專利名稱：以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管(LED)燈具。
背景技術(shù)：
LED燈使用后，多數(shù)LED同時(shí)啟用，會(huì)使LED模塊迅速升溫，若散熱效 果不佳，所累積的熱量使LED的操作不穩(wěn)定，造成LED閃爍甚至壽命驟降， 而劣化其照明質(zhì)量，故LED燈具的散熱問題益顯其重要性，而不容忽視。
美國(guó)專利第6,793,374號(hào)揭示一 LED燈，其有一燈具柱連接基板與燈罩， 而多數(shù)LED分別安裝于呈多面體的多數(shù)基板上，柱中安裝一風(fēng)扇以散除LED 多面基板所產(chǎn)生的熱量，但此專利仍有以下缺點(diǎn)
1) 各基板所形成的多面體呈現(xiàn)一密閉式的幾何體，各LED基座所產(chǎn)生的 熱量蓄積于多面體的"殼體"內(nèi)，不易散熱。
2) 必須借助風(fēng)扇吹風(fēng)、散熱，然而風(fēng)扇增加了安裝成本，產(chǎn)生維護(hù)保養(yǎng)的 問題，且風(fēng)扇本身的驅(qū)動(dòng)會(huì)浪費(fèi)電能，不符合省電的環(huán)保需求。
3) 風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)造成燈具柱的振動(dòng)，易使LED的電路震動(dòng)受損，甚至造成短 路、斷路而使整座燈具損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的LED燈具，能增強(qiáng)LED 的散熱效果。
令多數(shù)LED分別安裝于多數(shù)基板上，能將LED所產(chǎn)生的廢熱釆用分散、 分層以增加散熱面積的方式加以散熱。
由上述方案可以看出，本發(fā)明令各該基板直接在原位形成散熱片從而瞬間 即將LED所生的熱量散除，并包括一散熱裝置連接或安裝于至少一基板上，以
增強(qiáng)LED的散熱效果，以避免劣化其照明質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的組成外觀示意圖2為沿圖1的A-A方向的剖示圖； 圖3為本發(fā)明移除透光蓋與燈罩的側(cè)視圖； 圖4為沿圖3的B-B方向的剖示圖； 圖5為圖3仰視圖6為自前述實(shí)施例加裝垂直散熱鰭片的示意圖7為本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意圖8為本發(fā)明自圖7移去透光蓋的仰視圖9為沿圖8的9-9方向的縱向剖示圖IO為沿圖9的10-10方向的縱向剖示圖ll為自圖IO修飾的本發(fā)明另一可取縱向剖示圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1LED2基板
3散熱裝置4透光蓋
燈罩100LED燈具
3a垂直散熱鰭片21中孔
20聯(lián)結(jié)組件5a防水燈罩
30橫隔板31傳熱塊
32橫熱管33垂直散熱鰭片
34直熱管35水平散熱鰭板
35a微斜鰭板301,351通風(fēng)小孔
51通風(fēng)孔
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例
請(qǐng)參閱圖1至圖6，本發(fā)明包括多數(shù)LED1;多數(shù)基板2、 2a 2d,各基 板上至少安裝一LED1、至少一散熱裝置3，該散熱裝置連接于至少一個(gè)基板2 上；透光蓋4罩設(shè)于燈具100的出光面或前面上；以及至少一燈罩5設(shè)于該燈 具100的里端或后端。
各LED1可以獨(dú)立單顆或數(shù)顆LED的排列方式，或以LED模塊方式或其 它排列方式安裝于各基板2上。
有關(guān)LED的數(shù)目，安裝方式；基板2的形狀、數(shù)目；燈具100的造型等等， 本發(fā)明未加限制。
所述基板2、 2a 2d，可如圖3至圖5所示，由外而內(nèi)呈漸層式的疊層設(shè)計(jì)， 即各基板的中孔21由外而內(nèi)依次遞減其中孔直徑或大小，這樣，外層的基板不 會(huì)遮住內(nèi)層基板上安裝的LED所向外投射的光，如圖5所示，各基板呈同心環(huán) 的造型，當(dāng)然，本發(fā)明未限制基板的形狀與排列。
最內(nèi)層的基板2d固接散熱裝置3，該散熱裝置3可含有多數(shù)散熱鰭片，如 圖3所示。相鄰兩基板之間，可以螺釘?shù)嚷?lián)結(jié)組件20加以連接。
由于本發(fā)明的各層基板直接將其上LED的熱量迅速、立即地利用基板在原 位散熱并分散熱源，而可有效散除LED的熱量，使LED更穩(wěn)定，而維持其良 好的照明質(zhì)量。
又因所加裝的散熱裝置3還能多方將LED熱量散除，不必另外安裝風(fēng)扇， 可節(jié)省能源，降低LED燈具的散熱機(jī)制的成本。
因基板以多層的方式散熱，層層間隔，形成立體架構(gòu)，使縱深或壟高的散 熱結(jié)構(gòu)增加與空氣接觸的面積，遂可迅速、有效地散除LED的蓄熱，且可大大
