TWI397653B - 具散熱功能之發光模組 - Google Patents

Description

具散熱功能之發光模組

本發明係關於一種具散熱功能之發光模組，尤其是一種能夠藉由散熱器提供預定散熱功能的發光模組。

請參照第1圖所示，習知燈具係如中華民國發明I316121號「燈具」專利案，該習知燈具8係包含有一外殼81，該外殼81設有一出風部811及一進風部812；又，該外殼81內部設置具散熱功能之發光模組82，該發光模組82包括一散熱器821、一發光元件822及一散熱風扇823，該散熱器821係可供該發光元件822及散熱風扇823結合。藉此；當該散熱風扇823運轉時，可將外界氣流經由該外殼81之進風部812吸入，並導引氣流通過該散熱器821後再由該出風部811吹出，以有效降低該發光元件822運作時所產生之高溫，進而達到提高該發光元件822使用壽命之功能。

上述具散熱功能之發光模組82的發光元件822必須結合該散熱器821，方可達到預定之散熱效果；然而，一般發光元件822係區分有各種不同規格形狀或尺寸大小，為使該發光元件822能夠確實結合於該散熱器821，每一種不同規格或尺寸之發光元件822仍必須搭配合適之散熱器821(合適之散熱器821係指散熱器821與發光元件822兩者之組裝孔皆必須能夠相互對位組裝)；惟由於該散熱器821係由導熱材質所製成，假設每一種不同規格或尺寸之發光元件822皆必須搭配不同的散熱器821方可組裝使用時，亦即相對必須額外進行開模以製作不同規格或尺寸的散熱器821，如此容易導致整體製造成本增加，並不符合經濟效益。

又一種習知具散熱功能之發光模組，如第2圖所示，該習知具散熱功能之發光模組9的發光元件91係藉由一結合板92組裝於一散熱器93，使該結合板92可位於該發光元件91及該散熱器93之間；其中該結合板92之組裝孔921與該散熱器93之組裝孔931必須設計為能夠相互對位組裝，藉此，當欲將不同規格或尺寸的發光元件91結合於該散熱器93時，則無須針對該散熱器93重新開模製作，僅須更換適合該發光元件91安裝之結合板92(所更換之結合板92的組裝孔921與該散熱器93的組裝孔931位置仍須相互對位)，即可完成該發光元件91與該散熱器93之組裝作業，一般而言，該結合板92之製造成本遠低於該散熱器93之製造成本，因此，可有效降低該發光模組9之製造成本，以較符合經濟效益。

然而，由於該發光元件91及該散熱器93之間具有該結合板92，因此，該發光元件91無法直接與該散熱器93接觸，導致該發光元件91運作時所產生之高溫不易被傳導至該散熱器93，進而降低整體散熱效果；再者，一般而言，為更進一步提升熱傳導效果，該發光元件91及該散熱器93之間通常塗佈有如散熱膏等導熱介質層94，惟由於該發光元件91及該散熱器93之間具有該結合板92，因此，該結合板92分別朝向該發光元件91及該散熱器93的相對二側表面皆必須設有該導熱介質層94，因此，仍會相對增加整體製造成本。

本發明主要目的係提供一種具散熱功能之發光模組，以便在無須更換散熱器的前提條件下，仍可供各種不同規格或尺寸的發光元件穩固結合者。

本發明之次一目的係提供一種具散熱功能之發光模組，係確保散熱器在與發光元件結合後，發光元件可直接貼接於散熱器之表面，以有效維持整體散熱效果者。

根據本發明具散熱功能之發光模組，係包含一散熱器、一發光元件及一套接件。該散熱器具有一結合面，該散熱器係於該結合面之周邊設有一第一組裝部；該發光元件係結合於該散熱器之結合面；該套接件係具有至少一定位片，該定位片設有一第二組裝部，該第二組裝部與該散熱器之第一組裝部相互對位結合，用以使該發光元件被夾持定位於該定位片與該散熱器之間。藉此，以達到降低製造及使用成本及提升使用壽命等諸多功效。

