CN104703441A - 散热座 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热座，具有中心轴线，散热座包括第一散热件及第二散热件。第一散热件包括第一部分与第二部分。第二部分的外表面相对于第一部分的外表面更靠近中心轴线。第二散热件包括延伸部，延伸部嵌合在第一散热件。延伸部具有第一区与第二区，分别对应第一散热件的第一部分与第二部分。第二散热件的热传导系数大于第一散热件的热传导系数，且第一散热件的热辐射率大于第二散热件的热辐射率。

Description

散热座

技术领域

本发明是有关于一种散热座，且特别是有关于一种灯具的散热座。

背景技术

一般的电子装置的散热件的材质通常采用金属以提高散热效率，但由于金属材质的散热件的导电性较高，可能会有触电或是短路的风险。为了避免此种情形，散热件的材质可改用高热辐射率的塑胶或陶瓷，以维持一定的散热效率。

为了美观与小型化，灯具的散热座通常具有顶部宽而底部窄的外型，然而，此类散热件在射出成形时，由于不同部位的厚度(也就是俗称的肉厚)变化很大，塑胶或陶瓷的外表面会出现波纹等不平整，而普遍存在外观不良的问题。另外，由于此类散热件仅靠塑胶或陶瓷来散热，容易发生热量累积而导致散热不良的状况。

发明内容

本发明提供一种散热座及其灯具，其可提供良好的散热效率并可减少外观不良的机率。

本发明的一种散热座，具有中心轴线，散热座包括第一散热件及第二散热件。第一散热件包括第一部分与第二部分。第二部分的外表面相对于第一部分的外表面更靠近中心轴线。第二散热件包括延伸部，延伸部嵌合在第一散热件。延伸部具有第一区与第二区，分别对应第一散热件的第一部分与第二部分。第二散热件的热传导系数大于第一散热件的热传导系数，且第一散热件的热辐射率大于第二散热件的热辐射率。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件的任两部分的外表面至第二散热件的延伸部的距离的比值不小于0.6且不大于1.5。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部包括多个片状体，这些片状体彼此相隔一距离。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部呈环状。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件的热辐射率大于0.4。

在本发明的一实施例中，上述的第二散热件的热传导系数大于或等于150瓦/(公尺*绝对温度)。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部的第二区被第一散热件包覆。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部的第二区暴露在第一散热件之外。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部的第二区接触在一第三散热件，第三散热件的热传导系数相异于第一散热件的热传导系数。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件环绕中心轴线而具有相对的第一开口与第二开口，第一散热件的第一部分靠近第一开口，第二部分靠近第二开口。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件的外表面与第二散热件的延伸部分别沿着从第一开口至第二开口的方向逐渐靠近中心轴线。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件在第一开口处构成平台。

在本发明的一实施例中，上述的平台环绕第一开口。

在本发明的一实施例中，上述的第一散热件具有中空腔体，连通第一开口与第二开口，第二散热件的延伸部环绕中空腔体，且中空腔体适于容置发热源的驱动电路。

在本发明的一实施例中，上述的第二散热件还包括平板部，平板部平行于平台，延伸部由平板部朝向第二开口凸伸出来。

在本发明的一实施例中，上述的平板部嵌合在平台且平板部的至少一部分不受第一散热件覆盖。

在本发明的一实施例中，上述的平台覆盖第一开口，平台的一部分围绕上述的平板部，且平台的另一部分承载平板部。

在本发明的一实施例中，还包括散热基板，适用于设置发热源，上述的平台承载散热基板且上述的平板部直接接触散热基板。

在本发明的一实施例中，上述的发热源为发光二极管元件。

在本发明的一实施例中，上述的散热基板包括相互叠合的第一散热层及第二散热层，第一散热层供发热源固定在其上，第二散热层固定在平板部，第二散热层的热传导系数大于第一散热层的热传导系数。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部为弯曲状或是非直线状。

