M437432 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係為一種高功率led燈具，尤指一種具有複 數個高瓦數LED (Light Emitting Diodes)單元，並透過 一快速散熱裝置於另一處將該LED單元所產生之高熱量 快速轉移並加以散熱。 【先前技術】
隨著照明科技的發展，對未來照明光源的評價不僅僅 是著眼於光效範疇’還應強調照明效果、光的舒適性、光 的生物效應、光的安全性評價，以及環保性能、資源消耗 的評價。故此，LED(Light Emitting Diodes ;發光二極體) 燈在未來具有很強的潛在優勢，其應用場合以及市場比例 會迅速擴大增加，而特有的光電性能·、安全性能、及環保 性能將來會完全取代傳統絲，成為新世代革命性的照 方式。 … 市面上各式各樣的燈泡中，投射燈長久以來一直佔了 相當固定之_。傳統的投射燈，係使用nG伏特之 ，射燈泡^但耗電量高，且容易發熱，相對的壽命也非 ㊉紐’平均壽命只有幾個月，在這個電價高漲的年代，不 環保，且其所散發之高熱亦容易造成電線走火等 燈，_咖為照明光源之投射 低鱗”概纽善舰自素投紐 3 M437432 泡之缺失，但是，由於以led所構成之照明工具往往會 有散熱的問題產生’於高照度或高瓦數之照明需求下所伴 隨著正是LED工作時所產生之高溫，而於高溫之下很容 易使LED本身的壽命減短，更可能會影響所結合之基板 電路造成過熱以致使導致短路現象，因此，於高瓦^之 LED燈具之散熱問題乃於業界迫切急需改進之課題之 一 ’以因應大量LED照明所需。 請參閱圖一所示，圖一為習用之LED投射燈具之剖 面示意圖。其中，該習用之LED燈具1係主要由二外^ 11、一散熱鰭片組12、複數個LED單元13、以及一電壓 轉換單元14所組成。該LED單元13及散熱鰭片組12係 没於該金屬製成之外殼η内。藉由該電壓轉換單元μ將 原本110伏特之交流電轉換成可提供LED單元13使用之 直流電，使LED單元13可以發光而達到投射效果。 惟前述習用之LED投射燈具1結構，雖然相較於傳 統之齒素投射燈泡具有省電環保之功效，但是同樣的，使 用較多的LED單元13所構成LED投射燈具1也同時會 產生高溫的問題存在。尤其該LED單元13相較於傳統鹵 素投射燈泡，其对熱程度更低’·且一但溫度超過其容許設 疋值時’該LED單元13所產生的亮度就會發生衰減的現 象而無法達到預期的效果，甚至縮減其正常之使用壽命。
有鑑於此，針對複數個LED單元13做動時所產生的 高熱能，僅能依靠所接觸之該散熱鰭片組12透過該金屬 製成的外滅11利用空氣將熱量慢慢散到空中，其散熱效 果可說是相當不盡理想且緩慢。目前類似於之習用之LED 4 投射燈具1之照明產品，多半是利用05瓦或i瓦以上的 LED單元13以複數的方式組合以提升該LED投射燈具1 之總體亮度，雖可藉由該散熱鰭片組12透過氣體加以散 熱卻再也無法負荷更眾多高瓦數之LED單元13所產生之 高熱量，導致該LED投射燈具1所能提供的亮度受到一 定之限制，無法達到較大功率之LED投射燈具1照明所 需，因此，本創作突破習用LED投射燈具丨以散熱鰭片 組12透過氣冷散熱之關快速散熱裝置透過液 態冷卻的村_LED衫13所產生以熱量轉移至另 處並予以快速降溫然後加以循環散熱，進一步改善且大幅 ，昇習用LED投機具丨瓦數酬亮度，且不受該LED 單元13所產生之高溫限制而箝制該LED單元13數量之 目的，同時也更能延長由複數個LED單元13所構成之高 瓦數燈具的使用壽命。 【新型内容】 本創作之第一目的係在於提供一種高功率LED燈 具’係利用複數個陣列排列之高瓦數LED #元並配合設 置高密度間距的複數個散賴片陣列所構成之散熱模 組’以達到大幅增加散熱面積並加速散熱之高功率
