TWM423207U - Heat-dissipation structure for light bulb - Google Patents

Description

五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] [0002] 本創作係有關於一種燈泡之散熱結構，尤指一種能 提升散熱效率之燈泡散熱結構。 【先前技術】 現代的.鎢絲白熾燈約於十九、二十世紀交接時期研 製成功，裡面的發光體採用了鎢絲製成的燈絲，這種材 料特點是其熔點很高，在高溫下仍能保持固態，如此才 能使得燈泡有一定的壽命，燈絲不會在短時間就燒斷而 .無法使用。實際上，一隻點亮的白熾燈的燈絲溫度高達 3000°C，而正是由於熾熱的燈絲產生了光輻射，才使電 燈發出了明亮的光芒。而自此，夜晚的降臨對於人們的 生活不再是種阻礙，有了白熾燈泡的大放光明，在夜間 的種種活動，無論是工作或生活上，都能很便利的繼續 下去，開展了更多可能性，白熾燈泡的發明可說大大的 改變人們的生活型態，將活動的時段往更多面向延伸出 去，進而有更不一樣的種種發展。 而隨著照明科技的進展，各式照明燈具——被開發 出來，而在所有用電的照明燈具中，白熾燈泡的效率是 最低的，所消耗的電能轉成光能的部份只有12% —18%， 能源轉換相當的差，其餘部分都以熱能的形式散失，而 浪費掉了大部分的能量。是故，隨著科技的日益進展， 發光二極體（Light Emitting Diode，LED)之技術， 與相關週邊積體電路控制元件及散熱技術的日漸成熟， 使其應用更加多元化，諸如低功率的電源指示燈及手機 表單编號A0101 第3頁/共22頁 M423207 鍵盤光源，到LED背光模組與一般照明產品，是以逐漸取 代傳統常用之發光源’較於白熾燈泡之壽命短及發燙， 發光二極體有著耗電低、不含汞、不含自化物及二氧化 複排放量低等優勢，為了日漸為人重視之環保議題，節 能減碳及減少汞及齒化物使用的多方考量下，各國政府 已明令限期禁用白熾燈並全面推廣發光二極體。 且由於發光二極體的發光特性，是光源點的模式， 故設計上更有彈性，可以做出分散光源而不刺眼的燈具 ’也能做集中一點或特定區域的燈具，所產生的顏色能 夠更鮮能明亮’白光LED發光效率目前已達70 lm/W以 上’已超過白熾燈泡的15 lm/w。目前發光二極體的輸入 功率僅有35%會轉換成光，其餘65%則轉變成為熱，產生 之該些熱量’是造成發光二極體其發光效率降低的元兇 ，再者’發光二極體所產生之熱能’若其整個裝置之散 熱機制不佳，導致了熱能累積於發光二極體無法即時導 出’則會使得發光二極體之壽命縮短，一般來說，LED燈 的壽命在100000小時以上，但如果工作溫度高於85〇C， 就會大大減低壽命。 所以包含LED燈泡在内，燈泡在使用時，熱量上升是 必然的結果，散熱是解決此問題的手段，而相關技術的 著眼點，會放在如何提昇各部之散熱效率，而使用壽命 獲得提昇。由於燈泡除了發光源之外，尚有電源驅動器 會產生熱能，電源驅動器若散熱不佳，一樣會導致LED燈 泡之效率不彰甚至無法啟動led燈泡，故，若此兩部份之 散熱機制不佳或甚至彼此影響，溫度會因此而向上飆昇 ，除了降低LED燈泡使用壽命之外’也會有提高室内溫度 表單编號A0101 第4頁/共22頁 ，造成使用者不適的困擾，是故散熱機制在此是相當重 要的一個課題。 現今市面上之相關燈泡之散熱結構，幾乎全為外鰭 片式之散熱結構，該結構之外鰭片係從本體之中心向外 長出，正中央留一空間提供電源驅動器置放之用，由於 電源驅動器本身亦為一發熱體，當發光源產生的熱能以 熱傳導方式傳到外鰭片時，此時熱會完全包覆電源驅動 裝置，再進一步與電源驅動器所產生的熱能發生共熱效 應，在此效應之下造成了内部溫度過高，造成電源驅動 器裝置内之電子零件受損，例如：電解電容（耐溫為105°C ，壽命8000小時），除了嚴重影響電源驅動器的壽命，且 發光源的溫度也因共熱效應而降不下來，使得發光效率 降低，故這往往是因為電源驅動器内部所造成之損壞所 致，而非發光源本身發光效能有問題。 