专利名称：散热器及应用其的灯具的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种散热器及应用其的灯具。
背景技术：
传统照明所消耗的能源极为可观，发展照明节能将是最重要的新能源科技。现今，半导体照明采用高功率高亮度的发光二极管(Light Emitting Diode, LED)做为光源。发光二极管以其高发光效率、节能、长寿、环保(不含汞)、启动快、指向性等优点，具有广泛取代传统照明光源的潜力。应用高功率高亮度发光二极管做为照明的光源时，必须配合高效率的散热机构以尽量降低发光二极管的结点温度，才能发挥上述诸多优点。否则，发光二极管灯具的发光亮度、使用寿命将大打折扣，除了将使发光二极管灯具的节能效果不彰，更直接冲击发光二极管灯具的可靠度，或引发严重的光衰甚至使发光二极管灯具失效。现有的灯具，目前业界通用的被动式散热方案是在灯具内设置散热器(heatsink)，并通过散热器表面与自然对流空气接触的方式将热量散发到周围空气中。所以要满足高功率、高亮度的发光二极管灯具的散热需求以使其能正常工作防止光衰，就必须提供可增加散热面积的散热器。更甚者，若为了更增进灯具整体的解热能力，目前业界也有采用主动式散热方案，其是在灯具内增设风扇模块，并于散热器上对应地设计进排气流道。然而，目前采用具有进排气流道设计的散热器的已知灯具，往往会因为进排气流道的布局(layout)设计不佳，使得其必须与光发射器的设置位置或数量的布局设计之间进行取舍，进而影响灯具整体的发光亮度以及光形均匀度。因此，如何在有效提升灯具整体的发光效率以及光形均匀度的前提下于散热器上设置进排气流道设计，是此业界必须刻不容缓投入探讨与研究的课题。
发明内容
为解决已知技术的问题，本发明的一技术方案是一种散热器，其是以主结构做为吸收灯具的热源(亦即，灯具的光发射器)的主要部位，并在设置于主结构外缘的外围结构上设置的第一流道以及第二流道。由此可知，由于本发明将第一流道以及第二流道等进排气流道设置于散热器的主结构外围(亦即，散热器中央无出风孔)，因此设置于散热器的主结构上的光发射器的设置位置与数量的布局设计并不会受到影响，进而可使灯具有效提升灯具整体的发光亮度以及光形均匀度。根据本发明一实施例，上述的散热器包含主结构以及外围结构。主结构包含底面以及墙部。墙部环绕于底面外缘。墙部具有多个出风孔。外围结构环绕于主结构外缘。外围结构具有多个第一流道以及多个第二流道。每一第一流道位于墙部外。每一第二流道经由对应的出风孔而连通至底面。本发明的另一技术方案是一种灯具，其是通过风扇模块将灯座外的空气经由设置于散热器的主结构外缘的第一流道吸入灯座的容置槽中，并在通过风扇模块后沿主结构的底面依序经由主结构的出风孔而由第二流道排出灯座外。由此可知，本发明可通过风扇模块将灯座外的较低温的空气经由外围的第一流道吸入灯座内，并将灯座内的较高温的空气经由外围的第二流道排出灯座外，进而达到完整的气流循环路径以确实地将光发射器所产生的热排出灯具之外。根据本发明一实施例，上述的灯具包含散热器、风扇模块以及灯座。散热器包含主结构以及外围结构。主结构包含底面以及墙部。墙部环绕于底面外缘。墙部具有多个出风孔。外围结构环绕于主结构外缘。外围结构具有多个第一流道以及多个第二流道。每一第一流道位于墙部外。每一第二流道经由对应的出风孔而连通至底面。风扇模块卡合于墙部内缘并正对底面。灯座具有开口以及容置槽。外围结构卡合灯座于开口处。风扇模块位于容置槽中。风扇模块将灯座外的空气经由第一流道吸入容置槽中，并在通过风扇模块后沿底面依序经由出风孔与第二流道而排出灯座。于本发明的一实施例中，上述的第一流道与第二流道是等距交错排列。于本发明的一实施例中，上述的每一第一流道位于相邻两第二流道之间，或每一第二流道位于相邻两第一流道之间。于本发明的一实施例中，上述的主结构进一步包含多个导流凸块。导流凸块位于底面上。并且，每一导流凸块连接墙部于相邻两出风孔之间。于本发明的一实施例中，上述的风扇模块抵靠导流凸块，进而于底面与风扇模块之间形成间隙。间隙依序经由风扇模块与容置槽而连通第一流道。并且，间隙经由出风孔连通第二流道。于本发明的一实施例中，上述的每一导流凸块的宽度沿朝向墙部的方向渐扩。于本发明的一实施例中，上述的每一导流凸块大体上呈Y字型、I字型、人字型、V字型或三角形。于本发明的一实施例中，上述的主结构进一步包含导流凸块。导流凸块位于底面中央。导流凸块具有多个延伸部。并且，每一延伸部大体上朝向墙部于相邻两出风孔之间。于本发明的一实施例中，上述的导流凸块大体上呈X字型。于本发明的一实施例中，上述的主结构进一步包含顶面。顶面位于底面的相反侧。灯具进一步包含光发射器以及透镜结构。光发射器设置于顶面。透镜结构设置于主结构上并与光发射器光耦合。
