專利名稱：照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種含有錐狀散熱 結(jié)構(gòu)的照明裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的散熱器制作方式多為鋁擠型、金屬壓鑄或金屬鍛造等方式制作， 但以上述方法制作常有成本過高、重量過重、制作不易、體積過大、自然對 流效率差等等缺點(diǎn)。基于以上的問題，另一種設(shè)計(jì)為利用機(jī)械沖床制作鰭片 堆疊方式的散熱器，但大部分皆為利用平面式的鰭片堆疊，此種方式的散熱 器受限于其形狀，以致氣流流動(dòng)的方向必須與鰭片堆疊方向平行，除需搭配 熱導(dǎo)管、導(dǎo)熱元件或風(fēng)扇來增加其散熱效率外，且此散熱器通常無法達(dá)到多 方向自然對流散熱的設(shè)計(jì)。而現(xiàn)行的發(fā)光二極管(LED )照明燈泡受限于散熱器的形狀及制作方式， 以致于燈泡的發(fā)光只有單一方向，而無法做側(cè)向環(huán)繞發(fā)光。發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)。緣是，為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一種散熱結(jié)構(gòu)，其由多個(gè)散熱單元所堆 疊組合而成，各該散熱單元包括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及多個(gè)突 出部，連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元的多個(gè)突出部與相鄰散熱單 元的多個(gè)突出部彼此相互耦合形成一或多個(gè)帶狀平面，以供熱源貼合在其 上，該多個(gè)散熱單元的開孔相互串連形成一氣流通道。該散熱單元是利用金屬?zèng)_壓方式成型，較佳為一角錐體或圓錐體的傘型 斜面結(jié)構(gòu)或 一 非對稱性錐體。該突出部具有一扣合件，以供定位與組接。該突出部的表面具有一孔洞， 以加速熱氣流流動(dòng)，但此扣合件和孔洞的有無可依實(shí)際需要而定。該突出部 較佳為一階梯狀或平面狀的折腳。該多個(gè)突出部以對稱或非對稱方式配置于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)的周緣。該散熱單元的表面經(jīng)物理或化學(xué)處理，以增加熱輻射效應(yīng)，例如該散熱 單元的表面經(jīng)陽極處理，或在其表面鍍上一高熱輻射率的材料。該散熱單元 的表面也可具有一微結(jié)構(gòu)。該散熱單元更包括多個(gè)破孔。該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)由多個(gè)鰭片所組合而成， 或是由單一環(huán)形鰭片所構(gòu)成。該熱源為一發(fā)光二極管(LED)、激光二極管或有機(jī)電激發(fā)光二極管(OLED)或半導(dǎo)體光源。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一種散熱結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)散熱單元，其包 括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及至少一個(gè)突出部，連接于該錐狀鰭片 結(jié)構(gòu)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種照明裝置，其包括一散熱結(jié)構(gòu)，其由一 或多個(gè)散熱單元所堆疊組合而成，該散熱單元包括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一 開孔；以及多個(gè)連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)的突出部；以及一光源，設(shè)置于該突 出部所形成的一平面上。其中該光源為一發(fā)光二極管(LED)、激光二極管或有機(jī)電激發(fā)光二極 管(OLED)或半導(dǎo)體光源。該照明裝置更包括一透明罩，設(shè)置于該散熱結(jié)構(gòu)及該光源外，該透明罩 具有一或多個(gè)孔洞，但此孔洞的有無可依實(shí)際需要而定。該照明裝置更包括一固定結(jié)構(gòu)，以供該散熱結(jié)構(gòu)固定在其上。該固定結(jié) 構(gòu)由 一第 一 固定件和一第二固定件所組成。該照明裝置更包括一 電子元件，設(shè)置于該第 一 固定件和該第二固定件組 合所形成的一容置空間內(nèi)。當(dāng)然，若光源為交流通電的發(fā)光二極管，則不需 要此電子元件。該第一固定件具有多個(gè)孔洞，但此孔洞的有無可依實(shí)際需要而定。 該照明裝置更包括一電源接頭，該電源接頭可為E10/E11、 E26/E27、 E39/E40的電源接頭。


