TWI385344B - Led照明裝置 - Google Patents

Description

LED照明裝置

本發明涉及一種照明裝置，尤其涉及一種發光二極體(Lighting Emitting Diode,LED)照明裝置。

現如今，發光二極體已被廣泛應用到很多領域，尤其是廣泛應用於照明。在此，一種新型發光二極體可參見Daniel A.Steigerwald等人在文獻IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics,Vol.8,No.2,March/April 2002中的Illumination With Solid State Lighting Technology一文。

LED在照明領域應用過程中所面臨的一個問題是其散熱問題，如果LED在工作時所產生的熱量不能有效地散發出去，LED的使用壽命將會顯著降低。為解決LED照明裝置的散熱問題，一種常見的方法是採用在LED照明裝置上加裝散熱鰭片，利用散熱鰭片將LED光源所發出的熱量散發出去。然而，單獨使用散熱鰭片進行散熱的效率不高，若再外加一個風扇則會增加LED照明裝置的成本。

有鑒於此，有必要提供一種具有較佳散熱效率的LED照明裝置。

一種LED照明裝置，其包括基座、至少一個LED光源及一個散熱裝置。該基座包括第一表面及與第一表面相對的第二表面。LED光源設置於基座的第二表面上，散熱裝置 設置於該基座第一表面且與該基座熱連接。散熱裝置包括一個支撐桿及設置於支撐桿上的螺旋式散熱片。該支撐桿與基座相連接，該螺旋式散熱片以支撐桿為軸心向上延伸。

相較於先前技術，本發明利用螺旋狀的散熱片，使得空氣順著螺旋狀的散熱片向上流動，促進了空氣與散熱片之間熱量的交換，提高了其散熱效率，從而延長了LED照明裝置的使用壽命。

請參見圖1，本發明第一實施例的LED照明裝置100包括一個基座11，至少一個LED光源12及散熱裝置13。

基座11採用散熱性能好的材料製成，其可以是金屬材料如Al、Cu、Sn、W、Mo等材料或者由以上材料所組成的合金製成，也可以採用陶瓷或者多晶矽或者多晶鍺材料，或者是採用金屬夾芯的多層電路板。在本實施例中，基座11採用銅金屬製成，基座11包括第一表面111、與第一表面111相對的第二表面112以及處於第一表面111與第二表面112之間的第三表面113。第一表面111的面積比第二表面112的面積要大。整個基座11的形狀呈一個平截頭圓錐狀或者平截頭棱錐狀。

LED光源12設置於基座11的第二表面112和第三表面113上，LED光源12所發出的熱量可以傳遞到基座11上。

散熱裝置13設置於基座11的第一表面，其與LED光源12相對設置，LED光源12所發出的熱量在傳遞到基座11後， 再藉由基座11傳遞到散熱裝置13上，由散熱裝置13散發到外界環境中。

散熱裝置13包括一個支撐桿131以及設置於支撐桿131上的螺旋式散熱片132，該螺旋式散熱片132以支撐桿131為軸心向上延伸。該支撐桿131和螺旋式散熱片132由金屬材料製成，其製作材料包括鋁、銅、錫、金、鎢、鉬等金屬或者兩種以上的上述金屬所形成的合金。支撐桿131一端設置於第一表面111上，另一端沿著遠離LED光源12的方向延伸。在本實施例中，支撐桿131的中心軸與基座11的中心軸相重合。

螺旋式散熱片132可以促進熱空氣沿著螺旋式的散熱片132的路徑往上運動，促進了空氣的流動，使其散熱效率增加。螺旋式散熱片132的螺旋間距可以按要求調節，其螺旋式散熱片132的直徑大小也可以根據需要調節。

為了促進熱空氣的流動，該散熱裝置13還可以進一步包括一個驅動裝置133，該驅動裝置133設置於支撐桿131的與基座11相對的另一端，該驅動裝置133可以驅動支撐桿131轉動，進而帶動螺旋式散熱片132轉動，從而促進空氣的流通，加強散熱裝置13的散熱效率。

根據需要，基座11也可以為簡單的平板狀結構，其一面設置LED光源12，另一面設置有散熱裝置13。

請參見圖2，本發明第二實施例的LED照明裝置200包括一個基座21，至少一個LED光源22、散熱裝置23以及外殼24。

基座21採用散熱性能好的金屬材料製成，如Al、Cu、Sn等材料，或者採用陶瓷基座如矽基座或者鍺基座，或者採用金屬夾芯的電路板。在本實施例中，基座21採用銅金屬製成。基座21包括第一表面211、與第一表面211相對的第二表面212以及處於第一表面211與第二表面212之間的第三表面213。與第一實施例相同，第一表面211的面積比第二表面212的面積要大。整個基座21的形狀呈一個平截頭圓錐狀或者平截頭棱錐狀。