LED 燈具。 本創作之第二目的係在於提供-種高功率LED燈 具’係利職快速散録置内可導熱之—液聽複數個高 瓦數LED單元職生之魏高功率led燈具之 M437432 外，並進一步運用該液體循環散熱方式達到令該高功率 LED燈具急速降溫之目的。 為達上述之目的，本創作揭露一高功率燈具， 係包括：一基座、一散熱座、一散熱模組、一 LED模組、 -防水墊片、一快速散熱裝置、一幫浦、以及一電源模組。 該基座係包括一凹槽以及一投射孔；其中，該投射孔係貫 通於該凹槽中央。該散熱座係嵌附於該凹槽之内，其包 括：一容置槽、一第一貫孔、以及一第二貫孔；其中，該 容置槽係為階梯狀，且該第一貫孔、與第二貫孔係分別 通於該谷置槽内。該散熱模組係設置於該容置槽内，其包 括：一底板、以及複數個散熱鰭片。 該LED模組係設置於該底板之上，其包括：一基板、 以及複數個LED單元；其中，該複數個LED單元係設置 於該基板之上並與該基板電性連接’而該基板與複數個散 熱鰭片係分別設置敍之兩相對應表面，且該複數個 LED單元係對應於該投射孔。該防水墊片係設置於該容 置槽内之一凹階之平台上，並夾合_底板與該凹階^央 處，且透過複數個固定裝置將該底板與該防水塾片夹合於 該凹階上以達職雕態'。複數她係與該容置槽 之侧壁間保持-預設距離以形成—填充空間，而該填充空 間係與該第一貫孔以及該第二貫孔予以貫通。、工 該快速散熱裝置係包括：一水套、兩管體、一液體以 及一風扇。該水套係具有迂迴之一散熱導管，其具有一輸 入口以及，出口，且於雜熱導管上更設有複數個間隔 排列之縛片。兩管體各別之兩端係分別銜接於該第一貫孔 6 M437432 與該輸入口以及該第二貫孔與該輸出口。該液體係為一導 熱流體且充填於該填充空間、兩管體、以及散熱導管與水 套之内。該風扇係位於該散熱導管上，並結合於複數個間 隔排列之鰭片之上。該幫浦係設置於兩管體其中之一之預 設位置上’係將該散熱導管内以及該容置槽内之填充空間 内之該液體分別透過兩管體晚行循雜動。該電源模組 係分別與該基板、風扇、以及幫浦進行電性連接。 【實施方式】 為了能更清楚地描述本創作所提出之高功率LED燈 具以及具桃速散紐置之高功率LED麟以下將配合 圖式詳細說明之。 請參閱圖二、圖三、圖四、及圖五所示，圖二、圖三 係分別為本創作高功率led燈具立體分解示意圖、立體 組合不意圖。圖四、圖五係分別為本創作高功率LED燈 具部分剖面分解示意圖、部分剖面組合示意圖。其中，於 本創作高功率LED燈具2係包括有：一基座21、'一散熱 座22 散熱模組23、一 LED模組24、一防水塾片25 ^ 决速散熱褒置26、一幫浦27、一電源模组28、以及複 數個固定裝置29。 該基座21係包括.一凹槽211、一投射孔212、複數 個固疋孔213、以及複數個螺孔214。該投射孔212係| 通於該咖中央位置處，且於該基座“緣預= 置處没置有複數個固定孔213用以提供複數個螺栓3將該 7 M437432 尚力率LED燈具2固定於壁面或天花板上。該凹槽 底面預設位置處係設有複數個螺孔214用以提供該散熱 座22透過該螺栓3予以嵌附並螺合於該凹槽2丨1之内。 該散熱座22係嵌附於該凹槽211之内，其包括：複 數個螺孔22卜-第-表面222、一第二表面223、一容 置槽224、-第一貫孔225、以及一第二貫孔226。該散 熱座22上所设之複數個螺孔221可透過複數個螺栓3分 別螺合於該基座21之該凹槽211内所對應設置之複數個 螺孔214中。