CN103292291A - 散热装置与具有此散热装置的发光二极管led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高功率电子组件的散热装置。此散热装置包括散热盖、散热盘、导热座与电子组件基板，且此散热装置还可包括至少一散热管。并且，此散热装置具有由上述组件之间的空间定义而成的第一腔室、第二腔室、与第三腔室，而工作流体可在彼此相通的所述腔室中流动以传递高功率电子组件所产生的热能。本发明的散热装置的特点尤其在于：第一腔室的总截面积大于第二腔室的总截面积，且第一腔室的总内表面积不小于第三腔室的总内表面积的15倍。

Description

散热装置与具有此散热装置的发光二极管LED灯具

技术领域

本发明是关于用在高功率电子组件的散热装置以及具有此散热装置的发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)灯具。

背景技术

对高功率电子组件而言，“散热”始终是影响组件性能与使用寿命的重要议题。散热方式包含传导(conduction)、对流(convection)、及/或辐射(radiation)。为能排除电子组件产生的热能，目前的散热装置大多采用散热片、风扇、热管或其组合的设计，以使热能可从热源(如电子组件所在区域)传递至散热区(如散热片)，接着再进一步逸散至散热区周遭的空气中。在设计如中央处理器(Centra1Processing Unit，CPU)等电子组件的散热装置时，经常会以风扇搭配使用大量的散热鳍片或热管。然而，当考虑成本、制作方式、包含电子组件的主体结构或其他因素而无法采取如CPU所用般细薄而紧密的散热鳍片、制作精密的热管、或是外加风扇时，往往便难以达成期望的散热效果。另外，在已知的热管-鳍片的散热装置中，热管通常具有从头到尾相同或相近的管状构造与截面积，使得此热管于蒸发段与冷凝段二部份的内部表面积相差甚小，因而在无法配置风扇的状况下，若长时间使用此类采热管-鳍片设计的散热装置，热管的蒸发段与冷凝段之间的温度差异会越来越小，致使散热效果渐趋下滑。有鉴于此，实有必要提供一种能够解决上述问题的散热装置。

发明内容

为改进上述已知散热装置的常见缺失，本发明提出一种散热装置，用以为高功率电子组件提供良好的散热效果；此外，本发明亦提出一种发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)灯具，藉由采用本发明的散热装置而具有较长的使用寿命。

在本发明的第一实施例中，提供一种散热装置以用于至少一高功率电子组件的散热。在该散热装置内，容纳有用以传递该至少一高功率电子组件所产生的热能的一工作流体，该散热装置可包括：一散热盖，包含第一部份与第二部份，且该第一部份为鳍片状；一散热盘，具有一内侧，该散热盘和该散热盖连接，其中该散热盘的该内侧与该散热盖之间的空间定义第一腔室；一导热座，具有第一侧与第二侧，其中该导热座的该第一侧与该散热盘的该内侧之间的空间定义第二腔室，且该第二腔室与该第一腔室相通；及一电子组件基板，用以装设该至少一高功率电子组件，该电子组件基板与该导热座的该第二侧连接，其中该电子组件基板与该导热座之间的空间定义第三腔室，该第三腔室与该第二腔室相通，且该工作流体能在该第一腔室、第二腔室、与第三腔室内流动。在该散热装置中，该第一腔室的总截面积大于该第二腔室的总截面积，且该第一腔室的总内表面积不小于该第三腔室的总内表面积的1.5倍。此外，该散热装置亦可包括至少一散热管，具有柱状的中空部份，该散热管的一端与该散热盘连接，而另一端设置于该导热座的该第一侧，其中该散热装置的该第二腔室包含该散热管的中空部份。再者，该散热装置还可包括至少一气体通道，贯穿该散热盖与该散热盘而不和该至少一散热管相通，且该气体通道周围的该散热盖与该散热盘彼此相接密封，致使该工作流体不会流至该气体通道中。

在本发明的第二实施例中，提供一种LED灯具，包括：一散热装置，具有如本发明第一实施例所述的散热装置的技术特征；至少一组LED组件，该至少一组LED组件的每一组具有一或多个LED；一透明罩，罩住该至少一组LED组件；及一灯壳，容纳该散热装置。在该LED灯具中，该至少一组LED组件装于该散热装置的该电子组件基板，以及在接近该散热装置的顶部之处，该灯壳具有多个出气孔，且在接近该散热装置的底部之处，该灯壳具有多个进气孔，使气体可由该多个进气孔进入该LED灯具之后，再从该多个出气孔离开该LED灯具。