減少平面式(或單層式)LED燈具的面積，尤如將占據(jù)廣大土地面積的平房，加
以改建成高樓大廈，有效利用空間，避免空間的浪費(fèi)，也不至于破壞燈具與建
筑物，裝飾物或其背景間的整體裝飾美感。
本發(fā)明可根據(jù)不同瓦特?cái)?shù)的LED燈具的需求，高瓦特?cái)?shù)、多LED顆數(shù)的 燈具，可增加其基板2的層數(shù)或直徑或面積，增加LED燈具應(yīng)用的便利性與實(shí) 用性。
LED 1與基板2的連接方式，可通過熱沉塊(heat sink slug)連設(shè)于基板2上， 基板2的外面可直接印制LED的電路，而基板2的內(nèi)面則可呈粗糙面，以增加 其散熱面積。
各LED1安裝在基板2上可呈向外直射或依一偏向角度投光，本發(fā)明并未 限制。
該基板可以傳熱及散熱較佳的材料加以制作，如銅、鋁、鋁合金、復(fù)合 材料，本發(fā)明未加限定。
該基板2與LED1的電氣線路應(yīng)有適當(dāng)?shù)碾姎饨^緣措施，此為公知技術(shù)。
如圖6所示，多層基板2以水平方向平行、間隔疊置，但輔以多數(shù)垂直散 熱鰭片3a,各垂直散熱鰭片3a正交地連接這些多數(shù)基板2，于是還可增加整座 LED燈具的散熱效果，也可避免直接接觸識(shí)熱的LEDl,進(jìn)一步促進(jìn)安全。
如圖1所示，本發(fā)明的外面有透光蓋4,內(nèi)面有燈罩5前、后(或里、夕卜) 罩護(hù)，此為公知技術(shù)，可配合現(xiàn)場(chǎng)需要加以修飾應(yīng)用。燈罩5可加開孔形成多 數(shù)通風(fēng)孔51，加速熱對(duì)流，更進(jìn)一步將LED熱量散除。
第二實(shí)施例
本發(fā)明LED燈具100的另一實(shí)施例如圖7至圖IO所示，包括多數(shù)LED 陣列l(wèi)a,或多芯片式LED陣歹'j(Multi-chip LED array)分別安裝于多數(shù)基板2上， 各該基板2熱導(dǎo)性連接(Thermally co皿ected)至少 一散熱裝置3,透光蓋4設(shè)于 燈具IOO外面或前面，與至少一燈罩5設(shè)于燈具后面或里面且連接該散熱裝置 3的里部。
各LED陣列l(wèi)a可以直射或依預(yù)設(shè)投射角度安置于基板2的配置面上?；?板2可平行間隔設(shè)置，或如圖IO所示的匣式方式分別連接LED陣列l(wèi)a。
該散熱裝置3包括多數(shù)傳熱塊(heat-transferblock)31,各連接該基板2在 最外表面連接各該LED陣列l(wèi)a或多芯片式LED陣列，從而引導(dǎo)出LED所產(chǎn)
生的熱量；多數(shù)橫熱管32各水平連接各傳熱塊31;多數(shù)垂直散熱鰭片33正交 地連接該等橫熱管32從而將LED的熱量經(jīng)該傳熱塊31導(dǎo)經(jīng)該橫熱管32至垂 直散熱鰭片33加以散熱；多數(shù)直熱管34各垂直連接各傳熱塊31;與多數(shù)水平 散熱鰭板35正交地連接直熱管34,從而將LED的熱量經(jīng)該傳熱塊31導(dǎo)經(jīng)該 直熱管34至該等水平散熱鰭板35加以散熱。
該垂直散熱鰭片33借助橫隔板30與水平散熱鰭板35上、下或前、后相間 隔，并以垂直、水平等多方向加以散熱。
各直熱管34及各橫熱管32之中充灌以工作流體或熱媒，以傳輸并散除LED 的熱量。
該燈罩5由熱導(dǎo)性材料制成，且開設(shè)有通風(fēng)孔51,從而以熱對(duì)流與熱交換 的方式將LED的熱量散除，并借由熱空氣載走，經(jīng)通風(fēng)孔51向外排熱、散熱； 該燈罩5連接直熱管34的上端或尾端，使燈罩5如一 "散熱鰭板"從而將最里 端的熱量散除(如圖7)。
該燈罩5連接或外罩防水燈罩5a如圖7所示，以罩護(hù)該燈罩5的通風(fēng)孔 51，防止雨水或水滴"誤入"該燈具的中者；該防水燈罩5a連接若干或部分直 熱管34的尾端，尤如另一 "散熱鰭板"進(jìn)一步將最里端的熱量散除。
本發(fā)明此實(shí)施例，借著傳熱塊31與直熱管34、橫熱管32縱橫"交織"于 水平散熱鰭板35與垂直散熱鰭片33之間，多向?qū)?，多方散熱；又借雙層式 的燈罩5與防水燈罩5a層層散熱，使本發(fā)明LED燈具更能有效散熱。
本發(fā)明此實(shí)施例，多層多向散熱，不占據(jù)大空間，與外界空氣多方接觸， 散熱效果特佳，而優(yōu)于先前技術(shù)。
如圖11所示，該等水平散熱鰭板35可制成向著燈罩5通風(fēng)孔51向上向外 微斜的微斜鰭板35a,從而借著受熱空氣因降低其密度而循著微斜鰭板35a向 外，向上迅速導(dǎo)流而出，更能有效散熱；微斜鰭板35a中可穿設(shè)多數(shù)通風(fēng)小孔 351以利熱氣流的上升、導(dǎo)流；且該橫隔板30也可開設(shè)多數(shù)通風(fēng)小孔301以便 將橫隔板30下方的熱空氣導(dǎo)出、加以散熱。
本發(fā)明可適用于LED燈泡型燈具，LED路燈型燈具，或其它LED燈具。
權(quán)利要求
