TW201326658A - 高效能發光二極體燈泡 - Google Patents

Abstract

一種高效能發光二極體燈泡，包括一光學部、一散熱部及一電氣部；其中光學部包括設有至少一發光二極體的一光源及罩蓋光源的一導光罩；散熱部包括一罩筒及圍設在該罩筒外的一腔室，該罩筒包括一中空的管段及在一端設有封口的吸熱板，該吸熱板與光源的發熱面熱接觸，該腔室為由罩筒的外壁面與燈泡的外殼內壁面合圍形成的密封空間，該腔室內填充有工作流體；電氣部包括設在背向光源端的一螺旋燈頭及設在罩筒內的一電路板。

Description

高效能發光二極體燈泡

本發明係涉及一種發光二極體燈泡，尤係關於一種具有高散熱效率的發光二極體燈泡。

傳統的照明光源能耗較大，而發光二極體(Light Emitting Diode, LED)以其高光效、節能、長壽、環保(不含汞)、低電壓驅動、低溫發光、啟動快、體積小、出光指向性強、耐震及抗衝擊等優點，具有廣泛取代傳統照明光源的潛力。

唯將LED應用於照明裝置必須配合高效率的散熱機構，以降低LED的溫度，才能發揮上述諸多優點。否則，LED的光效及使用壽命將大打折扣，使採用LED光源的照明裝置的節能效果不彰，並直接衝擊該照明裝置的可靠度，引發嚴重的光衰甚至使照明裝置失效。因此，了解LED燈具發熱原因和熱傳路徑，運用合理的熱傳材料和科學的散熱解熱方案，對於推動LED照明起到一個非常重要的作用。

習知LED燈泡的散熱方式一般需將光源釋出的熱量透過較長導熱路徑傳輸至散熱器表面的較大面積，再與外界的較冷空氣接觸來散熱，為此，所使用的散熱器通常大且重，以致使LED燈泡欲小不易；再由於習知LED燈泡一般需沿導熱路徑建立較大的溫度梯度(temperature gradient)來驅動導熱及實現散熱的目的，唯此時除了會造成散熱器的負荷不均勻而無法充分利用散熱器表面的較大散熱面積外，且普遍會使LED光源過熱而大幅降低光效並易導致光衰；又由於受限於普遍使用傳統燈泡的既有尺寸及既有燈座所能承載的重量，為防範過熱及過大與過重，上述習知LED燈泡的光源通常只能侷限在較小的輸出功率，也往往因此成為照明不足的LED燈泡。另外，上述習知LED燈泡一般僅偏重在LED光源的散熱卻忽略電路板的散熱，以致電路板可能因經常身處過熱狀態而對電子元件造成加速老化的致命傷害，不利於LED燈泡的壽命與穩定性。以上習知LED燈泡的諸多缺點如不能有效克服，將降低人們以LED燈泡取代傳統燈泡的意願，弱化LED燈泡的實用性。

鑒於此，有必要提供一種外觀輕巧且具有高散熱效率的發光二極體燈泡。

一種發光二極體燈泡包括一光學部、一散熱部及一電氣部；其中光學部包括設有至少一發光二極體的一光源及罩蓋該光源的一導光罩，用以提供所需的照明分佈、發光特性及對光源的保護；散熱部包括設在光學部後端中央的一罩筒及圍設在該罩筒外的一腔室，該罩筒包括一中空的管段及在一端設有封口的吸熱板，該吸熱板與光源的發熱面熱接觸，該腔室為由罩筒的外壁面與燈泡的外殼內壁面合圍形成的環狀密封空間，該腔室內填充有工作流體；電氣部包括設在背向光源端的一螺旋燈頭及設在罩筒內的一電路板，用以提供光源所需的驅動電源、控制電路及電源管理。