該容置槽224係為階梯狀，於該第二表面 223往該第一表面222方向漸縮以形成一凹階2241平 $，且該第-貫孔225、與第二貫孔226則分別貫通於該 容置槽224内。此外，位於該散熱座22之第一表面222 且分別對應於該第一貫孔225與該第二貫孔226之孔洞處 係各別設有凸出之一第一接頭2251以及一第二接頭2261 以提供該快速散熱裝置26之兩管體262予以銜接。 該散熱模組23其包括：一底板231、以及複數個散 熱鰭片232。複數個教熱鰭片232係與該容置槽224之側 壁間保持一預設距離以形成一填充空間22〇，而該填充空 間220係與該第一貫孔225以及該第二貫孔226予以貫 通。該底板231係包括有一内侧面2311以及一外側面 2312 ;其中，於該底板231週緣處平均設有複數個開孔 2313，且於該内侧面2311上預設位置處設置有複數個陣 列排列之散熱鰭片232’而由於本創作所設計之兩散熱籍 片232之間隙距離較小故可容納較多的散熱籍片232陣列 δ又置於該底板231之内側面2311上，藉此增加該散熱模 8 i 23之散熱面積並同時提高熱傳導效率。該底板231以 及其上所设置之複數個散熱韓片232是一體成形製成，且 其材質可以是以導熱性較佳之鐵、銅、鋁、銀、以及金等 金屬或其合金者。於一實施例中，可藉由雷射切割、水刀 切割、或是蝕刻等方式將一整塊的金屬塊切割或蝕刻出該 些散熱鰭片232直立於該底板231上。 該散熱模組23可透過複數個固定裝置29將該防水墊 片25夾合且固定於該底板231與該凹階2241平台之間達 到密封之效果。進一步說，該容置槽224内之該凹階2241 平台上係預設有複數個螺孔22411，而於本創作實施例 中’該固定裝置29係可以是複數個螺絲所構成，且進一 步透過該底板231上之該開孔2313將該防水塾片25分別 螺合於該凹階2241.平台上所設之該螺孔22411内，使得 該容置槽224内之該填充空間220形成一密閉狀態。當 然’於另外圖中未示之實施例中，該固定裝置29亦可以 是利用一防水矽膠或黏著劑分別將該防水墊片25與該底 板231直接黏合於該凹階2241平台上，同樣也可達到密 封之效果。該防水墊片25之材質係可以是矽膠或橡膠材 質所構成。 此外，該LED模組24係結合於該底板231之外側面 2312上，其包括：一基板241、以及複數個LED單元242。 該複數個LED單元242係設置於該基板241之上並與該 基板242電性連接，而該基板241與複數個散熱鰭片232 係分別設置於該底板231之該外侧面2311以及内侧面 2312，且該複數個LED單元242係對應於該基座21之該 M437432 投射孔212中央處。該基板241係至少具有一電路迴路， 而該基板241上所結合之複數個LED單元242係為高瓦 數之LED單元’並以陣列方式排列設置。 於該基板241上更可設置若干ic電容用以調節該 LED單元242發光時所需之電壓。由於基板mi底面是 直接貼附於散熱模組23之該底板231的外側面2312上， 而於該基板241與該外侧面2312之接合面上係可分別塗 設一導熱介質與以導熱連結；其中，該導熱介質是一錫 膏、一導熱膏、或導熱膠其中之一。於該基板241上可使 用絕緣環氧樹脂（Epoxy)來避免1C電容與LED單元232 發生短路。於本實施例中，該基板241的材質可以是導熱 性較佳之金屬基板，例如：紹基板、銅基板、陶究基板、 FR4基板、或金屬基板其中之一。 於本發明中’該快速散熱裝置26的功能是把LED模 組24所產生之熱量迅速地帶離LED模組24並快速地進 行散熱，其大體上是由包括：一液體263、一幫浦27以 及一散熱機制所構成。