1、一種以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征在于，包括多數(shù)發(fā)光二極管；多數(shù)基板，各基板上至少安裝一發(fā)光二極管；至少一散熱裝置連接于至少一基板上；透光蓋罩設(shè)于燈具的出光面或前面上；至少一燈罩設(shè)于該燈具的里端或后端。
2、 如權(quán)利要求l所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述基板由外而內(nèi)呈漸層式加以疊層，各基板有一中孔由外而內(nèi)依次遞 減其中孔直徑或大小。
3、 如權(quán)利要求1所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述基板中最內(nèi)層的基板固接散熱裝置。
4、 如權(quán)利要求l所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述發(fā)光二極管燈具根據(jù)不同瓦特?cái)?shù)的發(fā)光二極管燈具的需求，以安裝 相當(dāng)于所需瓦特?cái)?shù)的發(fā)光二極管顆數(shù)于多層基板上。
5、 如權(quán)利要求l所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述發(fā)光二極管與基板的連接方式為令該發(fā)光二極管直接通過熱沉塊連 設(shè)于該基板上，該基板的外面直接印制發(fā)光二極管的電路，而該基板的內(nèi)面則 呈粗糙面。
6、 如權(quán)利要求1所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述基板以傳熱及散熱好的材料，包括銅、鋁、鋁合金、復(fù)合材料加 以制作。
7、 如權(quán)利要求1所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述基板以水平方向平行、間隔疊置，且以多數(shù)垂直散熱鰭片正交地連 接所述基板。
8、 一種以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征在于，包括多 數(shù)發(fā)光二極管陣列分別安裝于多數(shù)基板上，各該基板熱導(dǎo)性連接一散熱裝置， 透光蓋設(shè)于燈具外面或前面，與至少一燈罩設(shè)于該燈具后面或里面且連接該散 熱裝置的里部。
9、 如權(quán)利要求8所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征在于，所述散熱裝置包括多數(shù)傳熱塊各連接該基板且在最外表面連接各該發(fā) 光二極管陣列，引導(dǎo)出發(fā)光二極管所產(chǎn)生的熱量；橫熱管各水平連接各傳熱塊; 多數(shù)垂直散熱鰭片正交地連接橫熱管，將發(fā)光二極管的熱量經(jīng)傳熱塊導(dǎo)經(jīng)該橫 熱管至垂直散熱鰭片加以散熱；多數(shù)直熱管各垂直連接各傳熱塊；與多數(shù)水平 散熱鰭板正交地連接直熱管，將發(fā)光二極管的熱量經(jīng)該傳熱塊導(dǎo)經(jīng)該直熱管至 水平散熱鰭板加以散熱；且該散熱裝置部分連接該燈罩。
10、 如權(quán)利要求8所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，該燈罩由熱導(dǎo)性材料制成，且開設(shè)有通風(fēng)孔；該燈罩連接直熱管的上端 或尾端，該燈罩將燈具最里端的熱量散除。
11、 如權(quán)利要求io所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特 征在于，所述燈罩連接防水燈罩，防水燈罩罩護(hù)所述燈罩的通風(fēng)孔，該防水燈 罩連接部分直熱管的尾端。
12、 如權(quán)利要求9所述的以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈具，其特征 在于，所述水平散熱鰭板制成向著該燈罩的通風(fēng)孔向上向外微斜的微斜鰭板， 微斜鰭板穿設(shè)多數(shù)通風(fēng)小孔。
全文摘要
一種以多層基板結(jié)構(gòu)散熱的LED燈具，令多數(shù)LED分別安裝于多數(shù)基板上，能將LED所產(chǎn)生的廢熱采用分散、分層以增加散熱面積的方式散熱，有別于一般設(shè)計(jì)將LED集中設(shè)置在同一塊基板上，造成熱源集中散熱不易的缺點(diǎn)，本發(fā)明令各該基板直接在原位形成散熱片從而瞬間即將LED所產(chǎn)生的熱量散除；并包括散熱裝置(散熱片及散熱管)，連接或安裝于至少一基板上，以增強(qiáng)LED的散熱效果，以避免劣化其照明質(zhì)量。
文檔編號(hào)F21V29/00GK101344240SQ200710129450
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者康尚文, 簡(jiǎn)坤誠(chéng) 申請(qǐng)人:私立淡江大學(xué)