TWM444501U - 燈具用的無風扇式散熱裝置 - Google Patents

Description

燈具用的無風扇式散熱裝置

本創作係有關於一種燈具的散熱裝置，尤指一種燈具用的無風扇式散熱裝置。

天井燈普遍用於光源安置處與地板的距離為五公尺以上的空曠或大坪數的場所照明，例如操場、賣場、工廠或辦公場所；然而隨著節能減碳的環保意識趨勢發展出低耗電的LED天井燈，以取代傳統使用復金屬燈泡、高壓鈉燈泡或水銀燈泡…等高耗電的天井燈；但是由於裝設於天井燈內的發光二極體會產生大量的熱能，容易使連接發光二極體的電路板過熱進而發生損壞，且大量熱能亦會使發光二極體的壽命減短或產生光衰的現象；另外，由於LED天井燈所使用的發光二極體的數量遠大於一般LED燈具的數量，故驅動LED天井燈的電能比一般LED燈具大許多，故亦會產生更多的熱能，因此發展出針對LED天井燈專用的散熱裝置。

習知燈具的散熱裝置，主要包括一中空熱管及複數散熱片，熱管呈一「U」字狀，熱管具有一蒸發段及一冷凝段，蒸發段連接燈具的發熱處，冷凝段穿接各散熱片，熱管具有一容腔及填充於容腔內的一液體，容腔的內壁面佈設有毛細組織；使用時，蒸發段因吸收燈具產生的熱能，使部分液體轉換為高溫汽體，高溫汽體則將熱能帶至冷凝段，藉由各散熱片與空氣做熱交換，將熱能散至空氣中，使高溫汽體降溫變回液體，液體被毛細組織吸收，再藉由毛細現象回流至蒸發段，以此達到循環冷卻燈具的效果。

然而習知燈具的散熱裝置仍具有以下缺點，其於冷凝段冷卻所轉變的液體，需藉由毛細組織回流至蒸發段，故回流的速度過於緩慢，所以如當環境的溫度比以往高時，則會因蒸發段的液體蒸發的過快而冷凝段的高溫汽體冷凝的速率過慢，而使冷凝段的液體來不及回流至蒸發段，導致散熱裝置無法發揮散熱的效果，而造成燈具過熱發生損壞的狀況。

本創作之一目的，在於提供一種燈具用的無風扇式散熱裝置，利用冷凝管跨接且連通在該流體集中管和該集液管之間，以增加熱對流的速率，以提高散熱裝置的散熱效果。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種燈具用的無風扇式散熱裝置，包括一蒸發器、一冷凝器、一汽體輸送管及一液體輸送管；該蒸發器具有一容腔及填充於該容腔中的一液體，該蒸發器供所述燈具熱接觸；該冷凝器包含一流體集中管及與該集汽管間隔配設且形成有高低位差的一集液管，在該流體集中管和該集液管之間還包含跨接且連通的至少一冷凝管，該冷凝管與水平線形成有一傾斜夾角，該冷凝器還包含套接在該冷凝管的多數散熱鰭片；該汽體輸送管一端連通該容腔，另一端連通該流體集中管；該液體輸送管一端連通該容腔，另一端連通該集液管。

為了達成上述之目的，本創作係提供另一種燈具用的無風扇式散熱裝置，包括一蒸發器、一冷凝器、一汽體輸送管及一液體輸送管；該蒸發器具有一容腔及填充於該容腔中的一液體，該蒸發器供所述燈具熱接觸；該冷凝器包含一流體集中管及與該流體集中管間隔配設的一集液管，在該流體集中管和該集液管之間還包含跨接且連通的至少一冷凝管，該流體集中管具有一中空通道及設置於該中空通道內且將該中空通道分隔成一汽體集中室及一液體集中室的一分隔板，該流體集中管與該集液管分別與水平線形成有一傾斜夾角；該汽體輸送管一端連通該容腔，另一端連通該汽體集中室；該液體輸送管一端連通該容腔，另一端連通該液體集中室。

本創作還具有以下功效，第一點，藉由集液管與流體集中管之間具有高低位差的設計，以利用重力的影響將液體快速導回容腔內，確保有足夠的液體與燈具的熱源部作熱交換；藉此還可將容腔內的高溫汽體快速導入冷凝器內，增加冷卻循環的速度，使無風扇式散熱裝置的散熱效果更佳。第二點，可透過液體輸送管及液體輸送歧管的各頸縮段，避免容腔內的液體倒流入液體輸送管或液體輸送歧管內。第三點，藉由盒體的間隔板以增加盒體與液體接觸的面積，提高盒體與液體作熱交換的面積，使熱交換的效果更好。

