WO2013053081A1

WO2013053081A1 - 灯泡的散热结构

Info

Publication number: WO2013053081A1
Application number: PCT/CN2011/001717
Authority: WO
Inventors: 陈镒明
Original assignee: Chen I-Ming
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-04-18

Abstract

一种灯泡的散热结构（10），具有提升灯泡散热效率的功效，该散热结构（10）内具有一散热壳体（11）及多个鳍片（12），发光源（30）组装于该些鳍片（12），经由该些鳍片（12）将发光源（30）产生的热能导引至该散热壳体（11）；一电源驱动器（342）设置于该些鳍片（12）的底部，并通过该散热壳体（11）进行散热。籍此将发光源（30）与该电源驱动器（342）的二热源分离设置，再经由该散热壳体（11）将热能传送到周围环境，以加速整个散热流程，让灯泡的发光效能与使用年限均能有所提升。

Description

灯泡的散热结构技术领域

本发明涉及一种灯泡的散热结构，特別是涉及一种能提升散热效率的灯泡散热结构。背景技术

现代的钨丝白炽灯约在十九、二十世纪交接时期研制成功，里面的发光体采用了钨丝制成的灯丝，这种材料特点是其熔点很高，在高温下仍能保持固态，如此才能使得灯泡有一定的寿命，灯丝不会在短时间就烧断而无法使用。实际上，一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达 300(TC , 而正是由于炽热的灯丝产生了光辐射，才使电灯发出了明亮的光芒。而自此，夜晚的降临对于人们的生活不再是一种阻碍，有了白炽灯泡的大放光明，在夜间的种种活动，无论是工作或生活上，都能很便利的继续下去，开展了更多可能性，白炽灯泡的发明可说大大的改变了人们的生活型态，使活动的时段得以延伸，进而有更不一样的种种发展。

而随着照明科技的进展，各式照明灯具——被开发出来，而在所有用电的照明灯具中，白炽灯泡的效率是最低的，所消耗的电能转成光能的部分只有 12% - 18%, 能源转换相当的差，其余部分都以热能的形式散失，而浪费掉了大部分的能量。随着科技的日益进展，发光二极管（Light Emi t t ing Diode, LED)的技术，与相关外围集成电路控制组件及散热技术的日渐成熟，使得发光二极管的应用更加多元化，诸如低功率的电源指示灯及手机键盘光源，到 LED背光模块与一般照明产品，并已逐渐取代传统常用的发光源，相比较于白炽灯泡的寿命短及易发烫，发光二极管有着耗电低、不含汞、不含卤化物及二氧化碳排放量低等优势，为了日渐为人们重视的环保议题，节能减碳及减少汞及卤化物使用的多方考虑，各国政府已明令限期禁用白炽灯并全面推广发光二极管。

且由于发光二极管的发光特性，是光源点的模式，故设计上更有弹性，可以做出光源而不刺眼的灯具，也能做成集中一点或特定区域的灯具，所产生的颜色能够更鲜艳明亮，白光 LED发光效率目前已达 70 lm/W以上，已超过白炽灯泡的 15 lm/W。目前发光二极管的输入功率仅有 35 %会转换成光，其余 65%则转变成为热，产生的该些热量，是造成发光二极管其发光效率降低的元凶，再者，发光二极管所产生的热能，若其整个装置的散热机制不佳，导致热能累积于发光二极管无法实时导出，则会使得发光二极管的寿命缩短，一般来说， LED灯的寿命在 100000小时以上，但如果工作温度高于 85 °C，就会大大减低寿命。

所以包含 LED灯泡在内，灯泡在使用时，热量上升是必然的结果，散热是解决此问题的手段，而相关技术的着眼点，会放在如何提升各部件的散热效率，而使用寿命获得提升。由于灯泡除了发光源之外，还有电源驱动器会产生热能，电源驱动器若散热不佳，一样会导致 LED灯泡的效率不彰甚至无法启动 LED灯泡，故，若此两部分的散热机制不佳或甚至彼此影响，温度会因此而向上飙升，除了降低 LED灯泡使用寿命之外，也会有提高室内温度，造成使用者不适的问题，因此散热机制在此是相当重要的一个课题。