所述發光元件朝向該散熱器之一側表面設置一導熱介質層；藉此，以更有效地將該發光元件運作時所產生之高溫傳導至該散熱器，以達到提升散熱效果之功效。

所述發光元件具有一基板，該基板之一側表面設有發光晶體，且該基板之另一側表面係貼接於該散熱器之結合面；藉此，該發光元件可更緊密貼接於該散熱器，以達到提升熱傳導效果之功效。

所述套接件之定位片係為單一片體，該定位片中央形成一透光孔，該發光元件之基板被該定位片包覆，該發光晶體位於該透光孔；藉此，該定位片可更穩固地固定該發光元件，以達到提升結合穩固性之功效。

所述定位片之外周緣延伸出一側牆，該發光元件之基板一側周緣設有一電連接部，該側牆設有一缺口，該發光元件之電連接部係與該缺口相對；藉此，該發光元件可便於經由該缺口外接電源或控制器，以達到提升組裝便利性之功效。

所述套接件之側牆的外周面形成凸耳，該第二組裝部係為形成於該凸耳的數個穿孔，該散熱器之第一組裝部係為數個固定孔，各該穿孔分別與各該固定孔相互對位，且各該穿孔穿伸鎖固元件以鎖固於各該固定孔；藉此，該套接件可快速與該散熱器進行拆裝作業，以便更換不同規格或尺寸的發光元件，達到提升拆裝便利性之功效。

所述套接件之定位片的外周緣延伸出一側牆，該散熱器係具有一軸向基準線，該發光元件在該軸向基準線的軸向上係具有一第一高度，該套接件之側牆在該軸向基準線的軸向上具有一第二高度，該第二高度等於或小於該第一高度；藉此，該定位片可適當壓抵該發光元件，而可有效防止該發光元件位移，以達到提升定位效果之功效。

所述發光元件與該套接件之間設置一緩衝件；藉此，同樣可達到提升定位效果之功效。

所述散熱器係具有一中心柱，該中心柱之一端端面係為該結合面，且該中心柱之外周面設有數個鰭片，其中數個鰭片分別設有該第一組裝部；藉此，各該鰭片可有效增加該散熱器之散熱面積，以達到提升散熱效果之功效。

所述發光模組另包含一燈殼，該套接件之定位片的外周緣設置數個結合孔，該燈殼係設有數個透孔，各該透孔穿設鎖固元件以鎖固於各該結合孔，使該散熱器及發光元件透過該套接件組裝於該燈殼內部；藉此，該燈殼可用以保護該散熱器及發光元件，以達到提升使用壽命之功效。

所述散熱器結合一散熱風扇，該燈殼設有進風口及出風口；藉此，該散熱風扇可搭配該散熱器提供加乘之散熱功效。

所述套接件之定位片係為數個片體，各該片體之外周緣各設有該第二組裝部，各該定位片之第二組裝部組裝結合於該散熱器之第一組裝部；藉此，可有效達到節省製造成本之功效。

所述發光模組另包含一透光罩，該套接件之定位片的外周緣設置數個結合孔，各該結合孔用以供該透光罩鎖固；藉此，以達到提升該發光元件之燈光投射效果的功效。

所述套接件之定位片係為導熱材質所製成之片體；藉此，以達到提升熱傳導效果之功效。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第3及4圖所示，本發明具散熱功能之發光模組至少包含一散熱器1、一發光元件2及一套接件3。其中該散熱器1結合該發光元件2；該套接件3結合於該發光元件2之外周面，用以將該發光元件2定位於該散熱器1與該套接件3之間。

該散熱器1係為可導熱之材質所製成的構件，該散熱器1可為各種幾何形狀之造型設計，如圓形塊狀體或多角形塊狀體等；該散熱器1具有一結合面11，且該散熱器1係於該結合面11之周邊設有一第一組裝部12，該第一組裝部12係為各種能夠供套接件3組裝結合的結構設計，例如：鎖固結構、卡扣結構或螺接結構等。

本實施例中，該散熱器1係具有一中心柱1a，該中心柱1a之一端端面係為該結合面11，且該中心柱1a之外周面設有數個鰭片1b，以便增加該散熱器1之散熱面積；其中數個鰭片1b分別設有該第一組裝部12，該第一組裝部12係為數個固定孔，以便該散熱器1與該套接件3呈可拆裝地結合設計，進而提升組裝便利性。