有關本創作之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

請參照第一至三圖所示，係分別為本創作第一實施例之立體組合圖、立體分解圖及組合剖面圖，本創作係提供一種燈具L用的無風扇式散熱裝置1，主要包括一蒸發器10、一冷凝器20、至少一汽體輸送管30及一液體輸送管40。

蒸發器10包含有一盒體11及一液體12，盒體11具有一容腔111、一間隔板112、一汽體出口113及一對液體入口114；容腔111成形於盒體11的內部，間隔板112自盒體11的內壁面凸伸成型並且將容腔111分隔成相互連通的複數容置室1111，間隔板112上開設有至少一通孔1121，各容置室1111透過間隔板112的通孔1121相互連通，汽體出口112開設於盒體11的頂面且與任一容置室1111連通，各液體入口113開設於盒體11的一側面且分別與任一容置室1111連通，汽體出口112與液體入口113之間具有一段差115，且汽體出口112高於液體入口113；液體12填充於各容置室1111中；蒸發器10的盒體11底面接觸燈具L的熱源部；液體12為冷媒或水…等。

冷凝器20包含一流體集中管21、一集液管22、至少一冷凝管23及多數散熱鰭片24；集液管22與流體集中管21呈間隔配設，集液管22與流體集中管21具有高低位差，且流體集中管21高於集液管22；冷凝管23的兩端分別跨接且連通流體集中管21和集液管22，冷凝管23與水平線形成有一傾斜夾角Θ1，傾斜夾角Θ1的角度介於10∘至80∘之間，冷凝管23為一扁狀長條管或一圓形長條管；各散熱鰭片24沿著冷凝管23的軸向且以等間隔的方式排列並套接於冷凝管23上，各散熱鰭片24與該冷凝管23呈垂直。

汽體輸送管30一端連通盒體11的汽體出口113，另一端連通流體集中管21。

其無風扇式散熱裝置1更包括一液體輸送歧管50，液體輸送歧管50與液體輸送管40間隔配設，液體輸送管40與液體輸送歧管50的一端分別連通各盒體11的液體入口114，液體輸送管40的另一端與集液管22鄰近一端部的一側連通，液體輸送歧管50的另一端與集液管22鄰近另一端部的一側連通；液體輸送管40及液體輸送歧管50的內徑尺寸分別小於汽體輸送管30的內徑尺寸；液體輸送管40鄰近盒體11的一側成型有一頸縮段41，液體輸送歧管50鄰近盒體11的一側亦成型有一頸縮段51，使得液體輸送管40與液體輸送歧管50之各頸縮段41、51的內徑尺寸分別小於液體輸送管40與液體輸送歧管50原本的內徑尺寸。

請參照第四及五圖所示，係分別為本創作第一實施例之組合圖示意圖及使用狀態圖，使用時，燈具L的熱源部所產生的熱能，可藉由蒸發器10之盒體11的底面傳遞至盒體11，藉由盒體11與容腔111內的液體12作熱交換，液體12吸收熱能後產生相變化轉變為高溫汽體13，根據熱空氣往上升及冷空氣往下降的對流原理，高溫汽體13會沿著汽體輸送管30往上升集中於流體集中管21內，再經由流體集中管21流至冷凝管23內，高溫汽體13透過冷凝管23將熱能傳遞至各散熱鰭片24，最後藉由各散熱鰭片24與空氣作熱交換，將熱能傳遞於空氣中，使高溫汽體13降溫產生相變化轉變為液體12，液體12再沿著冷凝管23流至集液管22內，以透過液體輸送管40與液體輸送歧管50回流至盒體11的容腔111內，進而達到對燈具L的熱源部作循環冷卻的效果。

其中，可藉由各散熱鰭片24沿著冷凝管23的軸向且以等間隔的方式排列且套接於冷凝管23上，以及冷凝管23與水平線形成有一傾斜夾角Θ1的設計，使各散熱鰭片24與空氣作熱交換後，其熱空氣可快速的往上升，而令周圍的冷空氣補入，達到熱對流的效果，進而加速空氣帶走各散熱鰭片24熱能的成效，而提高冷凝器20的散熱效果。

此外，亦可透過冷凝管23與水平線形成有一傾斜夾角Θ1，以及集液管22與流體集中管21之間具有高低位差的設計，令於冷凝管23內冷轉變而成的液體12，經由重力的影響快速的沿著冷凝管23流至集液管22內，以使盒體11的容腔111內的高溫汽體13可快速的補入冷凝管23內，以再增快無風扇式散熱裝置的循環冷卻速率，令無風扇式散熱裝置的散熱效果更佳；另外，因集液管22位於盒體11的上方，因此亦可藉由重力的影響，令集液管22內的液體12透過液體輸送管40與液體輸送歧管50快速的流至盒體11的容腔111內，以確保容腔111內有足夠的液體12與燈具L的熱源部作熱交換。

