TWI600836B - 具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置 - Google Patents

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Description

具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置
風力或熱流致動之渦輪式軸流扇，為具有呈封閉之頂部，及由多片相互具有間隙呈同斜角疊合之徑向排流葉片環設於其周圍，其中間向下具有軸向氣流入口，而於無風力時，若由電動軸流扇向軸向氣流入口泵送氣流至渦輪式防水罩內部，則能使排流葉片形成之渦輪產生迴轉，並將軸向氣流入口送入之氣流向周圍排出者； 目前設置於封閉空間內部之發熱裝置，例如高功率燈具組，通常由導熱材料構成呈封閉之頂部作為散熱機殼以利於熱能向上發散及防止雨水進入，本發明為於燈具之散熱燈殼頂部，設置以電能驅動之電動軸流扇將氣流送入渦輪式防水罩內部，當電動軸流扇運轉時，氣流由密閉式散熱燈殼較熱之燈殼頂部外側往中間匯流，向上進入渦輪式防水罩下側之軸向氣流入口，而藉渦輪式防水罩之徑向排流葉片之作用向周圍排出，於高功率燈具例如高功率LED燈組使用中，可對LED燈殼較熱之頂部構成外冷式氣流冷卻而無礙於其防水封閉效果，當外部風力驅動渦輪式防水罩作迴轉時，則可進一步增加排流散熱效果者。
傳統LED燈殼之冷卻常以自由空冷或以冷卻扇吹送以達成之，後者之冷卻扇防雨水較為困難，而迄今未見於燈殼頂部設置具渦輪式防水罩之電動軸流扇，以對燈殼作外冷式氣流冷卻，並具防雨水功能者。
本發明為於高功率燈具之封閉式散熱燈殼頂部，設置可防雨 水之具渦輪式防水罩之電動軸流扇，當電動軸流扇通電運轉時，頂部氣流流經封閉式散熱燈殼較熱之燈殼頂部周圍往中間匯流，而向上進入渦輪式防水罩下側之軸向氣流入口，以經由徑向排流葉片向周圍排出，於高功率燈具使用中，可對燈殼較熱之頂部構成外冷式氣流冷卻式之效果而無礙其防水封閉效果者。
傳統LED燈殼之冷卻常以自由空冷或以冷卻扇吹送以達成之，後者之冷卻扇防雨水較為困難，而迄今未見於燈殼頂部設置具渦輪式防水罩之電動軸流扇，以對燈殼作外冷式氣流冷卻，並具防雨水功能者。
風力或熱流致動之渦輪式軸流扇，為具有呈封閉之頂部，及由多片相互具有間隙呈同斜角疊合之徑向排流葉片環設於其周圍，其中間向下具有軸向氣流入口，而於無風力時，若由電動軸流扇向軸向氣流入口泵送氣流至渦輪式防水罩內部，則能使排流葉片形成之渦輪產生迴轉，並將軸向氣流入口送入之氣流向周圍排出者；目前設置於封閉空間內部之發熱裝置，例如高功率燈具組，通常由導熱材料構成呈封閉之頂部作為散熱機殼以利於熱能向上發散及防止雨水進入，本發明為於燈具之散熱燈殼頂部，設置以電能驅動之電動軸流扇將氣流送入渦輪式防水罩內部，當電動軸流扇運轉時，氣流由密閉式散熱燈殼較熱之燈殼頂部外側往中間匯流，向上進入渦輪式防水罩下側之軸向氣流入口，而藉渦輪式防水罩之徑向排流葉片之作用向周圍排出，於高功率燈具例如高功率LED燈組使用中，可對LED燈殼較熱之頂部構成外冷式氣流冷卻而無礙於其防水封閉效果，當外部風力驅動渦輪式防水罩作迴轉時，則可進一步增加排流散熱效果者。
圖1所示為本發明具渦輪式防水罩之電動軸流扇結構示意圖之一，圖2所示為圖1之俯視圖，其主要構成如下：--熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成，而為呈圓形或錐形具垂直徑向翼片之散熱結構(102)，散熱結構(102)可為與熱源殼體(101)一體製成或為個別結構再組合而成，散熱結構(102)之底部接受外部之熱能，熱源殼體(101)沿散熱結構(102)周圍與電動軸流扇(202)底部之間設有環狀弧形氣流導引片(103)；--電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構成，其下端設置於散熱結構