該液體263至少填充於該第一貫 孔、該第二貫孔與該填充空間，用來傳導LED模組24發 光時所產生之熱量。該幫浦係用來使該液體以循環流動的 方式，自該第一貫孔流入該填充空間’之後流經該填充空 間之液體再由第二貫孔流出至該散熱機制進行散熱後，再 自該第一貫孔流入該填充空間中。該散熱機制的功能主要 是把，帶著LED模組24產生之熱量的液體加以散熱降溫 後再藉由幫浦27的動力流回LED模組24。於本發明中， 該散熱機制可以如圖二所示般是由複數個鰭片2614搭配 10 M437432 一風扇264所構成，也可以是如圖七所示般藉由使液體流 動於設置在金屬材質燈架267管壁内的渠道2671中來達 到快速散熱的效果’以下將分別詳述此兩實施方式。 於圖二及圖三所示之本實施例中，該快速散熱裝置 26係包括：一水套261、兩管體262、一液體263、以及 一風扇264。該快速散熱裝置26之該水套261係為一中 空之容器且可容納該液體263於内，其具有适迴之一散熱 導管2611可令該液體263於迂迴的該散熱導管2611内進 行流動，且於該水套261上更具有一輸入口 2612以及一 輸出口 2613且分別貫通於該水套261之内與該散熱導管 2611相連通，並於該散熱導管2611上更延伸設有複數個 間隔排列之鰭片2614’以便將該散熱導管2611内吸收熱 量後之該液體263經由該散熱導管2611之管壁傳遞至上 方所銜接之複數個鰭片2614上，進一步透過該鰭片2614 上所設置之該風扇264將熱能迅速散發於空氣中。該水套 261與該散熱導管2611上所設之複數個鰭片2614係可以 是以導熱性較佳之鐵、銅、鋁、銀、以及金等金屬或合金 所製成者。 該快速散熱裝置26之兩管體262係用於連通該散熱 座22内之該填充空間220以及該快速散熱裝置26之該水 套261内，使該液體263可透過該幫浦27的運作而於該 填充空間220以及該水套261及該散熱導管2611之内部 進行循環流動，且兩管體262各別之兩端係分別銜接於該 第一接頭2251與該輸入口 2612以及該第二接頭2261與 該輸出口 2613。於本創作實施例中，該管體262係可以 M437432 是橡膠耐熱管或金屬軟管其中之一。 也就是說’該快速散熱裝置26之該水套261内以及 該填充空間220中所填充之該液體263係為一導熱流體且 充填並循壞流動於該填充空間220、兩管體262、以及該 散熱導管2611與該水套261之内。於本創作實施例中， 該液體263係可以是内含金屬微粒之導熱液體。該風扇 264係與該電源模組28電性連接並予以驅動，且該風扇 264位於該散熱導管2611上方處並結合於複數個間隔排 列之鰭片2614之上。該幫浦27係同樣與該電源模組28 電性連接並予以驅動，且設置於兩管體262其中之一之預 設位置上’其目的在於提供該液體263進行循環流動之動 力來源，也就是可將該水套261以及該散熱導管2611内 溫度較低之該液體263與該填充空間220内溫度較高之該 液體263分別透過兩管體262内進行熱交換之循環流動。 該電源模組28係分別經由一纜線4與該基板24卜風扇 264、以及幫浦27進行電性連接。 