另外，可透過液體輸送管40的頸縮段41及液體輸送歧管50的頸縮段51，達到避免盒體11的容腔111內之液體12倒流入液體輸送管40或液體輸送歧管50內。

除此之外，可經由盒體11的間隔板112的設計，增加盒體11與填充於容腔111內的液體12之接觸面積，令盒體11與液體12的熱交換效果更佳，使液體12更快轉變為高溫汽體13或於單位時間內產生更多的高溫汽體13，進而帶走燈具L之熱源部所產生的熱能，使得無風扇式散熱裝置1的散熱效果可以再被提高。

請參照第六至七圖所示，係分別為本創作第二實施例之立體示意圖及剖面示意圖，與前述實施例主要的區別在於於流體集中管21具有一中空通道211及一分隔板212，分隔板212設置於中空通道211內且將中空通道211分隔為一汽體集中室2111及一液體集中室2112，汽體集中室2111位於鄰近汽體輸送管30的一側，液體集中室2112位於鄰近液體輸送管40的一側，汽體輸送管30的一端連通盒體11的汽體出口113，而另一端連通流體集中管21的汽體集中室2111，液體輸送管40一端連通各盒體11的液體入口114，另一端連通流體集中管21的液體集中室2112；流體集中管21與集液管22分別與水平線形成有一傾斜夾角Θ1，傾斜夾角Θ1的角度介於10∘至80∘之間，流體集中管21與集液管22鄰近汽體輸送管30的一端分別高於鄰近液體輸送管40的一端。

使用時盒體11的容腔111內之液體12因吸收燈具L的熱源部產生的熱能所轉變而成的高溫汽體13，會沿著汽體輸送管30往上升集中於流體集中管21的汽體集中室2111內，再經由汽體集中室2111流至冷凝管23內，後藉由各散熱鰭片24與空氣作熱交換，使高溫汽體13降溫產生相變化轉變為液體12，而後液體12沿著冷凝管23流至集液管22鄰近汽體輸送管30的一側內，其後利用集液管22與水平線形成有一傾斜夾角Θ1的設計，經由重力的影響使液體12流至集液管22鄰近液體輸送管40的一側，然後液體12自集液管22流入沿著冷凝管23，且沿著冷凝管23流至流體集中管21的液體集中室2112，最後透過液體輸送管40流至盒體11的容腔111內，進而達到對燈具L的熱源部作循環冷卻的效果。

綜上所述，當知本創作之燈具用的無風扇式散熱裝置已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本創作之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請。

<本創作>

1‧‧‧無風扇式散熱裝置

10‧‧‧蒸發器

11‧‧‧盒體

111‧‧‧容腔

1111‧‧‧容置室

112‧‧‧間隔板

1121‧‧‧通孔

113‧‧‧汽體出口

114‧‧‧液體入口

115‧‧‧段差

12‧‧‧液體

13‧‧‧高溫汽體

20‧‧‧冷凝器

21‧‧‧流體集中管

211‧‧‧中空通道

212‧‧‧分隔板

2111‧‧‧汽體集中室

2112‧‧‧液體集中室

22‧‧‧集液管

23‧‧‧冷凝管

24‧‧‧散熱鰭片

30‧‧‧汽體輸送管

40‧‧‧液體輸送管

41‧‧‧頸縮段

50‧‧‧液體輸送歧管

51‧‧‧頸縮段

L‧‧‧燈具

Θ1‧‧‧傾斜夾角

第一圖係本創作第一實施例之立體組合圖。

第二圖係本創作第一實施例之立體分解圖。

第三圖係本創作第一實施例之組合剖面圖。

第四圖係本創作第一實施例之組合圖示意圖。

第五圖係本創作第一實施例之使用狀態圖。

第六圖係本創作第二實施例之立體示意圖。

第七圖係本創作第二實施例之剖面示意圖。

1‧‧‧無風扇式散熱裝置

10‧‧‧蒸發器

11‧‧‧盒體

115‧‧‧段差

20‧‧‧冷凝器

21‧‧‧流體集中管

22‧‧‧集液管

23‧‧‧冷凝管

24‧‧‧散熱鰭片

30‧‧‧汽體輸送管

40‧‧‧液體輸送管

41‧‧‧頸縮段

50‧‧‧液體輸送歧管

51‧‧‧頸縮段

θ1‧‧‧傾斜夾角

Claims (29)

