TWI408311B - 燈具及其散熱器 - Google Patents

Description

燈具及其散熱器

本發明係關於一種燈具及其散熱器，特別是一種利用風扇驅使空氣流通以輔助散熱，且更適用於嵌入式場合，以提供室內或室外照明之燈具及其散熱器。

習知燈具結構，如中華民國公告M330426號「燈具散熱結構」專利案，請配合參照第1圖所示，係依照該燈具之實際裝設方向翻轉180度，該燈具係具有一散熱座體81、一電路板82、一發光二極體83、一散熱風扇84及一燈頭85。該散熱座體81具有一凹陷部811及一容置部812，該電路板82及發光二極體83係設於該凹陷部811內，該散熱風扇84則設於該容置部812內，且該燈頭85係結合於該容置部812外側。其中，該散熱座體81另設有貫穿至該容置部812之數個散熱孔813，該燈頭85則設有數個導風孔851，因此，當該散熱風扇84運轉時，可驅使空氣經由各該導風孔851被吸入該容置部812內，並由各該散熱孔813排出，以驅散該燈頭85所產生之熱能。

其使用時，係將該燈頭85結合於一燈座，並使各該散熱孔813及導風孔851外露，以便該容置部812內之空氣得與外界互相流通。然而，此習知結構用以吸入空氣之各該導風孔851係位在該燈具之較上方處，且基於熱空氣上升原理，各該散熱孔813所排出之熱空氣會上升並積於該燈具較上方之周遭，並經由各該導風孔851再次被吸入，影響散熱效能。而且，為了配合裝潢之整體美觀性需求，而必須將該燈具呈內嵌隱藏設置時，由於各該散熱孔813及導風孔851係埋入於裝潢隔層之天花板上方，僅保留該發光二極體83部分顯露於天花板表面，但天花板上方與建築物本身之水泥樓層板之間的空間一般為封閉，該空間不易與外界空氣循環，會影響其空氣流通效果及散熱效能，進而產生積熱問題，影響該燈具之使用壽命。

另一種習知燈具結構，如中華民國公告M346745號「端向排熱式LED燈具」專利案，再配合參照第2圖所示，該燈具係具有一上殼91、一下殼92、一散熱組件93及一LED燈組94，該上殼91內部具有一容置空間911，且該上殼91及下殼92可組裝形成一燈具殼體，並使該散熱組件93及LED燈組94設於該容置空間911內。其中，該上殼91設有數個通氣孔912，該下殼92則設有數個穿透孔921，因此，當該散熱組件93之散熱風扇931運轉時，可驅使空氣經由各該通氣孔912被吸入該容置空間911內，並由各該穿透孔921排出，以驅散該LED燈組94所產生之熱能。

然而，此習知結構用以吸入空氣之各該通氣孔912亦位在該燈具之上方處，使各該穿透孔921所排出之熱空氣也會上升，並經由各該通氣孔912再次被吸入，影響散熱效能。且該習知結構呈內嵌隱藏設置時，雖然該各穿透孔921係顯露於天花板表面，但是各該通氣孔912仍是埋入於天花板上方，故仍存在有空氣流通及散熱效能不佳，進而產生積熱並影響該燈具使用壽命之問題。

本發明之目的係提供一種燈具及其散熱器，可提升該燈具之散熱效能。

本發明之另一目的係提供一種燈具及其散熱器，可延長該燈具之使用壽命。

本發明之再一目的係提供一種燈具及其散熱器，可避免產生擾流。

根據本發明一種燈具，係包含：一外罩，具有一開口，且由該開口凹入有一容室；一散熱器，設於該開口，該散熱器具有一側牆、一座體、數個第一連接件、數個第一氣流通道及一第二氣流通道，該座體位於該該側牆內並與該側牆內周壁具有間隙，該座體係藉由各該第一連接件連接於該側牆內周壁，該間隙處之任二相鄰的第一連接件之間均形成該第一氣流通道，且該第二氣流通道係形成於該側牆外周壁及該容室內壁面之間；一風扇，位於該容室內並設於該散熱器其中一側；及一發光元件，設於該散熱器另一側。

根據本發明一種燈具之散熱器，係具有一側牆、一座體、數個第一連接件、數個第一氣流通道及一第二連接件，該座體位於該側牆內並與該側牆內周壁具有間隙，該座體係藉由各該第一連接件連接於該側牆內周壁，該間隙處之任二相鄰的第一連接件之間均形成該第一氣流通道，該第二連接件係設於該側牆外周壁。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第3圖所示，係本發明第一實施例之燈具，該燈具係包含有一外罩1、一散熱器2、一風扇3及一發光元件4。其中，該散熱器2係設置於該風扇3及發光元件4之間，且該外罩1係設於該散熱器2外，因此，該風扇3運轉時，可驅使空氣經由該散熱器2被吸入及吹出，使該外罩1內之空氣能夠與外界循環流通，以驅散該發光元件4所產生之熱能。

該外罩1之一端係具有一開口11，且由該開口11凹入形成有一容室12。

請參照第3及4圖所示，該散熱器2係設於該外罩1之開口11處，且較佳係以具高導熱係數之材質製成，該散熱器2具有一側牆21、一座體22、數個第一連接件23、數個第一氣流通道24及一第二氣流通道25。