(102)之近頂部(104)，電動軸流扇(202)之頂部供設置一固定座(106)，電動軸流扇(202)底部供設置環狀弧形氣流導引片(103)，兩者與電動軸流扇(202)共同固鎖於散熱結構(102)之上，固定座(106)之中心具固定心軸(206)，並向上延伸，經軸承(203)及輪輻狀圓盤連結結構(108)，呈環狀連結渦輪式防水罩之徑向排流葉片(207)之下側，以及向上延伸經軸承(204)結合於密閉頂蓋(209)，徑向排流葉片(207)之上側，為結合於渦輪式防水罩頂部內側具導流錐(107)之密閉頂蓋(209)之內部，電動軸流扇(202)，之底部具呈環狀軸向流體入口(208)，供藉電動軸流扇(202)之泵動導入流經環狀弧形氣流導引片(103)與流經散熱結構(102)頂部周圍間之氣流，進入渦輪式防水罩之內部再經由徑向排流葉片(207)向周圍排出者，渦輪式防水罩之頂部並具密閉頂蓋(209)供對電動軸流扇(202)做防護者；前述散熱結構(102)底部所接受外部熱能之來源，含以下一種或一種以上之熱能來源，包括來自：1)直流發光二極體LED； 2)交流發光二極體AC LED；3)氣體燈組；4)日光燈；5)燈泡；6)電熱裝置熱源；7)化學熱源；8)燃燒熱源；9)光熱裝置熱源；10)蒸氣或氣態熱源；11)水或油之液態熱源12)自然熱源；--網罩(301)：為呈網狀結構供罩護電動軸流扇(202)並固鎖於熱源殼體(101)者；其頂部包括由網罩(301)所構成，或設置封閉型頂蓋(303)所構成者。
此項具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可供發散發光裝置(306)之熱能以對外散熱者；圖3所示為本發明供發散燈具結構發光裝置(306)之熱能應用例示意圖，圖4所示為圖3之A-A剖視圖，其主要構成如下：--熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成，而為呈圓形或錐形具垂直徑向翼片之散熱結構(102)，散熱結構(102)可為與熱源殼體(101)一體製成或為個別結構再組合而成，散熱結構(102)之底部供設置發光裝置(306)，如發光二極體LED，熱源殼體(101)沿散熱結構(102)周圍與電動軸流扇(202)底部之間設有環狀弧形氣流導引片(103)；熱源殼體(101)及透光罩(308)及透光底座(309)，供結合於支撐物體(100)者； --電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構成，其下端設置於散熱結構(102)之近頂部(104)，電動軸流扇(202)之頂部供設置一固定座(106)，電動軸流扇(202)底部供設置環狀弧形氣流導引片(103)，兩者與電動軸流扇(202)共同固鎖於散熱結構(102)之上，固定座(106)之中心具固定心軸(206)，並向上延伸，經軸承(203)及輪輻狀圓盤連結結構(108)，呈環狀連結渦輪式防水罩之徑向排流葉片(207)之下側，以及向上延伸經軸承(204)結合於密閉頂蓋(209)，徑向排流葉片(207)之上側，為結合於渦輪式防水罩頂部內側具導流錐(107)之密閉頂蓋(209)之內部，電動軸流扇(202)之底部具呈環狀軸向流體入口(208)，供藉電動軸流扇(202)之泵動，導入流經環狀弧形氣流導引片(103)與流經散熱結構(102)頂部周圍間之氣流，進入渦輪式防水罩之內部再經由徑向排流葉片(207)向周圍排出者，渦輪式防水罩之頂部並具密閉頂蓋(209)供對電動軸流扇(202)做防護者；--發光裝置(306)：為由以下一種或一種以上以電能同時產生光能及熱能之電能驅動發光燈具所構成，包括：1)直流發光二極體LED；2)交流發光二極體AC LED；3)氣體燈組；4)日光燈；5)燈泡；--環形反射裝置(307)：為由可對車光產生反射或折射，或聚焦或擴散之裝置所構成；供接受發光裝置(306)之來光以對外投射者；--透光燈罩(308)：為供設置於燈具周圍而無礙於發光裝置 (306)經環形反射裝置(307)對外投射燈光者；--透光底座(309)：為供設置於燈具之底部以供連結支撐物體(100)者；--網罩(301)：為呈網狀結構供罩護電動軸流扇(202)並固鎖於熱源殼體(101)者；其頂部包括由網罩(301)所構成，或設置封閉型頂蓋(303)所構成者；前述圖3~圖4所示之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置溫度開關(305)，以對由電能驅動之發光裝置(306)作溫昇之監控，其中：--溫度開關(305)：為由電機式或雙金屬片或記憶合金所構成之機電接點式開關，或由熱敏電阻或熱電偶所驅動之固態開關裝置，供於散熱結構(102)設置發光裝置(306)之鄰近位置，設置一個或一個以上之溫度開關(305)，於發光裝置(306)所產生溫度傳輸至設置於散熱結構(102)之溫度開關(305)超過設定溫度值時，切斷所操控全部或部份之發光裝置(306)之電源，以防止發光裝置(306)過熱而損毀者。
此項具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可供發散熱源裝置(304)之熱能對外送出者；圖5所示為本發明供發散熱源裝置(304)之熱能應用例示意圖，圖6所示為圖5之俯視圖；如圖5、圖6中所示，其主要構成如下：--熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成，而為呈圓形或錐形具垂直徑向翼片之散熱結構(102)，散熱結構(102)可為與熱源殼體(101)一體製成或為個別結構再組合而成，散熱結構(102)之底部供設置熱源裝置(304)，熱源殼體(101)沿散熱結構(102)周圍與電動軸流扇(202)底部之 間設有環狀弧形氣流導引片(103)；--電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構成，其下端設置於散熱結構(102)之近頂部(104)，電動軸流扇(202)之頂部供設置一固定座(106)，電動軸流扇(202)底部供設置環狀弧形氣流導引片(103)，兩者與電動軸流扇(202)共同固鎖於散熱結構(102)之上，固定座(106)之中心具固定心軸(206)，並向上延伸，經軸承(203)及輪輻狀圓盤連結結構(108)，呈環狀連結渦輪式防水罩之徑向排流葉片(207)之下側，以及向上延伸經軸承(204)結合於密閉頂蓋(209)，徑向排流葉片(207)之上側，為結合於渦輪式防水罩頂部內側具導流錐(107)之密閉頂蓋(209)之內部，電動軸流扇(202)之底部具呈環狀軸向流體入口(208)，供藉電動軸流扇(202)之泵動，導入流經環狀弧形氣流導引片(103)與流經散熱結構(102)頂部周圍間之氣流，進入渦輪式防水罩之內部再經由徑向排流葉片(207)向周圍排出者，渦輪式防水罩之頂部並具密閉頂蓋(209)供對電動軸流扇(202)做防護者；--熱源裝置(304)：為由以下一種或一種以上熱源裝置(304)所構成，包括：1)電熱裝置熱源；2)化學熱源；3)燃燒熱源；4)光熱裝置熱源；5)蒸氣或氣態熱源；6)水或油之液態熱源7)自然熱源；--熱源裝置殼體(310)：為呈封閉或半封閉之結構體，其內部 供設置熱源裝置(304)者；--網罩(301)：為呈網狀結構供罩護電動軸流扇(202)並固鎖於熱源殼體(101)者；其頂部包括由網罩(301)所構成，或設置封閉型頂蓋(303)所構成者；前述圖5~圖6所示之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置溫度開關(305)，以對熱源裝置(304)作溫昇之監控，其中：--溫度開關(305)：為由電機式或雙金屬片或記憶合金所構成之機電接點式開關，或由熱敏電阻或熱電偶所驅動之固態開關裝置，供於散熱結構(102)設置熱源裝置(304)之鄰近位置，設置一個或一個以上之溫度開關(305)，於熱源裝置(304)所產生溫度傳輸至設置於散熱結構(102)之溫度開關(305)超過設定溫度值時，切斷所操控全部或部份之熱源裝置(304)之運作，以防止熱源裝置(304)過熱而損毀者。
