TWM478789U - 散熱座 - Google Patents

Description

散熱座

本新型創作是有關於一種散熱座，且特別是有關於一種燈具的散熱座。

一般的電子裝置的散熱件的材質通常採用金屬以提高散熱效率，但由於金屬材質的散熱件的導電性較高，可能會有觸電或是短路的風險。為了避免此種情形，散熱件的材質可改用高熱輻射率的塑膠或陶瓷，以維持一定的散熱效率。

為了美觀與小型化，燈具的散熱座通常具有頂部寬而底部窄的外型，然而，此類散熱件在射出成形時，由於不同部位的厚度(也就是俗稱的肉厚)變化很大，塑膠或陶瓷的外表面會出現波紋等不平整，而普遍存在外觀不良的問題。另外，由於此類散熱件僅靠塑膠或陶瓷來散熱，容易發生熱量累積而導致散熱不良的狀況。

本新型創作提供一種散熱座及其燈具，其可提供良好的 散熱效率並可減少外觀不良的機率。

本新型創作的一種散熱座，具有一中心軸線，散熱座包括一第一散熱件及一第二散熱件。第一散熱件包括一第一部分與一第二部分。第二部分的外表面相對於第一部分的外表面更靠近中心軸線。第二散熱件包括一延伸部，延伸部嵌合於第一散熱件。延伸部具有一第一區與一第二區，分別對應第一散熱件之第一部分與第二部分。第二散熱件的熱傳導係數大於第一散熱件的熱傳導係數，且第一散熱件的熱輻射率大於第二散熱件的熱輻射率。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件的任兩部分的外表面至第二散熱件的延伸部的距離的比值不小於0.6且不大於1.5。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部包括多個片狀體，這些片狀體彼此相隔一距離。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部呈環狀。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件的熱輻射率大於0.4。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二散熱件的熱傳導係數大於或等於150瓦/(公尺*絕對溫度)。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部的第二區被第一散熱件包覆。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部的第二區暴露於第一散熱件之外。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部的第二區接觸於一第三散熱件，第三散熱件的熱傳導係數相異於第一散熱件的熱傳導係數。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件環繞中心軸線而具有相對之一第一開口與一第二開口，第一散熱件的第一部分靠近第一開口，第二部分靠近第二開口。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件的外表面與第二散熱件的延伸部分別沿著從第一開口至第二開口的方向逐漸靠近中心軸線。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件在第一開口處構成一平台。

在本新型創作的一實施例中，上述的平台環繞第一開口。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一散熱件具有一中空腔體，連通第一開口與第二開口，第二散熱件的延伸部環繞中空腔體，且中空腔體適於容置一發熱源的一驅動電路。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二散熱件更包括一平板部，平板部平行於平台，延伸部由平板部朝向第二開口凸伸出來。

在本新型創作的一實施例中，上述的平板部嵌合於平台且平板部的至少一部分不受第一散熱件覆蓋。

在本新型創作的一實施例中，上述的平台覆蓋第一開口，平台的一部分圍繞上述的平板部，且平台的另一部分承載平 板部。

在本新型創作的一實施例中，更包括一散熱基板，適用於設置一發熱源，上述的平台承載散熱基板且上述的平板部直接接觸散熱基板。

在本新型創作的一實施例中，上述的發熱源為一發光二極體元件。

在本新型創作的一實施例中，上述的散熱基板包括相互疊合的一第一散熱層及一第二散熱層，第一散熱層供一發熱源固定於其上，第二散熱層固定於平板部，第二散熱層的熱傳導係數大於第一散熱層的熱傳導係數。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部為彎曲狀或是非直線狀。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一部分的外表面的切線與第二部分的外表面的切線不互相平行。

在本新型創作的一實施例中，上述的延伸部的第一區與第二區包埋於第一散熱件中。

基於上述，本新型創作的散熱座藉由在第一散熱件(例如是陶瓷或塑膠)內埋設第二散熱件(例如是金屬)，且將第二散熱件設置為彎曲狀以增加第二散熱件的散熱面積，而提高散熱座的散熱效率。此外，任兩處的第一散熱件的外表面至第二散熱件的距離接近(也就是介於第二散熱件與第一散熱件的外表面之間的第一散熱件之任兩處的肉厚接近)，可有效降低第一散熱件在射 出成形時發生外觀不良的狀況。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