有鑑於外鰭片式之散熱結構，只能散去發光源產生 的熱能，且散熱機制也並非完善，再者，對於置於其中 的電源驅動器，缺乏散去其所產生的熱能之機制，且該 電源驅動器所產生之熱能會與發光源產生生之熱能引發 共熱效應，而導致該電源驅動器内之電子零件受損，進 而影響燈泡之使用壽命，本創作提供一種燈泡之散熱結 構，主要應用於燈泡之散熱。本創作之散熱結構改善了 外鰭片式之散熱結構之缺失，並提供了電源驅動器之散 熱方式，且有效解決共熱效應，如此除了能提昇燈泡的 使用壽命之外，對於發光源的發光效率，也能因為散熱 改善而有所提昇，對使用者來說也更為安全，且能夠免 除燈泡因高溫而損壞，而發生後繼之種種問題。 表單編號A0101 第5頁/共22頁 M423207 【新型内容】 [0003] 本創作之主要目的，在於提供一種燈泡之散熱結構 ，其係使用一散熱殼體，於該散熱殼體内環設複數個鰭 片，使該散熱殼體可提高與空氣之接觸面積，能將熱能 快速傳遞到周圍環境，加快散熱過程，進行提昇整體之 散熱機制與效能，使得燈泡的使用壽命獲得提昇。 本創作之次要目的，在於提供一種燈泡之散熱結構 ，其係使用一電源連接部，並於該電源連接部内設置一 電源驅動器，且該電源連接部係設置於該些鰭片之底部 ，將該散熱殼體與該電源連接部有效隔開，保持一段距 離，使得該電源連結部内之該電源驅動器所產生的熱能 ，能透過散熱殼體之散熱孔將熱散發出去。 為達上述之目的，本創作係提供一種燈泡之散熱結 構，其包括：一散熱殼體、複數個鰭片，該些鰭片係環 設置於該散熱殼體内壁，將發光源設置於該些鰭片之上 ，當發光源產生熱能時，透過發光源直接接觸的鰭片， 將熱能導至散熱殼體，由散熱殼體進行散熱，透過此結 構能加速散熱的過程，溫度不會一直集中於發光源，使 得發光源之發光效率與使用壽命，均能獲得相當之提昇 〇 再者，更進一步包含一電源連接部，該電源連接部 之中係設置一電源驅動器，其於該些鰭片之底部設置該 電源連接部，以隔開發光源與該電源連結部，該散熱殼 體能有效地將該電源驅動器產生之熱散發出去，以提高 該電源驅動器之壽命，進而提昇燈泡之壽命。 又，該散熱結構之該散熱殼體更進一步包含複數個 表單编號A0101 第6頁/共22頁 散熱孔，該些散熱孔設置於該散熱殼體及該電源連接部 表面，如此之結構能提高散熱效率。 茲為使貴審查委員對本創作之結構特徵及所達成 之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例 圖及配合詳細之說明，說明如後： 【實施方式】 [0004] 本創作為一種『燈泡之散熱結構』，為解決習知技 術之外鰭片式之散熱結構所產生之問題，其係包含發光 源散熱不易，以及發光源與電源驅動器所產生共熱效應 之缺點，經由本創作之散熱結構，可使得燈泡的發光效 率與使用年限均獲得改善。 請參閱第1人、16、1(：、10圖，其為本創作之一較佳 實施例之散熱結構之上視圖、側視圖、下視圖及立體示 意圖。本創作之一種燈泡之散熱結構其所揭示之一散熱 結構10，其包含：一散熱殼體11、複數個鰭片12，該些 鰭片12環設於該散熱殼體11内壁，透過該些鰭片12，將 發光源所產生之熱能傳遞到該散熱殼體11，以此方式進 行散熱，其中該些鰭片12之長度可為不一致或一致皆可 ，先前技術係透過杯體傳熱給鰭片進行散熱，由於杯體 之功能及結構與本創作之散熱殼體相似，大量所產生的 熱能透過薄型狀之杯體先進行吸熱，由於薄型狀之杯體 其所吸熱之熱焓值相當有限，故，再透過鰭片散熱，整 體散熱並無法有效率將熱能透過杯體吸熱再傳遞給鰭片 進行散熱；本創作係透過該些鰭片12先進行吸收熱能， 再透過該散熱殼體11進行散熱，由於該些鰭片12之總吸 收熱焓值係大於該散熱殼體11，故，本創作具有較佳之 表單编號A0101 第7頁/共22頁 M423207 散熱效率。 