100‧‧‧支撐物體
101‧‧‧熱源殼體
102‧‧‧散熱結構
103‧‧‧環狀弧形氣流導引片
104‧‧‧散熱結構頂部
106‧‧‧固定座
107‧‧‧導流錐
108‧‧‧輪輻狀圓盤連結結構
202‧‧‧電動軸流扇
203、204‧‧‧軸承
206‧‧‧固定心軸
207‧‧‧徑向排流葉片
208‧‧‧環狀軸向流體入口
209‧‧‧密閉頂蓋
301‧‧‧網罩
303‧‧‧封閉型頂蓋
304‧‧‧熱源裝置
305‧‧‧溫度開關
306‧‧‧發光裝置
307‧‧‧環形反射裝置
308‧‧‧透光罩
309‧‧‧透光底座
310‧‧‧熱源裝置殼體
圖1所示為本發明具渦輪式防水罩之電動軸流扇結構示意圖。
圖2所示為圖1之俯視圖。
圖3所示為本發明供發散燈具結構發光裝置(306)之熱能應用例示意圖。
圖4所示為圖3之A-A剖視圖。
圖5所示為本發明供發散熱源裝置(304)之熱能應用例示意圖。
圖6所示為圖5之俯視圖。
101‧‧‧熱源殼體
102‧‧‧散熱結構
103‧‧‧環狀弧形氣流導引片
104‧‧‧散熱結構頂部
106‧‧‧固定座
107‧‧‧導流錐
108‧‧‧輪輻狀圓盤連結結構
202‧‧‧電動軸流扇
203、204‧‧‧軸承
206‧‧‧固定心軸
207‧‧‧徑向排流葉片
208‧‧‧環狀軸向流體入口
209‧‧‧密閉頂蓋
301‧‧‧網罩
303‧‧‧封閉型頂蓋

Claims (8)

  1. 一種具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，為於頂部設置以電能驅動之電動軸流扇將氣流送入渦輪式防水罩內部，當電動軸流扇運轉時，氣流由密閉式散熱燈殼較熱之燈殼頂部外側往中間匯流，向上進入渦輪式防水罩下側之軸向氣流入口，而藉渦輪式防水罩之徑向排流葉片之作用向周圍排出，當外部風力驅動渦輪式防水罩作迴轉時，則可進一步增加排流散熱效果者，其主要構成如下：熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成，而為呈圓形或錐形具垂直徑向翼片之散熱結構(102)，散熱結構(102)可為與熱源殼體(101)一體製成或為個別結構再組合而成，散熱結構(102)之底部接受外部之熱能，熱源殼體(101)沿散熱結構(102)周圍與電動軸流扇(202)底部之間設有環狀弧形氣流導引片(103)；電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構成，其下端設置於散熱結構(102)之近頂部(104)，電動軸流扇(202)之頂部供設置一固定座(106)，電動軸流扇(202)底部供設置環狀弧形氣流導引片(103)，兩者與電動軸流扇(202)共同固鎖於散熱結構(102)之上，固定座(106)之中心具固定心軸(206)，並向上延伸，經第一軸承(203)及輪輻狀圓盤連結結構(108)，呈環狀連結渦輪式防水罩之徑向排流葉片(207)之下側，以及向上延伸經第二軸承(204)結合於密閉頂蓋(209)，徑向排流葉片(207)之上側，為結合於渦輪式防水罩頂部內側具導流錐(107)之密閉頂蓋(209)之內部，電動軸流扇(202)，之底部具呈環狀軸向流體入口(208)，供藉電動軸流扇(202)之泵動導入流經環狀弧形氣流導引片(103)與流經散熱結構(102)頂部周圍間之氣流，進入渦輪式防水罩之內部再經由徑向排流葉片(207)向周圍排出者，渦輪式防水罩之頂部並具密閉頂蓋(209) 供對電動軸流扇(202)做防護者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，散熱結構(102)底部所接受外部熱能之來源，含以下一種或一種以上之熱能來源，包括來自：(一)直流發光二極體LED；(二)交流發光二極體AC LED；(三)氣體燈組；(四)日光燈；(五)燈泡；(六)電熱裝置熱源；(七)化學熱源；(八)燃燒熱源；(九)光熱裝置熱源；(十)蒸氣或氣態熱源；(十一)水或油之液態熱源(十二)自然熱源。