在本发明的一实施例中，上述的第一部分的外表面的切线与第二部分的外表面的切线不互相平行。

在本发明的一实施例中，上述的延伸部的第一区与第二区包埋在第一散热件中。

基于上述，本发明的散热座通过在第一散热件(例如是陶瓷或塑胶)内埋设第二散热件(例如是金属)，且将第二散热件设置为弯曲状以增加第二散热件的散热面积，而提高散热座的散热效率。此外，任两处的第一散热件的外表面至第二散热件的距离接近(也就是介于第二散热件与第一散热件的外表面之间的第一散热件的任两处的肉厚接近)，可有效降低第一散热件在射出成形时发生外观不良的状况。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的一种散热座的立体示意图；

图2是图1的散热座的剖面示意图；

图3是图1的散热座的第二散热件的示意图；

图4是本发明的一实施例的另一种散热座的立体示意图；

图5是本发明的一实施例的再一种散热座的立体示意图；

图6是本发明的一实施例的另一种散热座的立体示意图；

图7A是本发明的一实施例的另一种散热座的俯视示意图；

图7B是将图7A的散热基板分离在平台的立体示意图；

图7C是移除图7A的散热基板后的俯视示意图。

附图标记说明：

A：中心轴线；

D1：介于第二散热件与中空腔体之间的第一散热件的厚度；

D2：第一散热件的外表面至延伸部的距离；

10：发热源；

100、200、400、500：散热座；

110、210、410、510：第一散热件；

112、412：第一开口；

113、213、413：第二开口；

114：第一部分；

115：第二部分；

116、416、516：平台；

117：中空腔体；

118：外表面；

120、220、420、520：第二散热件；

121、221、421：延伸部；

1212：第一区；

1214、2214：第二区；

126：片状体；

428、528：平板部；

330：第三散热件；

530：散热基板；

532：第一散热层；

534：第二散热层。

具体实施方式

图1是本发明的一实施例的一种散热座的立体示意图。图2是图1的散热座的剖面示意图。图3是图1的散热座的第二散热件的示意图。

请参阅图1至图3，本实施例的散热座100包括第一散热件110及第二散热件120。在本实施例中，第二散热件120相对于第一散热件110具有较高的热传导系数，散热座100通过将第二散热件120内嵌在第一散热件110，以提升散热效果。下面将对第一散热件110及第二散热件120进行详细地介绍。

如图2所示，第一散热件110环绕中心轴线A而具有相对的第一开口112与第二开口113。第一散热件110包括第一部分114与第二部分115。第一部分114相对地靠近第一开口112，第二部分115相对地靠近第二开口113，第二部分115的外表面相对于第一部分114的外表面更靠近中心轴线A。此外，第一部分114的外表面的切线与第二部分115的外表面的切线不互相平行。

在本实施例中，第一散热件110的外表面118沿着第一开口112至第二开口113的方向逐渐靠近中心轴线A，而呈现连续内缩的变化趋势，而例如呈现出喇叭状的外观。但在其他实施例中，第一散热件110的外表面118在第一开口112往第二开口113的方向也可呈现不连续内缩的变化趋势，而例如呈现出阶梯状的外观。

在本实施例中，第一散热件110在第一开口112处构成平台116。平台116环绕第一开口112。值得一提的是，平台116适于承载发热源(未示出)，发热源可为发光二极管元件，但发热源的种类并不以此为限。另外，第一散热件110具有中空腔体117。此中空腔体117为在第一散热件110内部且环绕中心轴线A的空间。中空腔体117连通第一开口112与第二开口113，且发热源的驱动电路(未示出)可容置在中空腔体117。

在本实施例中，第一散热件110的材质可为陶瓷、塑胶或尼龙等高热辐射率材质，但不以上述为限制，只要第一散热件110的热辐射率达到散热设计所需要求即可，其中第一散热件110的热辐射率例如可以大于0.4。再者，第一散热件110的材质可以为绝缘材料，本实施例的散热座100通过第一散热件110的平台116与发热源接触，且通过第一散热件110暴露在外以将热源辐射导出与电绝缘，可兼顾散热要求且避免短路或是触电等状况发生。

第二散热件120包括延伸部121，其中延伸部121嵌合在第一散热件110内部且环绕中空腔体117。延伸部121包括第一区1212与第二区1214，分别对应第一散热件110的第一部分114与第二部分115。也就是说，第二散热件120的第一区1212较靠近第一开口112，并且第二区1214较靠近第二开口113。第二区1214相对于第一区1212更靠近中心轴线A，在本实施例中，第二散热件120的延伸部121的形状是随着第一散热件110的外表面118的轮廓而变化。由于第一散热件110的外表面118具有呈连续内缩的喇叭状轮廓，因此，第二散热件120的延伸部121的形状也是沿着从第一开口112至第二开口113的方向逐渐靠近中心轴线A的变化趋势。