本發明提供一種具有高效散熱結構的發光二極體燈泡，實現持續在均勻低溫下運作，發揮高光效、恆穩定及長壽命效益。

本發明提供一種具有隨功率調變而自發調整散熱能力的發光二極體燈泡，滿足智能調光應用，發揮節能減排效益。

本發明提供一種適量產與輕巧化的發光二極體燈泡，實現簡化製程、擴充光源功率及精簡成本的效益。

以下參照圖1至圖9，對本發明發光二極體燈泡予以進一步說明。

圖1係本發明發光二極體燈泡第一實施例的組裝剖面示意圖；該發光二極體燈泡主要包括一光學部1、一散熱部2及一電氣部3。

光學部1係設置在散熱部2與電氣部3前方，包括至少一光源10及一導光罩14；該導光罩14用以提供所需的照明分佈、發光特性及對光源10的保護；該光源10包括ㄧ導熱基板12及設在該導熱基板12上的至少一發光二極體11與複數電極17，所述發光二極體11係由至少一發光二極體晶片經透明封裝所形成；該光源10與散熱部2的吸熱面22之間的緊密熱接觸可經由以下方式達成：先在光源10的導熱基板12與吸熱面22之間塗抹ㄧ層熱界面材料(TIM)，再將複數螺絲15分別穿過導熱基板12上的複數固定孔(圖未標示)，以便鎖固在該吸熱面22上所設對應螺孔；該光源10的發光可由一組電線16分別連接光源10的電極17與電氣部3的電路板30，及由另一組電線16a分別連接該電路板30與連接外部電源的螺旋燈頭32達成；導光罩14為將光源10罩設於內的透光罩蓋，本發明的導光罩14僅以類似傳統白熾燈泡的部份透光球面罩蓋於燈泡出光側的外殼24邊緣以簡化說明；該外殼24朝出光側設置成圍繞光源10且朝光源10匯聚的錐形反射面13，以降低光損失。

散熱部2包括設在光學部1後端中央的一罩筒20及圍設在罩筒20外的一密封腔室28；該罩筒20由導熱性佳的材質製成，其為一端設有封口39的空筒，該罩筒20包括一管段23及設置在封口39一端的吸熱板21，該吸熱板21外表面的吸熱面22與導熱基板12緊密熱接觸，以使光源10的發熱量透過吸熱板21傳導至管段23；該腔室28為由外殼24的內壁面與罩筒20的外壁面之間形成一環狀的密封空間，該外殼24由導熱性佳的材質製成，該管段23的外周面緊密貼設有多孔隙毛細結構29，該毛細結構29由多層緊密堆疊的緻密金屬網線交錯形成，亦可由金屬粉末燒結形成，或在管段23的外壁面製作複數微細溝槽形成，或該等形成毛細結構29方式的組合；該毛細結構29內填充有液態工作流體34，為達較佳的散熱效果，該腔室28還可抽至一定的真空度。

電氣部3包括設在背向光源10端的一螺旋燈頭32及設在罩筒20內的一電路板30，用以提供光源10所需的驅動電源、控制電路及電源管理；在電路板30與罩筒20之間的空隙用導熱性佳的電絕緣封膠31填實並予以固化，以使電路板30的發熱量透過該封膠31傳導至罩筒20的管段23，該腔室28與螺旋燈頭32之間以一電絕緣材質製成一端封口的筒狀接合件40銜接，該筒狀接合件40的外周面中部環設有一凸緣41，由該凸緣41朝一端延伸的該筒狀件外周面穿設於外殼24的內壁直至頂住該凸緣41，由該凸緣41朝另一端延伸的筒狀件外周面上設有螺紋33以與螺旋燈頭32鎖固；該電路板30以二組電線16,16a分別與光源10的電極17及螺旋燈頭32連接，當該螺旋燈頭32螺鎖於連通外部電源的燈座(圖未示)時實現對光源10的供電。