在本发明的第三实施例中，提供一种模块化LED灯具，包括：一LED灯模块、一外壳模块、与一固定模块。该LED灯模块包含：一散热装置，具有如第一实施例所述的散热装置的技术特征；及至少一组LED组件，该至少一组LED组件的每一组具有一或多个LED，其中该至少一组LED组件装于该散热装置的该电子组件基板。该外壳模块包含：一灯壳，容纳该LED灯模块的该散热装置；及一透明罩，罩住该LED灯模块的至少一组LED组件。该固定模块包含：第一固定件组与第二固定件组其中至少一组，固定该LED灯模块，且该第一固定件组位于该第二固定件组的对侧；及一灯座，和该外壳模块的该灯壳相接，且该LED灯模块的该散热装置安置于该灯座上。在该模块化LED灯具中，在接近该LED灯模块的该散热装置的顶部之处，该外壳模块的该灯壳具有多个出气孔，且在接近该散热装置的底部之处，该固定模块的该灯座具有多个进气孔，使气体由该多个进气孔进入该模块化LED灯具之后再从该多个出气孔离开。

附图说明

透过以上描述搭配随附图式，本发明的优点与特点可更加显明，其中：

图1A依照本发明第一实施例的一实施例，呈现散热装置的剖面图；

图1B～1E依照本发明第一实施例的其他实施例，呈现散热装置的剖面图；

图2A依照本发明第一实施例的另一实施例，呈现散热装置的俯视图；

图2B依照本发明第一实施例的另一实施例，呈现散热装置沿图2A的B-B’切线的剖面图；

图2C依照本发明第一实施例的另一实施例，呈现散热装置沿图2A的C-C’切线的剖面图；

图3依照本发明第二实施例的一实施例，呈现LED灯具的剖面图；

图4依照本发明第二实施例的另一实施例，呈现LED灯具的剖面图；

图5A～5C依照本发明第三实施例的一实施例，呈现模块化LED灯具的剖面图；及

图6A～6E依照本发明第三实施例的另一实施例，呈现模块化LED灯具的剖面图。

主要组件符号说明

1    散热装置

11   散热盖

111    散热盖的第一部份

112    散热盖的第二部份

12     散热盘

121    散热盘的内侧

13     散热管

14     导热座

141    导热座的第一侧

142    导热座的第二侧

15     电子组件基板

16     工作流体

161    第一腔室

162    第二腔室

163    第三腔室

17     高功率电子组件

2      散热装置

21     散热盖

211    气体通道

22     散热盘

23     散热管

3      LED灯具

31     散热装置

311    散热盖

3111   气体通道

312    散热盘

313    散热管

314    导热座

315    电子组件基板

32     LED组件

33     透明罩

34     灯壳

341    出气孔

342    进气孔

4      LED灯具

41     散热装置

411    散热盖

412    散热盘

413    散热管

414    导热座

415    电子组件基板

42     LED组件

43     透明罩

44     灯壳

441    出气孔

442    进气孔

5      模块化LED灯具

51     LED灯模块

511    散热装置

512    LED组件

52     外壳模块

521    灯壳

521a   出气孔

522    透明罩

53     固定模块

531a   第一固定件组

531b   第二固定件组

532    灯座

532a   进气孔

533    安装支架

6      模块化LED灯具

61     LED灯模块

611    散热装置

612    LED组件

62     外壳模块

621    灯壳

621a   出气孔

622    透明罩

623    外罩

623a   气孔

63     固定模块

631a   第一固定件组

631b   第二固定件组

632    灯座

632a   进气孔

633    安装支架

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

第一实施例

本发明的第一实施例是关于散热装置。本发明的散热装置主要利用热管(heat pipe)的原理来为高功率电子组件散热。下文将参照图1A～1E及图2A～2C详细说明本发明第一实施例的散热装置。

图1A依照本发明第一实施例的一实施例，呈现散热装置1的剖面图。散热装置1包括散热盖11、散热盘12、散热管13、导热座14、以及电子组件基板15，而工作流体16可置于该散热装置1中。如图1A所示，散热盖11具有二个不同形状的部份，第一部份111可为中空的鳍片状，第二部份112可为平板状，而和散热盖11连接的散热盘12的形状则为开口朝上的碗状。接着，散热管13的一端和散热盘12连接，且散热管13具有柱状的中空部份，而散热管13的另一端设置在导热座14的第一侧141上，电子组件基板15则和导热座14的第二侧142连接。

图1B～1D呈现散热装置1的其他实施例，其中散热盖11与散热盘12可具有和图1A所示不尽相同的形状。举例而言，在图1B中，散热盖11与散热盘12可具有与图1A相同的外形，其差别在于图1B中的散热盖11的第一部份111为实心；另外，如图1C所示，散热盖11的第二部份112与散热盘12可分别为开口朝下与朝上的碗状；又或者，在图1D中，散热盖11的第一部份111为实心的鳍片状，散热盖11的第二部份112为开口朝下的碗状，而散热盘12则为平板状。

