专利名称：以多层基板结构散热的发光二极管灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以多层基板结构散热的发光二极管(LED)灯具。
背景技术：
LED灯使用后，多数LED同时启用，会使LED模块迅速升温，若散热效 果不佳，所累积的热量使LED的操作不稳定，造成LED闪烁甚至寿命骤降， 而劣化其照明质量，故LED灯具的散热问题益显其重要性，而不容忽视。
美国专利第6,793,374号揭示一 LED灯，其有一灯具柱连接基板与灯罩， 而多数LED分别安装于呈多面体的多数基板上，柱中安装一风扇以散除LED 多面基板所产生的热量，但此专利仍有以下缺点
1) 各基板所形成的多面体呈现一密闭式的几何体，各LED基座所产生的 热量蓄积于多面体的"壳体"内，不易散热。
2) 必须借助风扇吹风、散热，然而风扇增加了安装成本，产生维护保养的 问题，且风扇本身的驱动会浪费电能，不符合省电的环保需求。
3) 风扇旋转造成灯具柱的振动，易使LED的电路震动受损，甚至造成短 路、断路而使整座灯具损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以多层基板结构散热的LED灯具，能增强LED 的散热效果。
令多数LED分别安装于多数基板上，能将LED所产生的废热釆用分散、 分层以增加散热面积的方式加以散热。
由上述方案可以看出，本发明令各该基板直接在原位形成散热片从而瞬间 即将LED所生的热量散除，并包括一散热装置连接或安装于至少一基板上，以
增强LED的散热效果，以避免劣化其照明质量。
图1为本发明的组成外观示意图2为沿图1的A-A方向的剖示图； 图3为本发明移除透光盖与灯罩的侧视图； 图4为沿图3的B-B方向的剖示图； 图5为图3仰视图6为自前述实施例加装垂直散热鳍片的示意图7为本发明的另一实施例的示意图8为本发明自图7移去透光盖的仰视图9为沿图8的9-9方向的纵向剖示图IO为沿图9的10-10方向的纵向剖示图ll为自图IO修饰的本发明另一可取纵向剖示图。
附图标记说明
1LED2基板
3散热装置4透光盖
灯罩100LED灯具
3a垂直散热鳍片21中孔
20联结组件5a防水灯罩
30横隔板31传热块
32横热管33垂直散热鳍片
34直热管35水平散热鳍板
35a微斜鳍板301,351通风小孔
51通风孔
具体实施例方式
第一实施例
请参阅图1至图6，本发明包括多数LED1;多数基板2、 2a 2d,各基 板上至少安装一LED1、至少一散热装置3，该散热装置连接于至少一个基板2 上；透光盖4罩设于灯具100的出光面或前面上；以及至少一灯罩5设于该灯 具100的里端或后端。
各LED1可以独立单颗或数颗LED的排列方式，或以LED模块方式或其 它排列方式安装于各基板2上。
有关LED的数目，安装方式；基板2的形状、数目；灯具100的造型等等， 本发明未加限制。
所述基板2、 2a 2d，可如图3至图5所示，由外而内呈渐层式的叠层设计， 即各基板的中孔21由外而内依次递减其中孔直径或大小，这样，外层的基板不 会遮住内层基板上安装的LED所向外投射的光，如图5所示，各基板呈同心环 的造型，当然，本发明未限制基板的形状与排列。
最内层的基板2d固接散热装置3，该散热装置3可含有多数散热鳍片，如 图3所示。相邻两基板之间，可以螺钉等联结组件20加以连接。
由于本发明的各层基板直接将其上LED的热量迅速、立即地利用基板在原 位散热并分散热源，而可有效散除LED的热量，使LED更稳定，而维持其良 好的照明质量。
又因所加装的散热装置3还能多方将LED热量散除，不必另外安装风扇， 可节省能源，降低LED灯具的散热机制的成本。
因基板以多层的方式散热，层层间隔，形成立体架构，使纵深或垄高的散 热结构增加与空气接触的面积，遂可迅速、有效地散除LED的蓄热，且可大大
减少平面式(或单层式)LED灯具的面积，尤如将占据广大土地面积的平房，加
以改建成高楼大厦，有效利用空间，避免空间的浪费，也不至于破坏灯具与建
筑物，装饰物或其背景间的整体装饰美感。