LED光源22設置於基座21的第二表面212和第三表面213上，LED光源22所發出的熱量可以傳遞到基座21上。

散熱裝置23設置於基座21的與LED光源22相對的第一表面211上。散熱裝置23包括一個支撐桿231以及設置於支撐桿231上的螺旋式散熱片232，該螺旋式散熱片232以支撐桿231為軸心向上延伸。該支撐桿231和螺旋式散熱片232由金屬材料製成，其製作材料包括鋁、銅、錫、金等金屬或者兩種以上的上述金屬所形成的合金。支撐桿231一端設置於第一表面211上，另一端沿著遠離LED光源22的方向延伸。在本實施例中，支撐桿231的中心軸與基座21的中心軸相重合。螺旋式散熱片232的螺旋間距可以按要求調節，其螺旋式散熱片232的直徑大小也可以根據需要調節。

散熱裝置23還可以進一步包括一個驅動裝置233，用於驅動螺旋式散熱片232旋轉，從而促進空氣流通。

本實施例與第一實施例的不同之處在於，LED照明裝置 200進一步包括一個外殼24，該外殼24圍繞著散熱裝置23。外殼24的形狀與散熱裝置23的形狀相對應，其與散熱裝置23緊密貼合。在外殼24的靠近LED光源22的一端設置有進氣口241，在外殼24的遠離LED光源22的一端設置有出氣口242。設置進氣口241和出氣口242的目的在於當外殼24內部的空氣由於受熱沿著螺旋式散熱片232往上運動時，外部空氣可以藉由進氣口241補充進來。而內部的熱空氣可以藉由出氣口242散發出去，形成了空氣自然流動的通道，有利於提高整個LED照明裝置200的散熱效率。

根據需要，進氣口241及出氣口242的數量可以為複數個。圖3為本實施例LED照明裝置200的結構改進圖。LED照明裝置200還可以進一步包括一個光罩25和燈具接頭26。光罩25呈球面凸起狀，其將LED光源22包圍。LED光源22所發出的光線藉由光罩25出射到外界環境。燈具接頭26設置於散熱裝置23與基座21相對的另一面，用於將整個LED照明裝置200與外界電源進行連接。

複數個進氣口241圍繞著外殼24呈圓周型排布，同樣，複數個出氣口242圍繞著外殼24呈圓周型排布。由於具有複數個進氣口241和複數個出氣口242，增加了外殼24裏面和外面空氣交換的速率，提高了其散熱效率。

本實施例的進氣口241和出氣口242的位置並不限於上述方式，其可以用驅動裝置的轉動方向來設計。

請參見圖4，本發明第三實施例的LED照明裝置300包括一 個基座31，至少一個LED光源32及散熱裝置33。

與第一實施例相同，基座31由散熱性能好的材料製成，基座31包括第一表面311、與第一表面311相對的第二表面312及處於第一表面311和第二表面312之間的第三表面313。LED光源32設置於基座31的第二表面312和第三表面313上。散熱裝置33設置於基座31的第一表面311，其與LED光源32相對設置。

散熱裝置33包括一個支撐桿331以及設置於支撐桿331上的螺旋式散熱片332。該螺旋式散熱片332以支撐桿331為軸心向上延伸。支撐桿331的一端與第一表面311相連接，支撐桿331的另一端沿著遠離LED光源32的方向延伸。本實施例的LED照明裝置300與第一實施例的不同之處在於螺旋式散熱片332的直徑沿著遠離LED光源32的方向逐漸變小。在本實施例中，靠近LED光源32一端熱空氣的體積要大於遠離LED光源32一端熱空氣的體積，可以加快空氣的流通，增加其散熱效率。

本實施例的LED照明裝置300還可以進一步包括一個外殼34，外殼34與螺旋式散熱片332的形狀相適應。在外殼34的靠近LED光源32的方向設置有進氣口341；在外殼34的遠離LED光源32的方向設置有出氣口342。外殼34與螺旋式散熱片332緊密貼合，促使空氣沿著螺旋式的通道運動。

散熱裝置33可以進一步包括一個驅動裝置(圖未示)，用於驅動螺旋式散熱片332運動，促進空氣的交換速率。

請參見圖5，本發明第四實施例的LED照明裝置400包括一個基座41，至少一個LED光源42及散熱裝置43。

與第一實施例相同，基座41由散熱性能好的材料製成，基座41包括第一表面411、與第一表面411相對的第二表面412及處於第一表面411和第二表面412之間的第三表面413。LED光源42設置於基座41的第二表面412和第三表面413上。散熱裝置43設置於基座41的第一表面411，其與LED光源42相對設置。

