专利名称：灯具散热结构的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种灯具的散热结构，特别指一种适用于以高亮度发光二极体 作为发光源之灯具的散热装置。
背景技术：
随着科技的进步，高亮度的发光二极体(LED)被研发出来，这种高亮度发光二极 体被尝试的设计来替代传统照明灯具(日光灯、照明用灯泡、路灯等)，这种高亮度发光二 极体可以产生的亮度远高过于普通的发光二极体，因此有业者将这种高亮度发光二极体制 成家用的照明用省电灯泡或日光灯管形式，要以这种由发光二极体为发光源来取代传统的 气体放电式日光灯管或钨丝灯泡；然而伴随者高亮度功率而来的就是此发光二极体作动时 会产生高热，因此一般用来作为照明用的高亮度发光二极体会需要有散热结构的设计，以 使发光二极体工作时的温度不至于过高而影响其使用寿命。一般的散热器大多以具有高热导系数的材质所制成，并且这些散热器会设计成具 有复数鳍片状之结构体，利用此等散热器接触热源，使散热器将热源分散至各鳍片上，以鳍 片加大热源接触空气的表面积，而提高散热的速度。上述传统的鳍片式散热器需要有一定的体积(增加散热面积)，并且这种散热器 至少需要被置于通风良好的位置才能达到有良好的散热效果，然而根据上述的结构特征， 习知鳍片式散热器并不一定适合设计在一般家庭用的发光二极体日光灯管或发光二极体 灯泡的结构上；即，这种需要大面积且安装于通风良好处的鳍片式散热器结构若安装于所 述的发光二极体日光灯管或发光二极体灯泡上时，该散热器的鳍片必须外露，而外露式的 鳍片除了影响美观与照明效果(可能因鳍片产生阴影)外，设置有散热器的灯具也可能无 法直接与传统灯具的灯座(指提供日光灯管或灯泡安装者)做装设，也就是说凸出的散热 鳍片可能与灯座间产生有干涉，而使得灯具无法顺利安装。
实用新型内容本创作之目的在解决由传统灯具转换设计至发光二极体灯具时，需增加散热装置 而衍生出的问题。为解决这些问题，本创作提供一种新的灯具散热结构，并且本创作将提供针对省 电灯泡型式所设计的第一实施例灯具散热结构，以及针对日光灯管型式所设计的第二实施 例灯具散热结构；该第一实施例的灯具散热结构包括一外壳，该外壳上贯穿的设置复数散 热孔，该外壳的一端设置有导电元件可与灯具灯座作电性的连接，而外壳内设置有由高热 导系数材质制成的复数导热件，各导热件的一端面上固设有由高导热性材质或可呈有导电 性材质制成的一薄片承载件，该承载件上可直接植晶设置一发光二极体，且各导热件外侧 分别套设有一散热件，散热件由碳纤维混合金属微粒所制成具有多孔性空孔结构的管状 体，该散热件具备高热导系数，且其多孔性空孔结构有利于热空气的流动。本创作的第二实施例之灯具包括一第一发光单元、一第二发光单元与一灯管所构
4成，该灯管包括一第一端与一第二端，各发光单元分别套设于灯管的第一端与第二端上，各 发光单元包括一外壳，该外壳上贯穿的设置有复数的散热孔，外壳的一端设置有导电元件 可与灯具之灯座作电性的连接，而外壳内设置有由高热导系数材质制成的一导热件，该导 热件的一端面上固设有由高导热性材质或可呈有导电性材质制成的一承载件，该承载件上 可直接植晶设置一发光二极体，且导热件外侧套设一散热件，散热件由碳纤维混合金属微 粒制成具有多孔性空孔结构的管状体所构成，该散热件具备高热导系数，且其多孔性空孔 结构有利于热空气的流动。第一实施例与第二实施例的发光二极体作动时产生的热量将藉由导热件传导至 散热件上，藉由散热件扩大与空气接触的散热面积且其多孔性空孔结构有利于热空气的流 动，利用散热件散热效果有效的使热量由发光二极体引导至散热件上，并且藉由外壳散热 孔的设计提高通风效果，使得该散热件的散热效果较佳。本创作藉由上述的结构特征，使得该散热件可以内藏于灯具的内部(在外壳内)， 不会有凸出鳍片而导至灯具无法安装于灯座上的问题，使得採用高亮度发光二极体所制成 的省电灯泡型或日光灯管型式之照明灯具可以直接安装于习知的灯座上，并且使这些装有 本创作之散热装置的灯具取得高散热效果。
161上表面162下表面[0033]163穿孔17衔接件[0034]170肩部171内径[0035]172外径173前端[0036]174后端175承载面[0037]18隔板181孔[0038]19外壳191安装空间[0039]192第一端部193第二端部[0040]194结合槽195穿孔[0041]196散热孔2发光二极体[0042]21反射罩3灯座[0043]4锁固元件5螺丝[0044]6透光罩7灯座
具体实施方式