图1为绘示依照本发明一实施例的灯具的零件爆炸图；图2A为绘示图1中的散热器的立体图；图2B为绘示图1中的散热器的上视图；图2C为绘示图1中的散热器的侧视图；图2D为绘示图1中的散热器的下视图；图3为绘示图1中的散热器于另一实施例中的下视图。主要组件符号说明1:灯具10:散热器 100:主结构 IOOa:底面
100b:墙部100c:出风孔IOOd:顶面100e、300e:导流凸块102:外围结构102a:第一流道102b:第二流道12:风扇模块14:灯座140a:开口140b:容置槽16:光发射器18:透镜结构300f:延伸部A1、A2、A3:气流方向
具体实施例方式以下将以附图揭露本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。本发明的一技术方案是一种灯具。更具体地说，其是以散热器的主结构做为吸收灯具的热源(亦即，灯具的光发射器)的主要部位，并在设置于主结构外缘的外围结构上设置的第一流道以及第二流道。由此可知，由于本发明将第一流道以及第二流道等进排气流道设置于散热器的主结构 外围(亦即，散热器中央无出风孔)，因此设置于散热器的主结构上的光发射器的设置位置与数量的布局设计并不会受到影响，进而可使灯具有效提升灯具整体的发光亮度以及光形均匀度。此外，本发明的灯具系通过风扇模块将灯座外的空气经由设置于散热器的主结构外缘的第一流道吸入灯座的容置槽中，并在通过风扇模块后沿主结构的底面依序经由主结构的出风孔而由第二流道排出灯座外。由此可知，本发明可通过风扇模块将灯座外的较低温的空气经由外围的第一流道吸入灯座内，并将灯座内的较高温的空气经由外围的第二流道排出灯座外，进而达到完整的气流循环路径以确实地将光发射器所产生的热排出灯具之外。请参照图1。图1为绘示依照本发明一实施例的灯具I的零件爆炸图。如图1所不,于本实施例中，灯具I包含散热器10、风扇模块12、灯座14、光发射器16以及透镜结构18。灯具I的风扇模块12可卡合于散热器10的底部。于一实施例中，为了加强风扇模块12固定至散热器10底部的强度，风扇模块12亦可以螺丝锁固的方式固定至散热器10底部，但并不限于此。灯具I的灯座14具有开口 140a以及容置槽140b。灯座14的容置槽140b是由开口 140a向内凹陷形成。灯具I的散热器10适于以其边缘卡合于灯座14的开口 140a处，进而使得风扇模块12容纳于容置槽140b中并介于散热器10与灯座14之间。于一实施例中，为了加强风扇模块12、散热器10以及灯座14之间的固定稳定性，风扇模块12、散热器10以及灯座14之间亦可以设置定位柱的方式固定三者之间的相对位置，但并不限于此。灯具I的光发射器16设置于散热器10的顶部。因此，灯具I的光发射器16于运作过程中所产生的热可直接传导至散热器10，并通过散热器10进行散热。灯具I的透镜结构18设置于散热器10上并与光发射器16光耦合。以下将针对本发明的灯具11其内各部组件做更进一步的详细介绍。请参照图2A、图2B、图2C以及图2D。图2A为绘示图1中的散热器10的立体图。图2B为绘示图1中的散热器10的上视图。图2C为绘示图1中的散热器10的侧视图。图2D为绘示图1中的散热器10的下视图。如图2A至图2D所示，并配合参照图1，于本实施例中，灯具I的散热器10包含主结构100以及外围结构102。散热器10的主结构100包含顶面100d、底面IOOa(示于图2D中)以及墙部100b。顶面IOOd与底面IOOa位于主结构100的相反两侧。主结构100的墙部IOOb环绕形成于顶面IOOd与底面IOOa的外缘。灯具I的光发射器16设置于主结构100的顶面IOOcL灯具I的透镜结构18设置于主结构100的墙部IOOb上并与光发射器16光耦合。于一实施例中，灯具I的透镜结构18可通过卡合的方式固定至主结构100的墙部IOOb上，但并不以此为限。于本实施例中，主结构100的墙部IOOb大体上沿垂直顶面IOOd与底面IOOa的方向延伸形成，但于实际应用中并不以此为限。此外，主结构100的墙部IOOb具有多个出风孔100c。散热器10的外围结构102环绕形成于主结构100的外缘。