CN102155725A - 散热装置及包含该散热装置的照明灯具 - Google Patents

Abstract

本发明是一种散热装置及包含该散热装置的照明灯具。该照明灯具还包含一电路板及多个发光二极管。其中，该电路板具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，这些发光二极管间隔地设置于该电路板的该第一表面上。而该散热装置具有一本体，该本体的一上表面形成有多个第一凸肋，并与该电路板的该第二表面接触。藉此，这些第一凸肋适可使该散热装置以最低需求的材料将该照明灯具所产生的热量有效传导至外部。

Description

散热装置及包含该散热装置的照明灯具

技术领域

本发明是关于一种散热装置；特别是一种用于照明灯具的散热装置。

背景技术

随着发光二极管(light emitting diode，LED)制造技术的进步以及其具有发光效率高、使用寿命长以及反应时间快等优点，现今照明灯具已广泛的应用LED模块作为发光光源。由于必须提供一定程度的电流，使照明灯具达到所需的照度，再加上长时间的使用的情况之下，无可避免的使LED模块产生大量而不必要的废热。为避免LED模块因过热而损坏，因此必须利用散热装置辅助逸散LED模块于运作时所产生的废热，以解决此问题。

现有的照明灯具1中，如图1所示，针对LED模块散热，由于LED模块通常以多个LED 11附装于一电路板12之上，因此用以配合的散热装置13是以金属材料制成而具有一完整平面，以与电路板12的表面接触，通过热传导的效应，达到使LED模块其热量散逸的功效。

然而，对于大型照明灯具而言，由于LED数量的增加，因此必须提供较大面积的电路板，以供LED附装，导致相应配合的散热装置的体积亦必须增加，以提供更大的平面与电路板接触。而庞大的金属散热装置使照明灯具整体体积及重量亦随之增加，此外，生产的材料成本也相对提高。而针对具有大平面的散热装置，于工艺上，该平面的平面度不易控制，导致与电路板无法紧密结合，将对散热效能造成不良的影响。另一方面，散热装置与电路板接触的平面通常会涂布导热膏，以填补二者间的细微间隙，以便加强热传导的效能。然而，当该平面的面积增加，将使得电路板与该平面接触时，存在于其间的空气不易排出，进而形成气泡残留余导热膏中，亦会使散热效能降低。

有鉴于此，提供一种大型的散热装置，以有效逸散LED照明灯具所产生的废热并同时控制生产成本，这是此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一照明灯具及其散热装置，散热装置具有平面度佳的接触表面，使散热装置与发热源可紧密结合，提供照明装置良好的散热效能。

本发明的另一目的在于提供一照明灯具及其散热装置，该散热装置适可以最低需求的散热材料，将照明灯具所产生的废热有效导出，在符合散热需求下，同时有效控制照明灯具的整体重量及生产成本。

为达上述目的，本发明揭露一种具有散热装置的照明灯具，该照明灯具还包含一电路板及多个发光二极管。其中，该电路板具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，这些发光二极管间隔地设置于该电路板的该第一表面上。该散热装置则包含一本体，具有一上表面，该上表面形成有多个第一凸肋，并与该电路板的该第二表面接触。

本发明的有益技术效果是，在本发明的散热装置及包含该散热装置的照明灯具中，这些第一凸肋的顶面的平面度可较易控制，以与该电路板的第二表面紧密结合，同时通过形成这些第一凸肋，适可使该散热装置以最低需求的材料将该照明灯具所产生的废热有效传导至外部，以达成有效散热及成本控制的需求。

附图说明

为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本发明的较佳以较佳实施例进行详细说明，其中：

图1是现有的照明灯具的示意图；

图2是依据本发明的一实施例的散热装置的示意图；

图3A是依据本发明的一实施例的照明灯具具有图2的散热装置的组合示意图；以及

图3B是依据图3A沿A-A’剖面线的照明灯具的剖面示意图。

具体实施方式

如图3A及图3B所示，为本发明的一实施例中，具有一散热装置2的一照明灯具3，其中图3B是沿图3A的A-A’剖面线的照明灯具3的剖面示意图。本发明可例如尺寸为长30厘米、宽20厘米及高5厘米，并提供60瓦的照明灯具3。照明灯具3包含一电路板31、多个发光二极管(light emitting diode，LED)32及一散热装置2。其中电路板31具有一第一表面311及与第一表面311相对的一第二表面312，这些发光二极管32间隔地设置于电路板31的第一表面311上。

