專利名稱：環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種散熱裝置結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于將散熱鰭片、環(huán)狀 體和底板等料件進(jìn)行擠壓鉚合一體的緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品、電器用品功能日益強(qiáng)大，所消耗的電功率越來(lái)越高， 相對(duì)所產(chǎn)生的熱能也越來(lái)越大，如何有效移除甚至消除熱能以維持系統(tǒng) 處在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造上的重要技術(shù)議題。
散熱技術(shù)在電子產(chǎn)品、電器用品的制作過(guò)程中是非常重要的一環(huán)， 隨著消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)的領(lǐng)域日新月異，散熱需求與挑戰(zhàn)也隨之增加。舉例 來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的燈具如鎢絲燈、白熾燈已經(jīng)被發(fā)光二極管逐步取代，發(fā) 光二極管具有耗電量低、組件壽命長(zhǎng)、甚至高功率等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，其體積 小，又目前的制程日趨成熟，發(fā)展出可以發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，除了適用 于各種電器操作面板、信息廣告牌、通訊產(chǎn)品等的發(fā)光組件，進(jìn)一步可 應(yīng)用于枱燈、路燈等照明燈具上。雖然一般發(fā)光二極管在工作時(shí)產(chǎn)生的 熱能較習(xí)用的燈具低，不過(guò)若在同一區(qū)域使用的數(shù)量高，或使用高功率 的發(fā)光二極管時(shí)，由于其普遍設(shè)于基板上且散熱環(huán)境不佳，仍應(yīng)該特別 注意散熱問(wèn)題。
如同中國(guó)臺(tái)灣專利公開(kāi)第200716911號(hào)《發(fā)光二極管燈的散熱裝置》 中，主要是利用將高功率發(fā)光二極管燈連接于一均熱器的底面，使發(fā)光 二極管燈導(dǎo)出的熱量傳導(dǎo)至平板式熱管或嵌入金屬板的熱管的蒸發(fā)器區(qū)域，使熱量被熱管內(nèi)部流動(dòng)的蒸氣散布至均熱器的各區(qū)域，透過(guò)對(duì)流自 動(dòng)散熱，但其裝置復(fù)雜、體積大，并不實(shí)用。
另外，如中國(guó)臺(tái)灣專利公告第M317539號(hào)《發(fā)光二極管燈具》的較 佳實(shí)施例，該案的散熱主要是透過(guò)導(dǎo)熱柱及復(fù)數(shù)個(gè)散熱鰭片環(huán)形串接所 組合成的散熱模塊，該散熱鰭片環(huán)繞靠合于該導(dǎo)熱柱外圍呈放射狀，令 該散熱鰭片于環(huán)繞導(dǎo)熱柱的一頂端形成與該導(dǎo)熱柱同軸心的一凹階，且 放置發(fā)光二極管的底板即可放入凹階中，以提供散熱效能。
但，在前述第M317539號(hào)專利案中，該散熱模塊和導(dǎo)熱柱緊結(jié)效果 不良，無(wú)法有效將發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo)熱柱而傳導(dǎo)至散熱模塊 散熱，其散熱效果差，致LED單元因高熱而損壞或減少使用壽命；另在 前述專利案中，其零組件眾多，且無(wú)良好定位和緊結(jié)的構(gòu)造，組裝不易、 工時(shí)成本高，實(shí)用性不佳。
本創(chuàng)作人較早已經(jīng)提出對(duì)于散熱模塊的制作擠壓結(jié)構(gòu)的專利申請(qǐng)， 期望可提升生產(chǎn)速度，并且透過(guò)擠壓方式將散熱模塊成型。不過(guò)，本創(chuàng) 作人并未以此自滿而停止開(kāi)發(fā)，所以再根據(jù)散熱模塊結(jié)構(gòu)制作流程研究， 藉以達(dá)成簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、制程工時(shí)以及提升散熱效能前提之下持續(xù)改良，完 成本實(shí)用新型的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種環(huán)狀散熱裝置，該環(huán)狀散熱裝置的 底板可以透過(guò)擠壓形變的方式與環(huán)狀體緊結(jié)一體。