當該發光二極體燈泡朝上出光時，由光源10釋出的熱量透過罩筒20的吸熱板21傳導至罩筒20的管段23，由電路板30釋出的熱量透過固化的封膠31亦傳導至該管段23，所述罩筒20的管段23外壁為佈設毛細結構29的蒸發區48，使蘊含在毛細結構29中的液相工作流體34吸收上述熱量而迅速汽化升壓，成為攜帶蒸發潛熱(latent heat)的高熱焓(enthpy)飽和蒸汽，並快速膨脹而充滿腔室28中具有較低壓與低流阻的環狀蒸汽通道47，由於該飽和蒸汽隨吸熱量的大小會在腔室28中形成對應的飽和蒸汽壓，從而使充滿飽和蒸汽的腔室28迅速達到對應的飽和溫度，並透過外殼24的外周壁面與外界較低溫空氣接觸而散熱，使外殼24的內壁面形成較所述飽和溫度為低的冷凝區49，以使腔室28內的飽和蒸汽與較低溫的該冷凝區49接觸時迅速將所述蒸發潛熱釋放至大氣，並將該飽和蒸汽冷凝成為具有飽和溫度的液相工作流體34，隨即在重力導引下沿外殼24的內壁面逐漸滑落至漸縮的腔室28，並被毛細結構29吸附，在上述重力導引的過程中液相工作流體34繼續降溫以釋出顯熱(sensible heat)成為低於飽和溫度的次冷(subcooled)液相工作流體34，並透過毛細結構29所提供足以抗衡重力的毛細力將已降溫的液相工作流體34再度輸送至具有較高溫的管段23以吸收光源10與電路板30所釋出的熱量。

本發明發光二極體燈泡透過所述腔室28中的相變化(phase change)結構，使其中的工作流體34自發(passive)產生蒸發與冷凝的交替循環機制，並透過在腔室28外殼24的外周壁面上冷熱空氣間的密度差所產生的自然對流，以將光源10與電路板30所釋出的熱量一併散至大氣，達到週而復始地持續進行高速且高效的傳熱與散熱循環，以致整個腔室28中恆常維持在近乎零溫度梯度(zero temperature gradient)的均勻低溫狀態，從而實現同時解決光源10與電路板30兩大熱源的散熱問題，確保本發明發光二極體燈泡的高光效、低光衰、恆穩定及長壽命。

相較於習知發光二極體燈泡的散熱方式，通常是將光源貼近散熱器的基座，並將釋出的熱量傳導至基座周邊較大散熱面積的鰭片，唯上述傳統的散熱方式一般需經由較長導熱路徑才能將光源的熱量傳導至鰭片，因此必須以較高的溫度梯度作為導熱的驅動力，導致必須在熱源建立較高的溫度，當該溫度超過發光二極體或電氣元件的工作容許值時，將加速引發光衰而大幅縮短壽命。

相較於未抽真空的液冷散熱方式，由於液態工作流體34的熱焓值較蒸汽低許多，且腔室28中的其餘空間因充滿高熱阻的空氣，該空氣除阻擋液態工作流體34與外殼壁面的散熱面積外，更因即使產生部分蒸汽亦因充滿高熱阻的空氣而無法均勻充滿整個腔室28，以致大幅降低散熱效率。

顯然，前述將發光二極體燈泡朝上出光時是散熱效果最差的狀況，在實際應用中一般多為朝下出光，由於此時液態工作流體34透過毛細力與重力的雙重導引，以及在腔室28靠近光學部1的外殼24內側設置成朝吸熱板21的匯聚錐面45，可導引冷凝液回流至吸熱板21與管段23的交界處，及時被毛細結構29吸附而就近發揮冷卻散熱效果，從而可在腔室28內建立更低的均勻操作溫度。

