CN102022707B - 光模组的散热装置 - Google Patents

Abstract

一种光模组的散热装置，包含一框座、数个导流件及数个散热风扇。该框座结合于一光模组；各该导流件结合于该框座，且各该导流件分别包含可供结合数个光源的一散热基板，该散热基板的一侧形成一导流槽道；各该散热风扇结合该框座且位于各该导流件之间；其中各该导流槽道是通过各该散热风扇形成一气流环道；借此，各该散热基板可用以吸收各该光源所产生的热量，且利用各该散热风扇导引气流流通于该气流环道，以便有效地将热量散发至外界空间，用以解决现有光模组的散热装置具有散热效果不佳及体积较大等问题。

Description

光模组的散热装置

技术领域

本发明有关于一种散热装置，尤其是一种可针对各种具有发光功能且容易产生高热的光模组进行散热的光模组的散热装置。

背景技术

目前常见的现有光模组，例如各式灯具、背光模组或其它具有发光功能的装置等，在实际运作的过程中容易产生高热，因此，现有光模组通常会结合一散热装置，并利用该散热装置进行散热，以便延长现有光模组的使用寿命。

以“灯具”型式的现有光模组的散热模组为例，如台湾公告第M339636号“LED灯散热结构（一）”新型专利案。该现有光模组的散热模组具有一灯具本体，该灯具本体设有数个发光二极管及一灯罩，另于该灯具本体凸设有数个散热片。借此，当各该发光二极管因通电而产生热量时，即可利用各该散热片辅助该发光二极管所产生的热量迅速扩散。

然而，上述现有光模组的散热模组的散热片虽然可吸收各该发光二极管因通电后所产生的热量。但由于各该散热片周边没有其它辅助散热的设计，使该散热片吸收热量后仍无法迅速地进行热交换；因此，导致该散热片吸收各该发光二极管所产生的热量后，仍容易造成该散热片过度积热等问题，进而严重影响该灯具的整体散热效果，使该灯具的使用寿命降低。

又以“背光模组”型式的现有光模组的散热模组为例，由于目前常见的液晶显示器（liquid crystal display，LCD）通常具有一背光模组，以便借助该背光模组提供背光源，使该液晶显示器具有显示功能；另外，液晶显示器的背光模组大致可区分为“直下式背光模组”及“侧光式背光模组”两种，而不论何种型式的背光模组皆必须结合一散热装置，以利用该散热装置提供散热功能，如此方可确保该背光模组可正常运作。

举例而言，请参照图1所示，为台湾申请第95118265号“平面显示器的背光源散热模组”发明专利，是揭示一种“直下式背光模组”的散热装置，该散热装置7包含一散热基板71及一背光源组72。该散热基板71的一侧表面设有数个鳍片711及数个散热槽道712；该背光源组72结合该散热基板71，且该背光源组72设有数个光源721；借此，该背光源组72的光源721运作时所产生的热量，可利用该鳍片711及该散热槽道712进行散热，以延长该背光源组72的使用寿命。

然而，前述现有散热装置7仅利用该鳍片711及散热槽道712进行散热，并无其它可有效将热气流导引至外界空间的结构设计，使得热气流容易盘旋于该液晶显示器内部，导致该散热装置7的散热效果不佳。

请参照图2所示，为台湾公开第200901865号“侧入光式背光模组的散热器”发明专利，是揭示一种“侧光式背光模组”的散热装置，该散热装置8是设于一背光模组的一导光板外侧，并包含有一热导管组81及一散热片82，该热导管组81具有至少一热导管811，该至少一热导管811充填有热传介质；该散热片82结合该热导管组81；借此，该热导管组81的热导管811可供结合数个发光二极管83，各该发光二极管83运作时所产生的热量，则可利用该热导管组81传导至该散热片82，以便利用该散热片82进行散热。

然而，前述现有散热装置8主要是借助设置大面积的散热片82，并配合该热导管组81以提供各该发光二极管83进行散热；但该散热片82却占据过多空间，导致该散热装置8应用于液晶显示器时，容易造成液晶显示器体积增加，而不易朝向轻薄方向研发设计；另外，该散热装置8仅利用该热导管组81及散热片82进行散热，并无其它可供将热气流导引至外界空间的结构设计，使得热气流容易盘旋于该液晶显示器内部，导致该散热装置8的散热效果不佳；再者，该热导管组81于使用前必须充填热传介质，也造成该散热装置8在制造使用上的便利性不佳。