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可供發散發光裝置(306)之熱能以對外散熱者，其主要構成如下：熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成；電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構成；發光裝置(306)：為由以下一種或一種以上以電能同時產生光能及熱能之電能驅動發光燈具所構成，包括：(一)直流發光二極體LED； (二)交流發光二極體AC LED；(三)氣體燈組；(四)日光燈；(五)燈泡；環形反射裝置(307)：為由可對車光產生反射或折射，或聚焦或擴散之裝置所構成；供接受發光裝置(306)之來光以對外投射者；透光燈罩(308)：為供設置於燈具周圍而無礙於發光裝置(306)經環形反射裝置(307)對外投射燈光者；透光底座(309)：為供設置於燈具之底部以供連結支撐物體(100)者。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置溫度開關(305)，以對由電能驅動之發光裝置(306)作溫昇之監控，其中：溫度開關(305)：為由電機式或雙金屬片或記憶合金所構成之機電接點式開關，或由熱敏電阻或熱電偶所驅動之固態開關裝置，供於散熱結構(102)設置發光裝置(306)之鄰近位置，設置一個或一個以上之溫度開關(305)，於發光裝置(306)所產生溫度傳輸至設置於散熱結構(102)之溫度開關(305)超過設定溫度值時，切斷所操控全部或部份之發光裝置(306)之電源，以防止發光裝置(306)過熱而損毀者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可供發散熱源裝置(304)之熱能對外送出者，其主要構成如下：熱源殼體(101)：含由導熱體或非導熱體所構成，其中間由導熱材料構成；電動軸流扇(202)：為由內置電馬達及所驅動之軸流扇片所構 成；熱源裝置(304)：為由以下一種或一種以上熱源裝置(304)所構成，包括：(一)電熱裝置熱源；(二)化學熱源；(三)燃燒熱源；(四)光熱裝置熱源；(五)蒸氣或氣態熱源；(六)水或油之液態熱源(七)自然熱源。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置熱源裝置殼體(310)，其中：熱源裝置殼體(310)：為呈封閉或半封閉之結構體，其內部供設置熱源裝置(304)者。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置溫度開關(305)，以對熱源裝置(304)作溫昇之監控，其中：溫度開關(305)：為由電機式或雙金屬片或記憶合金所構成之機電接點式開關，或由熱敏電阻或熱電偶所驅動之固態開關裝置，供於散熱結構(102)設置熱源裝置(304)之鄰近位置，設置一個或一個以上之溫度開關(305)，於熱源裝置(304)所產生溫度傳輸至設置於散熱結構(102)之溫度開關(305)超過設定溫度值時，切斷所操控全部或部份之熱源裝置(304)之運作，以防止熱源裝置(304)過熱而損毀者。
  8. 如申請專利範圍第1項、第3項或第5項所述之具渦輪式防水罩電動軸流扇之散熱裝置，進一步可設置網罩(301)，其中： 網罩(301)：為呈網狀結構供罩護電動軸流扇(202)並固鎖於熱源殼體(101)者；其頂部包括由網罩(301)所構成，或設置封閉型頂蓋(303)所構成者。
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