所附之所有图式仅便于解释本创作基本教导而已，图式中将对构成较佳实施例之 元件的数目、位置、关系、及尺寸之延伸将有所说明，在阅读及了解本创作的敎导后相关之 变化实施属于业界技能。另外，在阅读及了解本创作的敎导后，配合特定力量、重量、强度、 及类似要求之精确尺寸及尺寸比例之改变亦属业界技能。在不同图式中以相同标号来标示相同或类似元件；另外请了解文中诸如“第一”、 “第二”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外，，、“端”、“部”、“段”、“水平”、“垂直”、“向内”、“向
外”、“宽度”、“长度”、“区"、“周围"、“侧"等等及类似用语仅便于看图者参考图中 构造以及仅用于帮助描述本创作而已。本创作依据目前家用照明灯具中较常用的省电灯泡型式(第一实施例)与日光灯 管型式(第二实施例)之灯具提供二实施例。参阅图1至图3所示，本创作第一实施例省 电灯泡型式的灯具，该灯具实际上由省电灯泡型式的一发光单元1所构成，该发光单元1具 有一端盖11，该端盖11包括沿安装方向之轴向(指端盖11之轴向平行之任意轴)所区分 出来的一上表面111与一下表面112，该上表面111沿安装轴向凸伸的固设有一导电元件 113，而下表面112为凹陷设置有定位槽114 (图式中显示有五个定位槽114)，而上表面111 对应各定位槽114具有贯穿至定位槽114之通孔115，以及，端盖11在位于导电元件113的 内部，对称设置有二卡槽116。依据本创作图1至图3所示的较佳第一实施例，该灯具进一步包括一电源控制电 路板12，该电源控制电路板12对应端盖11 二卡槽116设置有卡合端121，该电源控制电路 板12上设置有电子电路与电子元件，且电源控制电路板12以其卡合端121卡设于端盖11 之二卡槽116间，电源控制电路板12可利用电源线122与端盖11之导电元件113作电性 连接，该导电元件113能与供电端(市电)电性连接，电源控制电路板12则可将导入的电 源整流成适用的电压与电流(将交流电转变为直流电)。依据本创作图1至图3所示的第一较佳实施例，该灯具进一步包括有导热件13， 其数量可依端盖11之定位槽114设置数量所配置；各导热件13可由高热传导系数材质物来制成杆状(圆杆状)，导热件13具有依轴向所区分出来的一前段131与一后段132，且该 前段131与后段132各具有一端面1310、1320，该前段131的端面1310沿其轴向设置有锁 孔134 (参阅图3)，该后段132的端面1320沿轴向凹陷设置有螺孔135，各导热件13的后 段132分别安设在端盖11之各定位槽114中，并利用锁固元件4分别由端盖11通孔115 穿过锁入对应之导热件13的螺孔135中，使各导热件13固设于端盖11的下表面112处。依据本创作图1至图3所示的较佳第一实施例，该灯具进一步包括依导热件13数 量所设置的散热件15，各散热件15由碳纤维混合金属微粒所制成之管状体，以使散热件15 具有多孔性空孔结构而有高热导系数及散热效果，散热件15包括依其轴心所可区分出的 一外表面151及一内表面152，该内表面152具有与导热件13之外部相符的形状与尺寸，各 散热件15分别套设于导热件13外，使散热件15的内表面152密合于导热件13表面。依据本创作图1至图3所示的较佳第一实施例，该灯具进一步包括依导热件13设 置数量所提供的复数承载件16，各承载件16由高热导系数所制成之薄片体，且或可为具有 导电性，承载件16呈有一上表面161与一下表面162，以及具有贯穿上表面161与下表面 162的一穿孔163，该上表面161上可直接植晶设置有发光二极体2 (参阅图3所示)，该发 光二极体2与承载件16可为电性连接；各承载件16设置于导热件13前段131的端面1310 上，且各承载件16的穿孔163提供对应的一螺丝5穿过锁入导热件13的锁孔134内，使得 各承载件16的下表面162紧密的抵靠于导热件13的前段131的端面1310上；又，所述之 各导热件13的前段131端面1310进一步地设置有一隔板18可保护电源控制电路板12，该 隔板18上对应各导热件13设置有孔181，该隔板18被夹固于各承载件16与各导热件13 间，或可使隔板18之孔181套设于导热件13或散热件15外部，该孔181为使导热件13之 前段131的端面1310与承载件16的下表面162密合。