请进一步合并参阅图2、图3A及图3B，其中图2是本实施例的散热装置2的示意图。散热装置2包含一本体21，而本体21具有一上表面211，上表面211形成有多个第一凸肋211a适可与电路板31的第二表面312接触，以通过热传导方式，将累积于多个发光二极管32的热量散逸，避免过热发生。详细而言，这些第一凸肋211a分别以其顶面与第二表面312接触。以于本实施例中，如图3A所示，电路板31通过螺丝313以螺合的方式固定于散热装置2，然而于其它实施例中，电路板31亦可通过黏合、卡合、铆合、及销合方式与散热装置2固定，熟悉本领域技术者更可轻易思及其它固定方式，因而并不局限于此。通过于上表面211形成第一凸肋211a，使各相邻的第一凸肋211a间形成多个第一沟槽211b，相对于如图1所示的现有结构较为完整的散热装置13，是移除部份的材料，适可减少散热装置2的材料而达到减轻重量的目的。再者，散热装置2的本体21还具有一下表面212，下表面212形成有多个第二凸肋212a，适以通过增加散热装置2与空气接触的表面积，而通过热对流方式，进而提高散热效能。

进一步而言，散热装置2的材质是选自具有高热传导系数的金属材料，如铜、铝及其所组成的群组，并利用挤型的加工工艺方式成型。藉此，不但使散热装置2可为一体成型结构而增加其结构强度，且不需特别因第一凸肋211a及第二凸肋212a而另外增加其它制造程序及加工费用。而一体成型的散热装置2由于结构完整，亦有助于散热装置2的整体热传导能力。需说明的是，上述的材质与工艺仅用于示例，并非用以限制本发明。

本发明的较佳实施例是如图3A、图3B所示，散热装置2的各第一凸肋211a的截面215是呈梯形，且发光二极管32是呈阵列方式排列于电路板31的第一表面311上，进一步而言，各发光二极管32分别对应于第一凸肋211a而设置于电路板31的第一表面311。因此累积于各发光二极管32的热量可通过电路板31及所对应的第一凸肋211a，通过热传导作用传递至第二凸肋212a，并通过热对流方式，与外界空气进行热交换，而达到使累积于发光二极管32的热量散逸，避免过热发生。由于散逸累积于发光二极管32的热量的主要热传导路径是由发光二极管32通过电路板31的第二表面312而传导至散热装置2的第一凸肋211a，而因为第一沟槽211b不位于该主要热传导路径，因此对于散热效果的影响相当有限，相对而言，相邻第一凸肋211a之间的各第一沟槽211b可使散热装置2的体积减少，因此第一沟槽211b的形成可有效的减轻照明灯具3的整体重量。

承上述，本发明的照明灯具3于实际使用上，是可倾斜设置(例如作为路灯使用)，通过热空气上升的基本热传学原理，部分散逸的热量将使相邻第一凸肋211a间的第一沟槽211b内的空气温度升高，沿着倾斜的第一沟槽211b向上流出散热装置2；同时，外界的低温空气则由较低处流入倾斜的第一沟槽211b内，达到空气对流的效果，更可进一步加强散热装置2的散热效果。另一方面，相邻第二凸肋212a间的各第二沟槽212b其结构类似第一沟槽211b，亦同样可用以提升散热效能，并且使散热装置2的整体温度较为均匀，避免热量集中于特定区域(如对应于多个发光二极管32处)。

于上述的实施态样中，照明灯具3是呈倾斜设置，而各第一凸肋211a具有实质上均为相等的一高度d。然而于其它实施态样中，如照明灯具3的使用状态为呈现水平时，第一凸肋211a的各高度d彼此不相等，可等比例增加或减少高度d，使得散热装置2于水平设置时，相邻第一凸肋211a间的第一沟槽211b亦呈倾斜，同样可达到空气对流的功效。此时，散热装置2还可具有至少一通气孔213，贯穿形成于上表面211，并位于第一沟槽211b中，可进一步增加空气对流的效果，避免热量的累积。