现今市面上的相关灯泡的散热结构，几乎全为外鳍片式的散热结构，该结构的外鳍片从本体的中心向外长出，正中央留一空间提供电源驱动器置放之用，由于电源驱动器本身也为一发热体，当发光源产生的热能以热传导方式传到外鳍片时，此时热能会完全包覆电源驱动装置，再进一步与电源驱动器所产生的热能发生共热效应，在此效应之下造成了内部温度过高，从而造成电源驱动器装置内的电子零件受损，例如：电解电容 (耐温为 105 °C，寿命 8000 小时），除了严重影响电源驱动器的寿命，发光源的温度也会因共热效应而降不下来，使得发光效率降低，故这往往是因为电源驱动器内部造成的损坏所致，而非发光源本身发光效能有问题。

有鉴于外鳍片式的散热结构，只能散去发光源产生的热能，且散热机制也并非完善，再者，对于置于其中的电源驱动器，缺乏散去其所产生的热能的机制，且该电源驱动器所产生的热能会与发光源产生的热能引发共热效应，而导致该电源驱动器内的电子零件受损，进而影响灯泡的使用寿命，本发明提供一种灯泡的散热结构，主要应用于灯泡的散热。本发明的散热结构改善了外鳍片式的散热结构的缺陷，并提供了电源驱动器的散热方式，且有效解决了共热效应，这样除了能提升灯泡的使用寿命之外，对于发光源的发光效率，也能因为散热改善而有所提升，对使用者来说也更为安全，且能够免除灯泡因高温而损坏，并发生后续的种种问题。发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的灯泡的散热结构，所要解决的技术问题是使其通过使用一散热壳体，并在该散热壳体内环设多个鳍片，使该散热壳体可提高与空气的接触面积，从而能将热能快速传递到周围环境，加快散热过程，并提升整体的散热机制与效能，使得灯泡的使用寿命获得提升，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的灯泡的散热结构，所要解决的技术问题是使其通过使用一电源连接部，并在该电源连接部内设置一电源驱动器，且该电源连接部设置于该些鳍片的底部，将该散热壳体与该电源连接部有效隔开，保持一段距离，使得该电源连结部内的该电源驱动器所产生的热能，能够通过散热壳体的散热孔将热能散发出去，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种灯泡的散热结构，其包含：

一散热壳体；以及

多个鳍片，环设于该散热壳体的内壁。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的灯泡的散热结构，还进一步包含一环形体，该环形体设置于该散热壳体的中央，并与该些鳍片相接。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的环形体是呈中空状。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的环形体与该些鳍片相接，且，该些鳍片是部分延伸至该环形体的中央部。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的环形体的中央为一实心体。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的散热壳体设置多个第一散热孔。前述的灯泡的散热结构，其中该些第一散热孔的孔径为由该散热壳体的底部向上递增。

前述的灯泡的散热结构，其中该些鳍片是设置多个螺丝孔。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的散热壳体与该些鳍片是一体成型。前述的灯泡的散热结构，其中该些鳍片的底部设有一容置部。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的容置部内设置一电源连接部，该电源连接部为一中空本体。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的电源连接部内设有一电源驱动器。前述的灯泡的散热结构，其中所述的电源连接部设有多个第二散热孔。前述的灯泡的散热结构，其中所述的散热壳体是设置多个第一散热孔，该些第一散热孔与该些第二散热孔相对设置。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的中空本体的底部与顶部设有多个垂直散热孔。

前述的灯泡的散热结构，其中所述的电源连接部设有多个第二散热孔，该些垂直散热孔与该些第二散热孔相对设置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明灯泡的散热结构至少具有下列优点及有益效果：

本发明提供的灯泡的散热结构，当发光源产生热能时，通过与发光源直接接触的鳍片，将热能导至散热壳体，并由散热壳体进行散热，通过此结构能够加速散热的过程，使温度不会一直集中于发光源，使得发光源的发光效率与使用寿命均能获得相当的提升。