散熱裝置43包括一個支撐桿431以及設置於支撐桿431上的螺旋式散熱片432。該螺旋式散熱片432以支撐桿431為軸心向上延伸。支撐桿431的一端與第一表面411相接觸，另一端沿著遠離LED光源42的方向上延伸。

本實施例的LED照明裝置400還可以進一步包括一個外殼44，外殼44與螺旋式散熱片332的形狀相適應。在外殼44的靠近LED光源32的方向設置有進氣口441；在外殼44的遠離LED光源32的方向設置有出氣口442。外殼44與螺旋式散熱片332緊密貼合，促使空氣沿著螺旋式的通道運動。

本實施例的散熱裝置43可以進一步包括一個驅動裝置(圖未示)，用於驅動螺旋式散熱片432運動，促進空氣的交換速率。

本實施例的LED照明裝置400與第二實施例的不同之處在於螺旋式散熱片332的直徑沿著遠離LED光源22的方向逐漸變大。這種形狀可以用於配合螺旋式散熱片432的轉動 方向。當驅動裝置驅動螺旋式散熱片432的轉動，使空氣從上往下運動時，螺旋式散熱片432直徑上大下小的設計可以加快空氣的流通速率，增加其散熱效率。

應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100、200、300、400‧‧‧LED照明裝置

11、21、31、41‧‧‧基座

12、22、32、42‧‧‧LED光源

13、23、33、43‧‧‧散熱裝置

111、211、311、411‧‧‧第一表面

112、212、312、412‧‧‧第二表面

113、213、313、413‧‧‧第三表面

131、231、331、431‧‧‧支撐杆

132、232、332、432‧‧‧螺旋式散熱片

133、233‧‧‧驅動裝置

24、34、44‧‧‧外殼

241、341、441‧‧‧進氣口

242、342、442‧‧‧出氣口

25‧‧‧光罩

26‧‧‧燈具接頭

圖1是本發明第一實施例LED照明裝置的示意圖。

圖2是本發明第二實施例LED照明裝置的示意圖。

圖3是本發明第二實施例LED照明裝置的結構改進圖。

圖4是本發明第三實施例的LED照明裝置的示意圖。

圖5是本發明第四實施例的LED照明裝置的示意圖。

100‧‧‧LED照明裝置

11‧‧‧基座

12‧‧‧LED光源

13‧‧‧散熱裝置

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧第三表面

131‧‧‧支撐桿

132‧‧‧螺旋式散熱片

133‧‧‧驅動裝置

Claims (9)

1. 一種LED照明裝置，其包括一個基座、至少一個LED光源及一個散熱裝置，該基座包括第一表面及與第一表面相對的第二表面，該LED光源設置於該基座的第二表面上，該散熱裝置設置於該基座的第一表面上且與該基座熱連接，該散熱裝置包括一個支撐桿及設置於支撐桿上的散熱片，所述支撐桿與基座相連接，其中，所述散熱片為螺旋式散熱片，該螺旋式散熱片以支撐桿為軸心向上延伸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LED照明裝置，其進一步包括一驅動裝置，該驅動裝置設置於該支撐桿的與該基座相對的另一端，該驅動裝置用於驅動該螺旋式散熱片運動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之LED照明裝置，其中，所述螺旋式散熱片的直徑沿著遠離LED光源的方向逐漸變小。
4. 如申請專利範圍第1項所述之LED照明裝置，其中，所述螺旋式散熱片的直徑沿著遠離LED光源的方向逐漸變大。
5. 如申請專利範圍第1或3或4項所述之LED照明裝置，其中，該LED照明裝置進一步包括一個外殼，該外殼的形狀與螺旋式散熱片的形狀相對應，在外殼的靠近LED光源的一端設置有至少一個進氣口，在外殼的遠離LED光源的一端設置有至少一個出氣口。
6. 如申請專利範圍第5項所述之LED照明裝置，其中，所述進氣口數量為複數個，其圍繞著外殼表面呈圓周型排列。
7. 如申請專利範圍第5項所述之LED照明裝置，其中，所述出氣口數量為複數個，其圍繞著外殼表面呈圓周型排列。
8. 如申請專利範圍第5項所述之LED照明裝置，其進一步包 括一個光罩，該光罩圍繞LED光源，LED光源所發出的光經過該光罩出射。
9. 如申請專利範圍第5項所述之LED照明裝置，其進一步包括一個燈具接頭，該燈具接頭設置於散熱裝置與基座相對的另一面上。