較佳的組裝方式包括：首先，將光源10的導熱基板12以螺絲15分別鎖固在罩筒20的吸熱板21上預定位置，並將電路板30固定在接合件40的封閉底板46上預定位置；在將電路板30裝入罩筒20之前，先將欲在隨後連接至導熱基板12上的電極17的一組電線16連接至電路板30，並將欲在隨後連接至螺旋燈頭32的另一組電線16a連接至電路板30後從該底板46沿對應通孔伸出；在將電路板30裝入罩筒20的過程中先將該組電線16沿貫通吸熱板21與導熱基板12的預設對應通孔伸出後，再將電路板30推入罩筒20內，直到該底板46與罩筒20的管段23端面接觸，然後由底板46上預設的通孔(圖未示)將封膠31注滿罩筒20內並予以固化，隨即將該組電線16焊接在導熱基板12的電極17，並在罩筒20的管段23外周面鋪設毛細結構29，使光源10與內設電路板30外設毛細結構29的罩筒20及接合件40成為一組合件；然後，將該組合件以光源10朝向外殼24尾端的開口裝入，直到該導熱基板12卡入外殼24朝向出光側的開口邊緣，同時使罩筒20的吸熱板21卡入外殼24內側邊緣的定位凹槽中，且使接合件40的周緣卡入外殼24尾部的開口內壁，直至外殼24尾部端面頂住接合件40周邊的凸緣41，並將該導熱基板12和接合件40分別與外殼24的接合處膠固密封以使外殼24與罩筒20之間形成ㄧ環狀的腔室28；再則，將已連接電路板30的一組電線16a分別穿過接合件40靠近凸緣41下方的通孔35及螺旋燈頭32封閉端中央的通孔35a後，將螺旋燈頭32的內螺紋33旋入接合件40的外螺紋33並固接，再將該組電線16a分別封焊在所述螺旋燈頭32上，且將導光罩14安裝在出光側的外殼24上；最後，自外殼24預留的孔洞(圖未示)將腔室28注入定量的液態工作流體34後封閉；亦可利用同一孔洞將腔室28抽至真空後再予以封閉。

本實施例所述設在罩筒20的管段23外壁面上的多孔隙毛細結構29亦可延伸至吸熱板21的吸熱面22，使導熱基板12密貼於該毛細結構29的外表面，以將光源10釋出的熱量直接被蘊含或回流至該毛細結構29的液態工作流體34吸收汽化，使光源10的移熱發揮更高的效率。

圖2係本發明發光二極體燈泡第二實施例的組裝剖面示意圖；本實施例與前述實施例主要區別在於：本實施例將第一實施例中罩筒20的吸熱與導熱功能及毛細結構29的驅動液態工作流體34回流至熱源功能整合成為和罩筒20尺寸相當的另一種罩筒20a，該罩筒20a的較佳型式為一燒結件，該燒結件由粉末冶金製成，亦即將導熱性佳的粉末模壓成形後經高溫燒結而成為一具有多孔隙毛細結構29的罩筒20a，該罩筒20a包括一管段23a及在一端設有平板狀封口39a的吸熱板21a，該吸熱板21a的外側平面作為與光源10的導熱基板12緊密熱接觸的吸熱面22，並以該吸熱板21a吸收光源10釋出的熱量，且以罩筒20a的管段23a吸收其內電路板30釋出的熱量，在罩筒20a的多孔隙毛細結構29中蘊含液態工作流體34，並可將腔室28抽至一定的真空度；另外，本實施例的接合件40a為將前述接合件40的封閉底板46導通，以簡化製程及輕化燈泡。

當燈泡朝上出光時，上述由光源10及電路板30釋出的熱量可使蘊含於罩筒20a的蒸發區48的液態工作流體34瞬間汽化成為衝向蒸汽通道47的飽和蒸汽，隨即當該飽和蒸汽接觸到較冷外殼24側的冷凝區49成為冷凝液，並藉重力下滑成為低於飽和溫度的次冷液態工作流體34，該較冷的液態工作流體34匯聚於漸縮的外殼24並被罩筒20a似海棉般的多孔隙毛細結構29所吸附，透過毛細結構29的毛細力再度回流至貼近所述熱源的罩筒20a進行吸熱蒸發；如此週而復始地在腔室28中形成均勻且低溫的高效熱流交替循環，確保光源10與電路板30恆常在低溫下運作。

同理，當燈泡朝下出光時，由於液態工作流體34同時受毛細力與重力的雙重自然力驅動，以致更易回流至貼近光源10的吸熱板21a及回流至貼近電路板30的管段23a進行吸熱冷卻，從而更加優化發光二極體燈泡的散熱效率。