请参照图3所示，为台湾公告第M294189号“散热框”新型专利，是揭示一种“侧光式背光模组”的散热装置，该散热装置9具有铝材质的一框体91，该框体91的外周缘设有数个散热片92；另外，该框体91的内侧周边可结合数个发光二极管93；借此，各该发光二极管93运作时所产生的热量可利用该框体91传导至该散热片92，并配合该散热片92进行散热。

然而，该散热装置9同样无其它可供将热气流导引至外界空间的结构设计，使得热气流也容易盘旋于该液晶显示器内部；再者，当比较前述两种可应用于“侧光式背光模组”的现有散热装置8、9时，由于后者的散热装置9并未设置如同前者的散热装置8的大面积散热片82，因此，当该散热装置9应用于液晶显示器时，该框体91及散热片92虽可不至于占据过多空间；但也由于该散热装置9的散热片92的面积较小，而一般借助该散热片92进行散热时，其散热效果的优劣取决该散热片92的面积，故该现有散热装置9的散热效果仍相当有限。

发明内容

本发明目的是针对上述各种现有光模组的散热装置的缺点进行改进，以提供一种散热效果更佳的散热装置。

本发明次一目的是提供一种光模组的散热装置，用以有效地将光模组运作时所产生的热量导引至外界空间。

本发明另一目的是提供一种光模组的散热装置，使散热装置应用于光模组时不会占据过多空间。

根据本发明光模组的散热装置，包含：一框座，包含数个结合部及数个连接部，各该结合部分别连接任二相邻的连接部，各该连接部分别具有一第一端及一第二端，该第一端及该第二端各与相邻的结合部相互连接；数个导流件，分别设于该框座的各连接部的同一侧表面，各该导流件分别包含一散热基板，该散热基板的一侧形成一导流槽道，该导流槽道自该连接部的第一端延伸至第二端，且该导流槽道的两端各形成一开口；及数个散热风扇，分别结合该框座的结合部且位于各该导流件的开口之间，各该散热风扇分别设有数个导风孔，各该导风孔与该导流件的各导流槽道相互连通，且至少一个导风孔作为入风孔，其他导风孔则作为出风孔；其中各该导流槽道是通过各该散热风扇相互连通以形成一气流环道。

本发明有益效果在于：可利用数个散热风扇有效地将气流导引至外界空间，避免热气流盘旋于光模组内部，使各该光源可正常运作，进而达到提升使用寿命的功效。另外，相较于现有散热装置，并无须设置大面积的散热片，并仅利用数个散热风扇搭配数个导流件即可达到较佳的散热效果；因此，本发明光模组的散热装置在应用于光模组时不会占据过多空间，而具有易于安装使用及轻薄短小等功效。

附图说明

图1：现有第一种光模组的散热装置的立体分解图。

图2：现有第二种光模组的散热装置的立体外观图。

图3：现有第三种光模组的散热装置的立体外观图。

图4：本发明光模组的散热装置的组合剖视图。

图5：本发明光模组的散热装置的局部立体分解图。

图6：本发明光模组的散热装置具有轴流式散热风扇的局部立体分解图。

图7：本发明光模组的散热装置具有轴流式散热风扇的局部剖视图。

图8：本发明光模组的散热装置具有鳍片的局部立体分解图。

图9：本发明光模组的散热装置具有封闭件的局部立体分解图。

图10：本发明光模组的散热装置具有侧凸缘的局部立体分解图。

图11：本发明光模组的散热装置选用两个散热风扇时的组合剖视图。

图12：本发明光模组的散热装置使用第一、第三散热风扇进行散热时的使用状态参考图（一）。

图13：本发明光模组的散热装置使用第二、第四散热风扇进行散热时的使用状态参考图（一）。

图14：本发明光模组的散热装置于进行散热时的使用状态参考图（二）。

主要元件符号说明：

1框座            11结合部         111侧凸缘        12连接部

121第一端        122第二端        2导流件          21散热基板

22导流槽道       221开口          23鳍片           24封闭件

3散热风扇        3a第一散热风扇   3b第二散热风扇   3c第三散热风扇

3d第四散热风扇   31扇框           311导风孔        312环墙

313上盖          32扇轮           33气流通道       4液晶显示器

5光源            7散热装置        71散热基板       711鳍片

712散热槽道      72背光源组       721光源          8散热装置

81热导管组       811热导管        82散热片         83发光二极管

9散热装置        91框体           92散热片         93发光二极管

具体实施方式

本发明光模组的散热装置可应用于如灯具或背光模组等各种具有发光功能的光模组，以便针对该光模组实际运作过程中所产生的高热提供一散热作用，以延长该光模组的使用寿命，为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂，下文是以“背光模组”为例（应用于其它光模组的方式也大致相同），并配合所附图式，作详细说明如下：