依据本创作图1至图3所示的较佳第一实施例，该灯具进一步包括一内部具有一 安装空间191的管形外壳19，该外壳19具有沿其轴向所区分的一第一端部192与一第二端 部193，其第一端部192可与端盖11之下表面112的外缘来接合，使得上述之导热件13、散 热件15等构件置于此安装空间191内，而第二端部193依外壳19的内缘凹陷地环设有一 结合槽194 (参阅图3)，该结合槽194内可提供一透光罩6的固设，而透光罩6由可透光材 质所制成，能够允许光线穿透，此外，外壳19的本体上具有复数镂空的散热孔196。该第一实施例的灯具是依据省电灯泡型式设计，该导电元件113能够设置于一灯 座3上，该灯座3与供电端(市电)电性连接来提供灯具发光所需的电力，该发光二极体2 发光时产生的热量能由承载件16传递至导热件13聚热并使接触面扩大，该导热件13能够 将热量传递至散热件15，而散热件15的外表面151及其多孔性空孔结构使得热量有较大的 面积与空气接触，而多孔性空孔结构有利于热空气的流动与释出；所述之外壳19的散热孔 196提供各散热件15具有通风良好的空间，利用空气流通冷却方式对发光二极体2散热，而 具有良好的散热效果，使得该发光二极体2不会过热而导致使用寿命缩短或有损坏的情事 发生，该第一实施例的各散热件15位于外壳19的安装空间191内，使得各散热件15未凸 出外壳19外，因此该散热件15不会与灯座3间产生有干涉，而能够直接与传统的灯座3上 安装。在不脱离本桉技术内容下，就上述之技术特征，本创作尚有一第二实施例结构如 下
7[0055]本创作提供的第二实施例是一种依据日光灯管式灯具的设计，参阅图4至图7所 示，该第二实施例所揭露的灯具包括一第一发光单元1、一第二发光单元1’与介于第一发 光单元1、一第二发光单元1间的灯管14，该第一发光单元1与第二发光单元1’具备完全 相同的结构特征，因此将以相同的标号同步说明，并且以下所述之发光单元1皆是同时指 第一发光单元1与第二发光单元1’。依据本创作较佳的第二较佳实施例，各发光单元1包 括一导热件13，该导热件13由高热传导系数材质物制成的杆状或管状(第二实施例所揭示 为管状)体，该导热件13依其轴向区隔出有前段131与后段132，以及位于该前段131与后 段132具有之端面1310、1320，且管状之导热件13呈有贯通前段131与后段132端面1310、 1320之通孔130 ；又，各导热件13的后段132具有大于前段131的外径，使该前段131与后 段132形成具有阶状的落差，该前段131的端面1310设置有二锁孔134。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，各发光单元1进一步包括一散热 件15，该散热件15由碳纤维混合金属微粒所制成之管状体，以使散热件15具有多孔性空 孔结构而有高热导系数及散热效果，而散热件15就其管状体之特征是呈有一外表面151与 一内表面152 ；散热件15之内表面152外形与尺寸与导热件13的后段132配合，令散热件 15可套设于导热件13的后段132外部，使散热件15的内表面152密合于导热件13之后段 132的表面15。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，各发光单元1进一步包括一承载 件16，该承载件16由高热传导系数材质物所制成之薄片体，并可具有导电性，承载件16具 有上表面161与相对的下表面162，且该承载件16具有贯穿上表面161与下表面162的二 穿孔163 ；又，承载件16的上表面161上可直接植晶设置发光二极体2 (参阅图6所示)，该 发光二极体2与承载件16可成电性连接，以及承载件16之发光二极体2外可罩设有一反 射罩21，该反射罩21用来聚集发光二极体2的光线方向；各承载件16设置于导热件13前 段131的端面1310上，而承载件16的穿孔163提供对应的螺丝5分别穿过锁入导热件13 之锁孔134内，使得承载件16的下表面162紧密的抵靠于导热件13前段131的端面1310 上。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，各发光单元1进一步包括一电源 控制电路板12，该电源控制电路板12上设置有电子电路与电子元件及导电元件113，且该 电源控制电路板12可设置于该导热件13后端，电源控制电路板12利用电源线122可与发 光二极体2电性连接，该导电元件113能与供电端(市电)连接，可使电源控制电路板12 将导入的电源整流成适用的电压与电流(将交流电转变为直流电)来提供发光二极体2点 壳。