参照图1A～1D，在本发明的散热装置1中，第一腔室161是由散热盘12的内侧121与散热盖11之间的空间予以定义，第二腔室162是由导热座14的第一侧141与散热盘12的内侧121之间的空间予以定义，而散热管13的中空部份亦包含于第二腔室162中，第三腔室163则是由电子组件基板15与导热座14之间的空间予以定义。第一腔室161、第二腔室162、与第三腔室163彼此相互连通，致使工作流体16可在所述腔室中自由流动。

除以上例示之外，在又一实施例中，若受限于散热装置1所在空间或因其他因素的考虑，本发明的散热装置1亦可不包括散热管13。参照图1E，散热装置1可由散热盖11、散热盘12、导热座14、以及电子组件基板15构成。在不具散热管13的此实施例中，散热装置1的第一腔室161与第三腔室163可和图1A～1D所示相同，散热装置1的第二腔室162亦是由导热座14的第一侧141与散热盘12的内侧121之间的空间予以定义，但差别在于此第二腔室162并不包含散热管13的中空部份。换言之，由于在图1E中，散热装置1不包括散热管13，所以第二腔室162的体积小于图1A～1D中所示。与先前实施例相似，第一腔室161、第二腔室162、与第三腔室163彼此相互连通，工作流体16可自由地于所述腔室中流动，使得散热装置1仍能有效达成散热的功效。

在本发明中，当散热装置1运作(意即接收高功率电子组件17的热能并将其逸散)之时，第一腔室161与第二腔室162作为工作流体16的冷凝区，而第三腔室163则为工作流体16的蒸发区。由图1A～1E可知，散热装置1的第一腔室161与第二腔室162具有不同的总截面积，且前者明显大于后者；而相较于先前技术，本发明的散热装置1的特点尤其在于作为冷凝区的第一腔室161与第二腔室162的总内表面积大于作为蒸发区的第三腔室163的总内表面积，且在一较佳实施例中，第一腔室161的总内表面积不小于第三腔室163的总内表面积的1.5倍。此外，第一腔室161、第二腔室162、及/或第三腔室163的腔壁可具有毛细结构(wick structure)，其可藉由下列一种或结合多种方式构成：刻划沟槽、烧结金属粉末、或是铺设金属网及/或纤维。当散热装置1和水平面不平行时，具有毛细结构更显重要，因为具有此结构可避免位于第三腔室163中的工作流体16因累积在较低处而中断工作流体16的完整散热运作。

为使内部容纳有工作流体16的散热装置1具有良好的散热性能，散热盖11、散热盘12、散热管13、导热座14与电子组件基板15可由镁、铝、铜、或其他高热传导系数(thermal conductivity coefficient)金属的其中一种或多种制成，且在上述所述组件之间可采密封图、密封涂料、焊接材料、及/或紧固件加以密封连接，以确保散热装置1的内部能形成密闭的腔室。此外，透过适当的制程，散热装置1的散热盖11、散热盘12、散热管13、及/或导热座14可制作成一体成型。

以下继续搭配图式说明本发明的散热装置1的散热方式。当把至少一个高功率电子组件17(例如LED或其他高功率的半导体组件)装设至电子组件基板15时，高功率电子组件17所产生的热能会先透过热传导的方式，经由电子组件基板15传给散热装置1中位于第三腔室163的工作流体16。在第三腔室163中，当工作流体16吸收足量的热能(符合所用工作流体16的汽化潜热值)之后会从液态蒸发为气态，由于气态的工作流体16造成第三腔室163的压力高于第二腔室162与第一腔室161的压力，所以工作流体16会受此压力差驱动而流向第二腔室162与第一腔室161，而此流动的速度极快，在蒸发区甚至最高可达音速。接着，第二腔室162与第一腔室161外的结构(具体而言，如图1A～1D所示的散热盖11、散热盘12、与散热管13，或是如图1E所示，仅有散热盖11与散热盘12)会吸收工作流体16所携带的热能，促使先前蒸发为气态的工作流体16冷凝成液态，液态的工作流体16再藉由重力或是所述腔室所具有的毛细结构回流至第三腔室163。透过重复上述工作流体16的蒸发-冷凝循环，散热装置1即可高效地带走高功率电子组件所产生的热能。