本實施例相較於前述實施例除提供液態工作流體34回流至熱源較高的冷卻驅動力及較大的蒸汽通道47，以進一步強化發光二極體燈泡的散熱效率外，更兼具簡化製程、降低重量、精簡成本、適合量產等優點。

圖3係本發明發光二極體燈泡第三實施例的組裝剖面示意圖；本實施例與前述實施例主要區別在於：首先，本實施例在外殼24的內壁面亦鋪設毛細結構29，使腔室28內的所有壁面均為毛細結構29，因此腔室28內可蘊含更多的液態工作流體34、提供冷凝液與外殼24較冷壁面更多接觸的冷卻降溫機會、以更強的驅動力輸送更多的冷凝液回流至熱源、及降低蘊含在毛細結構29中的冷凝區49的回流冷凝液受到在蒸發區48吸熱汽化快速衝入蒸汽通道47的蒸汽干擾，從而提供較前述實施例更佳的冷卻散熱效果；再則，本實施例提供另一種罩筒20b，該罩筒20b包括一管段23a及在一端設有平板狀封口39b的吸熱板21b，該吸熱板21b由罩筒20b的管段23a一端嵌入由高緻密性導熱材質製成的一均熱板36，使該均熱板36朝外的表面成為吸熱面22，以將分散設置在導熱基板12上的多個發光二極體11所釋出的熱量先由該均熱板36吸收，再以呈現較均溫的均熱板36將熱量均勻傳導至該罩筒20b的管段23a，並由管段23a內蘊含於毛細結構29中的液態工作流體34吸收汽化，達到強化傳熱的效果；另外，本實施例結合光源10與內設電路板30的罩筒20b所形成的組合件可經由外殼24上方的較大空間裝入，因此可在不改變燈泡外觀與體積下提供設置較多數量的發光二極體11空間及較大體積的電路板30，從而可使發光二極體燈泡進一步擴充光源10的輸出功率以強化照明需求。

圖4係另一種罩筒20c的剖面示意圖，該罩筒20c包括由多孔隙導熱材質製成的一管段23a及一吸熱板21b，該吸熱板21b為在管段23a一端設置由多孔隙導熱材質製成的平板狀封口39c及在該封口39c的外側面嵌入由高緻密性導熱材質製成的均熱板36所合成，該均熱板36朝外的表面為吸熱面22，以將分散設置在導熱基板12上的多個發光二極體11所釋出的熱量先由該均熱板36吸收，再以呈現較均溫的該均熱板36將熱量均勻傳導至該封口39c及管段23a，並由該封口39c及管段23a內蘊含於毛細結構29中的液態工作流體34吸收汽化，達到強化傳熱的效果。

圖5與圖6所提示的罩筒20d與20e是分別在圖4的罩筒20c增設複數流道37。該流道37的一端與腔室28連通，另一端設置在封口39c、39d與均熱板36a、36之間或設置在封口39c、39d內；當均熱板36a、36將光源10釋出的熱量均勻導引至罩筒20d，20e的封口39c、39d時，封口39c、39d內的液態工作流體34吸熱所產生的高熱焓蒸汽迅速經由低流阻的該流道37直接進入腔室28中散熱，實現蒸汽與回流至封口39c、39d的液態工作流體34間的分流，由於開設該流道37可有效降低回流冷卻液受蒸汽的阻擾，從而確保回流足夠的液態工作流體34至吸熱板21c 、21d，達到強化冷卻光源10發熱的功效；為達上述功效，該流道37可設在罩筒20d的均熱板36a表面(圖5)，亦可設在罩筒20e的封口39d表面(圖6)，或設在封口39c、39d內(圖未示)。圖7是該流道37凹設在封口39d與均熱板36a的一較佳實施方式，包括圍繞中央區接觸面38的一圓凹溝及呈放射狀分佈於該圓凹溝外的複數直凹溝，該直凹溝導通該圓凹溝並延伸至均熱板36a(圖5)或封口39d (圖6)的外周，以使該流道37與腔室28連通，由該複數直凹溝將中央區接觸面38的外側分割成與直凹溝相同數目且圍繞該中央區接觸面38的多個外側區接觸面38。上述設在均熱板36a上的接觸面38(圖5)或設在封口39d上的接觸面38(圖6)是用於將光源10釋出的熱量經由均熱板36a、36傳導至封口39c、39d，並將該熱量由其中回流的液態工作流體34吸收而汽化，使所述蒸汽沿各接觸面38附近的流道37順利帶至腔室28散熱。