请参照图4及5所示，本发明光模组的散热装置包含一框座1、数个导流件2及数个散热风扇3。该框座1可用于结合在液晶显示器4（liquidcrystal display，LCD）的预定位置（例如导光板一侧）；各该导流件2结合该框座1，并可供结合数个光源5（例如发光二极管等）；各该散热风扇3结合于各该导流件2之间，用以导引气流流通于各该导流件2，以便针对各该光源5进行散热。

该框座1包含数个结合部11及数个连接部12，且该框座1较佳为可导热的材质所制成。各该结合部11分别连接任二相邻的连接部12；各该连接部12分别具有一第一端121及一第二端122，该第一端121及该第二端122各与相邻的结合部11相互连接。本发明的框座1主要是应用于各种光模组（如图所示揭示该光模组为液晶显示器4），因此，该框座1可依实际需求而为适当形状；举例而言，如图4及5所示的实施例中，该结合部11及该连接部12皆为四个，其中该四个连接部12可为矩形排列，该四个结合部11分别与该四个连接部12相互连接，使该框座1可形成一矩形框体，且该四个结合部11是位于该框座1的四个角隅位置。

各该导流件2分别设于该框座1的各连接部12的同一侧表面，各该导流件2分别包含一散热基板21，该散热基板21的一侧形成一导流槽道22，该导流槽道22自该连接部12的第一端121延伸至第二端122，其中该导流槽道22的两端各形成一开口221。本发明的导流件2的数量可对应该框座1的连接部12数量；举例而言，如图4及5所示的实施例中，该导流件2为四个，该四个导流件2分别结合于该框座1的四个连接部12的同一侧表面，该结合方式可采用一体成型或可拆装组合等方式为之，且各该四个导流件2的导流槽道22两端所分别形成的开口221皆朝向相对应的该框座1的结合部11。

各该散热风扇3分别结合该框座1的结合部11，该结合方式较佳可采用粘合、焊接、锁固或其它可达到相同固定目的的技术手段，使各该散热风扇3可分别位于二相邻该导流件2的导流槽道22的开口221之间；另外，各该散热风扇3分别具有一扇框31，该扇框31设有数个导风孔311，其中至少一导风孔311可作为入风孔，而其它导风孔311则可作为出风孔，各该导风孔311与该导流件2的各导流槽道22相互连通；又，该扇框31内部也设有一扇轮32，该扇轮32是用以导引气流流通于各该导风孔311。本发明的散热风扇3可依实际需求选用适当数量，该散热风扇3的数量较佳是对应该框座1的结合部11数量；举例而言，如图4及5所示的实施例中，该散热风扇3为四个，该四个散热风扇3分别结合该框座1的四个结合部11。

本发明光模组的散热装置可依实际使用需求而选用不同型式的散热风扇3，例如“鼓风式散热风扇”或“轴流式散热风扇”等，其中：

如图5所示，当该散热风扇3为“鼓风式散热风扇”时，该散热风扇3的扇框31是具有一环墙312，该环墙312设有两个该导风孔311；另外，该环墙312结合一上盖313，该上盖313设有一个该导风孔311；又，前述设于该环墙312的两个该导风孔311是分别与二相邻导流件2的开口221相对，而设于该上盖313的一个该导风孔311则朝向外界空间。借此，该散热风扇3实际使用时，前述设于该环墙312的两个该导风孔311可作为出风孔，而设于该上盖313的一个该导风孔311可作为入风孔，使本发明光模组的散热装置可提供更为多样化的散热机制。另外，请再参照图4及5所示，前述设于该环墙312的两个该导风孔311的孔径可为不同大小，其中孔径较大的导风孔311可朝向如图4所示的距离较长的导流槽道22；而孔径较小的导风孔311可朝向如图4所示的距离较短的导流槽道22；当本发明光模组的散热装置应用于“宽萤幕”的液晶显示器4时，即可提供更为平均的散热效果。

如图6及7所示，当该散热风扇3为“轴流式散热风扇”时，该散热风扇3的扇框31于该扇轮32的轴向上设有两个该导风孔311，其中一个该导风孔311为入风孔，另一个该导风孔311为出风孔；另外，如图7所示，各该散热风扇3的扇框31与该框座1的各结合部11之间形成一气流通道33；借此，该散热风扇3实际运作时，该扇轮32所导引气流可经由该气流通道33流通于各该导流件2的导流槽道22。