接下来，散热装置1从工作流体16所吸收的热能可透过周遭的对流空气予以散失。在一较佳实施例中，亦可在散热盖11、散热盘12、与散热管13其中至少一个的外侧加装散热鳍片(未呈现)，进一步提高散热装置1本身的散热性能；此外，在另一较佳实施例中，更可在散热装置1的适当位置装设风扇(未呈现)，强迫空气对流以提高散热效率。

依照本发明实施例，由于作为冷凝区的第一腔室161与第二腔室162的总内表面积大于作为蒸发区的第三腔室163的总内表面积，所以，即使长时间使用本发明的散热装置1，在第一腔室161与第二腔室162中仍会有部份区域的温度低于冷凝温度，致使该区域的工作流体16可冷却凝结而完成蒸发-冷凝的工作循环，以有效持续散热装置1的散热运作。

接着，图2A～2C呈现本发明第一实施例的另一实施例。在此实施例中，除了和散热装置1雷同的结构以外，散热装置2还包括气体信道211，且散热管23为多个。举例而言，如图2A所示，散热装置2可具有四个散热管23，且气体信道211的位置是依四个散热管23分布的情况来配置。图2B与2C分别为散热装置2沿着图2A的B-B’与C-C’切线的剖面图，从图2B～2C中可知，气体通道211贯穿散热盖21与散热盘22而不与散热管23相通，且在气体通道211周围的散热盖21与散热盘22会予以密封，致使工作流体(未呈现)不会流至气体通道211中。位于多个散热管23之间的气体会吸收多个散热管23所传递的热能，因而使得此处的温度高于散热盖21上方的温度，进而促成烟囱效应，致使多个散热管23之间的气体可经由气体通道211而朝远离散热装置2的方向流动，如图2C中的箭头所示。在其他实施例中，当散热装置2具有不同数量与不同配置的散热管23时，气体通道211的数量亦可为多个，并可配合多个散热管23的位置而设置，以得最佳散热效果。透过设置气体信道211，散热装置2可因多个散热管23之间的气体流动而更加提升整体的散热性能。

熟知本技术者，在未脱离本发明的真实精神与范畴下，当可由以上例示而思及本发明的散热装置的不同配置与型态。

第二实施例

本发明的第二实施例是关于发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)灯具。藉由纳入如第一实施例所述的散热装置，本发明的LED灯具具备优良的散热性能以及随之而来较长的使用寿命，且可作为路灯、隧道灯、探照灯、投射灯、或照明灯等等，尤其适合作为路灯使用。下文将参照图3及4详细说明本发明第二实施例的LED灯具。

图3依照本发明第二实施例的一实施例，呈现LED灯具3的剖面图，LED灯具3包括：可具有如本发明第一实施例的散热装置的所有技术特征的散热装置31、至少一组可具有一或多个LED的LED组件32、罩住所有LED组件32的透明罩33、与容纳散热装置31的灯壳34。

在此实施例中，如图3所示，散热装置31包括散热盖311、散热盘312、多个散热管313、导热座314、电子组件基板315、以及气体通道3111，且在散热装置31的内部容纳有工作流体(未呈现)；然而，在其他实施例中，散热装置31亦可具有如第一实施例的其他实施例所述的特征，举例而言，散热装置31可不包括多个散热管313。继续回头参照图3，LED灯具3的至少一组的LED组件32是装设在散热装置31的电子组件基板315。此外，在接近散热装置31的顶部之处(即靠近散热盖311)，灯壳34具有多个出气孔341，且在接近散热装置31的底部之处(即靠近导热座314与电子组件基板315)，灯壳34具有多个进气孔342，且灯壳34完全遮盖住整个散热装置31。

图3中的箭头标出气体进出LED灯具3及于其中流动的情形。透过灯壳34的多个进气孔342，气体可进入LED灯具3中。由于散热装置31透过底部的电子组件基板315吸收LED组件32所产生的热能，所以LED灯具3底部的温度会高于其顶部的温度。因此，进入LED灯具3中的气体会在散热装置31的周围从下往上流动并吸收散热装置31的热能。最后，气体可经由多个出气孔341离开LED灯具3并藉此带走LED组件32所产生的热能。再者，因为在如图3所示的实施例中，散热装置31具有气体信道3111，所以，LED灯具3中的气体可从多个散热管313之间经由气体通道3111而朝多个出气孔341流动，提升整体的热对流作用而加强散热效果。

图4呈现本发明第二实施例的另一实施例。在此实施例中，LED灯具4具有类似图3所示的LED灯具3的结构，而二者的不同在于：在LED灯具4中，散热装置41不具有气体信道，且灯壳44仅部分遮盖散热装置41，造成大部分的散热盖411会暴露在大气中。和LED灯具3的情况相似，透过从多个进气孔442流入LED灯具4并从多个出气孔441流出的气体，LED组件42的热能可藉此逸散。除此之外，由于散热装置41的散热盖411直接和LED灯具4外界的大量空气接触，所以散热装置41从LED组件42吸收的热能有一部分可直接由空气带离。藉此，散热盖411和散热装置41的受热处之间总是具有温差，因而确保散热装置41可持续运作。