在本实施例中，延伸部121的第一区1212与第二区1214包埋在第一散热件110中。但在其他实施例中，第二散热件120的延伸部121也可嵌合在第一散热件110的内表面上，也就是说，延伸部121的一侧贴合在第一散热件110，而另一侧则外露在中空腔体117。

换句话说，第二散热件120的延伸部121从第一开口112至第二开口113的曲率变化接近于第一散热件110的外表面118从第一开口112至第二开口113的曲率变化。因此，第一散热件110的任两部分的外表面118至第二散热件120的延伸部121的距离D2(也就是介于第一散热件110的外表面118与延伸部121之间的肉厚)实质上是接近的。如此一来，在制造散热座100时，可有效降低因距离D2差异大而导致外观不良的状况。

在本实施例中，第一散热件110与第二散热件120以嵌入成型的方式制作，也即，先制作出第二散热件120之后将其置入模具中，再以尼龙、塑胶或陶瓷等材料填充在模具后，固化脱膜即可完成嵌入有第二散热件120的第一散热件110。以此种方式制作的散热座100，其第一散热件110与第二散热件120之间可具有较紧密的接合状态，而较不会有空隙产生，但第一散热件110与第二散热件120的制造与结合方式并不以此为限制。

在本实施例中，第一散热件110的任两部分的外表面118至第二散热件120的延伸部121的距离D2不一定限定为完全一致。为符合兼具外观要求与制作效率的要求，第一散热件110的任两部分的外表面118至第二散热件120的延伸部121的距离的比值不小于0.6且不大于1.5。藉此，在散热座100的制作过程中，介于第一散热件110的外表面118与第二散热件120之间的材料的冷却速率较为均匀，而不容易有波浪纹路产生在第一散热件110的外表面118，而使第一散热件110具有良好的产品外观。

值得一提的是，在图2中可见，从第一开口112起至第二开口113，介于第二散热件120与中空腔体117之间的第一散热件110的厚度D1变化明显，藉此，第一散热件110在靠近第一开口112处可形成平台116以承载发热源。

在本实施例中，第二散热件120的材质为金属，但第二散热件120的材质不以此为限制，只要第二散热件120的热传导系数大于第一散热件110的热传导系数即可。举例而言，为了能提供较佳的散热效率，制造者可选用第二散热件120的热传导系数大于或等于150瓦/(公尺*绝对温度)的材质。由于第二散热件120具有较高的热传导系数且密布在第一散热件110中，当散热座100接收热能时，第二散热件120可迅速传导热能至第一散热件110的各部分，并通过第一散热件110的热辐射效应将热能导出。再者，由于第一散热件110具有较低的热传导系数，因此可降低使用者触碰到散热座100时被烫伤的风险，而增加散热座100的安全性。

在本实施例中，第二散热件120的延伸部121的形状可如图3所示，在此，延伸部121包括多个片状体126，这些片状体126彼此相隔一距离，均匀地配置在第一散热件110内部。但延伸部121的形状并不以此为限制，在其他实施例中，延伸部121也可将这些片状体126连接起来而呈现完整的环状构形，此构形可增加第二散热件120在散热座100中所占有的比率，而提高散热效率与热传导均匀性。

此外，在本实施例中，延伸部121为弯曲状或是非直线状，相较于直线状的构形，弯曲状或是非直线状的延伸部121可以在散热座100的有限空间中存在较大的散热面积，以提升第二散热件120在散热座100内所占有的比率，即增加热传导至第一散热件110的效率。经实际测试后，相较于传统的散热座，本实施例的散热座100有助于在发热源(例如发光二极管光源)产生热量时将整体装置的温度再下降4～7度。再者，通过控制第一散热件110不同部位的外表面118至延伸部121的距离D2的变化量，可有效避免第一散热件110的外表面118产生波浪纹路等外观不良。