A‧‧‧中心軸線

D1‧‧‧介於第二散熱件與中空腔體之間的第一散熱件的厚度

D2‧‧‧第一散熱件的外表面至延伸部的距離

10‧‧‧發熱源

100、200、400、500‧‧‧散熱座

110、210、410、510‧‧‧第一散熱件

112、412‧‧‧第一開口

113、213、413‧‧‧第二開口

114‧‧‧第一部分

115‧‧‧第二部分

116、416、516‧‧‧平台

117‧‧‧中空腔體

118‧‧‧外表面

120、420、520‧‧‧第二散熱件

121、221、421‧‧‧延伸部

1212‧‧‧第一區

1214、2214‧‧‧第二區

126‧‧‧片狀體

428、528‧‧‧平板部

330‧‧‧第三散熱件

530‧‧‧散熱基板

532‧‧‧第一散熱層

534‧‧‧第二散熱層

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種散熱座的立體示意圖。

圖2是圖1的散熱座的剖面示意圖。

圖3是圖1的散熱座的第二散熱件的示意圖。

圖4是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的立體示意圖。

圖5是依照本新型創作的一實施例的再一種散熱座的立體示意圖。

圖6是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的立體示意圖。

圖7A是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的俯視示意圖。

圖7B是將圖7A之散熱基板分離於平台的立體示意圖。

圖7C是移除圖7A之散熱基板後的俯視示意圖。

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種散熱座的立體示意圖。圖2是圖1的散熱座的剖面示意圖。圖3是圖1的散熱座的第二散熱件的示意圖。

請參閱圖1至圖3，本實施例之散熱座100包括一第一散熱件110及一第二散熱件120。在本實施例中，第二散熱件120相對於第一散熱件110具有較高的熱傳導係數，散熱座100藉由將第二散熱件120內嵌於第一散熱件110，以提升散熱效果。下面將對第一散熱件110及第二散熱件120進行詳細地介紹。

如圖2所示，第一散熱件110環繞一中心軸線A而具有相對之一第一開口112與一第二開口113。第一散熱件110包括一第一部分114與一第二部分115。第一部分114相對地靠近第一開口112，第二部分115相對地靠近第二開口113，第二部分115的外表面相對於第一部分114的外表面更靠近中心軸線A。此外，第一部分114的外表面的切線與第二部分115的外表面的切線不互相平行。

在本實施例中，第一散熱件110的外表面118沿著第一開口112至第二開口113的方向逐漸靠近中心軸線A，而呈現連續內縮的變化趨勢，而例如呈現出喇叭狀的外觀。但在其他實施例中，第一散熱件110的外表面118在第一開口112往第二開口113的方向亦可呈現不連續內縮的變化趨勢，而例如呈現出階梯狀的外觀。

在本實施例中，第一散熱件110在第一開口112處構成 一平台116。值得一提的是，平台116適於承載一發熱源(未繪示)，發熱源可為一發光二極體元件，但發熱源之種類並不以此為限。另外，第一散熱件110具有一中空腔體117。此中空腔體117為在第一散熱件110內部且環繞中心軸線A的空間。中空腔體117連通第一開口112與第二開口113，且發熱源的一驅動電路(未繪示)可容置於中空腔體117。

在本實施例中，第一散熱件110的材質可為陶瓷、塑膠或尼龍等高熱輻射率材質，但不以上述為限制，只要第一散熱件110的熱輻射率達到散熱設計所需要求即可，其中第一散熱件110的熱輻射率例如可以大於0.4。再者，第一散熱件110的材質可以為絕緣材料，本實施例之散熱座100藉由第一散熱件110的平台116與發熱源接觸，且藉由第一散熱件110暴露於外以將熱源輻射導出且電絕緣，可兼顧散熱要求且避免短路或是觸電等狀況發生。

第二散熱件120包括延伸部121，其中延伸部121嵌合於第一散熱件110內部且環繞中空腔體117。延伸部121包括一第一區1212與一第二區1214，分別對應第一散熱件110之第一部分114與第二部分115。也就是說，第二散熱件120的第一區1212較靠近第一開口112，並且第二區1214較靠近第二開口113。第二區1214相對於第一區1212更靠近中心軸線A，在本實施例中，第二散熱件120的延伸部121的形狀是隨著第一散熱件110的外表面118的輪廓而變化。由於第一散熱件110的外表面118具有呈連續內縮的喇叭狀輪廓，因此，第二散熱件120的延伸部121 的形狀亦是沿著從第一開口112至第二開口113的方向逐漸靠近中心軸線A的變化趨勢。

在本實施例中，延伸部121的第一區1212與第二區1214包埋於第一散熱件110中。但在其他實施例中，第二散熱件120之延伸部121亦可嵌合於第一散熱件110的內表面上，也就是說，延伸部121的一側貼合於第一散熱件110，而另一側則外露於中空腔體117。