上述实施例中，各发光二极管32以阵列的方式设置于电路板31的第一表面311，并与散热装置2的第一凸肋211a对应，然而并不限于此，于其它实施态样中，各发光二极管32亦可以其它方式间隔设置，并与散热装置2的第一凸肋211a对应即可。此外，散热装置2的各第一凸肋211a的截面215亦可呈现其它外形，本领域具通常知识者应可轻易推知其它实施态样，于此不再加以赘述。

为更进一步加强热传导效能，避免电路板31的第二表面312及散热装置2的第一凸肋211a之间因细微的缝隙而导致无法完全密合，散热装置2还具有高热传导系数的介质材料，如图3B所示，本实施例中是一导热膏214，涂布于电路板31的第二表面312与本体21的第一凸肋211a间，填补缝隙，使累积于发光二极管32的热量可更容易的传导至散热装置2。且相较于现有技术，本发明因第一凸肋211a的形成，电路板31与散热装置2结合过程中，存在于其间的空气可沿横向排除至第一沟槽211b中，避免于导热膏214中产生气泡，影响热传导效能。

综上所述，本发明提供一照明灯具，具有一散热装置，相较于现有照明灯具的散热装置，本发明的散热装置通过多个第一凸肋形成于散热装置的一本体，间接通过多个第一沟槽的形成，不但可大幅减少材料的使用，进而降低生产成本，同时使照明灯具的整体重量减轻，而相邻第一凸肋间的第一沟槽亦对于散热装置的散热效能有所提升。此外，通过多个第一凸肋的形成，更可降低电路板与散热装置结合时气泡产生于其间的导热膏，对于照明灯具的整体散热效果亦有所增进。甚而，相对于现有散热装置具有较大的完整平面，本发明所具有的第一凸肋的顶面相对较小，可更容易控制平面度，以与电路板紧密接触。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (20)

1.一种用于一照明灯具的散热装置，该照明灯具包含一电路板及多个发光二极管，其特征在于，其中该电路板具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，这些发光二极管间隔地设置于该电路板的该第一表面上，该散热装置包含：

一本体，具有一上表面，该上表面形成有多个第一凸肋与该电路板的该第二表面接触。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，这些发光二极管分别对应于这些第一凸肋而设置于该电路板的该第一表面。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，还具有至少一通气孔，形成于该上表面，并位于这些第一凸肋间。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，各该第一凸肋的一截面是呈梯形。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，各该第一凸肋具有一高度，各该高度实质上均为相等。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，还包含多个第二凸肋，这些第二凸肋形成于该本体的一下表面。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该散热装置是一体成型结构。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，还具有一导热膏，设置于该电路板的该第二表面与这些第一凸肋之间。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该散热装置的材质是选自铜、铝及其所组成的群组。

10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，这些发光二极管是以一阵列方式而设置于该电路板的该第一表面上。

11.一种照明灯具，其特征在于，包含：

一电路板，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；

多个发光二极管，间隔地设置于该电路板的该第一表面上；以及

一散热装置，该散热装置包含：

一本体，具有一上表面，该上表面形成有多个第一凸肋与该电路板的该第二表面接触。

12.根据权利要求11所述的照明灯具，其特征在于，这些发光二极管分别通过对应于这些第一凸肋而设置于该电路板的该第一表面。

13.根据权利要求12所述的照明灯具，其特征在于，该散热装置还具有至少一通气孔，形成于该上表面，并位于这些第一凸肋间。

14.根据权利要求13所述的照明灯具，其特征在于，各该第一凸肋的截面是呈梯形。

15.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，各该第一凸肋具有一高度，各该高度实质上均为相等。

16.根据权利要求15所述的照明灯具，其特征在于，该散热装置还包含多个第二凸肋，这些第二凸肋形成于该本体的一下表面。

17.根据权利要求16所述的照明灯具，其特征在于，该散热装置是一体成型结构。

18.根据权利要求17所述的照明灯具，其特征在于，还具有一导热膏，设置于该电路板的该第二表面与这些第一凸肋之间。

19.根据权利要求18所述的照明灯具，其特征在于，该散热装置的材质是选自铜、铝及其所组成的群组。

20.根据权利要求11所述的照明灯具，其特征在于，这些发光二极管是以一阵列方式而设置于该电路板的该第一表面上。

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