圖1A和圖1B為本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)中不同狀態(tài)的散熱單元的立體圖；圖2A和圖2B為本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)中另一種不同狀態(tài)的散熱單元的俯視圖；圖3為多個(gè)如圖1A所示的散熱單元所組合而成的散熱結(jié)構(gòu)立體圖； 圖4A和圖4B為圖3所示的散熱結(jié)構(gòu)的多個(gè)折腳堆疊組合的不同狀態(tài) 示意圖；圖5A和圖5B分別為本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)與光源在組合前和組合后的立 體圖；圖6A和圖6B分別為本發(fā)明的照明裝置在組合前和組合后的立體圖； 圖7A為圖6A和圖6B所示的本發(fā)明照明裝置在正立放置時(shí)氣流流動(dòng)的 示意圖；圖7B為圖6A和圖6B所示的本發(fā)明的照明裝置在倒立放置時(shí)氣流流動(dòng) 的示意圖；圖7C為圖6A和圖6B所示的本發(fā)明的照明裝置在水平放置時(shí)氣流流動(dòng) 的示意圖。主要元件符號說明 1:散熱結(jié)構(gòu) 12:開孔 131:扣合件 2:光源 4:電子元件 51:第一固定件 50:容置空間 P:氣流通道11:錐狀鰭片結(jié)構(gòu) 13:突出部 132，31，510:孑b'同 3:透明罩 6:電源接頭 52:第二固定件 14:破孔 A:平面具體實(shí)施方式
以下將參照相關(guān)附圖，以說明依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，其中相同的元 件將以相同的參照符號加以說明。本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)由至少 一 個(gè)可供多方向氣流對流的立體結(jié)構(gòu)鰭片式 散熱單元所組合而成，該散熱單元是利用金屬?zèng)_壓方式成型，可依照不同的 條件選用不同的材料及厚度加以成形。該散熱單元包括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)11, 具有一開孔12;以及多個(gè)突出部13分別連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)11的周緣。 該散熱單元可為角錐體或圓錐體的傘型斜面結(jié)構(gòu)，如圖1A和圖1B所示。該散熱單元也可為非對稱性錐體，如圖2A和圖2B所示。在圖1A所示的散熱單元中，該突出部13的兩側(cè)各具有一扣合件131， 該突出部13為一階梯狀(即有高度差)的折腳，其表面具有一孔洞132,可 加速熱氣流流動(dòng)，但扣合件和孔洞可依實(shí)際需要而可有可無。此外，該折腳 可根據(jù)使用的需求設(shè)計(jì)成對稱或非對稱的結(jié)構(gòu)，如形成2面折腳、3面折腳 或6面折腳等多面折腳。該折腳的功能為貼附熱源，并利用金屬熱傳導(dǎo)的特 性將熱源產(chǎn)生的熱迅速傳遞到錐狀的散熱面。而在圖1B所示的散熱單元的 突出部13僅為一階梯狀的折腳。此外，該散熱單元表面也可增加表面處理及微結(jié)構(gòu)。該微結(jié)構(gòu)可用表面 物理及化學(xué)處理方式制作，例如陽極處理或表面鍍上高熱輻射率的材料，除 了可增加散熱面積外，也可以增加熱輻射效應(yīng)。另外，該散熱單元的表面也可增加多個(gè)破孔14,如圖1A所示，除可增 加散熱面積外，并可導(dǎo)引氣流流向中央的開孔。該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)11可由多 個(gè)鰭片所組合而成，如圖1A所示；或是由單一環(huán)形鰭片所構(gòu)成，如圖1B 所示。若將多個(gè)圖1A所示的散熱單元堆疊組合后，即可形成如圖3所示的煙 自狀的散熱結(jié)構(gòu)。在堆疊時(shí)，折腳上下互相靠近形成一平面A,如圖4A或 圖4B所示，此平面可作為供光源貼合的平面，也是光源熱傳導(dǎo)的路徑。此 折腳可設(shè)計(jì)成有高度差或階梯狀的折腳，此高度差可容納另一個(gè)折腳，如圖 4A所示。折腳也可為單純的平面，如圖4B所示。該折腳也可被設(shè)計(jì)成具有 定位及組接功能的扣合件131，如圖3所示，使得多個(gè)散熱單元在堆疊時(shí)能 互相定位及扣合在一起。將多個(gè)散熱單元依照上述方法結(jié)合形成組合結(jié)構(gòu)后，在多個(gè)散熱單元的 開孔串連形成一個(gè)中央的氣流通道P,如圖3所示。而兩相鄰的錐狀鰭片結(jié) 構(gòu)11之間可形成間隙，供氣流通過。因此，冷空氣將流過散熱結(jié)構(gòu)的表面 而將熱源帶走。此氣流通道P由于結(jié)構(gòu)的特性，將加速熱對流的空氣流過散 熱單元的錐狀面。另請參閱圖5A和圖5B,多個(gè)散熱單元堆疊組合而成的散熱結(jié)構(gòu)，通過 堆疊時(shí)折腳上下互相靠近形成平面。多個(gè)具N邊折腳可形成多個(gè)帶狀平面 A,可將多個(gè)光源2分別貼附于折腳所形成的各帶狀平面上。該光源2可為 一半導(dǎo)體光源，如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管或有機(jī)電激發(fā)光二極管7(OLED )。
本發(fā)明的傘型錐體散熱結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)平面型散熱器有較大的散熱面積，光 源所產(chǎn)生的熱可通過熱傳導(dǎo)迅速傳遞至錐狀的散熱面，同時(shí)也可以多方向?qū)?引氣流，利用熱空氣往上流動(dòng)的物理原理形成對流，將熱散逸至外界。