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，各发光单元1进一步包括一管状 体之衔接件17，其具有一内径171与外径172，且依其轴心方向区分为有前端173与后端 174，更进一步地，衔接件17之外径172环设有一肩部170以区隔出前端173、后端174，而 其内径171与导热件13的前段131外径之外形与尺寸配合，使衔接件17可套设于导热件 13的前段131外，使衔接件17的内径171密合于导热件13前段131之表面。又，前端173 内径171之端缘凹陷设置有一承载面175，且该承载面175可容置一透光罩6 ；该透光罩6 的表面可设置有镀膜，使透光罩6只允许光源由一侧穿透，使发光二极体2产生的光源不会 反射回来，以提高照明效果，所述的发光二极体2面向该透光罩6，并且透光罩6只允许光线由发光二极体2的一侧向透光罩6通过。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，各发光单元1进一步包括一管状 之外壳19，该外壳19依其内径区隔出有一安装空间191，且依其轴向分隔出有一开放端口 之第一端部192与封闭端口之第二端部193，该第二端部193并设有可供电源控制电路板 12之导电元件113穿置之穿孔195，且外壳19为具有复数镂空之散热孔196 ；又，外壳19内 径之形状尺寸与衔接件17之外径172配合，以使外壳19开放端口之第一端部192可套设 于衔接件17之后端174，以使外壳19之安装空间191可容置上述元件。依据本创作图4至图7所示的较佳第二实施例，该中空灯管14，具有一内部空间 141，该灯管14包括沿其轴向所区隔的第一端142与第二端143，依据本创作图式所示的较 佳第二实施例，该灯具进一步包括一容置于内部空间141中的反射片144，该反射片144具 有沿灯管14轴向所区隔出的二表面145，该二表面145具备反射光源的效果，且各表面145 具有外凸之弧形表面，该反射片144固设于灯管14的内部空间141内，并且位于灯管14的 中央。参阅图5至图7所示，第二实施例所述之第一发光单元1以其衔接件17的前端 173外径172套接于灯管14第一端142的端口，使衔接件17的前端173容置于内部空间 141内；而第二发光单元1’以其衔接件17’的前端173’外径172’套接于灯管14第二端 143的端口，使其前端173容置于内部空间141内，构成完整的日光灯管型式之灯具；该第 二实施例之灯具能够直接安装于习知日光灯管用的灯座7上，使各发光单元1的导电元件 113透过该灯座7与供电端(市电)电性连接，提供发光二极体2所需的电力；本创作第二 实施例的灯具利用分设于灯管14 二端的发光单元1、1’产生照明光源，使这些光源穿出透 光罩6、6’后能穿出灯管14外，或者光源投射至反射片144之表面145，藉由反射片144之 表面145的反射并改变光源的前进角度，有效的使光源穿出灯管14外，提供较佳的照明效
^ ο本创作第二实施例之灯具设计，在安装有散热装置的状态下不会使其外部设置有 凸出的鳍片设计结构，因此可直接安装于传统日光灯管用的灯座7上而不会产生干涉，该 发光二极体2发光时所产生的热量能由承载件16传递至导热件13聚集热源并使其与外界 之接触面扩大(导热件13外表面面积与通孔130内表面面积)，该导热件13能够将热量传 递至散热件15，而散热件15的外表面151及其多孔性空孔结构使得热量具有较大的空气接 触面与较佳的流通性，以及导热件13之通孔130亦提供了热空气的流动；所述外壳19的散 热孔196提供散热件15有良好的通风空间，以利用空气冷却方式对发光二极体2散热，而 具有优良的散热效果，使得该发光二极体2不会过热而导致使用寿命缩短或有损坏。本创作说明书与图式所示是申请时已知的最佳实施例，其目的仅被用来帮助更了 解本创作的技术特征，故这些实施例不应被用来限制本创作的请求专利范围，是知在本创 作所揭露技术特征之下也能有其它的变化实施，例如改变第一实施例或第二实施例中导热 件13的形状、数量，或改变外壳19散热孔196的配置方式...等，诸如此类简易的变化实 施，皆属本创作请求专利范围的保护范畴。
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权利要求一种灯具散热结构，包括一导热件(13)，由具导热性材质制成，该导热件(13)包括依其轴向所延伸之前段(131)与后段(132)；一承载件(16)，由具有导热性材质所制成之薄片材，该承载件(16)具有上表面(161)与下表面(162)，其中上表面(161)上可直接植晶设置有发光二极体(2)，且该承载件(16)固设于导热件(13)的前段(131)端面上，使承载件(16)下表面(162)抵靠于导热件(13)的前段(131)端面上；一散热件(15)，由碳纤维混合金属微粒制成，而具有多孔性空孔结构，该散热件(15)为一中空之管状体以具有外表面(151)与内表面(152)，该内表面(152)与导热件(13)外形相符以组设于导热件(13)之外部。