該發光元件2係結合於該散熱器1之結合面11。該發光元件2可為發光二極體(LED)、燈泡或其他具有相同發光功能之構件。

本實施例中，該發光元件2係為發光二極體，以達到提升使用壽命及省電之效果，該發光元件2具有一基板21，該基板21之一側表面設有數個發光晶體22，另一側表面係貼接於該散熱器1之結合面11，以方便該散熱器1可更有效地降低該發光元件2之發光晶體22實際運作時所產生的高溫，達到更佳之散熱效果；又，該基板21之一側周緣設有一電連接部211，用以外接電源或控制器，藉以控制該發光元件2正常運作。

該套接件3係具有至少一定位片31，該定位片31設有一第二組裝部32，該第二組裝部32能夠與該散熱器1之第一組裝部12相互對位結合，以供該套接件3可與該散熱器1相互固定，令該發光元件2可被夾持定位於該定位片31與該散熱器1之間，且該發光元件2可確實貼接於該散熱器1之結合面11。其中該套接件3之至少一定位片31較佳係為導熱材質(如具有導熱功能之金屬等)所製成之片體；藉此，由於該套接件3係結合於該散熱器1，因此，該套接件3亦可搭配該散熱器1，用以將該發光元件2運作時所產生之高熱傳導至該散熱器1，以提供更佳的熱傳導效果。

本發明之套接件3基於上述之技術概念，大致具有以下數種實施型態及相關結構設計，以提供更完善之功能，其中：如第3圖所示，該套接件3之定位片31係為單一片體，使該定位片31中央形成一透光孔311，當該發光元件2與該套接件3結合時，該發光元件2之基板21可被該定位片31包覆，而該發光晶體22則位於該透光孔311，以便經由該透光孔311投射燈光；該定位片31之外周緣延伸出一側牆312，用以有效防止該發光元件2脫落，且該側牆312設有一缺口313，當該發光元件2與該套接件3結合時，該發光元件2之電連接部211係與該缺口313相對，以更方便使用者經由該缺口313外接電源或控制器，進而提供較佳的組裝便利性。

如第3及4圖所示，該套接件3之側牆312的外周面可進一步形成凸耳314，該第二組裝部32係為形成於該凸耳314的數個穿孔，藉此，當該第二組裝部32所形成的數個穿孔分別與該散熱器1之第一組裝部12所形成的數個固定孔相互對位後，可利用如螺絲等鎖固元件33穿伸各該穿孔並鎖固於各該固定孔，使該套接件3與該散熱器1能夠確實固定，以確保該發光元件2可被夾持定位於該套接件3與該散熱器1之間，進而提升該發光元件2及該套接件3彼此之間的結合穩固性。

如第3及5圖所示，該套接件3之定位片31的外周緣另可設置數個結合孔34；藉此，本發明具散熱功能之發光模組另可包含一燈殼4，該燈殼4係設有數個透孔41，以便利用如螺絲等鎖固元件33穿伸各該透孔41並鎖固於各該結合孔34，使該散熱器1及發光元件2可透過該套接件3組裝於該燈殼4內部，用以利用該燈殼4保護該發光元件2。又，該散熱器1亦可結合一散熱風扇5，該燈殼4則設有進風口42及出風口43。藉此；當該散熱風扇5運轉時，可將外界氣流經由該進風口42吸入，並導引氣流通過該散熱器1後再由該出風口43吹出，以有效降低該發光元件2運作時所產生之高溫，進而達到提高該發光元件2使用壽命之功能。又如第5圖所示，該套接件3之定位片31的數個結合孔34亦可供鎖固一透光罩44，以提升該發光元件2之燈光投射效果。