图4是本发明的一实施例的另一种散热座的立体示意图，图5是本发明的一实施例的再一种散热座的立体示意图。图4是移除图5的第三散热件后的立体示意图。本实施例与图1的散热座100的主要差异在于，第二散热件220的延伸部221的第二区2214与第一散热件210的配置关系不同。在本实施例中，延伸部221嵌合在第一散热件210但延伸部221的第二区2214暴露在第一散热件210之外(如图4)且与一第三散热件330接触。在本实施例中，第二区2214相较于延伸部221的其他部分更靠近中心轴线A且靠近第二开口213。如图5所示，延伸部221的第二区2214被第三散热件330完全地包覆。藉此，来自第二区2214的热可传导至第三散热件330。第三散热件330的表面积大于延伸部221的第二区2214的表面积，且其热传导系数可不小于第二散热件220的热传导系数。第三散热件330可以具有一接头以提供发热源电力。当然，在其他实施例中，延伸部221的第二区2214也可仅部分贴合在第三散热件330而部分暴露在第三散热件330的内部，也即延伸部221的第二区2214与第三散热件330的配置关系不以上述为限制。

此外，在本实施例中，第三散热件330的热传导系数相异于第一散热件210的热传导系数，例如，第三散热件330的热传导系数可大于第一散热件210的热传导系数，以更加地提升散热座200的散热效率。

图6是本发明的一实施例的另一种散热座的立体示意图。请参阅图6，图6的散热座400与图1的散热座100的主要差异在于，在本实施例中，第二散热件420还包括平板部428。如图6所示，平板部428可平行于第一散热件410在第一开口412处所构成的平台416，延伸部421由平板部428朝向第二开口413凸伸出来。此平板部428的设计可增加第二散热件420在散热座400所占的比例，也即提高热传导效率进而提高整体的散热效率。在本实施例中，平板部428位于平台416的表面下方，但平板部428与第一散热件410的平台416的相对位置不以此为限制。在一变化实施例中，平板部428嵌合在平台416且平板部428的至少一部分不受第一散热件410覆盖。详细来说，平板部428位于平台416的上方而暴露在第一散热件410之外。平台416的一部分位于平板部428的表面下方而承载平板部428且覆盖第一开口412，而平台416的又一部分围绕平板部428且与平板部428的表面基本齐平。藉此，平板部428可与发热源直接接触而有利于迅速传导发热源的热能至第一散热件410，进而提高整体的散热效率。

图7A是本发明的一实施例的另一种散热座的俯视示意图。图7B是将图7A的散热基板分离在平台的立体示意图。图7C是移除图7A的散热基板后的俯视示意图。

请参阅图7A至图7C，图7A的散热座500与图6的散热座400的一个主要的差异在于，散热座500还包括散热基板530，适用于设置发热源10。在本实施例中，散热基板530可包括相互叠合的第一散热层532及第二散热层534。第一散热层532的材质可为陶瓷等绝缘材质，第二散热层534的材质可为金属，例如是铝等。但第一散热层532与第二散热层534的种类不以此为限制，只要第二散热层534的热传导系数大于第一散热层532的热传导系数即可。

在本实施例中，发热源10是先被固定在散热基板530的第一散热层532上之后，再将散热基板530的第二散热层534固定在第一散热件510的平台516，第二散热层534固定在平台516上的方式可以是锁固或是卡合等，但不以此为限制。由于散热基板530是通过电绝缘的第一散热层532与发热源10接触，可有效地避免触电或是短路的状况，且发热源10所产生的热量被传递至散热基板530之后，热传导系数较高的第二散热层534可迅速地将热量传出。本实施例的散热座500可应用于发光二极管灯具，也就是说，发热源10可以是发光二极管，但发热源10的种类并不以此为限制。

此外，本实施例与上一实施例的另一个差异在于，在本实施例中，第二散热件520的平板部528是外露在平台516的表面。详细而言，平台516的一部分位于平板部528的表面下方而承载平板部516，而平台516的又一部分围绕平板部528且与平板部528的表面夹有钝角。平板部528外露在平台516的位置对应在散热基板530放置在平台516上的位置。也就是说，当散热基板530被放置在平台516上时，散热基板530的第二散热层534会与第二散热件520的平板部528直接接触。由于第二散热件520的热传导系数大于第一散热件510的热传导系数，通过散热基板530直接与平板部528接触，可使得发热源所产生的热量更快速地导至第一散热件510，而更加提升散热效率。