圖8係本發明第四實施例的組裝剖面示意圖；本實施例與前述實施例主要區別在於：本實施例的外殼24朝光源10方向為一封閉的平板，該平板可作為如圖6所示罩筒20e的均熱板36，使光源10的導熱基板12與該平板的外側面緊密熱接觸，同時使罩筒20f的吸熱板21e由外殼24的底部開口伸入，並與該平板的內側面緊密熱接觸，從而達到與前述第三實施例相同的功效。

圖9係本發明發光二極體燈泡第五實施例的組裝剖面示意圖；本實施例與前述實施例主要區別在於：本實施例以一擠壓成形的散熱件25取代前述實施例的外殼24，該散熱件25由導熱性佳的材質製成，包括一中空管狀的外殼24a及呈放射狀分佈於該外殼24a外周面的複數鰭片27；本實施例採用與第四實施例相同的罩筒20f，該外殼24a的內周面與罩筒20f的管段23a外周面間隔一距離，從而形成一圍繞罩筒20f的環狀密封腔室28；該鰭片27的外形在靠近光源10側較長以承擔較高的散熱負荷，並隨散熱負荷朝螺旋燈頭32方向遞減而漸短，形成與傳統燈泡外觀一致的協調性；組裝時，當光源10的導熱基板12以螺絲15鎖固在罩筒20f封口端的吸熱板21e後，將上述組合件由出光側裝入外殼24a內，並在凸出於吸熱板21e的導熱基板12邊緣塗膠後卡入外殼24a端部的定位凹槽內，以確保罩筒20f與外殼24a共軸且使光學部1與腔室28密封隔離；又在靠近光學部1的鰭片27端面上貼設一中空環狀的蓋板44，該蓋板44朝出光側為一沿徑向漸擴的錐形反射面13，該蓋板44係以複數螺絲15a分別鎖固在依附於鰭片27上沿軸向設有螺孔的對應柱體(圖未示)上，使蓋板44的內孔邊緣緊壓導熱基板12的外緣並將光源10的發光二極體11圍設於該內孔中；最後，以電絕緣材質製成的一接合件40b將散熱件25與螺旋燈頭32結合，該接合件40b為一筒狀件，該筒狀件的一端環設有一凸緣41a，且在該凸緣41a底部的內外側分別環設一階部42、42a，該凸緣41a經塗膠後卡入外殼24a與罩筒20f之間的端部，並使所述二階部42、42a分別頂住罩筒20f與外殼24a的開口端面，該接合件40b背向凸緣41a的筒狀件外周面上設有螺紋33以與螺旋燈頭32鎖固。從而使吸熱板21e中的液態工作流體34直接吸收由導熱基板12經吸熱板21e上的接觸面38傳入的熱量而汽化，並將產生的蒸汽經由吸熱板21e上的複數流道37順利引入蒸汽通道47的冷凝區49散熱。

本實施例中設置的電路板30是將電氣元件朝向螺旋燈頭32，因此只需將較長的電氣元件設置在電路板30的中部，即可充分利用螺旋燈頭32的內部空間，從而可縮短發光二極體燈泡的長度與重量以實現輕巧化。