換句話說，第二散熱件120的延伸部121從第一開口112至第二開口113的曲率變化接近於第一散熱件110的外表面118從第一開口112至第二開口113的曲率變化。因此，第一散熱件110的任兩部分的外表面118至第二散熱件120的延伸部121的距離D2(也就是介於第一散熱件110的外表面118與延伸部121之間的肉厚)實質上是接近的。如此一來，在製造散熱座100時，可有效降低因距離D2差異大而導致外觀不良的狀況。

在本實施例中，第一散熱件110與第二散熱件120以嵌入成型的方式製作，亦即，先製作出第二散熱件120之後將其置入模具中，再以尼龍、塑膠或陶瓷等材料填充於模具後，固化脫膜即可完成嵌入有第二散熱件120的第一散熱件110。以此種方式製作的散熱座100，其第一散熱件110與第二散熱件120之間可具有較緊密的接合狀態，而較不會有空隙產生，但第一散熱件110與第二散熱件120的製造與結合方式並不以此為限制。

在本實施例中，第一散熱件110的任兩部分的外表面118 至第二散熱件120的延伸部121的距離D2不一定限定為完全一致。為符合兼具外觀要求與製作效率的要求，第一散熱件110的任兩部分的外表面118至第二散熱件120的延伸部121的距離的比值不小於0.6且不大於1.5。藉此，在散熱座100的製作過程中，介於第一散熱件110的外表面118與第二散熱件120之間的材料的冷卻速率較為均勻，而不容易有波浪紋路產生於第一散熱件110的外表面118，而使第一散熱件110具有良好的產品外觀。

值得一提的是，在圖2中可見，從第一開口112起至第二開口113，介於第二散熱件120與中空腔體117之間的第一散熱件110的厚度D1變化明顯，藉此，第一散熱件110在靠近第一開口112處可形成平台116以承載發熱源。

在本實施例中，第二散熱件120的材質為金屬，但第二散熱件120的材質不以此為限制，只要第二散熱件120的熱傳導係數大於第一散熱件110的熱傳導係數即可。舉例而言，為了能提供較佳的散熱效率，製造者可選用第二散熱件120的熱傳導係數大於或等於150瓦/(公尺*絕對溫度)的材質。由於第二散熱件120具有較高的熱傳導係數且密佈於第一散熱件110中，當散熱座100接收熱能時，第二散熱件120可迅速傳導熱能至第一散熱件110的各部分，並藉由第一散熱件110的熱輻射效應將熱能導出。再者，由於第一散熱件110具有較低的熱傳導係數，因此可降低使用者觸碰到散熱座100時被燙傷的風險，而增加散熱座100的安全性。

在本實施例中，第二散熱件120的延伸部121的形狀可如圖3所示，在此，延伸部121包括多個片狀體126，這些片狀體126彼此相隔一距離，均勻地配置於第一散熱件110內部。但延伸部121的形狀並不以此為限制，在其他實施例中，延伸部121亦可將這些片狀體126連接起來而呈現完整的環狀構形，此構形可增加第二散熱件120在散熱座100中所佔有的比率，而提高散熱效率與熱傳導均勻性。

此外，在本實施例中，延伸部121為彎曲狀或是非直線狀，相較於直線狀的構形，彎曲狀或是非直線狀的延伸部121可以在散熱座100的有限空間中存在較大的散熱面積，以提升第二散熱件120在散熱座100內所佔有的比率，即增加熱傳導至第一散熱件110的效率。經實際測試後，相較於傳統的散熱座，本實施例之散熱座100有助於在發熱源(例如發光二極體光源)產生熱量時將整體裝置的溫度再下降4~7度。再者，藉由控制第一散熱件110不同部位的外表面118至延伸部121的距離D2的變化量，可有效避免第一散熱件110的外表面118產生波浪紋路等外觀不良。

圖4與圖5是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的立體示意圖。圖4是移除圖5之第三散熱件後的立體示意圖。本實施例與圖1之散熱座100的主要差異在於，第二散熱件220的延伸部221的第二區2214與第一散熱件210的配置關係不同。在本實施例中，延伸部221嵌合於第一散熱件210但延伸部221 的第二區2214暴露於第一散熱件210之外(如圖4)且與一第三散熱件330接觸。在本實施例中，第二區2214相較於延伸部221的其他部分更靠近中心軸線A且靠近第二開口213。如圖5所示，延伸部221的第二區2214被第三散熱件330完全地包覆。藉此，來自第二區2214的熱可傳導至第三散熱件330。第三散熱件330的表面積大於延伸部221的第二區2214的表面積，且其熱傳導係數可不小於第二散熱件220的熱傳導係數。第三散熱件330可以具有一接頭以提供發熱源電力。當然，在其他實施例中，延伸部221的第二區2214亦可僅部分貼合於第三散熱件330而部分暴露於第三散熱件330的內部，亦即延伸部221的第二區2214與第三散熱件330的配置關係不以上述為限制。