本发明光模组的散热装置的框座1及导流件2可进一步包含如下所述的其它结构特征，且所揭示的数种不同结构特征也可视需求相互组合或个别使用，并应用于如同前述的具有“鼓风式散热风扇”或“轴流式散热风扇”的散热装置（以下仅以鼓风式散热风扇为例提出说明），使本发明光模组的散热装置的功能更趋近于完善，其中：

如图8所示，各该导流件2的散热基板21的一侧可形成数个鳍片23，该导流槽道22可形成于各该鳍片23之间；其中各该鳍片23较佳可如图所示垂直于该散热基板21，以便提升整体导热效果；借此，可利用各该鳍片23增加散热面积，以进一步提升本发明光模组的散热装置的散热效果。

如图9所示，各该导流件2另分别包含用以封闭该导流槽道22的一封闭件24，该封闭件24结合该散热基板21；借此，可确保各该散热风扇3所导入的气流不会经由该导流槽道22的两端开口221以外的部位散逸至外界空间，以确保该气流可顺利将传导至该散热基板21的热量传递至外界空间，因此，同样可提升本发明光模组的散热装置的散热效果。

如图10所示，该框座1的各结合部11的外周缘可形成一侧凸缘111；借此，使该散热风扇3结合该框座1的结合部11时，该侧凸缘111可供该散热风扇3抵接固定，以增加该散热风扇3与该框座1的结合部11之间的结合稳固性。

如图11所示，该散热风扇3可依实际需求选用适当数量，如图所示的实施例是揭示该散热风扇3的数量为两个，且该两个散热风扇3分别设置于该框座1的对角位置；借此，本发明光模组的散热装置仍可维持一定的散热效果，并降低制造成本。

请配合参照前揭各图式，本发明光模组的散热装置于实际使用时，该框座1可用于结合在光模组的预定部位（如灯具或背光模组的发光源部位），于如图所示的实施例中，是揭示该框座1结合于该液晶显示器4，该导流件2的散热基板21可供结合该液晶显示器4的背光模组的数个光源5，其中该导流槽道22位于该散热基板21的一侧，各该光源5则位于该散热基板21的另一侧；再者，由于各该导流件2的导流槽道22的开口221与各该散热风扇3的扇框31的导风孔311相互连通，故各该导流槽道22彼此之间可通过各该散热风扇3相互连通以整合成为一气流环道（未标示）；借此，当各该光源5在实际运作产生热量时，各该散热基板21可用以吸收各该光源5所产生的热量，同时，各该散热风扇3也可配合自外界空间导引气流流通于该散热基板21的一侧的导流槽道22，以利用热交换作用，并进一步借助气流将各该光源5所产生的热量散发至外界空间，以避免热气流盘旋于该液晶显示器4内部，故可提供较佳的散热效果，进而延长各该光源5的使用寿命。

更详言之，借助前揭的结构特征，本发明光模组的散热装置可达到如下所述的数种散热机制及诸多特点（可选择使用“鼓风式散热风扇”或“轴流式散热风扇”），且将各该散热风扇3区分为一第一散热风扇3a、一第二散热风扇3b、一第三散热风扇3c及一第四散热风扇3d，进而提出说明：

1、请参照图5及12所示，以使用“鼓风式散热风扇”为例，本发明散热装置于使用时，较佳可控制该散热风扇3交替运作，以提升各该散热风扇3的使用寿命；举例而言，可事先控制该第一散热风扇3a及第三散热风扇3c同时运作，该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d则暂时停止运作，此时，是以该第一散热风扇3a及第三散热风扇3c设于该上盖313的导风孔311作为入风孔，以便将外界气流经由该入风孔导入至该扇框31，再以该第一散热风扇3a及第三散热风扇3c设于该环墙312的导风孔311作为出风孔，使气流可经由该出风孔进入该导流件2的导流槽道22，当气流流通于该导流槽道22时，即可进一步将各该光源5所产生的热量导引至该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d，由于该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d并未运作，因此，气流即可顺利经由该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d的导风孔311散发至外界空间。当经过一预定时间后（依使用者实际需求设定该时间的长短），如图13所示，再控制先前动作的该第一散热风扇3a及第三散热风扇3c停止运作，并改由控制该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d重复上述的散热机制。整体而言，各该散热风扇3即可“交替运作”，在仍可达到预定散热效果的条件下，可更有效避免该散热风扇3因长时间运作而损坏。