又，該散熱結構10之該散熱殼體11更進一步包含： 複數個第一散熱孔111 ’該些第一散熱孔設置於該散 熱殼體11表面，該些鰭片12吸熱後不僅傳遞給予該散熱 殼體11進行散熱’更透過該些第一散熱孔lu予以熱對流 ，由較低溫的一端進氣而使較熱的一端將熱排出，有效 率將該些鰭片12所吸收之熱予以排出，本創作不僅透過 該些鰭片12與該散熱殼體11之表面與外界空氣進行熱交 換’更可透過該些第一散熱孔111加強熱對流以提升冷卻 之效果；其中’該第一散熱孔1丨丨之孔徑可由開口較窄之 底部往開口較寬之頂部遞增，該第一散熱孔丨丨1之孔徑排 列並非限定於如上之遞增方式，可根據實際需要予以彈 性調整或其他孔徑之變化，本創作之孔徑不再此限，僅 以說明本實施例而已；藉此能讓該散熱殼體丨丨之散熱效 率更為良好。 又’更進一步包含一容置部13，該容置部13係設置 於該些鰭片12之底部’且位於該散熱殼體丨丨之内，該容 置部13之功用，於後文中予以說明。 請參閱第2A、2B、2C、2D圖，其為本創作之另一較 佳實施例之散熱結構之上視圖、侧視圖、下視圖及立體 示意圖。本創作於燈泡之散熱結構中其所揭示之一散熱 結構中20之鰭片具有不同形狀，如圖.所示，該散熱結構 20’其包含：一散熱殼體21、複數個鰭片22，該些鰭片 22環設於該散熱殼體21内壁，該些鰭片22更進一步包含 _環形體222，該環形體222係呈中空狀，該些鰭片22有 部份延伸置該環形體222之中央部該些鰭片22、環形體 表單編號A0101 第8頁/共22頁 222係可為一體成型之結構，以使發光源所產生之熱能傳 遞到該散熱殼體21時，具有有良好的功效。 又，更進一步包含一容置部23，該容置部23係設置 於該些鰭片22之底部，且位於該散熱殼體21之内，該容 置部23之功用，於後文中予以說明。 請參閱第3、4圖，其為本創作之另一較佳實施例之 發光源與散熱結構之組裝示意圖及組裝完成示意圖。本 創作所揭示之燈泡其包含一發光源30，其包含：一基板 32，該基板32係直接接觸於該些鰭片12之上方，且該基 板32之側邊與該散熱殼體11之内壁上端緊密貼合，並可 透過導熱膏/膠使兩者緊配；更進一步包含一電源連接部 34裝置於該容置部13内，該電源連接部34係呈一中空本 體並設置一電源驅動器342於内，其中該電源連接部34内 置該電源驅動器342時，也可透過填充導熱膠，以將該電 源驅動器342之熱源快速傳遞至該電源連接部34 ;其中， 該基板32之上方係設置複數LED晶片，為求散熱效果更佳 ，可於該基板32與該些鰭片12之接觸面使用散熱膏或散 熱片以為因應使之緊密接觸，透過熱傳導將熱快速地於 該基板32傳遞至該些鰭片12及該散熱殼體11。 又，該發光源30更進一步包含：一燈罩31，設置於 該基板32之上方，該燈罩31之材質係使用透明或散光之 材質，由於發光源使用LED模組，LED係為點光源，未免 直視後造成炫光，進而產生視覺上之不適，故，該燈罩 31皆使用具有光擴散粒子之壓克力之材料，以將LED之光 線打散。 再者，該散熱結構10之該散熱殼體11具有該些第一 表單編號A0101 第9頁/共22頁 M423207 散熱孔111，由於該些第一散熱孔111設置於該散熱殼體 11表面，如此能讓該散熱殼體11之散熱效率更為良好， 且該散熱結構10之該些鰭片12上更進一步包含複數個螺 絲孔121，該基板32使用複數個螺絲321固定於該些鰭片 12上之該螺絲孔121之中，其中該些螺絲321可為導熱性 佳之材料，例如：銅、金、紹及其他散熱佳之金屬或陶究 材料。 