如第4圖所示，該散熱器1係具有一軸向基準線L(依圖式為主)，該發光元件2在該軸向基準線L的軸向上係具有一第一高度(H1)，該套接件3之側牆312在該軸向基準線L的軸向上亦具有一第二高度(H2)，其中該第二高度(H2)可等於或略小於該第一高度(H1)，較佳係略小於該第一高度(H1)；藉此，當該發光元件2被夾持於該套接件3與該散熱器1之間時，利用上述技術手段，將可利用該定位片31適當壓抵該發光元件2，用以更穩固地將該發光元件2定位於該套接件3與該散熱器1之間，以避免該發光元件2任意移動，進而達到更佳的定位效果。或者，該發光元件2與該套接件3之間亦可設置一緩衝件(如橡膠墊片等)，用以填補該發光元件2與該套接件3之間所可能產生之間隙，同樣可提供良好的定位效果。

如第4圖所示，該發光元件2朝向該散熱器1之一側表面可設置一導熱介質層35(如塗佈導熱膏等)；藉此，以便該發光元件2運作時所產生之高溫，可更容易被傳導至該散熱器1，進而提升整體散熱效果。

如第6圖所示，該套接件3之定位片31亦可為數個片體，各該片體之外周緣各設有該第二組裝部32；藉此，各該定位片31之第二組裝部32亦可組裝結合於該散熱器1之第一組裝部12，並利用各該定位片31將該發光元件2結合於該散熱器1，令該發光元件2同樣可被夾持定位於各該定位片31與該散熱器1之間。

藉由前揭之結構特徵，並以第3及7圖所分別揭示之不同規格或尺寸的發光元件2為例提出說明，本發明具散熱功能之發光模組的主要特點在於：當欲將不同規格或尺寸的發光元件2結合於該散熱器1時，係無須針對該散熱器1重新開模製作，僅須更換適合該發光元件2安裝之套接件3(如第3及7圖所揭示之不同型式之套接件3)，其中所更換之套接件3的第二組裝部32與該散熱器1的第一組裝部12同樣必須相互對位，用以使該發光元件2可被夾持定位於該套接件3與該散熱器1之間，由於該套接件3之製造成本遠低於該散熱器1之製造成本，因此，可達到有效降低本發明發光模組製造成本之功效。

或者，再以上述第2圖所示之習知結合板92為例，由於該結合板92的組裝孔921與該散熱器93的組裝孔931位置係必須相互對位方可組裝，故當欲將不同規格或尺寸的發光元件91結合於該散熱器93，係必須更換合適之結合板92；相較於此，本發明之發光元件2係被夾持定位於該套接件3與該散熱器1之間，因此，在該發光元件2與該套接件3的形狀或尺寸差異不大的條件下，當欲將不同規格或尺寸的發光元件2結合於該散熱器1時，只要該套接件3仍能夠有效夾持於該發光元件2，使用者並無須更換其他規格之套接件3，以更進一步節省使用成本。

更重要的是，本發明之發光元件2在透過該套接件3與該散熱器1結合後，由於該發光元件2係位於該套接件3與該散熱器1之間，因此，該發光元件2可直接與該散熱器1之表面接觸，令該發光元件2運作時所產生之高溫可更容易被傳導至該散熱器1，進而增加整體散熱效果，以達到提升本發明發光模組使用壽命之功效。

綜上所述，本發明具散熱功能之發光模組確可達到降低製造及使用成本及提升使用壽命等諸多功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．散熱器

1a．．．中心柱

1b．．．鰭片

11．．．結合面

12．．．第一組裝部

2．．．發光元件

21．．．基板

211．．．電連接部

22．．．發光晶體

3．．．套接件

31．．．定位片

311．．．透光孔

312．．．側牆

313．．．缺口

314．．．凸耳

32．．．第二組裝部

33．．．鎖固元件

34．．．結合孔

35．．．導熱介質層

4．．．燈殼

41．．．透孔

42．．．進風口

43．．．出風口

44．．．透光罩

5．．．散熱風扇

H1．．．第一高度

H2．．．第二高度

L．．．軸向基準線

[習知]

