發光二極體燈具及其具卷繞式熱管的散熱器的製作方法

2023-05-27 14:51:21 2

專利名稱：發光二極體燈具及其具卷繞式熱管的散熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，特別是一種發光二極體燈具及其具卷繞式熱管的 散熱器。
背景技術：
照明裝置為人類文明發展中不可或缺的重要科技工具，讓人在缺乏光線或黑暗環 境中仍能辨識環境與方位，鎢絲燈具為照明裝置的一種，其以鎢絲作為發光源，結構非常簡 單，對鎢絲燈具進行輸電，使鎢絲髮熱發光而產生照射光線，但鎢絲容易燒毀而令鎢絲燈具 的使用壽命過於短暫。隨著科技不斷的進步，逐漸發展出發光二極體燈具，發光二極體(LED)為一種將 電能轉換為光能的固態光源，其具有體積小、驅動電壓低、反應速率快、耐震、壽命長等特 性，使得發光二極體燈具逐漸取代鎢絲燈具而被大量且廣泛應用。現有技術發光二極體燈具包括一燈頭結構、裝設在燈頭結構的一燈罩、及容設於 燈罩內部且貼接燈罩內底壁的一發光二極體模塊，且發光二極體模塊電性連接燈頭結構， 燈罩通常為金屬製成，發光二極體模塊運作時產生的熱量，會傳導至金屬燈罩作散熱，然其 熱量散熱效果相當有限。另外，為增加發光二極體燈具的照射範圍與亮度，發光二極體模塊上通常具有多 個發光二極體，且隨著發光二極體數量的增加及高功率發光二極體的開發，發光二極體模 塊運作時所產生的熱量也迅速攀升，若無法及時逸散熱量，會導致發光二極體燈具壽命縮 短，令維修、使用成本增加。因此，為了更有效散逸熱量，於金屬燈罩外周通常會布設多數散熱鰭片，利用各散 熱鰭片加強散熱效果，但發光二極體模塊產生的熱量，必先傳導至燈罩下部，再自燈罩下部 傳導至散熱鰭片下部及燈罩上部，接著由燈罩上部及散熱鰭片下部傳導至散熱鰭片上部， 其傳導路徑長、導熱速度慢，且非均勻導熱，熱量容易積存在燈罩下部，熱量非均勻分布，而 無法充分利用散熱鰭片的強效散熱功能。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具卷繞式熱管的散熱器，能縮短導熱 路徑、加快導熱速度並使熱量迅速且均勻分布地傳導至各散熱鰭片，而提升散熱效率。為了實現上述目的，本實用新型提供了一種具卷繞式熱管的散熱器，其中，包括一導熱基座；一散熱鰭片組，包含呈放射狀排列的多數散熱鰭片，於該些散熱鰭片的中央形成 有供該導熱基座嵌入的一中心孔及位於該中心孔側邊的一容設空間，並在該些散熱鰭片內 側開設有連通該容設空間的一環形溝槽；以及至少一卷繞式熱管，包含與該導熱基座作熱接觸的一蒸發段及沿著該環形溝槽嵌 設並與每一該散熱鰭片作熱接觸的一冷凝段。[0012]上述的具卷繞式熱管的散熱器，其中，該導熱基座開設有連通該容設空間且供該 蒸發段嵌設的一嵌槽。上述的具卷繞式熱管的散熱器，其中，該蒸發段的上表面與該導熱基座的上表面 位於同一平面或該蒸發段的上表面低於該導熱基座的上表面。上述的具卷繞式熱管的散熱器，其中，還包括卷繞方向與該卷繞式熱管相同的另 一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。上述的具卷繞式熱管的散熱器，其中，還包括卷繞方向與該卷繞式熱管相異的另 一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。上述的具卷繞式熱管的散熱器，其中，該卷繞式熱管還包含塗布於該蒸發段及該 導熱基座之間和該冷凝段及該散熱鰭片之間的一導熱介質。為了更好地實現上述目的，本實用新型還提供了一種發光二極體燈具，其中，包 括一具卷繞式熱管的散熱器，包含一導熱基座；一散熱鰭片組，包含呈放射狀排列的多數散熱鰭片，該些散熱鰭片分別連接該導 熱基座，且於該些散熱鰭片的中央形成有一容設空間；以及至少一卷繞式熱管，該卷繞式熱管包含與該導熱基座作熱接觸的一蒸發段及呈卷 繞狀而與每一該散熱鰭片作熱接觸的一冷凝段；一發光二極體模塊，設置於該容設空間中並貼接該導熱基座一側及該蒸發段；以 及一燈頭結構，設置於該導熱基座另一側且供該發光二極體模塊電性連接。上述的發光二極體燈具，其中，該導熱基座開設有連通該容設空間且供該蒸發段 嵌設的一嵌槽。上述的發光二極體燈具，其中，該蒸發段的上表面與該導熱基座的上表面位於同 一平面或該蒸發段的上表面低於該導熱基座的上表面。上述的發光二極體燈具，其中，於該些散熱鰭片的中央形成有供該導熱基座嵌入 的一中心孔，且該容設空間位於該中心孔側邊。上述的發光二極體燈具，其中，該些散熱鰭片開設有連通該容設空間且供該卷繞 式熱管嵌設的至少一環形溝槽。上述的發光二極體燈具，其中，還包括卷繞方向與該卷繞式熱管相同的另一卷繞 式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。