本實(shí)用新型的次一目的在于透過(guò)擠壓環(huán)狀體結(jié)合散熱鰭片，以及擠 壓底板與環(huán)狀體緊結(jié)的組裝程序，即可形成本實(shí)用新型整體的結(jié)構(gòu)，節(jié) 省制作工時(shí)及簡(jiǎn)化整備程序。本實(shí)用新型的再一 目的在于透過(guò)模具擠壓作業(yè)即可形成本實(shí)用新型 的環(huán)狀散熱裝置，提升生產(chǎn)速度。透過(guò)擠壓制作將避免習(xí)用焊接或填注 導(dǎo)熱膏等所產(chǎn)生的缺失和煩瑣，有助于環(huán)保及人體安全維護(hù)。
本實(shí)用新型的又一目的在于底板的型態(tài)可以為單一鈑件或由至少兩 不同材質(zhì)的鈑件組成，進(jìn)一步透過(guò)非全面接觸的應(yīng)用與環(huán)狀體緊結(jié)，如: 凹凸邊、花瓣邊等非全面接觸設(shè)計(jì)，在底板與環(huán)狀體在擠壓緊結(jié)之后仍 具有預(yù)留間隙，可供外界空氣對(duì)流提升散熱效能。
本實(shí)用新型解決問(wèn)題的技術(shù)手段本實(shí)用新型揭露一種環(huán)狀散熱裝 置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，該散熱裝置是透過(guò)模具對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓鉚合 緊結(jié)而成型，該環(huán)狀散熱裝置的組成包括 一環(huán)狀體，該環(huán)狀體為中空， 外緣環(huán)設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)溝以及凹槽，并且該導(dǎo)溝與凹槽為相鄰互錯(cuò)順序排列; 一底板，設(shè)置于環(huán)狀體內(nèi)；復(fù)數(shù)散熱鰭片，沿著環(huán)狀體外側(cè)排列，且各
散熱鰭片導(dǎo)引插置于凹槽；藉由沖子對(duì)導(dǎo)溝擠壓及成型模具直接對(duì)底板
擠壓，形變的底板緊結(jié)于環(huán)狀體內(nèi)，使各散熱鰭片受到各自兩側(cè)的導(dǎo)溝 推擠，被緊密的鉚合于凹槽中，達(dá)到環(huán)狀體、底板及散熱鰭片緊結(jié)為一 體。
在環(huán)狀體內(nèi)部的底板作為承載發(fā)光二極管、二極管燈具或是承載電 路基板、芯片之用，該底板可被選擇的設(shè)置在環(huán)狀體的預(yù)定位置，通過(guò) 擠壓程序使底板與環(huán)狀體緊結(jié)一體。
此外，該底板可為單一鈑件或至少兩相同或者不同材質(zhì)的鈑件組成， 進(jìn)一步設(shè)計(jì)為凹凸邊、花瓣邊等外形，在邊緣部分以非全面接觸的與環(huán) 狀體緊結(jié)，透過(guò)此等設(shè)計(jì)在底板與環(huán)狀體在擠壓緊結(jié)之后仍具有預(yù)留間 隙，可供外界空氣對(duì)流提升散熱效能。再者，環(huán)狀體和散熱鰭片將可透過(guò)不同材料的結(jié)合，如鐵、銅、 鋁等或前者的合金等，構(gòu)成適合某環(huán)境的散熱條件。
透過(guò)前述說(shuō)明，本實(shí)用新型確實(shí)可達(dá)成以下的優(yōu)點(diǎn)及功效
1. 以擠壓方式將底板、環(huán)狀體、散熱鰭片緊結(jié)一體，透過(guò)直接擠壓 環(huán)狀體、散熱鰭片以及擠壓底板、環(huán)狀體的組合程序，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)同時(shí)具 有良好散熱效能；節(jié)省制作工時(shí)及簡(jiǎn)化整備程序；又底板的材質(zhì)及其安 裝在環(huán)狀體內(nèi)位置，可依需求調(diào)變具較佳的產(chǎn)業(yè)利用效能。
2. 底板透過(guò)非全面接觸與環(huán)狀體緊結(jié)，所以在底板與環(huán)狀體在擠壓
緊結(jié)之后仍具有預(yù)留間隙，藉以提升散熱模塊的散熱效能。
以下將配合圖式說(shuō)明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，下述所列舉的實(shí)施 例僅用以闡明本實(shí)用新型，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，任何熟習(xí) 此技藝者，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán) 利要求所界定者為準(zhǔn)。
