結合，該接電座6用於連接外部電源，並透過至少一電力導線31電性連接該電力轉換板3與該接電座6，而將自外部電源導接的電力送至該電力轉換板3。依燈泡類型或應用環境不同而可選用多種不同的接電座6型態，在圖1至圖3中所引用的型態為一般家用燈泡的型態，但該接電座6不限於圖1至圖3所示之型態。

又，該散熱體4在該嵌合部410外設有一定位槽44，該定位槽44用於固定前述的透光罩5，該透光罩5具有一頸部50，該頸部50可緊配於該定位槽44中，或者同時搭配黏膠使該頸部50被黏著於該定 位槽44中。

圖4所示的為該燈泡另一實施態樣的剖面圖，圖4之實施態樣與第一實施態樣的差別在於，透過該接合部11與該絕緣壁21的尺寸設計，令該接合部11與該絕緣壁21內緣可直接緊配結合，不需額外設置減縮內緣、減縮外緣。由於直接緊配結合的方式不需削薄該接合部11與絕緣壁21的厚度，因此可具有更大的絕緣能力。

前述圖1至圖3的第一實施態樣以及圖4所示的第二實施態樣中，該散熱體4外緣皆層疊排列了複數散熱鰭片42，該些散熱鰭片42之間具有間隙供空氣流通。並且，該些散熱鰭片42具有複數貫通孔43，複數散熱鰭片42的複數貫通孔43對應排列貫通該散熱體4形成至少一供空氣縱向通過的氣流通道，並且該組裝座2更包括了至少一導流部23，該導流部23預留了複數導引氣流的空間以利氣流通過該些貫通孔43。該些散熱鰭片42之間的間隙以及該些氣流通道可供橫向、縱向的氣流流通，並且提供了廣大的空氣接觸面積，達到優秀的散熱效果。

前述的實施態樣雖定義該隔離壁10連續的包覆了該電力轉換板3的上方、側面周圍，但該隔離壁10可延伸至該電力轉換板3與接電座6之間，並具有位於該隔離壁10上令電力轉換板3得以出線連接接電座6的另一出線孔(圖中未示)。雖然本案以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，而所作之些許更動與潤飾，皆應涵蓋於本案中，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

綜上所述，本案較習知之創作增進上述功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定創新專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧隔離體

10‧‧‧隔離壁

11‧‧‧接合部

12‧‧‧出線孔

13‧‧‧凸出部

14‧‧‧電路容置空間

2‧‧‧組裝座

21‧‧‧絕緣壁

211‧‧‧第一定位部

22‧‧‧結合部

23‧‧‧導流部

3‧‧‧電力轉換板

30、31‧‧‧電力導線

4‧‧‧散熱體

40‧‧‧光源基板

401‧‧‧發光二極體

402‧‧‧走線孔

411‧‧‧第二定位部

42‧‧‧散熱鰭片

43‧‧‧貫通孔

5‧‧‧透光罩

50‧‧‧頸部

6‧‧‧接電座

Claims (13)

1. 一種強化絕緣的燈泡，包括一透光罩及一接電座、一裝設於該透光罩及接電座之間的散熱體及組裝座、至少一設於該透光罩內之光源基板、及一電性連接該光源基板及接電座之電力轉換板，其中該散熱體內具有一容設該電力轉換板之裝設空間，其特徵在於該燈泡更包括：一置設於該裝設空間內之隔離體，該隔離體包含一介於該電力轉換板及散熱體之間之隔離壁以形成容置該電力轉換板的一電路容置空間、以及一位於該隔離壁上令電力轉換板得以出線連接光源基板的出線孔，而該組裝座具有一絕緣壁，該絕緣壁內緣與該隔離壁緊迫接合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該隔離壁與該絕緣壁具有一互補緊迫接合之減縮外緣及一減縮內緣。
3. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該組裝座與該散熱體具有至少一相對應扣合之第一定位部及一第二定位部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的強化絕緣的燈泡，其中該第一定位部與該第二定位部為對應扣接的缺口與凸塊。
5. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該組裝座具有位於該裝設空間外且與一接電座結合的一結合部。
6. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該隔離體於該出線孔周緣設一凸出部。
7. 如申請專利範圍第6項所述的強化絕緣的燈泡，其中該光源基板 具有一與該裝設空間相通的走線孔供至少一電力導線穿過而與該光源基板電性連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述的強化絕緣的燈泡，其中該凸出部嵌入於該光源基板的走線孔中。
9. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該光源基板具有一與該裝設空間相通的走線孔供至少一電力導線穿過而與該光源基板電性連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該光源基板為包含了複數導電路線的鋁基板。
11. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該散熱體具有層疊排列的複數散熱鰭片，該些散熱鰭片具有貫通形成至少一氣流通道的複數貫通孔。
12. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該隔離壁延伸至該電力轉換板與接電座之間，並具有位於該隔離壁上令電力轉換板得以出線連接接電座的另一出線孔。
13. 如申請專利範圍第1項所述的強化絕緣的燈泡，其中該電力轉換板為切換式電源電路。