为能获致更好的散热效果，举例而言，在LED灯具4中，散热装置41的外侧可装有散热鳍片(未呈现)，散热装置41的第一腔室、第二腔室、及/或第三腔室(未标示)的腔壁可具有毛细结构，且散热盖411可为中空的结构，致使散热装置41中的工作流体(未呈现)可自由流经散热装置41内部的所有区域，而当散热装置41和水平面不平行时，工作流体不会因累积在较低处而中断完整散热作业的循环运作。由于在本实施例中，散热装置41的受热部份(由电子组件基板415与导热座414构成)远小于散热部份(由散热盖411、散热盘412、与散热管413构成)，且如先前所述，散热装置41所吸收的热能可透过其周围对流情况良好的气体带走，所以，即使长时间使用LED灯具4，散热装置41中总是会有温度较低的区域，促使工作流体由高温处移向低温处，持续不断地为LED组件散热，并因而延长LED灯具4的使用寿命。

第三实施例

本发明的第三实施例是关于模块化发光二极管(LED)灯具。在第三实施例中，本发明的模块化LED灯具具备如第二实施例的LED灯具的优异散热性能，且由于其模块化设计，本发明的模块化LED灯具可于现场进行模块化更换，而无需如同已知的LED灯具一般，需要将LED灯具从与之相接的其他结构上(例如电杆)拆除、或甚至需要更换整组的LED灯具。下文将参照图5A～6E详细说明本发明第三实施例的模块化LED灯具。

在第三实施例中，模块化LED灯具采用如第一实施例所述的散热装置以及类似第二实施例所述的LED灯具的结构，因此为避免赘述，于后续描述中将省略和第一实施例与第二实施例内容相关的文字，例如散热装置本身的结构、或是LED灯具的散热方式。

图5A～5C依照本发明第三实施例的一实施例，呈现模块化LED灯具5的剖面图，模块化LED灯具5包括：LED灯模块51、外壳模块52、以及固定模块53。从图5A可知，LED灯模块51包含可具有如第一实施例所述的散热装置的所有技术特征的散热装置511，以及和散热装置511相接的至少一组LED组件512(比方说，图5呈现2组LED组件512)，更明确而言，LED组件512具有至少一个LED，且LED组件512是装设于散热装置511的电子组件基板(未标示)，此外，LED灯模块51亦可还包括一棱镜(未呈现)，以使LED组件512的光线曲折或发散，使光线能照射至所需位置；外壳模块52包含容纳散热装置511的灯壳521，以及罩住LED组件512的透明罩522，并且，在接近散热装置511的顶部之处，灯壳521具有多个出气孔521a，且灯壳521完全遮盖散热装置511；固定模块53则包含用以固定散热装置511的固定件组531a与531b，以及和灯壳521相接的灯座532，且透明罩522亦可和灯座532接合，并且，在接近散热装置511的底部之处，灯座532具有多个进气孔532a。

相较于如图3所示的第二实施例的LED灯具3，如图5A所示的第三实施例的模块化LED灯具5所另外具备的固定模块53使得模块化LED灯具5中的LED灯模块51(含散热装置511与LED组件512)易于安装。因此，在使用第三实施例的模块化LED灯具5作为路灯、隧道灯、探照灯、投射灯、或照明灯等等的情况下，当LED灯模块51发生故障、损坏或需要升级时，维修人员可直接在现场更换一组新的LED灯模块51，而无需拆除LED灯具的周边结构，例如已知的LED路灯中和电线杆相连的灯架，更不需要将包含灯壳等等部份的整组LED灯具予以更换。和已知的LED灯具相比，本发明的模块化LED灯具5因而具有节省成本、提高安装速度等优点。

为使本发明的模块化LED灯具5的特点与优点更加显明，现将参照图5A～5C进一步说明模块化LED灯具5的固定模块53。如图5A所示，固定模块53可包含皆采螺栓型式的第一固定件组531a与第二固定件组531b、灯座532、以及装设于灯座532上的安装支架533。由图5A可清楚看出，LED灯模块51的上半部是透过第一固定件组531a而安装在安装支架533上，且LED灯模块52的下半部是藉由位于第一固定件组531a的对侧的第二固定件组531b而和灯座532接合。另外，如图5B所示，固定模块53亦可仅包含例如螺栓的第一固定件组531a、灯座532、以及安装支架533，而LED灯模块51是透过第一固定件组531a而固定于安装支架533上。除此之外，也可如图5C所示一般，藉由例如卡榫的第一固定件组531a与采螺栓型式的第二固定件组531b并搭配安装支架533，致使LED灯模块51和固定模块53接合在一起。无论在图5A～5C中的任一情况中，第一固定件组531a与第二固定件组531b其中至少一组的固定件的数量与位置，皆可配合固定模块53与模块化LED灯具5的整体配置加以调整；此外，安装支架533更可制作成和灯座532一体成型。