本发明可根据不同瓦特数的LED灯具的需求，高瓦特数、多LED颗数的 灯具，可增加其基板2的层数或直径或面积，增加LED灯具应用的便利性与实 用性。
LED 1与基板2的连接方式，可通过热沉块(heat sink slug)连设于基板2上， 基板2的外面可直接印制LED的电路，而基板2的内面则可呈粗糙面，以增加 其散热面积。
各LED1安装在基板2上可呈向外直射或依一偏向角度投光，本发明并未 限制。
该基板可以传热及散热较佳的材料加以制作，如铜、铝、铝合金、复合 材料，本发明未加限定。
该基板2与LED1的电气线路应有适当的电气绝缘措施，此为公知技术。
如图6所示，多层基板2以水平方向平行、间隔叠置，但辅以多数垂直散 热鳍片3a,各垂直散热鳍片3a正交地连接这些多数基板2，于是还可增加整座 LED灯具的散热效果，也可避免直接接触识热的LEDl,进一步促进安全。
如图1所示，本发明的外面有透光盖4,内面有灯罩5前、后(或里、夕卜) 罩护，此为公知技术，可配合现场需要加以修饰应用。灯罩5可加开孔形成多 数通风孔51，加速热对流，更进一步将LED热量散除。
第二实施例
本发明LED灯具100的另一实施例如图7至图IO所示，包括多数LED 阵列la,或多芯片式LED阵歹'j(Multi-chip LED array)分别安装于多数基板2上， 各该基板2热导性连接(Thermally co皿ected)至少 一散热装置3,透光盖4设于 灯具IOO外面或前面，与至少一灯罩5设于灯具后面或里面且连接该散热装置 3的里部。
各LED阵列la可以直射或依预设投射角度安置于基板2的配置面上。基 板2可平行间隔设置，或如图IO所示的匣式方式分别连接LED阵列la。
该散热装置3包括多数传热块(heat-transferblock)31,各连接该基板2在 最外表面连接各该LED阵列la或多芯片式LED阵列，从而引导出LED所产
生的热量；多数横热管32各水平连接各传热块31;多数垂直散热鳍片33正交 地连接该等横热管32从而将LED的热量经该传热块31导经该横热管32至垂 直散热鳍片33加以散热；多数直热管34各垂直连接各传热块31;与多数水平 散热鳍板35正交地连接直热管34,从而将LED的热量经该传热块31导经该 直热管34至该等水平散热鳍板35加以散热。
该垂直散热鳍片33借助横隔板30与水平散热鳍板35上、下或前、后相间 隔，并以垂直、水平等多方向加以散热。
各直热管34及各横热管32之中充灌以工作流体或热媒，以传输并散除LED 的热量。
该灯罩5由热导性材料制成，且开设有通风孔51,从而以热对流与热交换 的方式将LED的热量散除，并借由热空气载走，经通风孔51向外排热、散热； 该灯罩5连接直热管34的上端或尾端，使灯罩5如一 "散热鳍板"从而将最里 端的热量散除(如图7)。
该灯罩5连接或外罩防水灯罩5a如图7所示，以罩护该灯罩5的通风孔 51，防止雨水或水滴"误入"该灯具的中者；该防水灯罩5a连接若干或部分直 热管34的尾端，尤如另一 "散热鳍板"进一步将最里端的热量散除。
本发明此实施例，借着传热块31与直热管34、横热管32纵横"交织"于 水平散热鳍板35与垂直散热鳍片33之间，多向导热，多方散热；又借双层式 的灯罩5与防水灯罩5a层层散热，使本发明LED灯具更能有效散热。
本发明此实施例，多层多向散热，不占据大空间，与外界空气多方接触， 散热效果特佳，而优于先前技术。
如图11所示，该等水平散热鳍板35可制成向着灯罩5通风孔51向上向外 微斜的微斜鳍板35a,从而借着受热空气因降低其密度而循着微斜鳍板35a向 外，向上迅速导流而出，更能有效散热；微斜鳍板35a中可穿设多数通风小孔 351以利热气流的上升、导流；且该横隔板30也可开设多数通风小孔301以便 将横隔板30下方的热空气导出、加以散热。
本发明可适用于LED灯泡型灯具，LED路灯型灯具，或其它LED灯具。
权利要求
1、一种以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征在于，包括多数发光二极管；多数基板，各基板上至少安装一发光二极管；至少一散热装置连接于至少一基板上；透光盖罩设于灯具的出光面或前面上；至少一灯罩设于该灯具的里端或后端。