再者，本发明所述的散热壳体能够有效地将该电源驱动器产生的热散发出去，以提高该电源驱动器的寿命，进而提升灯泡的寿命。

并且，本发明散热结构的该散热壳体还进一步包含多个散热孔，该些散热孔设置于该散热壳体及该电源连接部表面，通过这样的结构能够有效提高散热效率。

综上所述，本发明是有关于一种灯泡的散热结构，具有提升灯泡散热效率的功效，该散热结构内具有一散热壳体及多个鳍片，发光源组装于该些鳍片，经由该些鳍片将发光源产生的热能导引至该散热壳体；再者，一电源驱动器设置于该些鳍片的底部，并通过该散热壳体进行散热。藉此将发光源与该电源驱动器的二热源分离设置，再经由该散热壳体将热能传送到周围环境，以加速整个散热流程，让灯泡的发光效能与使用年限均能有所提升。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图的简要说明

图 1A是本发明的一较佳实施例的散热结构的俯视图。

图 1B是本发明的一较佳实施例的散热结构的侧视图。

图 1C是本发明的一较佳实施例的散热结构的仰视图。

图 1D是本发明的一较佳实施例的散热结构的立体示意图。

图 2A是本发明的另一较佳实施例的散热结构的俯视图。

图 2B是本发明的另一较佳实施例的散热结构的侧视图。

图 2C是本发明的另一较佳实施例的散热结构的仰视图。

图 2D是本发明的另一较佳实施例的散热结构的立体示意图。

图 3是本发明的另一较佳实施例的发光源与散热结构的组装示意图。图 4是本发明的另一较佳实施例的发光源与散热结构组装完成的示意图。

图 5 是本发明的另一较佳实施例的散热结构改用实心体的立体示意图。

10: 散热结构 11 : 散热壳体

111 : 第一散热孔 12: 鳍片

121：螺丝孔 13: 容置部 20: 散热结构 21 : 散热壳体

211：散热孔 22：鳍片

221 : 螺丝孑 L 222：环形体

223: 实心体 23: 容置部

30: 发光源 31 : 灯罩

32：基板 321 : 螺丝

33：盖板 34：电源连接部

341 : 第二散热孔 342：电源驱动器

343: 垂直散热孔实现明的最佳方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的灯泡的散热结构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明为一种 "灯泡的散热结构"，为解决习知技术的外鳍片式的散热结构所产生的问题，其系包含发光源散热不易，以及发光源与电源驱动器所产生共热效应的缺点，经由本发明的散热结构，可使得灯泡的发光效率与使用年限均获得改善。

请参阅图 1A、图 1B、图 1C、图 1D所示，其是本发明的一较佳实施例的散热结构的附上视图、侧视图、仰视图及立体示意图。本发明的灯泡的散热结构的一较佳实施例所揭示的一散热结构 10,其包含：一散热壳体 11、多个鳍片 12,该些鳍片 12环设于该散热壳体 11内壁，通过该些鳍片 12，将发光源所产生的热能传递到该散热壳体 11，以此方式进行散热，其中该些鳍片 12的长度可为不一致或一致皆可，先前技术是通过杯体传热给鳍片进行散热，由于杯体的功能及结构与本发明的散热壳体相似，大量所产生的热能通过薄型状的杯体先进行吸热，由于薄型状的杯体其所吸热的热焓值相当有限，故，再通过鳍片散热，整体散热并无法有效率将热能通过杯体吸热再传递给鳍片进行散热；本发明是通过该些鳍片 12先进行吸收热能，再通过该散热壳体 11进行散热，由于该些鳍片 12的总吸收热焓值是大于该散热壳体 11，故，本发明具有较佳的散热效率。

该散热结构 10的该散热壳体 11海进一步包含：多个第一散热孔 111，该些第一散热孔 111设置于该散热壳体 11表面，该些鳍片 12吸热后不仅将热能传递给该散热壳体 11进行散热，更通过该些第一散热孔 111进行热对流，由较低温的一端进气而使较热的一端将热排出，有效率将该些鳍片 12 所吸收的热能予以排出，本发明不仅通过该些鳍片 12与该散热壳体 11的表面与外界空气进行热交换，更可通过该些第一散热孔 111加强热对流以提升冷却的效果；其中，该第一散热孔 111 的孔径可由开口较窄的底部往开口较宽的顶部递增，该第一散热孔 111 的孔径排列并非限定于如上的递增方式，可根据实际需要予以弹性调整或采用其它孔径的变化，本发明的孔径不以此为限，仅用以说明本实施例而已；藉此能让该散热壳体 11的散热效率更为良好。