簡單的說’本創作高功率LED燈具2係將該LED模 組24所生成之熱量導引至另一處之該快速散熱裝置26 進行散熱動作’ 該LED模組24触狀熱量經由該散 熱模組23之複數個散熱鰭片232傳遞至該填充空間22〇 内之該液體263中，利賴快速散熱裝置26係將該填充 空間220峡收熱量之高溫該液體263經由該幫浦27的 汲取後，透過該兩管體262的連接使得該填充空間22〇 與該水套261之内部之較低溫的該液體263進行熱循環交 換的動作，更經由該水套261上之該散熱導管2611將該 12 液體263中所吸收之熱量傳遞至複數個鰭片2614之上， 藉由設置於複數個鰭片2614上之該風扇264將熱量快速 散熱於空氣之中’進一步再將降溫後之該液體263再透過 該管體262流通導入於該填充空間220之内，可再次利用 降溫後之該液體263繼續吸收來自於該led模組24所產 生之熱量進行循環散熱的動作。 具體而言，由於高功率之該LED單元242所構成的 尚瓦數LED模組24工作時會產生相當高之溫度，本創作 係利用該散熱模組23之複數個散熱鰭片232封閉於該容 置槽224内所形成密閉之該填充空間22〇中，使該LED 模組24工作時所產生之熱能經由該底板231傳導至複數 個散熱鰭片232上，並進一步傳遞至該填充空間22〇内所 充斥之該液體263巾，而經由該電源模組28所驅動之該 幫浦27以電動汲取的方式使得吸收該散熱鰭片232上熱 量的該液體263可經由該第-貫孔225並透過銜接於該第 -接頭2251上其中之-管體262傳輸經由該輸入口 2612 注入於該快速散熱裝置26之該水套261内，經過該水套 261所迁迴連通之該散熱導管2611將該液體263所吸收 的高溫傳遞至複數個鰭片2614上，同時經由該韓片2614 上所設之該風扇264將該液體263進行降溫，而當該液體· 263藉由該散熱導管2611流出於該水套261之輸出口 2613並透過另-管體262 #由所銜接之該第二接頭咖 進入該散熱座22之該第二貫孔226内時，該液體加進 入於該填充空間220之溫度係遠低於該第—貫孔22 出之該液體263溫度，也就是說經由内部循環重新進入^ 13 M437432 該填充空間220内之該液體263可再行吸收該散熱鰭片 232所傳遞之溫度’進而透過該幫浦27輸出至該快速散 熱裝置26中加以循環散熱，藉以達到將該led模組24 所產生之南溫於不同之另一處進行快速的散熱。 以下所述之本創作其他較佳實施例中，因大部份的元 件係相同或類似於前述實施例，故相同之元件與結構以下 將不再贅述，且相同之元件將直接給予相同之名稱及編 號’並對於類似之元件則給予相同名稱但在原編號後另增 加一英文字母以資區別且不予贅述，合先敘明。
請參閱圖六、圖七所示，圖六係為本創作高功率LED 燈具第一較佳實施例之示意圖。圖七係為本創作高功率 LED燈具第一較佳實施例之燈架A_A剖面示意圖。由於 圖六之本創作高功率LED燈具第一較佳實施例其大體上 與圖二所示之實施例類似，故相同之元件與結構以下將不 再贅述。本創作之第一較佳實施例的高功率LED燈具與 前述實施例之不同點在於，高功率LED燈具2a係包括： 一基座21、一散熱座22、一散熱模組23、一 LED模組 24、一防水墊片25、一快速散熱裝置26a、一幫浦27、 以及一電源模組28。該快速散熱裝置26a係可以是一路 燈型態之金屬殼體，其更包括：一液體263、一燈罩265、 一底座266、以及一燈架267 ;其中，該燈架267係為金 属材質之中空管體’其兩末端分別該燈罩265以及該底座 266相連通。 於本創作高功率LED燈具第一較佳實施例％中係分 別將該基座21、散熱座22、散熱模組23、LED模組24、 14 以及防水墊片25逐一予以結合後(如同圖二、圖三所示) 更進一步設置並固定於該快速散熱裝置26a之該燈罩265 内。該燈罩265與底座266以及各別所連接之燈架267 係為導熱性較佳之金屬材質所構成，因此，該燈架267 本身即具妓好的導紐，所麟生練造該快速散熱裝 置26a之同時於該燈架267的管壁内預設有沿著燈架267 上下延伸之獨立兩渠道2671以及提供該纜線4電性連接 之一通道2672。