接着，参照图6A～6E来说明第三实施例的另一实施例的模块化LED灯具6。和图5A～5C的模块化LED灯具5类似，模块化LED灯具6包括：LED灯模块61、外壳模块62、以及固定模块63，且模块化LED灯具6的各个模块中的组件结构与彼此之间的相关位置亦与模块化LED灯具5雷同，因而在此不予以累述。现将针对模块化LED灯具6与模块化LED灯具5的差异详加说明如下。

图6A～6B呈现第三实施例的另一实施例的模块化LED灯具6的剖面图。如图6A所示，在模块化LED灯具6中，外壳模块62的灯壳621仅部分遮盖LED灯模块61的散热装置611，而透过固定模块63中采螺栓形式的第一固定件组631a，可将散热装置611的上半部直接锁在灯壳621上，且散热装置611的下半部亦可透过采螺栓形式的第二固定件组631b而锁在固定模块63的灯座632上，或是如图6B所示，固定模块63可不包含第二固定件组631b，而LED灯模块61仅靠第一固定件组631a固定。此外，模块化LED灯具6的灯壳621可由多个的壳体组成，举例而言，灯壳621的组成可包含直接和LED灯模块61接触的壳体与其余未和LED灯模块61接触的壳体。藉由具有多个的壳体的灯壳621，当要维修或更新模块化LED灯具6时，维修人员只要拆除灯壳621中直接和LED灯模块61接触的壳体，就可进行LED灯模块61的更换事宜。

另外，图6C～6E亦呈现第三实施例的另一实施例的模块化LED灯具6的剖面图。和图6A与6B所示不同，在如图6C～6E的模块化LED灯具6中，外壳模块62还包含装设在LED灯模块61的顶部而遮盖散热装置611的外罩623，且外罩623上亦可具有多个气孔623a；另外，外壳模块62的透明罩622可直接接合于LED灯模块61的散热装置611上，如图6C所示，而和模块化LED灯具5中透明罩522的接合位置不同。除上所述，相较于图6A与6B，图6D与6E中的模块化LED灯具6的固定模块63可还包含装设于灯壳621上且可与其一体成型的安装支架633，LED灯模块61的散热装置611的上半部可藉由采螺栓型式的第一固定件组631a而安装于安装支架633上(如图6D所示)，或是透过安装支架633中的适当结构而使LED灯模块61的散热装置611的上半部直接卡在安装支架633上(如图6E所示)。此外，在模块化LED灯具6的固定模块63中，第一固定件631a与第二固定件组631b可采用螺栓、卡榫等各种常见的固定件型式，或是固定模块63亦可仅包含第一固定件组631a与第二固定件组631b其中一组。熟知本技术者，当可由本发明的以上例示而思及固定件组631a与631b的不同配置与型态。

为使读者更加理解第三实施例的模块化LED灯具的优点，现将简单说明本发明的模块化LED灯具5(6)的模块化安装方式。当使用第三实施例的模块化LED灯具5(6)时，维修人员可视现场状况而选择从上往下、或从下往上安装LED灯模块51(61)。举例来说，在从上往下安装的情况中，维修人员需先将灯壳521(621)拆除，接着置入LED灯模块51(61)，透过采螺栓型式的第一固定件组531a(631a)将LED灯模块51(61)的上半部锁在安装支架533(633)上，而LED灯模块51(61)的下半部则可靠例如卡榫的第二固定件531b(631b)卡在灯座532(632)上，或亦可不藉由第二固定件531b(631b)就直接和灯座532(632)接合，待将LED灯模块51(61)安装完毕之后，再回装灯壳521(621)以完成模块化LED灯具5(6)的模块化更换。透过本实施例的模块化LED灯具5(6)的模块化设计，熟知本技术者当可依其所需而选择合适的安装方式。

承上所述，虽然申请人已为求清楚而以若干细节详加描述本发明，然而，熟习本技术者当可由本发明的教示，实行落入随附申请专利范围的范畴中的各式变化与修正。因此，所述实施例应被视为说明而非限制，且本发明并不限于此处所列细节，而是涵盖所有依本发明随附申请专利范围所作的简单变化与等效的。