本實施例中的散熱件25由適合量產的擠壓成形件製成，且因鰭片27的大散熱面積使冷凝液可進一步降溫，實現高光效、恆穩定、低光衰、長壽命及低成本的效益。

本實施例中的外殼24a內壁面亦可設置與第三實施例相同的多孔隙毛細結構29，達到進一步強化散熱的效果。

本發明中的工作流體34係採用具有易汽化、低沸點及高潛熱的環保流體，例如酒精、冷凍劑、純水等，如將該腔室28抽至適當的真空更可實現在低溫時即可使該工作流體34產生相變化，從而在腔室28中可隨光源10的輸出功率或操作溫度的變化而自發產生對應的蒸汽量，藉由相變化的潛熱交換達到高效熱傳的功效，從而可縮小散熱部2的尺寸實現燈泡的輕巧化及恆常維持在均勻的低溫下運作。

由上述的實施方式已進一步清楚說明本發明的技術特徵及達成之功效，包括：

本發明提供一種具有高效散熱循環結構的發光二極體燈泡，透過罩筒一併將光源與電路板的熱量快速導引至腔室的工作流體，以使腔室中持續產生液/汽雙相變化的潛熱交換循環，並透過液/汽雙相的分流結構，實現燈泡持續在均勻低溫下運作，發揮高光效、低光衰、恆穩定、長壽命效益。

本發明提供一種具有隨功率調變而迅速自發調整散熱能力的發光二極體燈泡，透過工作流體持續在腔室中的高效潛熱交換循環，實現自動調節腔室中的相變化程度，以滿足不論在分段或無段的智能調光應用，發揮高效散熱的節能減排效益。

本發明提供一種適量產、輕巧化及降成本的發光二極體燈泡，透過整合罩筒的導熱、均熱及毛細結構的冷卻液輸送功能，並精減與充分利用燈泡的內部空間，且以適合量產製程的擠壓或衝壓成形外殼，實現簡化製程、輕巧外觀、擴充光源功率、精簡成本的效益。

綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施例，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝人士援依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於本案的申請專利範圍內。

1．．．光學部

10．．．光源

11．．．發光二極體

12．．．導熱基板

13．．．反射面

14．．．導光罩

15,15a．．．螺絲

16,16a．．．電線

17．．．電極

2．．．散熱部

20,20a,20b,20c,20d,20e,20f．．．罩筒

21,21a,21b,21c．．．吸熱板

22．．．吸熱面

23,23a．．．管段

24,24a．．．外殼

25．．．散熱件

27．．．鰭片

28．．．腔室

29．．．毛細結構

3．．．電氣部

30．．．電路板

31．．．封膠

32．．．螺旋燈頭

33．．．螺紋

34．．．工作流體

35,35a．．．通孔

36,36a．．．均熱板

37．．．流道

38．．．接觸面

39,39a,39b,39c,39d．．．封口

40,40a,40b．．．接合件

41,41a．．．凸緣

42,42a．．．階部

44．．．蓋板

45．．．匯聚錐面

46．．．底板

47．．．蒸汽通道

48．．．蒸發區

49．．．冷凝區

圖1係本發明第一實施例的組裝剖面示意圖。

圖2係本發明第二實施例的組裝剖面示意圖。

圖3係本發明第三實施例的組裝剖面示意圖。

圖4係另一種罩筒的剖面示意圖。

圖5係另一種罩筒的剖面示意圖。

圖6係另一種罩筒的剖面示意圖。

圖7係圖5中罩筒的吸熱板及圖6中均熱板的剖面示意圖。

圖8係本發明第四實施例的組裝剖面示意圖。

圖9係本發明第五實施例的組裝剖面示意圖。

1．．．光學部

10．．．光源

11．．．發光二極體

12．．．導熱基板

13．．．反射面

14．．．導光罩

15．．．螺絲

16,16a．．．電線

17．．．電極

2．．．散熱部

20．．．罩筒

21．．．吸熱板

22．．．吸熱面

23．．．管段

24．．．外殼

28．．．腔室

29．．．毛細結構

3．．．電氣部

30．．．電路板

31．．．封膠

32．．．螺旋燈頭

33．．．螺紋

34．．．工作流體

35,35a．．．通孔

39．．．封口

40．．．接合件

41．．．凸緣

45．．．匯聚錐面

46．．．底板

47．．．蒸汽通道

48．．．蒸發區

49．．．冷凝區

Claims (21)