此外，在本實施例中，第三散熱件330的熱傳導係數相異於第一散熱件210的熱傳導係數，例如，第三散熱件330的熱傳導係數可大於第一散熱件210的熱傳導係數，以更加地提升散熱座200的散熱效率。

圖6是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的立體示意圖。請參閱圖6，圖6之散熱座400與圖1之散熱座100的主要差異在於，在本實施例中，第二散熱件420更包括一平板部428。如圖6所示，平板部428可平行於第一散熱件410在第一開口412處所構成的平台416，延伸部421由平板部428朝向第二開口413凸伸出來。此平板部428的設計可增加第二散熱件420在散熱座400所佔的比例，亦即提高熱傳導效率進而提高整體的 散熱效率。在本實施例中，平板部428位於平台416的表面下方，但平板部428與第一散熱件410之平台416的相對位置不以此為限制。在一變化實施例中，平板部428嵌合於平台416且平板部428的至少一部分不受第一散熱件410覆蓋。詳細來說，平板部428位於平台416的上方而暴露在第一散熱件410之外。平台416的一部分位於平板部428的表面下方而承載平板部428且覆蓋第一開口412，而平台416的又一部分圍繞平板部428且與平板部428的表面基本齊平。藉此，平板部428可與發熱源直接接觸而有利於迅速傳導發熱源的熱能至第一散熱件410，進而提高整體的散熱效率。

圖7A是依照本新型創作的一實施例的另一種散熱座的俯視示意圖。圖7B是將圖7A之散熱基板分離於平台的立體示意圖。圖7C是移除圖7A之散熱基板後的俯視示意圖。

請參閱圖7A至圖7C，圖7A之散熱座500與圖6之散熱座400的一個主要的差異在於，散熱座500更包括一散熱基板530，適用於設置一發熱源10。在本實施例中，散熱基板530可包括相互疊合的一第一散熱層532及一第二散熱層534。第一散熱層532的材質可為陶瓷等絕緣材質，第二散熱層534的材質可為金屬，例如是鋁等。但第一散熱層532與第二散熱層534之種類不以此為限制，只要第二散熱層534的熱傳導係數大於第一散熱層532的熱傳導係數即可。

在本實施例中，發熱源10是先被固定於散熱基板530之 第一散熱層532上之後，再將散熱基板530之第二散熱層534固定於第一散熱件510的平台516，第二散熱層534固定於平台516上的方式可以是鎖固或是卡合等，但不以此為限制。由於散熱基板530是透過電絕緣的第一散熱層532與發熱源10接觸，可有效地避免觸電或是短路的狀況，且發熱源10所產生的熱量被傳遞至散熱基板530之後，熱傳導係數較高的第二散熱層534可迅速地將熱量傳出。本實施例之散熱座500可應用於發光二極體燈具，也就是說，發熱源10可以是發光二極體，但發熱源10的種類並不以此為限制。

此外，本實施例與上一實施例的另一個差異在於，在本實施例中，第二散熱件520的平板部528是外露於平台516的表面。詳細而言，平台516的一部分位於平板部528的表面下方而承載平板部516，而平台516的又一部分圍繞平板部528且與平板部528的表面夾有一鈍角。平板部528外露於平台516的位置對應於散熱基板530放置於平台516上的位置。也就是說，當散熱基板530被放置於平台516上時，散熱基板530的第二散熱層534會與第二散熱件520的平板部528直接接觸。由於第二散熱件520的熱傳導係數大於第一散熱件510的熱傳導係數，藉由散熱基板530直接與平板部528接觸，可使得發熱源所產生的熱量更快速地導至第一散熱件510，而更加提升散熱效率。