2、请再参照图14所示，并以使用“轴流式散热风扇”为例，假设各该光源5于实际运作过程中容易过热时，更可控制各该散热风扇3同时运作，以便全面性进行散热，例如：控制该第一散热风扇3a及第三散热风扇3c的扇轮32正向旋转，以便将外界空间的气流导入至该导流槽道22；并配合控制该第二散热风扇3b及第四散热风扇3d的扇轮32反向旋转，以便将该导流槽道22更为快速地导引至外界空间（可配合轴流式散热风扇的扇轮特性，例如其扇轮反转时可改变原先气流行进方向），故可更有效避免各该光源5因过热而损坏，进而提供较佳的散热效果。

3、假设各该散热风扇3的导风孔311堆积过多灰尘时，也可借助控制各该散热风扇3反向旋转，并配合轴流式散热风扇3的扇轮32的特性，使该气流在通过该导风孔311至外界空间的过程中，可顺便同时去除堆积在该导风孔311内的灰尘，进而可确保该导风孔311不会形成阻塞而影响其进风量。

4、假设当其中一散热风扇3损坏时，由于仍可控制其它尚未损坏的散热风扇3持续运作，或可增加未损坏的散热风扇3的转速，故可确保各该光源5不会因过热而损坏。

本发明光模组的散热装置可利用数个散热风扇3搭配数个导流件2的导流槽道22所形成的气流环道结构设计，可用以针对光模组的数个光源5进行散热；另外，更可进一步借助控制各该散热风扇3交替运作所形成的散热机制，使气流可循环流通于该导流槽道22，以便有效降低结合于各该散热基板21的数个光源5的温度，提供更为完善的散热作用，进而达到提升散热效果的功效。

本发明光模组的散热装置可利用数个散热风扇3有效地将气流导引至外界空间，避免热气流盘旋于光模组内部（如图所示的该液晶显示器4的背光模组内部），使各该光源5可正常运作，进而达到提升使用寿命的功效。

本发明光模组的散热装置相较于现有散热装置8，并无须设置大面积的散热片82，并仅利用数个散热风扇3搭配数个导流件2即可达到较佳的散热效果；因此，本发明光模组的散热装置在应用于光模组时不会占据过多空间，而具有易于安装使用及轻薄短小等功效。

Claims (11)

1.一种光模组的散热装置，其特征在于包含：

一个框座，包含数个结合部及数个连接部，各该结合部分别连接任两个相邻的连接部，各该连接部分别具有一个第一端及一个第二端，该第一端及该第二端各与相邻的结合部相互连接；

数个导流件，分别设于该框座的各连接部的同一侧表面，各该导流件分别包含一个散热基板，该散热基板的一侧形成一个导流槽道，该导流槽道自该连接部的第一端延伸至第二端，且该导流槽道的两端各形成一个开口；及

数个散热风扇，分别结合该框座的结合部且位于各该导流件的开口之间，各该散热风扇分别设有数个导风孔，各该导风孔与该导流件的各导流槽道相互连通，且至少一个导风孔作为入风孔，其他导风孔则作为出风孔；

其中各该导流槽道的开口通过各该散热风扇的导风孔相互连通以形成气流环道。

2.如权利要求1所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该散热风扇分别具有一个扇框，该扇框内部设有一个扇轮，且该扇框具有一个环墙，该环墙设有两个作为出风孔的该导风孔，并于该环墙结合一个上盖，该上盖设有一个作为入风孔的该导风孔，设于该环墙的两个作为出风孔的该导风孔分别与两个相邻导流件的开口相对。

3.如权利要求2所述的光模组的散热装置，其特征在于，设于该环墙的两个该导风孔的孔径为不同大小。

4.如权利要求1所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该散热风扇分别具有一个扇框，该扇框内部设有一个扇轮，且该扇框于该扇轮的轴向上设有两个该导风孔。

5.如权利要求4所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该散热风扇的扇框与该框座的各结合部之间形成一个气流通道。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该导流件的散热基板一侧形成数个鳍片，该导流槽道形成于各该鳍片之间。

7.如权利要求6所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该鳍片垂直于该散热基板。

8.如权利要求1、2、3、4或5所述的光模组的散热装置，其特征在于，各该导流件的散热基板分别结合用以封闭该导流槽道的一个封闭件。

9.如权利要求1、2、3、4或5所述的光模组的散热装置，其特征在于，该框座的各结合部的外周缘形成一个侧凸缘，该散热风扇抵接固定该侧凸缘。

10.如权利要求6所述的光模组的散热装置，其特征在于，该框座的各结合部的外周缘形成一个侧凸缘，该散热风扇抵接固定该侧凸缘。

11.如权利要求8所述的光模组的散热装置，其特征在于，该框座的各结合部的外周缘形成一个侧凸缘，该散热风扇抵接固定该侧凸缘。

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