本发明的散热结构 10还进一步包含一容置部 13，该容置部 1 3是设置于该些鳍片 12的底部，且位于该散热壳体 11之内，该容置部 13的功用，将在后文中予以说明。

请参阅图 2A、图 2B、图 2C、图 2D所示，其是本发明的另一较佳实施例的散热结构的俯视图、侧视图、仰视图及立体示意图。本发明另一较佳实施例所揭示的一散热结构中 20 的鳍片具有与前述的较佳实施例不同的形状，如图所示，该散热结构 20,其包含：一散热壳体 21、多个鳍片 22，该些鳍片 22环设于该散热壳体 21内壁，该些鳍片 22还进一步包含一环形体 222，该环形体 222设置于该散热壳体 21的中央，并与该些鳍片 22相接，该环形体 222是呈中空状，该些鳍片 22有部分延伸置该环形体 222的中央部，该些鳍片 22、环形体 222可为一体成型的结构，以使发光源所产生的热能传递到该散热壳体 21时，具有有良好的功效。

本发明的散热结构 20还进一步包含一容置部 23，该容置部 23是设置于该些鳍片 22的底部，且位于该散热壳体 21之内，该容置部 23的功用，将在后文中予以说明。

请参阅图 3、图 4所示，其是本发明的另一较佳实施例的发光源与散热结构的组装示意图及组装完成示意图。本发明所揭示的灯泡其包含一发光源 30，该发光源 30包含：一基板 32，该基板 32是系直接接触于该些鳍片 12的上方，且该基板 32的侧边与该散热壳体 11的内壁上端紧密贴合，并可通过导热膏 /胶使两者紧配；还进一步包含一电源连接部 34 , 电源连接部 34装置于该容置部 13内，该电源连接部 34是呈一中空体并设置一电源驱动器 342于其内，其中在该电源连接部 34内设置该电源驱动器 342时，也可通过填充导热胶，以将该电源驱动器 342 的热能快速传递至该电源连接部 34; 其中，该基板 32的上方设置多 LED芯片，为求散热效果更佳，可在该基板 32与该些鳍片 12的接触面使用散热膏或散热片以使其紧密接触，通过热传导将热快速地由该基板 32传递至该些鳍片 12及该散热壳体 11。

该发光源 30还进一步包含：一灯罩 31，设置于该基板 32的上方，该灯罩 31的材质是使用透明或散光的材盾，由于发光源使用 LED模块， LED为点光源，未避免直视后造成炫光，进而产生視觉上的不适，故，该灯罩 31 皆使用具有光扩散粒子的压克力材料，以将 LED的光线打散。

再者，该散热结构 10的该散热壳体 11具有该些第一散热孔 111，由于该些第一散热孔 111设置于该散热壳体 11表面，这样能够让该散热壳体 11 的散热效率更为良好，且该散热结构 10的该些鳍片 12上还进一步包含多个螺丝孔 121，该基板 32使用多个螺丝 321固定于该些鳍片 12上的该螺丝孔 121之中，其中该些螺丝 321可为导热性佳的材料，例如：铜、金、铝或其它散热佳的金属或陶瓷材料。

由于该基板 32为发热源之一，其散热机制依据各部位分别有不同的方式，首先，该基板 32的底面是将所产生的热能通过该些鳍片 12导引至该散热壳体 11进行散热；再者，该基板 32侧边的热能则因直接与该散热壳体 11 紧配，可将热能传递出去与外界空气对流，而达成散热的效果；最后，该基板 32顶端的散热可通过该些螺丝 321直接导引到该些鳍片 12进而传递至该散热壳体 11的底部而快速散热。故,本发明的散热机制为多导热渠道，以快速将该基板 32的热能迅速带离。