該兩渠道2671分別用以取代上述圖二、 圖二實施例令之兩管體262來傳輸該液體263，也利用該 燈架267本身金屬材質所具有良好的導熱性可將該液體 263所傳遞的熱量經循環過程中由該燈架267外侧表面直 接散發至空氣中。 此外，於該燈架267之該通道2672内設有該幫浦 27’該幫浦27則設置於兩渠道2671其中之一之預設位置 處，且更於該通道2672内靠近該底座266之預設位置處 設有一水槽2673 ’而該水槽2673内係容納有該液體263， 而兩渠道2671各別之兩末端則分別與該填充空間22〇以 及該水槽2673相連通，透過該幫浦27的運作將該填充空 間220以及該水槽2673内所容納之該液體263經由兩渠 道2671進行熱循環流動。該底座266係為一中空殼體， 且於該底座266内設置有該電源模組28，並利用該燈架 267内之該通道2672透過該纜線4分別與該基板241以 及該幫浦27電性連接，藉由該電源模組28提供該幫浦 27汲取該渠道2671中之該液體263進行循環的動力。 換句話說’由於該快速散熱裝置26a之該燈架267獨 15 M437432 特的金屬導熱特性並結合其内部輸送該液體263之兩渠 道2671的方式取代了圖二、圖三實施例中該快速散熱震 置26之兩管體262，進一步以該燈架267外侧曝露於空 氣中之金屬表面將該液體263辦吸收之熱量於循環流動 時快速散發於空氣中，使該液體263再次循環進入於該填 充空間220内吸取該LED模組24所產生的熱量之前，透 過該渠道2671内壁將該液體263所吸收之熱量傳遞至該 燈架267外側表面與空氣接觸，進一步將該液體263達到 快速散熱降溫的目的。 唯以上所述之實施例不應用於限制本創作之可應用 範圍’本創作之保護範圍應以本創作之申請專利範圍内容 所界定技術精神及其均等變化所含括之範圍為主者。即大 凡依本創作巾料梅騎狀解變化及修飾，仍將不 失本創作之要義所在’亦不脫離本創作之精神和範圍，故 都應視為本創作的進一步實施狀況。 【圖式簡單說明】 =一係為習用之高轉LED投射燈具之剖面示意圖。 Ξ一係為摘作高轉LED燈具立體分解示意圖。 =二係為本創作高辨LED燈具立合示意圖。 四^為本創作高功率LED燈具部分剖面分解示意 圖
五^為本創作高功率LED燈具部分剖面組合示意 16 M437432 圖六係為本創作高功率led燈具第一較佳實施例之示 意圖。 圖七係為本創作高功率LED燈具第一較佳實施例之燈 架A-A剖面不意圖。 【主要元件符號說明】
1〜習用之LED投射燈具 11〜外殼 13〜LED單元 2、2a〜高功率LED燈具 21〜基座 212〜投射孔 214〜螺孔 220〜填充空間 222〜第一表面 224〜容置槽 22411〜螺孔 2251〜第一接頭 2261〜第二接頭 231〜底板 2312〜外側面 232〜散熱鰭片 241〜基板 25〜防水塾片 12〜散熱鰭片組 14〜電壓轉換單元 211〜凹槽 213〜固定孔 22〜散熱座 221〜螺孔 223〜第二表面 2241〜凹階 225〜第一貫孔 226〜第二貫孔 23〜散熱模組 2311〜内側面 2313〜開孔 24〜LED模組 242〜LED單元 26、26a〜快速散熱裝置 17 M437432 261~水套 2612〜輸入口 2614〜鰭片 263〜液體 265〜燈罩 267〜燈架 2672〜通道 27〜幫浦 29〜固定裝置 4〜纜線 2611〜散熱導管 2613〜輸出口 262〜管體 264〜風扇 266〜底座 2671〜渠道 2673〜水槽 2 8〜電源4吴組 3〜螺栓