由於該基板32為發熱源之一，其散熱機制依據各部 位分別有不同的方式，首先，該基板32之底面係將所產 生的熱能透過該些鰭片12導引至該散熱殼體11進行散熱 ;再者，該基板32側邊之熱能則因直接與該散熱殼體11 緊配下，可將熱能傳遞出去與外界空氣對流，而達成散 熱的效果；最後，該基板32頂端的散熱可透過該些螺絲 321直接導引到該些鰭片12進而傳遞至該散熱殼體11之底 部而快速散熱。故，本創作之散熱機制為多導熱渠道， 以快速將該基板32之熱迅速帶離。 另外，於該發光源30中之該電源連接部34更進一步 包含複數個第二散熱孔341，且該電源連接部34之上方係 設置一蓋板33，該蓋板33係將該基板32所產生之熱與該 電源連接部34予以分隔，如未經此方式分隔，該電源連 接部34内之該電源驅動器342將會因該基板33傳來之熱能 產生共熱效應，進而導致電子零件損壞，且，先前技術 中缺乏對於該電源驅動器342之散熱方式，是故燈泡内之 該電源驅動器342之熱無法散熱，該基板32又未與該電源 驅動器342做一分隔之情形下，該基板32之熱能與該電源 驅動器342之熱能引發了共熱效應，產生之高溫使得燈泡 表單编號A0101 第丨0頁/共22頁 年限以及發光效率都有所影響，其包含影響LED晶片與電 源驅動器之壽命，為此，於該電源連接部34之側表面及 垂直面設有該些第二散熱孔341與複數個垂直散熱孔343 ，且該些散熱孔341、343之設置與該散熱殼體11上之第 一散熱孔111相匹配，不會被該些鰭片12給擋住，使得對 流空氣可由内直接流通到外，以使該電源驅動器342之散 熱效率提高，以本實施例來說，當該燈泡以水平方向使 用時，該電源驅動器342係透過該些第二散熱孔341使冷 空氣由下進入，熱空氣由上排出之對流方式將熱排出， 而該燈泡改以垂直方向使用時，熱能係透過上下之該些 垂直散熱孔343進行空氣交換，使得該燈泡在任何方向使 用時，該電源驅動器342產生之熱能都能以熱對流的方式 排出；故，本創作之散熱結構使用於燈泡時，不會侷限 在單一方向，使用起來更加便利。 請參閱第五圖，其為本創作之另一較佳實施例之散 熱結構改用實心體之立體示意圖。圖中揭示設置於該散 熱結構20並與該些鰭片22相接之該環形體222之中央可為 一實心體223。或者，與該些鰭片22相接之該環形體222 數量可為複數個，其可根據需要予以調整，不限於以上 所述之形狀或數量。 綜上所述，本創作為一種燈泡之散熱結構，具有提 昇燈泡散熱效率之功效，該散熱結構内具有一散熱殼體 及複數個鰭片，發光源組裝於該些鰭片，經由該些鰭片 將發光源產生之熱能導引至該散熱殼體；再者，一電源 驅動器係設置於該些鰭片之底部，並透過該散熱殼體進 行散熱。藉此將發光源與該電源驅動器之二熱源分離設 表單編號A0101 第11頁/共22頁 M423207 置，再經由該散熱殼體將熱能傳送到周圍環境，以加速 整個散熱流程，讓燈泡的發光效能與使用年限均能有所 提昇，在產業上的利用，以及一般家庭的使用上，其優 勢自是不言可喻。 雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本創作，任何熟習此技術者，在不脫離本創作之 精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 [0005] 第1A圖為本創作之一較佳實施例之散熱結構之上視圖； 第1B圖為本創作之一較佳實施例之散熱結構之側視圖； 第1C圖為本創作之一較佳實施例之散熱結構之下視圖； 第1D圖為本創作之一較佳實施例之散熱結構之立體示意 圖； 第2A圖為本創作之另一較佳實施例之散熱結構之上視圖 第2B圖為本創作之另一較佳實施例之散熱結構之側視圖 9 第2C圖為本創作之另一較佳實施例之散熱結構之下視圖 9 第2D圖為本創作之另一較佳實施例之散熱結構之立體示 意圖； 第3圖為本創作之另一較佳實施例之發光源與散熱結構之 組裝示意圖； 第4圖為本創作之另一較佳實施例之發光源與散熱結構組 裝完成不意圖，及 表單编號A0101 第12頁/共22頁 M423207 • 第5圖為本創作之另一較佳實施例之散熱結構改用實心體 之立體示意圖。

