TWI579496B - Led車燈組裝式散熱結構 - Google Patents

Description

LED車燈組裝式散熱結構

本發明係提供一種LED車燈組裝式散熱結構，尤指一種藉由於車燈外殼穿設置少一穿孔，並於穿孔處分別覆蓋固設至少一金屬導熱單元，藉以增加與延伸車燈外殼與車燈內部熱空氣與熱源之接觸及熱傳導面積，進而快速將熱帶出車燈外殼，以提升散熱效率；並可將防水透氣單元包覆於金屬導熱單元之切槽，令空氣得以由防水透氣單元進行透氣散熱，並可達防止水分進入車燈內之功效者。

按，為能有效節省電力、縮小車燈體積及提高車燈發光效能，故採用LED(Light-Emitting Diode，發光二極體)作為車燈發光之光源，已漸成為業界之趨勢；然而，因LED之電能轉換效率，僅有15至20%轉換為光能，而80至85%係轉換為熱能，且LED之溫度上升將導致其發光效能衰退，其中又以黃光之衰退程度最為顯著，若以黃光LED燈由攝氏25度提升至100度，其衰退率高達75%，此將大幅影響LED之發光效能、穩定性及使用年限，故對於LED車燈之散熱為現今車燈設計之重要技術。

惟此，習用提供一種如中華民國專利證書第I384163號之「具有散熱裝置的車燈」一案，其防水透氣件多係以不織布所製成，故其極為脆弱，於車燈設計時須另行考量對於該防水透氣件之防護，導致增加額外之成本支出，且若防水透氣件破裂時，即無法達致防水之功效；再者，車燈之燈座或燈殼， 多係以聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或其他高分子材料製成，故散熱性普遍不佳，而僅透過防水透氣件進行普通自然對流散熱，其散熱速率較慢，因此散熱效率並不彰顯。

中華民國專利證書第I250839號之「散熱基板及其製法」一案，其係揭示於金屬或可塑性非金屬製成之基材設有複數穿孔，並將該基材以導熱性塗料浸泡或塗佈之；然而，非金屬製成者，其具有易脆之缺失，且導熱性塗料通常之導熱係數不高，因此無法應用於車燈；此外，於穿孔置入導熱性塗料之技術其困難度高，故不易實行。

而中華民國專利證書第I283634號之「通孔材料及其製造方法」一案，其製程時間長、材質無法與車燈之燈殼進行結合，且於大面積製程時易影響燈殼強度，故難以應用於車燈。

中華民國專利公開第201312046號之「導熱多孔介質」一案，其量化製程所耗之成本高昂，故難以於車燈大量製造。

中華民國專利證書第M462343號之「具氣孔燈具結構改良」一案，其並非針對車燈進行設計，且其應用於照明時易因呼吸管之方向而限制其照明角度，故難以應用於車燈照明領域。

中華民國專利證書第M462323號之「塑膠散熱結構體及由其所製成的複合結構散熱器」一案，其傳導主體無法以射出成型，故將影響整體製程之速率，且其亦並非針對車燈照明進行設計者。

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究車燈，並著手進行研發及改良，期以一較佳設作以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

爰是，本發明之目的係為解決習知無法確實且有效達致車燈之散熱及降低製程成本之缺失。

為達致以上目的，吾等發明人提供一種LED車燈組裝式散熱結構，其包含：一車燈外殼，其穿設有至少一穿孔，所述穿孔處分別覆蓋固設至少一金屬導熱單元，藉以增加與延伸車燈外殼與車燈內部熱空氣與熱源之接觸及熱傳導面積，進而快速將熱帶出車燈外殼，以提升散熱效率。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係呈板狀設置者。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係分別由穿孔兩端覆蓋固設者，且位於車燈外殼內側之金屬導熱單元係於車燈外殼內延伸設置者。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係具有一對應凹伸於所述穿孔之側壁及一連結所述側壁底部之彎折部。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係略呈一杯狀。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述側壁及彎折部係呈架狀。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係呈散熱鰭片狀。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元為一彎折成型且對應穿伸所述穿孔之板狀設置，且所述彎折部係呈至少一弧形面或ㄩ字型面排列而成之型狀。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元 設有至少一與穿孔連通之切槽，且所述切槽包覆有一防水透氣單元，令空氣得以由防水透氣單元進行透氣散熱，並可達防止水分進入車燈內之功效者。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述穿孔係位於該車燈外殼之頂端。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元於該車燈外殼內部一端，更設有一延伸段。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述延伸段係呈弧狀。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，更包含一導熱元件，其設有至少一連結部，且該導熱元件係連接於所述延伸段。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，該車燈外殼更設有一車燈，該車燈組設至少一發光元件，所述延伸段於所述金屬導熱單元之另端，係連接於所述發光元件。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，更包含一導熱元件，其設有至少一對應且連結於所述發光元件之連結部，且該導熱元件係連接於所述延伸段。