散热器10的外围结构102具有多个第一流道102a以及多个第二流道102b。外围结构102的每一第一流道102a皆位于主结构100的墙部IOOb之夕卜。外围结构102的每一第二流道102b经由墙部IOOb上各自对应的出风孔IOOc而连通至主结构100的底面100a。如图1所示，并配合参照图2A至图2D，于本实施例中，灯具I的风扇模块12卡合于主结构100的墙部IOOb内缘并正对底面100a。灯具I的光发射器16设置于主结构100的顶面IOOcL因此，当灯具I的光发射器16运作时，其所产生的热会经由主结构100的顶面IOOd直接传导至底面100a，以及经由主结构100的墙部IOOb传导至外围结构102。散热器10的外围结构102卡合灯座14于其开口 140a处。借此，灯具I的风扇模块12即可将灯座14外较低温的空气经由外围结构102的第一流道102a吸入容置槽140b中(如图1中所示的气流方向Al)。吸入容置槽140b中的空气在沿着图1中所示的气流方向A2通过风扇模块12之后，会吸收光发射器16经由主结构100的顶面IOOd传导至底面IOOa的热，并接着沿着底面IOOa依序经由墙部IOOb上的出风孔100c与第二流道102b而排出灯座14之外(如图1中所示的气流方向A3)，进而达到完整的气流循环路径。换言之，外围结构102的第一流道102a主要是供进气的用途，外围结构102的第二流道102b主要是供排气的用途。由此可知，本发明的散热器10于其主结构100的顶面IOOd与底面IOOa之间并无设置任何出风孔。因此，相较于已知的散热器，本发明设置于散热器10的顶面IOOd上的光发射器16上有更多的面积可增设光源。借此，本发明即可达到提升灯具I整体的发光亮度以及光形均匀度的功效。如图2A与图2B所示，于本实施例中，外围结构102的第一流道102a与第二流道102b是交错排列。并且较佳地，外围结构102的第一流道102a与第二流道102b是等距交错排列，借以使流过第一流道102a与第二流道102b的气流更均匀。亦即，外围结构102的每一第一流道102a位于相邻两第二流道102b之间，或每一第二流道102b位于相邻两第一流道102a之间，然而于实际应用中，并不以此为限，可依据设计时所需而弹性地调整第一流道102a与第二流道102b的布局(layout)设计。于一实施例中，为了增加散热器10整体的散热面积，外围结构102的第一流道102a与第二流道102b的走向可相对主结构100的底面IOOa呈一倾斜角度而环绕排列于墙部IOOb之外。换言之，于本实施例中，灯具I的风扇模块12空气经由第一流道102a吸入容置槽140b中的气流方向Al，以及风扇模块12由第二流道102b排出灯座14之外的气流方向A3，并非垂直主结构100的底面IOOa的正向气流，而是与主结构100的底面IOOa呈一倾斜角度的螺旋状气流。如图2D所示，并配合参照图1，于本实施例中，散热器10的主结构100进一步包含多个导流凸块100e。主结构100的导流凸块IOOe位于底面IOOa上。并且，主结构100的每一导流凸块IOOe连接墙部IOOb于相邻两出风孔IOOc之间。进一步来说，于本实施例中，主结构100的每一导流凸块IOOe皆连接墙部IOOb于相邻两出风孔IOOc相互较接近的边缘处。换句话说，墙部IOOb上的每一出风孔IOOc的两侧边缘会与相邻两导流凸块IOOe相互连接。另外，当灯具I的风扇模块12卡合于墙部IOOb内缘并抵靠导流凸块100e，主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间会形成间隙(图未示)。在灯具I的散热器10组合至灯座14之后，主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间的间隙依序经由风扇模块12与灯座14的容置槽140b而连通外围结构102的第一流道102a，并且主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间的间隙经由墙部IOOb上的出风孔IOOc连通第二流道102b。