综上所述，本发明的散热座通过在第一散热件内埋设第二散热件，其中第一散热件的热辐射率大于第二散热件的热辐射率，且第二散热件的热传导系数大于第一散热件的热传导系数，藉此第二散热件接收的热源可以快速导至第一散热件，而提高散热效率且减少触电或短路的风险。再者，通过第一散热件在不同部位的外表面至第二散热件的延伸部的距离接近(也就是介于第一散热件的外表面与第二散热件的延伸部之间的肉厚接近)，可有效降低第一散热件发生外观不良。另外，当第二散热件设置为弯曲状或者具有平板部时，还可增加第二散热件的散热面积，而提高散热效率。其中，具有平板部的第二散热件可与发热源接触，藉此快速地导出发热源的热至第一散热件，从而提高散热效率并延长发热源的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.一种散热座，其特征在于，具有中心轴线，该散热座包括：

第一散热件，包括第一部分与第二部分，该第二部分的外表面相对于该第一部分的外表面更靠近该中心轴线；以及

第二散热件，包括延伸部，该延伸部嵌合在该第一散热件，该延伸部具有第一区与第二区，分别对应该第一散热件的该第一部分与该第二部分，其中该第二散热件的热传导系数大于该第一散热件的热传导系数，且该第一散热件的热辐射率大于该第二散热件的热辐射率。

2.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该第一散热件的任两部分的外表面至该第二散热件的该延伸部的距离的比值不小于0.6且不大于1.5。

3.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部包括多个片状体，该些片状体彼此相隔一距离。

4.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部呈环状。

5.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该第一散热件的热辐射率大于0.4。

6.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该第二散热件的热传导系数大于或等于150瓦/(公尺*绝对温度)。

7.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部的该第二区被该第一散热件包覆。

8.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部的该第二区暴露在该第一散热件之外。

9.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部的该第二区接触在第三散热件，该第三散热件的热传导系数相异于该第一散热件的热传导系数。

10.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该第一散热件环绕该中心轴线而具有相对的第一开口与第二开口，该第一散热件的该第一部分靠近该第一开口，该第二部分靠近该第二开口。

11.根据权利要求10所述的散热座，其特征在于，该第一散热件的外表面与该第二散热件的该延伸部分别沿着从该第一开口至该第二开口的方向逐渐靠近该中心轴线。

12.根据权利要求10所述的散热座，其特征在于，该第一散热件在该第一开口处构成平台。

13.根据权利要求12所述的散热座，其特征在于，该平台环绕该第一开口。

14.根据权利要求12所述的散热座，其特征在于，该第一散热件具有中空腔体，连通该第一开口与该第二开口，该第二散热件的该延伸部环绕该中空腔体，且该中空腔体适于容置发热源的驱动电路。

15.根据权利要求12所述的散热座，其特征在于，该第二散热件还包括平板部，该平板部平行于该平台，该延伸部由该平板部朝向该第二开口凸伸出来。

16.根据权利要求15所述的散热座，其特征在于，该平板部嵌合在该平台且该平板部的至少一部分不受该第一散热件覆盖。

17.根据权利要求16所述的散热座，其特征在于，该平台覆盖该第一开口，该平台的一部分围绕该平板部，且该平台的另一部分承载该平板部。

18.根据权利要求15所述的散热座，其特征在于，还包括一散热基板，适用于设置发热源，该平台承载该散热基板且该平板部直接接触在该散热基板。

19.根据权利要求18所述的散热座，其特征在于，该发热源为发光二极管元件。

20.根据权利要求18所述的散热座，其特征在于，该散热基板包括相互叠合的第一散热层及第二散热层，该第一散热层供发热源固定在其上，该第二散热层固定在该平板部，该第二散热层的热传导系数大于该第一散热层的热传导系数。

21.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部为弯曲状或是非直线状。

22.根据权利要求21所述的散热座，其特征在于，该第一部分的外表面的切线与该第二部分的外表面的切线不互相平行。

23.根据权利要求1所述的散热座，其特征在于，该延伸部的该第一区与该第二区包埋在该第一散热件中。