1. 一種燈具用的無風扇式散熱裝置，包括：
   一蒸發器，具有一容腔及填充於該容腔中的一液體，該蒸發器供所述燈具熱接觸；
   一冷凝器，包含一流體集中管及與該流體集中管間隔配設且形成有高低位差的一集液管，且該流體集中管高於該集液管，在該流體集中管和該集液管之間還包含跨接且連通的至少一冷凝管，該冷凝管與水平線形成有一傾斜夾角；
   一汽體輸送管，一端連通該容腔，另一端連通該流體集中管；以及
   一液體輸送管，一端連通該容腔，另一端連通該集液管。
2. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝器更包含套接在該冷凝管的多數散熱鰭片。
3. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該傾斜夾角的角度介於10∘至80∘之間。
4. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送管的內徑尺寸小於該汽體輸送管的內徑尺寸。
5. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送管鄰近該蒸發器的一側成形有一頸縮段。
6. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其更包括一液體輸送歧管，該液體輸送歧管與該液體輸送管呈間隔配設，該液體輸送歧管一端連通該容腔另一端連通該集液管。
7. 如請求項6所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送歧管的內徑尺寸小於該汽體輸送管的內徑尺寸。
8. 如請求項7所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送歧管鄰近該蒸發器的一側成形有一頸縮段。
9. 如請求項2所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中各該散熱鰭片沿著該冷凝管的軸向且以等間隔的方式排列，各散熱鰭片與該冷凝管呈垂直。
10. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝管為一扁狀長條管。
11. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝管為一圓形長條管。
12. 如請求項1所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該蒸發器具有一盒體，該容腔形成於該盒體內，該盒體的內壁面凸伸成型有至少一間隔板，該間隔板將該容腔分隔成相互連通的複數容置室，該汽體輸送管與該液體輸送管的一端分別連通任一該容置室。
13. 如請求項12所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該間隔板開設有至少一通孔，各該容置室透過該通孔相互連通。
14. 如請求項13所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該盒體的開設有連通該汽體輸送管的一汽體出口及連通該液體輸送管的一液體入口，該汽體出口與該液體入口分別連通任一該容置室，且該汽體出口高於該液體入口。
15. 一種燈具用的無風扇式散熱裝置，包括：
    一蒸發器，具有一容腔及填充於該容腔中的一液體，該蒸發器供所述燈具熱接觸；
    一冷凝器，包含一流體集中管及與該流體集中管間隔配設的一集液管，在該流體集中管和該集液管之間還包含跨接且連通的至少一冷凝管，該流體集中管具有一中空通道及設置於該中空通道內且將該中空通道分隔成一汽體集中室及一液體集中室的一分隔板，該流體集中管與該集液管分別與水平線形成有一傾斜夾角；
    一汽體輸送管，一端連通該容腔，另一端連通該汽體集中室；以及
    一液體輸送管，一端連通該容腔，另一端連通該液體集中室。
16. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該流體集中管與該集液管鄰近該汽體輸送管的一端分別高於遠離該汽體輸送管的一端。
17. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝器更包含套接在該冷凝管的多數散熱鰭片。
18. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該傾斜夾角的角度介於10∘至80∘之間。
19. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送管的內徑尺寸小於該汽體輸送管的內徑尺寸。
20. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送管鄰近該蒸發器的一側成形有一頸縮段。
21. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其更包括一液體輸送歧管，該液體輸送歧管與該液體輸送管呈間隔配設，該液體輸送歧管一端連通該容腔另一端連通該集液管。
22. 如請求項21所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送歧管的內徑尺寸小於該汽體輸送管的內徑尺寸。
23. 如請求項22所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該液體輸送歧管鄰近該蒸發器的一側成形有一頸縮段。
24. 如請求項16所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中各該散熱鰭片沿著該冷凝管的軸向且以等間隔的方式排列，各散熱鰭片與該冷凝管呈垂直。
25. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝管為一扁狀長條管。
26. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該冷凝管為一圓形長條管。
27. 如請求項15所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該蒸發器具有一盒體，該容腔形成於該盒體內，該盒體的內壁面凸伸成型有至少一間隔板，該間隔板將該容腔分隔成相互連通的複數容置室，該汽體輸送管與該液體輸送管的一端分別連通任一該容置室。
28. 如請求項27所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該間隔板開設有至少一通孔，各該容置室透過該通孔相互連通。
29. 如請求項28所述之燈具用的無風扇式散熱裝置，其中該盒體的開設有連通該汽體輸送管的一汽體出口及連通該液體輸送管的一液體入口，該汽體出口與該液體入口分別連通任一該容置室，且該汽體出口高於該液體入口。