據上所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述發光元件為LED(Light-Emitting Diode，發光二極體)或白熾燈泡。

是由上述說明及設置，顯見本發明主要具有下列數項優點及功效，茲逐一詳述如下：

1.本發明係可將該車燈外殼穿設有穿孔，而金屬導熱單元係可以物理方式，如：焊接、螺接、鉚合，或以化學方式：如：膠黏，之方式予以將金屬導熱單元固設於穿孔，藉以增加與空氣之接觸面積及熱傳導面積，並可透過車輛行駛中形成之空氣流動促進金屬導熱單元之散熱效率，藉以降低整體之 溫度，進而提升發光元件之發光效率者。

2.本發明透過防水透氣單元之設置，令空氣之間可由藉由防水透氣單元通過以進行空氣對流，同時亦可藉由金屬導熱單元進行散熱，以更進一步增進散熱效率，並可達致防水之效果；而防水透氣單元係設於側壁，故不易因受力而破裂，因此無須另進行防水透氣單元防護之設計，藉以有效節省設計及製程之成本。

3.本發明可利用熱空氣抬升之原理，令熱空氣可直接由金屬導熱單元進行熱對流或熱傳導散熱，亦可透過延伸部及導熱單元直接連接至發光元件，令發光元件之熱量可直接傳導至金屬導熱單元，藉以達致良好之散熱功效。

4.本發明可應用於各式車燈，僅需於車燈外殼穿設穿孔即可予以進行改裝，並可確實有效提升散熱及發光效率，且亦可達致防水之效果，顯見本發明確實具有廣泛之適用性者。

1‧‧‧車燈外殼

11‧‧‧穿孔

12‧‧‧車燈

13‧‧‧發光元件

2、2’‧‧‧金屬導熱單元

21‧‧‧側壁

211‧‧‧切槽

22‧‧‧彎折部

23‧‧‧延伸段

24‧‧‧導熱元件

241‧‧‧連結部

3‧‧‧防水透氣單元

第1圖係本發明第一實施例之剖視示意圖。

第2圖係本發明第二實施例之剖視示意圖。

第3圖係本發明第三實施例之立體分解示意圖。

第4圖係本發明第三實施例裝設於車燈時之剖視示意圖。

第5圖係本發明第四實施例之立體分解示意圖。

第6圖係本發明第四實施例裝設於車燈時之剖視示意圖。

第7圖係本發明第五實施例之立體分解示意圖。

第8圖係本發明第五實施例裝設於車燈時之剖視示意圖。

第9圖係本發明第六實施例之剖視示意圖。

第10圖係本發明第七實施例之立體分解示意圖。

第11圖係本發明第七實施例裝設於車燈時之剖視示意圖。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供 鈞上深入了解並認同本發明。

請先參閱第1圖所示，其係本發明之第一實施例，本發明係一種LED車燈組裝式散熱結構，其包含：

一車燈外殼1，其穿設有至少一穿孔11，所述穿孔11係位於該車燈外殼1之頂端，且所述穿孔11處分別覆蓋固設至少一金屬導熱單元2，本實施例之金屬導熱單元2係呈板狀設置者，而金屬導熱單元2係可以物理方式，如：焊接、螺接、鉚合，或以化學方式：如：膠黏，之方式予以將金屬導熱單元2固設於穿孔11，藉以增加導熱面積及與空氣之接觸面積者，且該車燈外殼1設有一車燈12，該車燈12組設至少一發光元件13，所述發光元件13為LED(Light-Emitting Diode，發光二極體)或白熾燈泡。