另外，請參閱圖6A和圖6B,其為本發(fā)明的其中一種照明裝置實(shí)施例， 其由圖5B所示的散熱結(jié)構(gòu)1與光源2組合的結(jié)構(gòu)體與一透明罩3、 一固定 結(jié)構(gòu)、 一電子元件4和一電源接頭6所組合而成。該電源接頭6可為常用的 E10/E11、 E26/E27、 E39/E40等的電源接頭，但不限于此。當(dāng)然，若光源為 交流通電的發(fā)光二極管，則不需要此電子元件。在該透明罩3上有制作一些 環(huán)繞的孔洞31,這些孔洞31可增加氣流流通量，有效降低散熱結(jié)構(gòu)的溫度， 達(dá)到冷卻的效果，但此孔洞31的有無可依實(shí)際需要而定。該固定結(jié)構(gòu)可由 一第一固定件51和一第二固定件52所組成，該電子元件4可設(shè)置于該第一 固定件51和該第二固定件52組合所形成的一容置空間50內(nèi)，該散熱結(jié)構(gòu)1 與光源2組合的結(jié)構(gòu)體可固定于該第二固定件52的表面，兩者可通過扣合 或等效方式組接。該第一固定件51也可具有多個(gè)孔洞510，但此孔洞510 的有無可依實(shí)際需要而定。
當(dāng)圖6B所示的照明裝置成上下直立或上下倒立時(shí)，此時(shí)中央氣流通道 P會形成一類似"煙囪效應(yīng)，，的效果，此效應(yīng)將有助于提升熱對流及散熱的效 果。請參閱圖7A,其為該照明裝置正立放置時(shí)氣流流動(dòng)的示意圖。冷空氣 會先通過透明罩3和第一固定件51的孔洞，再經(jīng)過散熱單元之間的間隙， 最后匯集于中央的氣流通道P，因此氣流可通過散熱結(jié)構(gòu)的錐狀面，將自光 源傳遞至錐狀面的熱可同時(shí)通過熱傳導(dǎo)和熱對流方式迅速散逸。另請參閱圖 7B，其為該照明裝置倒立放置時(shí)氣流流動(dòng)的示意圖，其氣流方向與圖7A所 示相反。當(dāng)該照明裝置水平放置時(shí)，氣流也可以順利通過散熱結(jié)構(gòu)的錐狀面， 氣流自照明裝置的下方側(cè)進(jìn)入中央的氣流通道，再由照明裝置的上方側(cè)排 出，如圖7C所示。故本發(fā)明的照明裝置中的散熱結(jié)構(gòu)可適用于所有方向的 散熱。
綜合以上所述，本發(fā)明的照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可使氣流以任何 方向流動(dòng)，故在任何方向放置皆可散熱。再者，因具有中央氣流通道，此通 道可形成類似"煙自效應(yīng)"的效果，以加速氣流通過，^吏熱氣流排放加速。此 外，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)由薄片金屬成型并堆疊而成，在相同重量下可比擠型、鍛造、壓鑄等制造的傳統(tǒng)散熱器更大幅增加散熱面積，且可減少材料使用， 節(jié)省能源及價(jià)格。
更甚者，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)由多個(gè)具有折腳的散熱單元所堆疊組合而 成，該多面折腳在堆疊時(shí)上下互相靠近形成供光源貼合的多個(gè)平面，使得多 個(gè)光源環(huán)設(shè)于該散熱結(jié)構(gòu)表面，可以360。發(fā)光，以達(dá)到最佳的照明度，而不 會被局限于單一方向上。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范 疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1. 一種散熱結(jié)構(gòu)，其由多個(gè)散熱單元所堆疊組合而成，各該散熱單元包括錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及多個(gè)突出部，連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元的多個(gè)突出部與相鄰散熱單元的多個(gè)突出部彼此相互耦合形成一平面，以供一熱源貼合在其上，該多個(gè)散熱單元的開孔相互串連形成一氣流通道。
2. —種散熱結(jié)構(gòu)，其包括至少一個(gè)散熱單元，其包括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及至少一 個(gè)突出部，連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元是利用金屬?zèng)_壓 方式成型。
4，如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元為一角錐體或圓 錐體的傘型斜面結(jié)構(gòu)或一非對稱性錐體。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該突出部具有一扣合件，以 供定位與組接。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該突出部為一階梯狀或平面 狀的折腳。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該突出部的表面具有一孔洞， 以力口速熱氣;充;克動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該突出部以對稱或非對稱方 式配置于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)的周緣。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元的表面經(jīng)物理或 化學(xué)處理，或在其表面鍍上一高熱輻射率的材料或形成一微結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元更包括多個(gè)破孔。
11. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)由多個(gè)鰭 片所組合而成，或由單一環(huán)形鰭片所構(gòu)成。
12. 如權(quán)利要求1或2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中兩相鄰的該錐狀鰭片結(jié)構(gòu) 之間形成一間隙，以供氣流通過。
13. —種照明裝置，其包括散熱結(jié)構(gòu)，其由一或多個(gè)散熱單元所堆疊組合而成，該散熱單元包括一 錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)的一突出部；以及 光源，設(shè)置于該突出部所形成的一平面上。
14. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該光源為一發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管或有機(jī)電激發(fā)光二極管(OLED)或半導(dǎo)體光源。
15. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其更包括一透明罩，設(shè)置于該散熱 結(jié)構(gòu)及該光源外。
16. 如權(quán)利要求15所述的照明裝置，其中該透明罩具有一或多個(gè)孔洞。
17. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其更包括一固定結(jié)構(gòu)，以供該散熱 結(jié)構(gòu)固定在其上。
18. 如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其中該固定結(jié)構(gòu)由一第一固定件和 一第二固定件所組成。
19. 如權(quán)利要求18所述的照明裝置，其更包括一電子元件，設(shè)置于該第 一固定件和該第二固定件組合所形成的一容置空間內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其中該固定結(jié)構(gòu)具有一或多個(gè)孔洞。
21. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其更包括一電源接頭。
22. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該散熱單元是利用金屬?zèng)_壓方 式成型，為一角錐體或圓錐體的傘型斜面結(jié)構(gòu)或一非對稱性錐體。
23. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該突出部具有一扣合件，以供 定位與組接。
24. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該突出部為一階梯狀或平面狀 的折腳。
25. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該散熱單元的表面經(jīng)物理或化 學(xué)處理，或在其表面鍍上一 高熱輻射率的材料或形成一微結(jié)構(gòu)。
26. 如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其中該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)由多個(gè)鰭片所 組合而成，或由單一環(huán)形鰭片所構(gòu)成，兩相鄰的該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)之間形成一 間隙，以供氣流通過。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置及其散熱結(jié)構(gòu)。該散熱結(jié)構(gòu)由多個(gè)散熱單元所堆疊組合而成，各該散熱單元包括一錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，具有一開孔；以及多個(gè)突出部，連接于該錐狀鰭片結(jié)構(gòu)，其中該散熱單元的多個(gè)突出部與相鄰散熱單元的多個(gè)突出部彼此相互耦合形成一或多個(gè)帶狀平面，以供一光源貼合在其上，以構(gòu)成該照明裝置，該多個(gè)散熱單元的開孔串連形成一氣流通道結(jié)構(gòu)。
文檔編號F21Y101/02GK101545621SQ200810088548
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者張紹雄, 杜國強(qiáng) 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司