1. 一種高效能發光二極體燈泡，包括：
   一光學部，包括至少一光源及一導光罩，該光源包括ㄧ導熱基板及設在該導熱基板上的至少一發光二極體；
   一散熱部，包括設在該光學部後端中央的一罩筒及一腔室，該罩筒包括一中空的管段及在一端設有封口的吸熱板，該吸熱板朝外的吸熱面與該導熱基板緊密熱接觸，該腔室為由罩筒外壁面與燈泡的外殼內壁面合圍形成的環狀密封空間，該罩筒與外殼由導熱性佳的材質製成，該腔室內填充有工作流體；
   一電氣部，包括設在背向光源的燈泡端部的一螺旋燈頭及設在該罩筒內的一電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該罩筒的外壁面設有多孔隙毛細結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該外殼的內壁面設有多孔隙毛細結構。
4. 如申請專利範圍第2與第3項任意一項所述之發光二極體燈泡，其中該毛細結構為緊密堆疊的緻密交錯網線，或為粉末燒結層，或為複數微細溝槽，或為上述毛細結構的組合。
5. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體燈泡，其中該罩筒為由粉末燒結製成具有多孔隙毛細結構的燒結件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈泡，其中該吸熱板由罩筒的管段一端嵌入由緻密的導熱材質製成的均熱板，使該均熱板朝外的表面成為吸熱面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈泡，其中該吸熱板由罩筒的封口外側面嵌入由緻密的導熱材質製成的均熱板，使該均熱板朝外的表面成為吸熱面。
8. 如申請專利範圍第5或第7項所述之發光二極體燈泡，其中該封口內設有引導蒸汽通往腔室的複數流道。
9. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈泡，其中該吸熱板的吸熱面上設有引導蒸汽通往腔室的複數流道。
10. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈泡，其中該均熱板朝向封口的接觸面上凹設有引導蒸汽通往腔室的複數流道。
11. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈泡，其中該封口朝向均熱板的接觸面上凹設有引導蒸汽通往腔室的複數流道。
12. 如申請專利範圍第9至第11項任意一項所述之發光二極體燈泡，其中該流道包括圍繞中央區接觸面的一凹溝，及連通該凹溝且呈放射狀分佈於該凹溝外以通往腔室的複數直凹溝。
13. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該外殼在接近光學部的一端為封閉的均熱板，並且該均熱板的兩側面分別與光源的導熱基板及罩筒的吸熱板緊密熱接觸。
14. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該外殼的外周面上設置呈放射狀分佈的複數鰭片，並在接近光學部的鰭片端面上貼設一中空環狀蓋板，該蓋板朝出光側為一沿徑向漸擴的錐形反射面，該蓋板以螺絲分別鎖固在依附於鰭片上沿軸向設有螺孔的對應柱體上，使蓋板的內孔邊緣壓緊導熱基板的外緣並以該內孔圍繞光源。
15. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該螺旋燈頭與腔室之間以電絕緣材質製成的一接合件相結合。
16. 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體燈泡，其中該接合件為一筒狀件，該筒狀件的一端環設有一凸緣，且在該凸緣底部的內外側分別環設一階部，該凸緣卡入外殼與罩筒之間的端部，並使所述二階部分別頂住罩筒與外殼的開口端面，該接合件背向凸緣的筒狀件外周面上設有供螺旋燈頭鎖固的螺紋。
17. 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體燈泡，其中該接合件為一筒狀件，該筒狀件的外周面中部環設有一凸緣，由該凸緣朝一端延伸的該筒狀件外周面穿設於外殼的內壁直至頂住該凸緣，由該凸緣朝另一端延伸的筒狀件外周面上設有供螺旋燈頭鎖固的螺紋。
18. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該腔室靠近光學部的內側設置成朝吸熱板的匯聚錐面。
19. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該光學部設有一圍繞光源且沿徑向漸擴的一錐形反射面。
20. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該電路板與罩筒之間填充導熱性佳的電絕緣封膠並予以固化。
21. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈泡，其中該腔室被抽至一定的真空度。