藉之，由於金屬導熱單元2係以金屬製成，故其導熱效率高，且發光元件13發光時所產生之熱量，因熱空氣之密度較低，因此熱量將向上抬升而直接或透過車燈12而對流至金屬導熱單元2，以藉由金屬導熱單元2進行散熱者，並可透過車輛行駛中形成之空氣流動促進金屬導熱單元2之散熱效率，藉以確實降低本發明整體內部之熱量，防止熱量影響發光元件13之光轉換效能，進而提升發光元件13之發光效率；且金屬導熱單元2係分別覆蓋固設於所述穿孔11，藉可防止水氣進入而影響發光元件13之電路者。

續請參閱第2圖所示，其係本發明之第二實施例，其與第一實施 例之差別在於，所述金屬導熱單元2、2’係分別由穿孔11兩端覆蓋固設者，所述金屬導熱單元2、2’係分別延於車燈外殼1外部及內部延伸設置者。

藉由上述，由於金屬導熱單元2、2’的導熱係數係高於車燈外殼1材料之導熱係數，故位於車燈外殼1內側之金屬導熱單元2’將極易令熱量聚集並傳導，而熱量將經金屬導熱單元2’透過穿孔11傳導至金屬導熱單元2，而金屬導熱單元2呈延伸設置者，因此具有較大與空氣之接觸面積，故可促進散熱，藉以更進一步提升散熱之效率者。

續請參閱第3圖及第4圖所示，其係本發明之第三實施例，其與第二實施例之差別在於，所述金屬導熱單元2係具有一對應凹伸於所述穿孔11之側壁21及一連結所述側壁21底部之彎折部22，且所述金屬導熱單元2係略呈一杯狀，所述金屬導熱單元2設有至少一與穿孔11連通之切槽211，且所述切槽211包覆有一防水透氣單元3，令空氣得以由防水透氣單元3進行透氣散熱，並可達防止水分進入車燈內之功效者。

藉此，本實施例除縮短發光元件13及金屬導熱單元2間之距離外，藉由所述側壁21及彎折部22之設置，可大幅增加與空氣之接觸面積，故可更利於發光元件13因發光所產生之熱量對流至金屬導熱單元2，以透過金屬導熱單元2進行散熱，使更進一步提升本發明之散熱效率者，再者，發光所產生之熱量除可如上所述由金屬導熱單元2進行散熱外，熱空氣亦可經由防水透氣單元3逸散，使更進一步提升散熱效率；此外，該防水透氣單元3係僅有空氣得以進出而水分無法通過者，故水分無法透過該防水透氣單元3進入車燈外殼1內部，故亦可達致良好之防水效果；而防水透氣單元3係設於側壁21之切槽211，而側壁21係與該車燈外殼1略呈垂直，故防水透氣單元3不易因受外力衝擊而破裂，故可無須另行設計防水透氣單元3之防護機構，可有效節省設計及製程之成本。

續請參閱第5圖及第6圖所示，其係本發明之第四實施例，其與第 二實施例之差別在於，所述側壁21及彎折部22係呈架狀，藉以令金屬導熱單元2成型複數切槽211，且所述側壁21及彎折部22係藉由一防水透氣單元3包覆所述切槽211者。

藉此，由於金屬導熱單元2之成本較高，透過將側壁21及彎折部22設置為支架之形式，藉可減少金屬導熱單元2之用料，並可藉由防水透氣單元3進行空氣間之熱對流，及將熱量由防水透氣單元3傳導至金屬導熱單元2予以散熱，並同樣可達成防水、散熱之目標，進而提升發光元件13之發光效率者。

續請參閱第7圖及第8圖所示，其係本發明之第五實施例，其與第一實施例之差別在於，所述金屬導熱單元2為一彎折成型且對應穿伸所述穿孔11之板狀設置，且所述彎折部22係呈至少一或ㄩ字型面排列而成之型狀，而因彎折部22係呈弧形面者其製程較為容易，故本實施例係以彎折部22為弧形面舉例說明。

藉之，由於板狀較易於製作成型，故可直接置入並固設於所述穿孔11，藉以降低本發明整體之製造成本，且金屬導熱單元2設置為彎折之板狀者，將於其側端成型切槽211，故可藉由防水透氣單元3予以包覆所述切槽211，藉以如上所述，藉以達致提升散熱效果，並同時具有防水之功效者。