圖l為本實(shí)用新型的立體分解圖； 圖2為本實(shí)用新型的環(huán)狀體俯視圖； 圖3為本實(shí)用新型散熱鰭片和底板的裝置示意圖； 圖4為本實(shí)用新型環(huán)狀散熱裝置的散熱鰭片進(jìn)行擠壓的示意圖； 圖5為擠壓后本實(shí)用新型環(huán)型散熱裝置的散熱鰭片與環(huán)狀體緊結(jié)一 體示意圖6 (A) (B)為底板與環(huán)狀體擠壓過(guò)程示意圖7為底板在環(huán)狀體內(nèi)另一預(yù)定位置示意圖8為本實(shí)用新型環(huán)型散熱裝置的成品外觀立體圖；圖9為本實(shí)用新型環(huán)型散熱裝置的成品外觀仰視圖10 (A) (B)為本實(shí)用新型底板的另一型態(tài)俯視圖ll (A) (B)為本實(shí)用新型底板的另一設(shè)計(jì)俯視圖；以及
圖12 (A) (B)為本實(shí)用新型環(huán)狀體的另一設(shè)計(jì)俯視圖13 (A) (B)為底板與環(huán)狀體擠壓過(guò)程的另一實(shí)施例示意圖;
圖14 (A) (B)為底板與環(huán)狀體擠壓過(guò)程的再一實(shí)施例示意圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明
10 環(huán)狀體100 矩形體
12 導(dǎo)溝14 凹槽
20、 22、 24、 26 底板200 空間
220、 260 凸邊240 花瓣邊
30 散熱鰭片4 模具
40 沖子
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l，本實(shí)用新型是由環(huán)狀體io、設(shè)置于環(huán)狀體IO內(nèi)的底板 20以及設(shè)置于環(huán)狀體10外的復(fù)數(shù)散熱鰭片30組成。環(huán)狀體10如圖所示 為一中空柱狀體，但實(shí)務(wù)用并不以此為限，外緣部分環(huán)設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)溝12 以及凹槽14，如圖2所示，并且該導(dǎo)溝12與凹槽14為相鄰互錯(cuò)順序排 列；底板20可以選擇銅、鋁或鐵等任一種高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材，采用單 一鈑件，或由至少兩相同或者不同材質(zhì)的鈑件組成，其直徑等于或略小 于環(huán)狀體10內(nèi)徑，以及底板20可以裝置在環(huán)狀體10之中；當(dāng)然，在一 些特殊情況下，該底板20可以略大于環(huán)狀體10的內(nèi)徑，將底板20和環(huán) 狀體10內(nèi)壁面呈一個(gè)預(yù)定角度(如斜向)置入，藉成型模具4擠壓固設(shè)于環(huán)狀體10內(nèi)，且緊結(jié)定立。又，在前置作業(yè)中，復(fù)數(shù)散熱鰭片30沿
著環(huán)狀體10外側(cè)排列，各散熱鰭片30將預(yù)對(duì)準(zhǔn)凹槽14，在進(jìn)行后續(xù)組 裝及擠壓時(shí)結(jié)合處能夠毫無(wú)偏差，使復(fù)數(shù)散熱鰭片30緊結(jié)鉚置在各凹槽 14中。
在本實(shí)用新型采用的環(huán)狀體10和散熱鰭片30擠壓成型方式，請(qǐng)參 閱圖3、圖4。首先散熱鰭片30插置在凹槽14中，透過(guò)沖子40對(duì)導(dǎo)溝 12擠壓，使環(huán)狀體10的凹槽14鉚合并夾制散熱鰭片30，請(qǐng)同時(shí)參閱圖 3至圖5的進(jìn)一步說(shuō)明。如圖3所示，各散熱鰭片30將順序排列在環(huán)狀 體10外圍，相對(duì)應(yīng)的散熱鰭片30將導(dǎo)引插置在環(huán)狀體10的凹槽14中， 此階段的環(huán)狀體10及散熱鰭片30尚未經(jīng)過(guò)沖子40擠壓。請(qǐng)參閱圖4、5， 藉沖子40擠壓導(dǎo)溝12形變，令各散熱鰭片30又受到各自兩側(cè)的導(dǎo)溝12 推擠，被緊密的鉚合于凹槽14中，使環(huán)狀體10及散熱鰭片30緊結(jié)為一 體。擠壓成型之后的散熱鰭片30與環(huán)狀體10的組合狀態(tài)(參考圖8及 圖9)。