另外，在该发光源 30中的该电源连接部 34还进一步包含多个第二散热孔 341，且该电源连接部 34的上方是设置一盖板 33, 该盖板 33是将该基板 32所产生的热与该电源连接部 34予以分隔，如未经此方式分隔，该电源连接部 34内的该电源驱动器 342将会因该基板 32传来的热能产生共热效应，进而导致电子零件损坏，并且，先前技术中缺乏对于该电源驱动器 342的散热方式，因此灯泡内的该电源驱动器 342的热能无法散出，而该基板 32又未与该电源驱动器 342做一分隔，故此情形下，该基板 32的热能与该电源驱动器 342 的热能引发了共热效应，产生的高温使得灯泡年限以及发光效率都受到影响，其包含影响 LED芯片与电源驱动器的寿命，为此，在该电源连接部 34的侧表面及垂直面设有该些第二散热孔 341与多个垂直散热孔 343，且该些散热孔 341、 343的设置与该散热壳体 11上的第一散热孔 111相匹配，不会被该些鳍片 12给挡住，使得对流空气可由内直接流通到外，以使该电源驱动器 342 的散热效率提高，以本实施例来说，当该灯泡以水平方向使用时，该电源驱动器 342是通过该些第二散热孔 341 使冷空气由下方进入，热空气由上方排出的对流方式将热能排出，而该灯泡改以垂直方向使用时，热能是通过位于电源连接部 34上下的该些垂直散热孔 343进行空气交换，使得该灯泡在任何方向使用时，该电源驱动器 342 产生的热能都能以热对流的方式排出；故，本发明的散热结构使用于灯泡时，不会局限在单一方向，使用起来更加便利。

请参阅图 5 所示，是本发明的另一较佳实施例的散热结构改用实心体的立体示意图。图中揭示的设置于该散热结构 20并与该些鳍片 22相接的该环形体 222的中央可为一实心体 223。或者，与该些鳍片 22相接的该环形体 222数量可为多个，其可根据需要予以调整，但其不限于以上所述的形状或数量。综上所述，本发明所提供的一种灯泡的散热结构，具有提升灯泡散热效率的功效，该散热结构内具有一散热壳体及多个鳍片，发光源组装于该些鳍片，经由该些鳍片将发光源产生的热能导引至该散热壳体；再者，一电源驱动器设置于该些鳍片的底部，并通过该散热壳体进行散热。藉此将发光源与该电源驱动器的二热源分离设置，再经由该散热壳体将热能传送到周围环境，以加速整个散热流程，让灯泡的发光效能与使用年限均能有所提升，在产业上的利用，以及一般家庭的使用上，其优势自是不言可喻。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

权利要求

1、一种灯泡的散热结构，其特征在于，其包含：

一散热壳体；以及

多个鳍片，环设于该散热壳体的内壁。

2、根据权利要求 1所述的灯泡的散热结构，其特征在于其还进一步包含：

一基板，其螺设于该些鳍片之上。

3、根据权利要求 1所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中该些鳍片还进一步包含一环形体，该环形体设置于该散热壳体的中央，并与该些鳍片相接。

4、根据权利要求 3所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的环形体是呈中空状。

5、根据权利要求 3所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的环形体与该些鳍片相接，且，该些鳍片是部分延伸至该环形体的中央部。

6、根据权利要求 3所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的环形体的中央为一实心体。

7、根据权利要求 1所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的散热壳体设置有多个第一散热孔。

8、根据权利要求 7所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中该些第一散热孔的孔径为由该散热壳体的底部向上递增。

9、根据权利要求 1所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中该些鳍片设置多个螺丝孔。

10、根据权利要求 1 所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的散热壳体与该些鳍片是一体成型。

11、根据权利要求 1 所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中该些鳍片的底部设有一容置部。

12、根据权利要求 11所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的容置部内设置一电源连接部，该电源连接部为一中空本体。

13、根据权利要求 12所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的电源连接部内设有一电源驱动器。

14、根据权利要求 12所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的电源连接部设有多个第二散热孔。

15、根据权利要求 14所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的散热壳体是设置多个第一散热孔，该些第一散热孔与该些第二散热孔相对设置。

16、根据权利要求 12所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的中空本体的底部与顶部设有多个垂直散热孔。

17、根据权利要求 16所述的灯泡的散热结构，其特征在于其中所述的电源连接部设有多个第二散热孔，该些垂直散热孔与该些第二散热孔相对设置。