借此，吸入容置槽140b中的空气在沿着图1中所示的气流方向A2通过风扇模块12之后，会在主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间的间隙吸收光发射器16经由主结构100的顶面IOOd传导至底面IOOa的热，并接着沿着底面IOOa并受导流凸块IOOe的导引(如图2D中粗箭头所示的气流方向)而通往墙部IOOb上的出风孔100c，进而经由第二流道102b而排出灯座14之外(如图1中所示的气流方向A3)。如图2D所示，于本实施例中，每一导流凸块IOOe为了使位于主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间的间隙的空气导引至相邻两出风孔IOOc中，主结构100的每一导流凸块IOOe的宽度是沿朝向主结构100的墙部IOOb的方向渐扩。进一步来说，于本实施例中，主结构100的每一导流凸块IOOe大体上呈Y字型或V字型，进而可增加散热面积，但并不以此为限。于另一实施例中，主结构100的导流凸块IOOe亦可呈I字型、人字型、V字型、三角形…等形状。请参照图3。图3为绘示图1中的散热器10于另一实施例中的下视图。如图3所示，于本实施例中，散热器10的主结构100进一步包含导流凸块300e。主结构100的导流凸块300e位于底面IOOa中央。主结构100的导流凸块300e具有多个延伸部300f。并且，导流凸块300e的每一延伸部300f皆大体上朝向墙部IOOb于相邻两出风孔IOOc之间。相对地，墙部IOOb上任一出风孔IOOc皆大体上朝向相邻两延伸部300f之间。借此，吸入容置槽140b中的空气在沿着图1中所示的气流方向A2通过风扇模块12之后，会在主结构100的底面IOOa与风扇模块12之间的间隙吸收光发射器16经由主结构100的顶面IOOd传导至底面IOOa的热，并接着沿着底面IOOa中央的导流凸块300e的导引(如图3中粗箭头所示的气流方向)而通往墙部IOOb上的出风孔100c，进而经由第二流道102b而排出灯座14之外(如图1中所示的气流方向A3)。于一实施例中，主结构100的每一导流凸块IOOe相对底面IOOa的高度较佳地可约为3毫米，但并不以此为限。于一实施例中，灯具I的风扇模块12高度较佳地可约为7毫米，但并不以此为限。于一实施例中，灯具I可进一步包含电路板(图未示)。灯具I的电路板可设置于灯座14的容置槽140b中，并与设置于主结构100的顶面IOOd上的光发射器16电性连接。于一实施例中，灯具I的光发射器16所采用的光源可为发光二极管(LightEmitting Diode, LED)或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED),但并不以此为限。本发明的散热器10虽以应用于如图1所示的指向性MR系列的灯具I作为实施例而进行说明，但并不限于此。本发明的散热器10还可应用于各式全向性灯具(Omnidirectional Lamps)、装饰灯具(Decorative Lamps)以及指向性灯具(DirectionalLamps)中。由以上对于本发明的具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的散热器系以主结构做为吸收灯具的热源(亦即，灯具的光发射器)的主要部位，并在设置于主结构外缘的外围结构上设置的第一流道以及第二流道。由此可知，由于本发明将第一流道以及第二流道等进排气流道设置于散热器的主结构外围(亦即，散热器中央无出风孔)，因此设置于散热器的主结构上的光发射器的设置位置与数量的布局设计并不会受到影响，进而可使灯具有效提升灯具整体的发光亮度以及光形均匀度。此外，本发明的灯具是通过风扇模块将灯座外的空气经由设置于散热器的主结构外缘的第一流道吸入灯座的容置槽中，并在通过风扇模块后沿主结构的底面依序经由主结构的出风孔而由第二流道排出灯座外。由此可知，本发明可通过风扇模块将灯座外的较低温的空气经由外围的第一流道吸入灯座内，并将灯座内的较高温的空气经由外围的第二流道排出灯座外，进而达到完整的气流循环路径以确实地将光发射器所产生的热排出灯具之外。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种散热器，其特征在于，包含: 一主结构，包含一底面及一墙部，该墙部环绕于该底面外缘，该墙部具有多个出风孔；以及 一外围结构，环绕于该主结构外缘，该外围结构具有多个第一流道以及多个第二流道，每一该些第一流道位于该墙部外，每一该些第二流道经由对应的该出风孔而连通至该底面。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，该些第一流道与该些第二流道是等距交错排列。