Claims (41)

1.一种散热装置，用于至少一高功率电子组件的散热，在该散热装置内容纳有用以传递该至少一高功率电子组件所产生的热能的一工作流体，该散热装置包括：

一散热盖，包含第一部份与第二部份，且该第一部份为鳍片状；

一散热盘，具有一内侧，该散热盘和该散热盖连接，其中该散热盘的该内侧与该散热盖之间的空间定义第一腔室；

一导热座，具有第一侧与第二侧，其中该导热座的该第一侧与该散热盘的该内侧之间的空间定义第二腔室，且该第二腔室与该第一腔室相通；及

一电子组件基板，用以装设该至少一高功率电子组件，该电子组件基板与该导热座的该第二侧连接，其中该电子组件基板与该导热座之间的空间定义第三腔室，该第三腔室与该第二腔室相通，且该工作流体在该第一腔室、第二腔室与第三腔室内流动，其中

该第一腔室的总截面积大于该第二腔室的总截面积，且

该第一腔室的总内表面积不小于该第三腔室的总内表面积的1.5倍。

2.如申请专利范围第1项所述的散热装置，还包括：

至少一散热管，具有柱状的中空部份，该散热管的一端与该散热盘连接，而另一端设置于该导热座的该第一侧，其中

该散热装置的该第二腔室包含该散热管的中空部份。

3.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，其中，

该散热盖的该第一部份为中空，以增加该第一腔室的内表面积，并使该工作流体于该散热盖的内部流动。

4.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，其中，

该第一腔室、第二腔室与第三腔室其中至少一个的腔壁具有毛细结构，其由沟槽、烧结金属粉粒、金属网或纤维其中一或多个所构成。

5.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，其中，

该散热盖的第二部份为平板状或开口朝下的碗状。

6.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，其中，

该散热盘为平板状或开口朝上的碗状。

7.如申请专利范围第2项所述的散热装置，其中，

该散热盖、该散热盘与该至少一散热管的其中至少一个的外侧装设有散热鳞片。

8.如申请专利范围第2项所述的散热装置，还包括：

至少一气体通道，贯穿该散热盖与该散热盘而不和该至少一散热管相通，且该气体通道周围的该散热盖与该散热盘彼此相接密封，致使该工作流体不会流至该气体通道中。

9.如申请专利范围第8项所述的散热装置，其中，

该至少一气体通道配合该至少一散热管的位置而设置。

10.如申请专利范围第2项所述的散热装置，其中，

该散热盖、该散热盘、该导热座及/或该至少一散热管为一体成型。

11.如申请专利范围第2项所述的散热装置，其中，

该散热盖、该散热盘、该至少一散热管、该导热座与该电子组件基板之间以密封图、密封涂料、焊接材料、及/或紧固件加以密封连接。

12.如申请专利范围第2项所述的散热装置，其中，

该散热盖、该散热盘、该至少一散热管、该导热座与该电子组件基板由下列一或多种的材料构成：镁、铝、铜。

13.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，还包括：

一风扇，产生强迫的对流空气，用以协助将该至少一高功率电子组件所产生的热能散失。

14.如申请专利范围第1或2项所述的散热装置，其中，

该至少一高功率电子组件为发光二极管LED、或任何高功率的半导体组件。

15.一种LED灯具，包括：

一散热装置，具有如申请专利范围第1项所述的散热装置的技术特征；

至少一组LED组件，该至少一组LED组件的每一组具有一或多个LED；

一透明罩，罩住该至少一组LED组件；及

一灯壳，容纳该散热装置，其中

该至少一组LED组件装于该散热装置的该电子组件基板，及

在接近该散热装置的顶部之处，该灯壳具有多个出气孔，且在接近该散热装置的底部之处，该灯壳具有多个进气孔，使气体由该多个进气孔进入该LED灯具之后，再从该多个出气孔离开该LED灯具。