綜上所述，本新型創作的散熱座藉由在第一散熱件內埋設第二散熱件，其中第一散熱件的熱輻射率大於第二散熱件的熱 輻射率，且第二散熱件的熱傳導係數大於第一散熱件的熱傳導係數，藉此第二散熱件接收的熱源可以快速導至第一散熱件，而提高散熱效率且減少觸電或短路的風險。再者，藉由第一散熱件在不同部位的外表面至第二散熱件的延伸部的距離接近(也就是介於第一散熱件的外表面與第二散熱件的延伸部之間的肉厚接近)，可有效降低第一散熱件發生外觀不良。另外，當第二散熱件設置為彎曲狀或者具有平板部時，更可增加第二散熱件的散熱面積，而提高散熱效率。其中，具有平板部的第二散熱件可與發熱源接觸，藉此快速地導出發熱源的熱至第一散熱件，從而提高散熱效率並延長發熱源的使用壽命。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

A‧‧‧中心軸線

D1‧‧‧介於第二散熱件與中空腔體之間的第一散熱件的厚度

D2‧‧‧第一散熱件的外表面至延伸部的距離

100‧‧‧散熱座

116‧‧‧平台

110‧‧‧第一散熱件

117‧‧‧中空腔體

112‧‧‧第一開口

120‧‧‧第二散熱件

113‧‧‧第二開口

121‧‧‧延伸部

114‧‧‧第一部分

1212‧‧‧第一區

115‧‧‧第二部分

1214‧‧‧第二區

Claims (23)

1. 一種散熱座，具有一中心軸線，該散熱座包括：一第一散熱件，包括一第一部分與一第二部分，該第二部分的外表面相對於該第一部分的外表面更靠近該中心軸線；以及一第二散熱件，包括一延伸部，該延伸部嵌合於該第一散熱件，該延伸部具有一第一區與一第二區，分別對應該第一散熱件之該第一部分與該第二部分，其中該第二散熱件的熱傳導係數大於該第一散熱件的熱傳導係數，且該第一散熱件的熱輻射率大於該第二散熱件的熱輻射率。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該第一散熱件的任兩部分的外表面至該第二散熱件的該延伸部的距離的比值不小於0.6且不大於1.5。
3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部包括多個片狀體，該些片狀體彼此相隔一距離。
4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部呈環狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該第一散熱件的熱輻射率大於0.4。
6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該第二散熱件的熱傳導係數大於或等於150瓦/(公尺*絕對溫度)。
7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部的該第二區被該第一散熱件包覆。
8. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部的該第二區暴露於該第一散熱件之外。
9. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部的該第二區接觸於一第三散熱件，該第三散熱件的熱傳導係數相異於該第一散熱件的熱傳導係數。
10. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該第一散熱件環繞該中心軸線而具有相對之一第一開口與一第二開口，該第一散熱件的該第一部分靠近該第一開口，該第二部分靠近該第二開口。
11. 如申請專利範圍第10項所述的散熱座，其中該第一散熱件的外表面與該第二散熱件的該延伸部分別沿著從該第一開口至該第二開口的方向逐漸靠近該中心軸線。
12. 如申請專利範圍第10項所述的散熱座，其中該第一散熱件在該第一開口處構成一平台。
13. 如申請專利範圍第12項所述的散熱座，其中該平台環繞該第一開口。
14. 如申請專利範圍第12項所述的散熱座，其中該第一散熱件具有一中空腔體，連通該第一開口與該第二開口，該第二散熱件的該延伸部環繞該中空腔體，且該中空腔體適於容置一發熱源的一驅動電路。
15. 如申請專利範圍第12項所述的散熱座，其中該第二散熱件更包括一平板部，該平板部平行於該平台，該延伸部由該平板 部朝向該第二開口凸伸出來。
16. 如申請專利範圍第15項所述的散熱座，其中該平板部嵌合於該平台且該平板部的至少一部分不受該第一散熱件覆蓋。
17. 如申請專利範圍第16項所述的散熱座，其中該平台覆蓋該第一開口，該平台的一部分圍繞該平板部，且該平台的另一部分承載該平板部。
18. 如申請專利範圍第15項所述的散熱座，更包括一散熱基板，適用於設置一發熱源，該平台承載該散熱基板且該平板部直接接觸於該散熱基板。
19. 如申請專利範圍第18項所述的散熱座，其中該發熱源為一發光二極體元件。
20. 如申請專利範圍第18項所述的散熱座，其中該散熱基板包括相互疊合的一第一散熱層及一第二散熱層，該第一散熱層供一發熱源固定於其上，該第二散熱層固定於該平板部，該第二散熱層的熱傳導係數大於該第一散熱層的熱傳導係數。
21. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部為彎曲狀或是非直線狀。
22. 如申請專利範圍第21項所述的散熱座，其中該第一部分的外表面的切線與該第二部分的外表面的切線不互相平行。
23. 如申請專利範圍第1項所述的散熱座，其中該延伸部的該第一區與該第二區包埋於該第一散熱件中。