再者，藉由成型模具4由上下直接擠壓底板20，使底板20由圖6(A) 未緊結(jié)狀態(tài)，被壓擠形變成為圖6 (B)緊結(jié)于環(huán)狀體10內(nèi)預(yù)定位置， 譬如在環(huán)狀體10的中央或環(huán)狀體10的前端(參考圖7)或后端等，使 擠壓過(guò)程變?yōu)楹?jiǎn)單，如圖8所示緊結(jié)一體的成品，底板20與環(huán)狀體10 也規(guī)劃出一個(gè)可供電子組件置放的空間200，達(dá)到環(huán)狀體IO、底板20及 散熱鰭片30緊結(jié)為一體。
值得一提的是，環(huán)狀體10和散熱鰭片30將可進(jìn)一步透過(guò)不同材料 的結(jié)合，如鐵、銅、鋁等或前者的合金等，構(gòu)成適合某環(huán)境的散熱條 件，可利用具有較佳延展性的金屬或合金在一定應(yīng)力下拉伸、塑形而不 會(huì)破裂的特性，使擠壓制作更順利。本實(shí)用新型的底板邊緣部分可透過(guò)非全面接觸的與環(huán)狀體緊結(jié)，如
圖10 (A)的底板22具有規(guī)則或是不規(guī)則的凹凸邊設(shè)計(jì)，在經(jīng)過(guò)擠壓之 后如圖10 (B)以凸邊220與具有導(dǎo)溝12、凹槽14的環(huán)狀體10緊結(jié)為 一體；或是如圖11的底板24具有圓弧邊或類似花瓣邊240設(shè)計(jì)，在經(jīng) 過(guò)擠壓之后如圖11 (B)以圓弧邊或花瓣邊240與具有導(dǎo)溝12和凹槽14 的環(huán)狀體10緊結(jié)為一體，透過(guò)此等設(shè)計(jì)在底板22、 24與環(huán)狀體10在擠 壓緊結(jié)之后仍具有預(yù)留間隙222、 242，在底板22、 24提供置放電子組件 之外，還可供外界空氣對(duì)流提升散熱效能。
另，請(qǐng)參閱圖12 (A) (B)所示，前述實(shí)施例的環(huán)形體10可成為具 有相同功效的矩形體IOO，同樣的具有導(dǎo)溝12和凹槽14，搭配外型為矩 形、有規(guī)則或是不規(guī)則的凹凸邊設(shè)計(jì)的底板26，經(jīng)過(guò)擠壓成形的底板26 也同樣可以凸邊260緊結(jié)于矩形體100的內(nèi)壁，緊結(jié)之后仍具有預(yù)留間 隙262。除此之外，因應(yīng)特殊需求，環(huán)型體的外型可進(jìn)行多種變化，譬如 圓、半圓、橢圓、四角形、多角形或錐形幾何型，甚至不規(guī)則型，都可 以設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的底板配合，使本實(shí)用新型的外觀型態(tài)具有多樣化的選擇。
又，請(qǐng)參閱圖13 (A)、 (B)和圖14 (A)、 (B)所示，為本實(shí)用新 型底板20與環(huán)狀體10的擠壓過(guò)程的二實(shí)施示意圖，其中底板20設(shè)于環(huán) 狀體10內(nèi)，模具4擠壓底板20的周緣或端邊，使底板20產(chǎn)生形變而和 環(huán)狀體10內(nèi)壁緊結(jié)一體，這樣的擠壓成型方法，是可以降低模具4對(duì)底 板10的擠壓施力，使作業(yè)程序更加輕快便利。
權(quán)利要求1、一種環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，該散熱裝置是透過(guò)模具對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓鉚合緊結(jié)而成型，其特征在于，該環(huán)狀散熱裝置的組成包括一環(huán)狀體，該環(huán)狀體為中空，外緣環(huán)設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)溝以及凹槽，并且該導(dǎo)溝與凹槽為相鄰互錯(cuò)順序排列；一底板，設(shè)置于環(huán)狀體內(nèi)；復(fù)數(shù)散熱鰭片，沿著環(huán)狀體外側(cè)排列，且各散熱鰭片導(dǎo)引插置于凹槽；藉由沖子對(duì)導(dǎo)溝擠壓及成型模具直接對(duì)底板擠壓，形變的底板緊結(jié)于環(huán)狀體內(nèi)，使各散熱鰭片受到各自兩側(cè)的導(dǎo)溝推擠，被緊密的鉚合于凹槽中，達(dá)到環(huán)狀體、底板及散熱鰭片緊結(jié)為一體。
2、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征 在于該環(huán)狀體內(nèi)的該底板上設(shè)有一提供電子發(fā)熱組件置放的空間。