2.如权利要求1所述的灯具散热结构，其特征在于该灯具另包括有一端盖(11)及一 电源控制电路板(12)，该端盖(11)具有一上表面(111)以及相对之下表面(112)，该上表 面为具有一可与市电相连接的导电元件(113)，以及下表面为可提供导热件(15)的组接， 而电源控制电路板(12)为导电元件(113)与发光二极体(2)间作电性连接。
3.如权利要求2所述的灯具散热结构，其特征在于该端盖(11)之导电元件(113)凸 出设置于上表面(11)上，而下表面凹陷形成有一定位槽，导热件(13)的后端(132)设于该 定位槽(114)内。
4.如权利要求2所述的灯具散热结构，其特征在于该电源控制电路板(12)设置有卡 合端(121)，所述之端盖(11)内部对应电源控制电路板(12)之卡合端(121)设置有卡槽 (116)，使该电源控制电路板(12)以卡合端(121)设置于卡槽(116)内。
5.如权利要求2所述的灯具散热结构，其特征在于该灯具另包括有一内部具有安装 空间(191)的管状外壳(19)，该外壳(19)具沿其轴向区分有第一端部(192)与一第二端部 (193)，其第一端部(192)为与端盖(11)之下表面(112)接合，使导热件(13)、散热件(15) 构件置于安装空间(191)内，而第二端部(193)为具有一透光罩(6)。
6.如权利要求1所述的灯具散热结构，其特征在于该导热件(13)的后段(132)具有 大于前段(131)的外径，而散热件(15)组设于导热件(13)之后段(132)外部。
7.如权利要求1或2所述的灯具散热结构，其特征在于该导热件(13)为一管状体而 具有一通孔(130)。
8.如权利要求6或7所述的灯具散热结构，其特征在于该灯具另包括有一电源控制 电路板(12)及一管状之外壳(19)，该电源控制电路板(12)具有一可与市电连接之导电元 件(113)以提供发光二极体⑵的运作，而外壳(19)依其内径具有一安装空间(191)及一 具有开放端口之第一端部(192)，以提供导热件(13)、承载件(16)、承载件(16)及电源控 制电路板(12)的置入，又，外壳(19)具有一封闭端口之第二端部(193)，该第二端部(193) 具有可供电源控制电路板(12)之导电元件(113)裸露出之穿孔(195)，另，外壳(19)具有 复数镂空之散热孔(196)。
9.如权利要求8所述的灯具散热结构，其特征在于该灯具另包括有一管状体衔接件 (17)以形成一发光单元(1)，该衔接件(17)具有一内径(171)与外径(172)，且依衔接件 (17)之轴向区隔有前端(173)与后端(174)，该衔接件(17)之后端(174)内径(171)可 为与导热件(13)的前段(131)外径相组配。
10.如权利要求9所述的灯具散热结构，其特征在于衔接件(17)之前端(173)内径 (171)凹陷设置有一承载面(175)，以可提供一透光罩(6)安置。
11.如权利要求9或10所述的灯具散热结构，其特征在于该灯具包括有二发光单元 (1)及一中空灯管(14)，该灯管具有一内部空间(141)，且依灯管(14)轴向区隔呈有第一端 (142)与第二端(143)，而二发光单元(1)各以其衔接件(17)的前端(173)衔接组设于灯 管(14)第一端(142)与第二端(143)之端口。
12.如权利要求11所述的灯具散热结构，其特征在于灯管(14)之内部空间(141)设 有一反射片(144)。 专利摘要一种灯具散热结构，该灯具包括至少一发光单元，该发光单元具有一外壳，该外壳的一端设置有一导电元件，该外壳内设置有至少一导热件，且该导热件具有的一端面上设置一承载件，该承载件上设置一发光二极体，该发光二极体与该承载件为电性连接，该导热件外侧套设一散热件，该发光二极体产生的热量能由承载件传递至导热件，再藉由导热件传递至散热件上，所述之散热件设置于外壳的内部，并且外壳上设置有复数散热孔，藉此本创作的灯具的散热结构能够内藏于外壳内部，使散热结构降低该发光二极体的作业温度，并且使本创作的灯具能够直接安装于现有的灯具之灯座上。
文档编号F21V17/00GK201672488SQ20092027193
公开日2010年12月15日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者廖运昌 申请人:廖运昌