需特別說明的是，金屬導熱單元2為一彎折成型之板狀設置，並不限於本實施例所揭露者，亦可成型如彎折之板狀、散熱鰭片狀或彎折部係呈至少一ㄩ字型面排列而成之型狀者，藉以同樣達致提升散熱面積之功效。

續請參閱第9圖所示，其係本發明之第六實施例，其與前述之實施例之差別在於，所述金屬導熱單元2於該車燈外殼1內部一端，更設有一延伸段23，且所述延伸段23係呈弧狀，所述延伸段23於所述金屬導熱單元2之另端，係連接於所述發光元件13；需特別說明的是，本實施例係以第二實施例之金屬導熱單元2作為舉例說明，惟並不以此作為限定，本實施例可適用於各式形式之 金屬導熱單元2。

藉由上述設置，所述發光元件13發光所產生之熱量，將直接傳導至延伸段23，再由延伸段23傳導至金屬導熱單元2而進行散熱者，由於一般而言，熱傳導(Conduction)之速度大於熱對流(Convection)速度，因此透過延伸段23之設置，可令穿孔11無須僅限於裝設於車燈外殼1之頂端，且可更有效地達致散熱之效果，再者，透過延伸段23係呈弧狀之設置，藉可依發光元件13與金屬導熱單元2間之距離，而輕易調整延伸段23其彎曲程度，進而可適用於各式相異形式之車燈外殼1、車燈12或發光元件13，以增進本發明之適用性者。

續請參閱第10圖及第11圖所示，其係本發明之第七實施例，其與第六實施例之差別在於，本實施例係設有複數分離設置之發光元件13，故本實施例更包含一導熱元件24，其一端設有至少一對應且連結於所述發光元件13之連結部241，該導熱元件24另端係連接於所述延伸段23。

藉此，所有發光元件13產生之熱能將依序透過連結部241及導熱元件24而傳導至延伸段23，藉可將熱量確實由延伸段23直接傳導至金屬導熱單元2而進行散熱者。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈 鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧車燈外殼

11‧‧‧穿孔

12‧‧‧車燈

13‧‧‧發光元件

2‧‧‧金屬導熱單元

Claims (15)

1. 一種LED車燈組裝式散熱結構，其包含：一車燈外殼，其穿設有至少一穿孔，所述穿孔處分別覆蓋固設至少一金屬導熱單元，所述金屬導熱單元於該車燈外殼內部一端設有一延伸段，藉以增加與延伸車燈外殼與車燈內部熱空氣與熱源之接觸及熱傳導面積，進而快速將熱帶出車燈外殼，以提升散熱效率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係呈板狀設置者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係分別由穿孔兩端覆蓋固設者，且位於車燈外殼內側之金屬導熱單元係於車燈外殼內延伸設置者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係具有一對應凹伸於所述穿孔之側壁及一連結所述側壁底部之彎折部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係略呈一杯狀。
6. 如申請專利範圍第4項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述側壁及彎折部係呈架狀。
7. 如申請專利範圍第4項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元係呈散熱鰭片狀。
8. 如申請專利範圍第4項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元為一彎折成型且對應穿伸所述穿孔之板狀設置，且所述彎折部係呈至少一弧形面或ㄩ字型面排列而成之型狀。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述金屬導熱單元設有至少一與穿孔連通之切槽，且所述切槽包覆有一防水透氣單元，令空氣得以由防水透氣單元進行透氣散熱，並可達防止水分進入車燈內之功效者。
10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述穿孔係位於該車燈外殼之頂端。
11. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述延伸段係呈弧狀。
12. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之LED車燈組裝式散熱結構，更包含一導熱元件，其設有至少一連結部，且該導熱元件係連接於所述延伸段。
13. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，該車燈外殼更設有一車燈，該車燈組設至少一發光元件，所述延伸段於所述金屬導熱單元之另端，係連接於所述發光元件。
14. 如申請專利範圍第13項所述之LED車燈組裝式散熱結構，更包含一導熱元件，其設有至少一對應且連結於所述發光元件之連結部，且該導熱元件係連接於所述延伸段。
15. 如申請專利範圍第13項所述之LED車燈組裝式散熱結構，其中，所述發光元件為LED(Light-Emitting Diode，發光二極體)或白熾燈泡。