8．．．燈具

81．．．外殼

811．．．出風部

812．．．進風部

82．．．發光模組

821．．．散熱器

822．．．發光元件

823．．．散熱風扇

9．．．發光模組

91．．．發光元件

92．．．結合板

921．．．組裝孔

93．．．散熱器

931．．．組裝孔

94．．．導熱介質層

第1圖：習知燈具之組合剖視圖。

第2圖：習知具散熱功能之發光模組的立體分解圖。

第3圖：本發明具散熱功能之發光模組的立體分解圖。

第4圖：本發明具散熱功能之發光模組的組合剖視圖。

第5圖：本發明具散熱功能之發光模組結合有燈殼的組合剖視圖。

第6圖：本發明具散熱功能之發光模組之套接件的另一實施方式示意圖。

第7圖：本發明具散熱功能之發光模組用以將不同規格或尺寸的發光元件結合於該散熱器時的立體分解圖。

1．．．散熱器

1a．．．中心柱

1b．．．鰭片

11．．．結合面

12．．．第一組裝部

2．．．發光元件

21．．．基板

22．．．發光晶體

3．．．套接件

31．．．定位片

311．．．透光孔

312．．．側牆

314．．．凸耳

32．．．第二組裝部

33．．．鎖固元件

34．．．結合孔

35．．．導熱介質層

Claims (15)

1. 一種具散熱功能之發光模組，其包含：一散熱器，具有一結合面，該散熱器係於該結合面之周邊設有一第一組裝部；一發光元件，係結合於該散熱器之結合面；及一套接件，係具有至少一定位片，該定位片設有一第二組裝部，該第二組裝部與該散熱器之第一組裝部相互對位結合，用以使該發光元件被夾持定位於該定位片與該散熱器之間；其中該套接件之定位片的外周緣延伸出一側牆，該散熱器係具有一軸向基準線，該發光元件在該軸向基準線的軸向上係具有一第一高度，該套接件之側牆在該軸向基準線的軸向上具有一第二高度，該第二高度等於或小於該第一高度。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光元件朝向該散熱器之一側表面設置一導熱介質層。
3. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光元件具有一基板，該基板之一側表面設有發光晶體，且該基板之另一側表面係貼接於該散熱器之結合面。
4. 依申請專利範圍第3項所述之具散熱功能之發光模組，其中該套接件之定位片係為單一片體，該定位片中央形成一透光孔，該發光元件之基板被該定位片包覆 ，該發光晶體位於該透光孔。
5. 依申請專利範圍第4項所述之具散熱功能之發光模組，其中該定位片之外周緣延伸出一側牆，該發光元件之基板一側周緣設有一電連接部，該側牆設有一缺口，該發光元件之電連接部係與該缺口相對。
6. 依申請專利範圍第5項所述之具散熱功能之發光模組，其中該套接件之側牆的外周面形成凸耳，該第二組裝部係為形成於該凸耳的數個穿孔，該散熱器之第一組裝部係為數個固定孔，各該穿孔分別與各該固定孔相互對位，且各該穿孔穿伸鎖固元件以鎖固於各該固定孔。
7. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光元件與該套接件之間設置一緩衝件。
8. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該套接件之側牆的外周面形成凸耳，該第二組裝部係為形成於該凸耳的數個穿孔，該散熱器之第一組裝部係為數個固定孔，各該穿孔分別與各該固定孔相互對位，且各該穿孔穿伸鎖固元件以鎖固於各該固定孔。
9. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光元件與該套接件之間設置一緩衝件。
10. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該散熱器係具有一中心柱，該中心柱之一端端面係為該結合面，且該中心柱之外周面設有數個鰭片 ，其中數個鰭片分別設有該第一組裝部。
11. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光模組另包含一燈殼，該套接件之定位片的外周緣設置數個結合孔，該燈殼係設有數個透孔，各該透孔穿設鎖固元件以鎖固於各該結合孔，使該散熱器及發光元件透過該套接件組裝於該燈殼內部。
12. 依申請專利範圍第11項所述之具散熱功能之發光模組，其中該散熱器結合一散熱風扇，該燈殼設有進風口及出風口。
13. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該套接件之定位片係為數個片體，各該片體之外周緣各設有該第二組裝部，各該定位片之第二組裝部組裝結合於該散熱器之第一組裝部。
14. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該發光模組另包含一透光罩，該套接件之定位片的外周緣設置數個結合孔，各該結合孔用以供該透光罩鎖固。
15. 依申請專利範圍第1項所述之具散熱功能之發光模組，其中該套接件之定位片係為導熱材質所製成之片體。