3、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征 在于其中，環(huán)狀體和散熱鰭片可透過(guò)鐵、銅、鋁或其合金材料結(jié)合。
4、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征 在于其中，底板邊緣為非全面接觸與環(huán)狀體緊結(jié)。
5、 如權(quán)利要求4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，底板為規(guī)則的凹凸邊設(shè)計(jì)。
6、 如權(quán)利要求4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，底板為不規(guī)則的凹凸邊設(shè)計(jì)。
7、 如權(quán)利要求4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，底板為圓弧邊設(shè)計(jì)。
8、 如權(quán)利要求4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征 在于其中，底板與環(huán)狀體在擠壓緊結(jié)后具有間隙。
9、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征 在于其中，環(huán)狀體可為圓、半圓、橢圓、四角形、多角形或錐形、幾 何型的任一種。
10、 如權(quán)利要求1所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特 征在于其中，環(huán)狀體為不規(guī)則型。
11、 如權(quán)利要求1或4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)， 其特征在于其中，底板等于或小于環(huán)狀體內(nèi)徑且設(shè)置在環(huán)狀體內(nèi)。
12、 如權(quán)利要求1或4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，底板略大于環(huán)狀體內(nèi)徑且設(shè)置在環(huán)狀體內(nèi)，且底板 的一表面設(shè)有電子發(fā)熱組件。
13、 如權(quán)利要求1或4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，該底板是由兩鈑件組成。
14、 如權(quán)利要求13所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于該底板為至少兩不同材質(zhì)的鈑件組成。
15、 如權(quán)利要求12所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特 征在于該電子發(fā)熱組件為發(fā)光二極管，發(fā)光二極管模塊或芯片的任一 種。
16、 如權(quán)利要求1或4所述的環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于該底板為銅、鋁或鐵等高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材。
專利摘要本實(shí)用新型揭露一種環(huán)狀散熱裝置的擠壓緊結(jié)改良結(jié)構(gòu)，該散熱裝置是透過(guò)沖子和成形模具對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓緊結(jié)而成型，環(huán)狀散熱裝置包括有環(huán)狀體，環(huán)狀體的外緣部分分布有復(fù)數(shù)導(dǎo)溝以及凹槽，并且該導(dǎo)溝與凹槽為相鄰互錯(cuò)順序排列，底板設(shè)置于環(huán)狀體內(nèi)，散熱鰭片插置在環(huán)狀體外緣的凹槽中，透過(guò)沖子對(duì)導(dǎo)溝擠壓使環(huán)狀體夾制散熱鰭片；及藉成型模具擠壓而形變的底板將緊結(jié)于環(huán)狀體內(nèi)面預(yù)定位置，達(dá)到環(huán)狀體、底板及散熱鰭片緊結(jié)為一體。
文檔編號(hào)F21V29/00GK201374891SQ20082013540
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者陳世明 申請(qǐng)人:陳世明