【主要元件符號說明】 [0006] 10 散熱結構 11 散熱殼體 111 第一散熱孔 12 鰭片 121 螺絲孔 13 容置部 20 散熱結構 21 散熱殼體 211 散熱孔 22 緒片 221 螺絲孔 222 環形體 223 實心體 23 容置部 30 發光源 31 燈罩 32 基板 321 螺絲 33 •蓋板 34 電源連接部 341 第二散熱孔 342 電源驅動器 343 垂直散熱孔 表單編號A0101 第13頁/共22頁

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍： 1 · 一種燈泡之散熱結構，係包含： 一散熱殼體；以及 複數個鰭片，環設於該散熱殼體之内壁》 2.如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，更進一步 包含： 一基板，其係螺設於該些鰭片之上。 •如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該些 韓片更進一步包含一環形體，該環形體係設置於該散熱殼 體之中央，並與該些鰭片相接。 •如申請專利範圍第3項所述之燈泡之散熱結構，其中該環 形體係呈中空狀。 •如申請專利範圍第3項所述之燈泡之散熱結構，其中該環 形體與該些鰭片相接，且，該些鰭片係部份延伸至該環形 體之中央部。 如申請專利範圍第3項所述之燈泡之散熱結構，其中該環 形體之中央為一實心體。 如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該散 熱殼體係設置複數個第一散熱孔。 如申請專利範圍第7項所述之燈泡之散熱結構，其中該些 第一散熱孔之孔徑係為由該散熱殼體之底部向上遞增。 如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該些 韓片係設置複數個螺絲孔。 10 . 如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該些 韓片之長度並非完全一致。 11 100219135 如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該散 表單編號A0101 第14頁/共22頁 1002062821-0 熱殼體與該些鰭片係一體成型。 .如申請專利範圍第1項所述之燈泡之散熱結構，其中該歧 鰭片之底部係設有一容置部。 .如申請專利範圍第12項所述之燈泡之散熱結構，其中該容 置部之内係設置一電源連接部，該電源連接部係為一中空 本體。 .如申請專利範圍第13項所述之燈泡之散熱結構，其中該電 源連接部之内係設有一電源驅動器。 .如申請專利範圍第13項所述之燈泡之散熱結構，其中該電 源連接部係設有複數個第二散熱孔。 .如申請專利範圍第15項所述之燈泡之散熱結構，其中該散 熱设體係設置複數個第一散熱孔，該些第一散熱孔與該些 第二散熱孔相對設置。 .如申請專利範圍第13項所述之燈泡之散熱結構，其中該中 空本體之底部與頂部係設有複數個垂直散熱孔。 .如申請專利範圍第17項所述之燈泡之散熱結構，其中該電 源連接部係設有複數個第二散熱孔，該些垂直散熱孔與該 些第一散熱孔相對設置。 表單編號A0101 第15頁/共22頁 1002062821-0