上述的發光二極體燈具，其中，還包括卷繞方向與該卷繞式熱管相異的另一卷繞 式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。上述的發光二極體燈具，其中，該卷繞式熱管還包含塗布於該蒸發段及該導熱基 座之間和該冷凝段及該散熱鰭片之間的一導熱介質。本實用新型的有益功效在於將呈放射狀排列的多數散熱鰭片圍繞發光二極體模塊，兼具有燈罩的功用及良好 的散熱功能。通過熱管本身具有的強效且快速導熱功能，卷繞式熱管能將發光二極體模塊運作時產生的熱量，迅速地經由導熱基座傳導至各散熱鰭片的全部區域，避免熱量積存在散熱 鰭片中的部分區域，可縮短導熱路徑、加快導熱速度、並使熱量均勻分布在各散熱鰭片，以 實現充分利用散熱鰭片全部散熱面積的強效散熱功能。在散熱鰭片的強效散熱功能得以發揮的同時，卷繞式熱管內的工作流體亦能藉此 在冷凝段快速冷凝回成液態而流回蒸發段，使卷繞式熱管的工作效率大幅提升。本實用新型以具卷繞式熱管的散熱器，將發光二極體模塊運作時產生的熱量及時 且有效逸散，使發光二極體模塊在適當的工作溫度下運作，能延長其使用壽命、提升照明效 能，並增加發光二極體燈具的經濟性與實用性。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。

[0037]圖1為本實用新型關於散熱器的立體分解圖；[0038]圖2為本實用新型關於散熱器的立體組合圖；[0039]圖3為本實用新型關於散熱器的組合剖視圖；[0040]圖4為本實用新型關於發光二極體燈具的立體分解圖[0041]圖5為本實用新型關於發光二極體燈具的立體組合圖[0042]圖6為本實用新型關於發光二極體燈具的組合剖視圖。[0043]其中，附圖標記[0044]1散熱器[0045]2燈具[0046]100導熱基座[0047]110嵌槽[0048]120插槽[0049]200散熱鰭片組[0050]210散熱鰭片[0051]211環形溝槽[0052]212凸紋[0053]220中心孔[0054]230容設空間[0055]300卷繞式熱管[0056]310蒸發段[0057]320傳輸段[0058]330冷凝段[0059]340導熱介質[0060]400發光二極體模塊[0061]410電路板[0062]420發光二極體[0063]500透鏡
6[0064]600反射罩700透光護蓋800支撐護環900燈頭結構
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述本實用新型涉及一種具卷繞式熱管的散熱器，請參照圖1至圖3所示，散熱器1包 括一導熱基座100、一散熱鰭片組200及至少一卷繞式熱管300。導熱基座100由導熱性良好的材質所製成，其可為金屬，例如銅、鋁等，但不以該 些材質為限制，又導熱基座100的一側開設有一嵌槽110，導熱基座100的另一側開設有一 插槽120。散熱鰭片組200包含呈間隔放射狀排列的多數散熱鰭片210，各散熱鰭片210以扣 接、焊接、粘接、螺接等方式而組合成一體，可避免各散熱鰭片210分散掉落，但不以該些組 合手段為限制，散熱鰭片210由導熱性良好的材質所製成，其可為金屬，例如銅、鋁等，但不 以該些材質為限制。於該些散熱鰭片210的中央形成有供導熱基座100嵌入的一中心孔220，即該些散 熱鰭片210的內側下部共同圍繞形成有供導熱基座100嵌入的一中心孔220，則各散熱鰭片 210的內側下部分別連接於導熱基座100的外周。又於該些散熱鰭片210的中央形成有位於中心孔220側邊的一容設空間230，即該 些散熱鰭片210的內側上部共同圍繞形成有疊設於中心孔220的一容設空間230，嵌槽110 為連通此容設空間230，插槽120為開設於導熱基座100的位於容設空間230外部的一側。並在該些散熱鰭片210的內側上部開設有連通容設空間230的一環形溝槽211，更 進一步來說明，各散熱鰭片210的內側上部分別開設有一缺口，該些缺口則成串連通而形 成此環形溝槽211。又，各散熱鰭片210的外側成型有多個凸紋212，進一步界定，各凸紋212成型在每 一散熱鰭片210的位於容設空間230外部的一側，其可增加散熱鰭片210的散熱表面積，並 具有保護效果以避免使用者被散熱鰭片210的邊緣割傷。卷繞式熱管300的結構組成為現有技術，在此不多作贅述，卷繞式熱管300設置於 容設空間230中並連接導熱基座100的一側且嵌設於環形溝槽211中，即呈卷繞狀連接各 散熱鰭片210的內側上部。詳細地說明其連結關係，卷繞式熱管300 —端嵌設於嵌槽110中，即嵌槽110供卷 繞式熱管300 —端嵌設，且卷繞式熱管300 —端與導熱基座100呈平整配置，即卷繞式熱管 300 一端不凸出於導熱基座100表面，卷繞式熱管300另一端則呈卷繞狀環繞上升而嵌設於 環形溝槽211中，即環形溝槽211供卷繞式熱管300另一端嵌設。更進一步來說明卷繞式熱管300的布置方式，卷繞式熱管300包含依序形成的一 蒸發段310、一傳輸段320及一冷凝段330，蒸發段310、傳輸段320及冷凝段330為設置於 容設空間230中，蒸發段310嵌設於嵌槽110中而連接導熱基座100的一側，且蒸發段310 與導熱基座100呈平整配置(即該蒸發段的上表面與該導熱基座的上表面位於同一平面或