2、 如权利要求l所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述基板由外而内呈渐层式加以叠层，各基板有一中孔由外而内依次递 减其中孔直径或大小。
3、 如权利要求1所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述基板中最内层的基板固接散热装置。
4、 如权利要求l所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述发光二极管灯具根据不同瓦特数的发光二极管灯具的需求，以安装 相当于所需瓦特数的发光二极管颗数于多层基板上。
5、 如权利要求l所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述发光二极管与基板的连接方式为令该发光二极管直接通过热沉块连 设于该基板上，该基板的外面直接印制发光二极管的电路，而该基板的内面则 呈粗糙面。
6、 如权利要求1所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述基板以传热及散热好的材料，包括铜、铝、铝合金、复合材料加 以制作。
7、 如权利要求1所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述基板以水平方向平行、间隔叠置，且以多数垂直散热鳍片正交地连 接所述基板。
8、 一种以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征在于，包括多 数发光二极管阵列分别安装于多数基板上，各该基板热导性连接一散热装置， 透光盖设于灯具外面或前面，与至少一灯罩设于该灯具后面或里面且连接该散 热装置的里部。
9、 如权利要求8所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征在于，所述散热装置包括多数传热块各连接该基板且在最外表面连接各该发 光二极管阵列，引导出发光二极管所产生的热量；横热管各水平连接各传热块; 多数垂直散热鳍片正交地连接横热管，将发光二极管的热量经传热块导经该横 热管至垂直散热鳍片加以散热；多数直热管各垂直连接各传热块；与多数水平 散热鳍板正交地连接直热管，将发光二极管的热量经该传热块导经该直热管至 水平散热鳍板加以散热；且该散热装置部分连接该灯罩。
10、 如权利要求8所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，该灯罩由热导性材料制成，且开设有通风孔；该灯罩连接直热管的上端 或尾端，该灯罩将灯具最里端的热量散除。
11、 如权利要求io所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特 征在于，所述灯罩连接防水灯罩，防水灯罩罩护所述灯罩的通风孔，该防水灯 罩连接部分直热管的尾端。
12、 如权利要求9所述的以多层基板结构散热的发光二极管灯具，其特征 在于，所述水平散热鳍板制成向着该灯罩的通风孔向上向外微斜的微斜鳍板， 微斜鳍板穿设多数通风小孔。
全文摘要
一种以多层基板结构散热的LED灯具，令多数LED分别安装于多数基板上，能将LED所产生的废热采用分散、分层以增加散热面积的方式散热，有别于一般设计将LED集中设置在同一块基板上，造成热源集中散热不易的缺点，本发明令各该基板直接在原位形成散热片从而瞬间即将LED所产生的热量散除；并包括散热装置(散热片及散热管)，连接或安装于至少一基板上，以增强LED的散热效果，以避免劣化其照明质量。
文档编号F21V29/00GK101344240SQ200710129450
公开日2009年1月14日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者康尚文, 简坤诚 申请人:私立淡江大学