16.如申请专利范围第15项所述的LED灯具，其中该散热装置还包括：

至少一散热管，具有柱状的中空部份，该散热管的一端与该散热盘连接，而另一端设置于该导热座的该第一侧，其中，

该散热装置的该第二腔室包含该散热管的中空部份。

17.如申请专利范围第15或16项所述的LED灯具，其中，

该灯壳完全遮盖该散热装置。

18.如申请专利范围第15或16项所述的LED灯具，其中，

该灯壳部分遮盖该散热装置。

19.如申请专利范围第15或16项所述的LED灯具，其中，

该散热装置的该散热盖的该第一部份为中空，以增加该第一腔室的总内表面积，并使该工作流体于该散热盖的内部流动。

20.如申请专利范围第15或16项所述的LED灯具，其中，

该散热装置的该第一腔室、第二腔室与第三腔室其中至少一个的腔壁具有毛细结构。

21.如申请专利范围第16项所述的LED灯具，其中，

该散热装置的该散热盖、该散热盘、与该至少一散热管其中至少一个的外侧装设有散热鳍片。

22.如申请专利范围第16项所述的LED灯具，其中，

该散热装置还包括：

至少一气体通道，贯穿该散热盖与该散热盘而不和该至少一散热管相通，且该气体通道周围的该散热盖与该散热盘彼此相接密封，致使该工作流体不会流至该气体通道。

23.如申请专利范围第22项所述的LED灯具，其中，

该散热装置的该至少一气体通道配合该至少一散热管的位置而设置。

24.如申请专利范围第15或16项所述的LED灯具，其中，

该LED灯具为路灯、隧道灯、探照灯、投射灯或照明灯。

25.一种模块化LED灯具，包括：

一LED灯模块，包含：

一散热装置，具有如申请专利范围第1项所述的散热装置的技术特征；及

至少一组LED组件，该至少一组LED组件的每一组具有一或多个LED，其中该至少一组LED组件装于该散热装置的该电子组件基板；

一外壳模块，包含：

一灯壳，容纳该LED灯模块的该散热装置；及

一透明罩，罩住该LED灯模块的至少一组LED组件，以及

一固定模块，包含：

固定件组，固定该LED灯模块，其中该固定件组包含第一固定件组与第二固定件组其中至少一组，且该第一固定件组位于该第二固定件组的对侧；及

一灯座，和该外壳模块的该灯壳相接，且该LED灯模块的该散热装置安置于该灯座上，其中，

在接近该LED灯模块的该散热装置的顶部之处，该外壳模块的该灯壳具有多个出气孔，且在接近该散热装置的底部之处，该固定模块的该灯座具有多个进气孔，使气体由该多个进气孔进入该模块化LED灯具之后再从该多个出气孔离开。

26.如申请专利范围第25项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块的该第一固定件组将该LED灯模块的该散热装置固定在该外壳模块的该灯壳上。

27.如申请专利范围第25项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块的该第二固定件组将该LED灯模块的该散热装置固定在该固定模块的该灯座上。

28.如申请专利范围第25项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块还包含一安装支架，该安装支架装设于该固定模块的该灯座与该外壳模块的该灯壳其中至少一个上。

29.如申请专利范围第28项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块的该安装支架和该固定模块的该灯座与该外壳模块的该灯壳其中至少一个一体成型。

30.如申请专利范围第28项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块的该第一固定件组与该第二固定件组其中至少一组将该LED灯模块的该散热装置固定在该固定模块的该安装支架上。

31.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中，

该固定模块的该第一固定件组与该第二固定件组分别为多个的螺栓或卡榫。

32.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该外壳模块的该透明罩和该固定模块的该灯座或该LED灯模块的该散热装置接合。

33.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该外壳模块的该灯壳是由多个的壳体组成。

34.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该外壳模块的该灯壳完全遮盖该LED灯模块的该散热装置。

35.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该外壳模块的该灯壳部分遮盖该LED灯模块的该散热装置。

36.如申请专利范围第35项的模块化LED灯具，其中

该外壳模块还包含一外罩，装设于该LED灯模块的该散热装置的顶部以遮盖该散热装置。

37.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该LED灯模块的该散热装置还包含：

至少一散热管，具有柱状的中空部份，该散热管的一端与该散热盘连接，而另一端设置于该导热座的该第一侧，其中该散热装置的该第二腔室包含该散热管的中空部份。

38.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该LED灯模块的该散热装置的该散热盖的该第一部份为中空，以增加该第一腔室的总内表面积，并使该工作流体于该散热盖的内部流动。

39.如申请专利范围第25或28项的模块化LED灯具，其中

该LED灯模块的该散热装置的该第一腔室、第二腔室与第三腔室其中至少一个的腔壁具有毛细结构。

40.如申请专利范围第37项的模块化LED灯具，其中

该LED灯模块的该散热装置的该散热盖、该散热盘与该至少一散热管其中至少一个的外侧装设有散热鳍片。

41.如申请专利范围第37项的模块化LED灯具，其中

该LED灯模块的该散热装置还包含：

至少一气体通道，贯穿该散热盖与该散热盘而不和该至少一散热管相通，且该气体通道周围的该散热盖与该散热盘彼此相接密封，致使该工作流体不会流至该气体信道，且该散热装置的该至少一气体通道配合该至少一散热管的位置而设置。

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