7該蒸發段的上表面低於該導熱基座的上表面)並作熱接觸，傳輸段320及冷凝段330分別 沿著環形溝槽211嵌設並呈卷繞狀環繞上升而連接與每一散熱鰭片210的內側上部作熱接 觸。卷繞式熱管300還包含塗布於蒸發段310及導熱基座100之間、和冷凝段330及 散熱鰭片210之間的一導熱介質340。另外，散熱器1還可包括卷繞方向與卷繞式熱管300相同的另一卷繞式熱管300， 且該對冷凝段330呈疊設配置，令熱量能被均勻分布至各散熱鰭片210的全部區域，又該對 卷繞式熱管300的蒸發段310分別熱接觸導熱基座100，令熱量傳導面積更大，而提升散熱效率。或者，散熱器1還可包括卷繞方向與卷繞式熱管300相異的另一卷繞式熱管300， 可縮短導熱路徑並加快導熱速度，且此對冷凝段330呈疊設配置，令熱量能被均勻分布至 各散熱鰭片210的全部區域，又此對卷繞式熱管300的蒸發段310分別熱接觸導熱基座 100，令熱量傳導面積更大，而提升散熱效率。本實用新型還涉及一種發光二極體燈具，請參照圖4至圖6所示，燈具2包括一具 卷繞式熱管的散熱器1、一發光二極體模塊400、一透鏡500、一反射罩600、一透光護蓋700、 一支撐護環800及一燈頭結構900。散熱器1的結構組成如前所述，故在此不多作贅述。發光二極體模塊400設置於容設空間230中並貼接導熱基座100 —側及卷繞式熱 管300 —端，因蒸發段310與導熱基座100呈平整配置，使蒸發段310及導熱基座100均能 被發光二極體模塊400所平整貼接，更進一步來說明，發光二極體模塊400包含一電路板 410和布設於電路板410 —側且電性連接電路板410的電子迴路的多個發光二極體420。電路板410另一側貼接於導熱基座100 —側及熱接觸卷繞式熱管300 —端，即熱 接觸蒸發段310，則發光二極體420運作時產生的熱量可經由電路板410大量且全面地傳導 至導熱基座100及卷繞式熱管300的蒸發段310，熱量再從導熱基座100傳導至各散熱鰭 片210的下部作散熱，或透過卷繞式熱管300的快速導熱功效將熱量從卷繞式熱管300迅 速傳導至各散熱鰭片210的上部作散熱。另外，電路板410與導熱基座100之間及電路板410與卷繞式熱管300之間夾設 有一絕緣層(圖未示)，其可避免電路板410的電子迴路發生短路的情形。透鏡500設置於容設空間230中且被卷繞式熱管300所環繞，透鏡500覆蓋發光 二極體模塊400，即設置於電路板410 —側並覆蓋各發光二極體420，透鏡500為用以將發 光二極體420發出的點光源形成面光源。反射罩600設置於容設空間230中且被卷繞式熱管300所環繞，反射罩600設置 於透鏡500 —側，用以將各發光二極體420發出的光線反射至燈具2外部，亦具有投射的效
^ ο透光護蓋700連接於各散熱鰭片210的內側頂部並封合容設空間230，透光護蓋 700容許各發光二極體420發出的光線照射至外界，透光護蓋700主要用以防止外界物質進 入容設空間230，以避免發光二極體模塊400受到損壞。支撐護環800安裝於各散熱鰭片210的外側頂部，進一步界定，支撐護環800安裝 於各散熱鰭片210的位於容設空間230外部的一側，支撐護環800可加強穩固各散熱鰭片210之間的連接，且同時形成防護的效果，以避免使用者被散熱鰭片210的角端割傷。燈頭結構900設置於導熱基座100另一側且供發光二極體模塊400電性連接，燈 頭結構900的結構組成及供發光二極體模塊400電性連接的方式為現有技術，在此不多作 贅述。燈頭結構900插接於插槽120中，燈頭結構900與導熱基座100的固定方式可以 為扣接、焊接、粘接、螺接等，但不以該些組合手段為限制，則將燈頭結構900安裝於外部燈 座後，可對發光二極體模塊400進行供電。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求一種具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，包括一導熱基座；一散熱鰭片組，包含呈放射狀排列的多數散熱鰭片，於該些散熱鰭片的中央形成有供該導熱基座嵌入的一中心孔及位於該中心孔側邊的一容設空間，並在該些散熱鰭片內側開設有連通該容設空間的一環形溝槽；以及至少一卷繞式熱管，包含與該導熱基座作熱接觸的一蒸發段及沿著該環形溝槽嵌設並與每一該散熱鰭片作熱接觸的一冷凝段。