3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，每一该些第一流道位于相邻两该些第二流道之间，或每一该些第二流道位于相邻两该些第一流道之间。
4.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，该主结构进一步包含多个导流凸块，该些导流凸块位于该底面上，并且每一该些导流凸块连接该墙部于相邻两该些出风孔之间。
5.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，每一该些导流凸块的宽度沿朝向该墙部的方向渐扩。
6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，每一该些导流凸块的形状是选自于由Y字型、I字型、人字型、V字型以及三角形所组成的群组。
7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，该主结构进一步包含一导流凸块，该导流凸块位于该底面中央，该导流凸块具有多个延伸部，并且每一该些延伸部朝向该墙部于相邻两该些出风孔之间。
8.根据权利要求7所 述的散热器，其特征在于，该导流凸块呈X字型。
9.一种灯具，其特征在于，包含: 一散热器，包含: 一主结构，包含一底面及一墙部，该墙部环绕于该底面外缘，该墙部具有多个出风孔；以及 一外围结构，环绕于该主结构外缘，该外围结构具有多个第一流道以及多个第二流道，每一该些第一流道位于该墙部外，每一该些第二流道经由对应的该出风孔而连通至该底面； 一风扇模块，卡合于该墙部内缘并正对该底面；以及 一灯座，具有一开口及一容置槽，其中该外围结构卡合该灯座于该开口处，该风扇模块位于该容置槽中， 其中该风扇模块将该灯座外的空气经由该些第一流道吸入该容置槽中，并在通过该风扇模块后沿该底面依序经由该些出风孔与该些第二流道而排出该灯座。
10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，该些第一流道与该些第二流道是等距交错排列。
11.根据权利要求10所述的灯具，其特征在于，每一该些第一流道位于相邻两该些第二流道之间，或每一该些第二流道位于相邻两该些第一流道之间。
12.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，该主结构进一步包含多个导流凸块，该些导流凸块位于该底面上，并且每一该些导流凸块连接该墙部于相邻两该些出风孔之间。
13.根据权利要求12所述的灯具，其特征在于，该风扇模块抵靠该些导流凸块，进而于该底面与该风扇模块之间形成一间隙，该间隙依序经由该风扇模块与该容置槽而连通该些第一流道，并且该间隙经由该些出风孔连通该些第二流道。
14.根据权利要求12所述的灯具，其特征在于，每一该些导流凸块的宽度沿朝向该墙部的方向渐扩。
15.根据权利要求14所述的灯具，其特征在于，每一该些导流凸块的形状是选自于由Y字型、I字型、人字型、V字型以及三角形所组成的群组。
16.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，该主结构进一步包含一导流凸块，该导流凸块位于该底面中央，该导流凸块具有多个延伸部，并且每一该些延伸部朝向该墙部于相邻两该些出风孔之间。
17.根据权利要求16所述的灯具，其特征在于，该导流凸块呈X字型。
18.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，该主结构进一步包含一顶面，位于该底面的相反侧，该灯具进一步包含: 一光发射器，设置于该顶面；以及 一透镜结构，设置于该主结构上并与该光发射器光耦合。
全文摘要
本发明提供一种散热器及应用其的灯具。散热器包含主结构以及外围结构。主结构包含底面及墙部。墙部环绕于底面外缘。墙部具有多个出风孔。外围结构环绕于主结构外缘。外围结构具有多个第一流道以及多个第二流道。每一第一流道位于墙部外。每一第二流道经由对应的出风孔而连通至底面。
文档编号F21V29/02GK103090344SQ20111035398
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者李宣贤, 苏怡嘉 申请人:艾笛森光电股份有限公司