2.如權利要求1所述的具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，該導熱基座開設有連通 該容設空間且供該蒸發段嵌設的一嵌槽。
3.如權利要求2所述的具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，該蒸發段的上表面與該 導熱基座的上表面位於同一平面或該蒸發段的上表面低於該導熱基座的上表面。
4.如權利要求1所述的具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，還包括卷繞方向與該卷 繞式熱管相同的另一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。
5.如權利要求1所述的具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，還包括卷繞方向與該卷 繞式熱管相異的另一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。
6.如權利要求1所述的具卷繞式熱管的散熱器，其特徵在於，該卷繞式熱管還包含塗 布於該蒸發段及該導熱基座之間和該冷凝段及該散熱鰭片之間的一導熱介質。
7.一種發光二極體燈具，其特徵在於，包括一具卷繞式熱管的散熱器，包含一導熱基座；一散熱鰭片組，包含呈放射狀排列的多數散熱鰭片，該些散熱鰭片分別連接該導熱基 座，且於該些散熱鰭片的中央形成有一容設空間；以及至少一卷繞式熱管，該卷繞式熱管包含與該導熱基座作熱接觸的一蒸發段及呈卷繞狀 而與每一該散熱鰭片作熱接觸的一冷凝段；一發光二極體模塊，設置於該容設空間中並貼接該導熱基座一側及該蒸發段；以及一燈頭結構，設置於該導熱基座另一側且供該發光二極體模塊電性連接。
8.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，該導熱基座開設有連通該容設 空間且供該蒸發段嵌設的一嵌槽。
9.如權利要求8所述的發光二極體燈具，其特徵在於，該蒸發段的上表面與該導熱基 座的上表面位於同一平面或該蒸發段的上表面低於該導熱基座的上表面。
10.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，於該些散熱鰭片的中央形成有 供該導熱基座嵌入的一中心孔，且該容設空間位於該中心孔側邊。
11.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，該些散熱鰭片開設有連通該容 設空間且供該卷繞式熱管嵌設的至少一環形溝槽。
12.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，還包括卷繞方向與該卷繞式熱 管相同的另一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。
13.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，還包括卷繞方向與該卷繞式熱 管相異的另一卷繞式熱管，且該對冷凝段呈疊設配置。
14.如權利要求7所述的發光二極體燈具，其特徵在於，該卷繞式熱管還包含塗布於該蒸發段及該導熱基座之間和該冷凝段及該散熱鰭片之間的一導熱介質。
專利摘要一種發光二極體燈具及其具卷繞式熱管的散熱器，燈具包括一散熱器、一發光二極體模塊及一燈頭結構，散熱器包含一導熱基座、一散熱鰭片組及至少一卷繞式熱管，散熱鰭片組包含排列於導熱基座外周的多數散熱鰭片，該些散熱鰭片形成一容設空間，卷繞式熱管包含與導熱基座作熱接觸的一蒸發段及與各散熱鰭片作熱接觸的一冷凝段，發光二極體模塊貼接導熱基座及蒸發段，燈頭結構供發光二極體模塊電性連接。本實用新型可縮短導熱路徑、加快導熱速度、使熱量迅速且均勻分布地傳導至各散熱鰭片，而提升散熱效率。
文檔編號F21V29/00GK201697084SQ20102022336
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月8日 優先權日2010年6月8日
發明者林國仁, 林貞祥, 鄭志鴻 申請人:鈤新科技股份有限公司;珍通能源技術股份有限公司