該側牆21可為一環牆，該座體22係位在該側牆21中央，該座體22與該側牆21內周壁之間具有間隙，且該座體22係藉由各該第一連接件23連接於該側牆21內周壁，使該間隙處之任二相鄰的第一連接件23之間均形成該第一氣流通道24，且各該第一氣流通道24均具有二端，其中第一端係連通該容室12，第二端則外露於該開口11處。該座體22係具有相對之一第一表面221及一第二表面222，該第一表面221係面向該容室12，該第二表面222則背向該容室12。各該第一連接件23均可為一鰭片，並由該側牆21之內周壁呈徑向朝內延伸，使各該第一連接件23呈凸出於該第一表面221，以增加該第一表面221之散熱面積，而且，該第一表面221中央另設有一凸部223。

該第二氣流通道25係形成於該側牆21外周壁及該容室12內壁面之間，在本實施例中，係於該側牆21外周壁呈徑向設有數個第二連接件26，且各該第二連接件26均可為一鰭片，以增加該第二氣流通道25內部壁面之散熱面積，且該第二氣流通道25具有二端，其中第一端係連通該容室12，第二端則外露於該開口11處。各該第二連接件26係可由該側牆21之外周壁呈放射狀向外一體延伸，而且，各該第二連接件26之外周另連接有一外環部27，該外環部27可為一連續環體(如圖所示)，或是由數個結合件所組成之不連續環體，且透過該外環部27可將該散熱器2結合於該外罩1，並使該側牆21呈凸出於該開口11處。

另外，該側牆21係具有一第一端緣211及一第二端緣212，該第一端緣211與該座體22之第一表面221相同均朝向該容室12，該第二端緣212沿其軸心線方向較佳係凸出於該外罩1之開口11，且該第二端緣212亦可凸出於該第二表面222，使該側牆21可將各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第二端有效隔開。

該風扇3係位於該容室12內，且該風扇3具有二氣流口30a、30b，使各該第一氣流通道24之第一端均連通其中一氣流口30b，該第二氣流通道25之第一端均連通另一氣流口30a，因此，可引導空氣經由該風扇3在各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之間流通。該風扇3之框架31設有數個組裝部32，且該側牆21亦可相對設有數個固定部213，以提供數個固定元件透過各該組裝部32將該風扇3固定於該散熱器2上。

該發光元件4係具有一基板41及至少一發光體42，該發光體42較佳選擇為發光二極體，且該發光體42係設置於該基板41之其中一面。

再參照第3及5圖所示，本發明第一實施例燈具之各構件組成後，該風扇3及發光元件4係分別設置於該散熱器2之二側，該風扇3係朝向該第一表面221，且該凸部223係可支撐定位該風扇3，該發光元件4則是以該基板41連接該第二表面222。該散熱器2係透過該外環部27結合於該外罩1之開口11處，使該風扇3位於該容室12內，該發光體42則外露於該開口11處。而且，各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25均連通於該散熱器2之二側之間，且各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第一端係分別連通該風扇3之二氣流口30b、30a，各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第二端則呈外露於該開口11，且各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第二端在軸向上具有高度差，使該燈具以外之外界空氣可經由該第一氣流通道24及該第二氣流通道25其中之一被吸入該容室12，並由另一被導出。

請參照第5圖所示，本發明第一實施例之燈具實施時，該外罩1係埋入於一天花板5上方，且較佳使該外環部27貼抵於該天花板5表面。當風扇3運轉時，可驅使空氣經由該第一氣流通道24及該第二氣流通道25其中之一被吸入該容室12，並由另一被導出，以輔助驅散該發光元件4所產生之熱能。而且，本發明可藉由控制該風扇3之順、逆旋轉方向以改變空氣之流通方向。例如，當該風扇3逆向旋轉時，係驅使空氣自該第二氣流通道25被吸入至該容室12，且通過該風扇3後，並經由各該第一氣流通道24吹出。反之，當該風扇3順向旋轉時，則驅使空氣自各該第一氣流通道24被吸入至該容室12，並在通過該風扇3後，經由該第二氣流通道25吹出，以輔助驅散該發光元件4所產生之熱能。

但無論空氣之流通方向為何，本發明之各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25均外露於天花板5之表面，可與外界空氣順暢循環。而且，各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第二端在軸向上具有高度差，且該側牆21可將各該第一氣流通道24及該第二氣流通道25之第二端隔開，可將被吸入及排出之空氣有效隔開，以避免產生紊流，亦可避免該燈具所排出之熱空氣又立即被回吸至該容室12中，以提供較佳之空氣流通效果及散熱效能。

請參照第6及7圖所示，係本發明第二實施例之燈具，該燈具亦包含有一外罩1、一散熱器2、一風扇6及一發光元件4。其中，該風扇6之框架61亦具有二氣流口60a、60b、框架61及數個組裝部62等結構特徵。

相較於前述第一實施例，本第二實施例係進一步於該風扇6之框架61設有一阻隔部63，該阻隔部63係由該框架61之外周朝向外延伸之環狀板體，且該阻隔部63之外周緣較佳覆蓋該側牆21之第一端緣211。

因此，當該風扇6逆向旋轉時，可驅使空氣自該第二氣流通道25被吸入至該容室12，且通過該風扇6後，並經由各該第一氣流通道24吹出。且當該風扇6順向旋轉時，可驅使空氣自各該第一氣流通道24被吸入至該容室12，並在通過該風扇6後經由該第二氣流通道25吹出。

然而，無論該空氣之流通方向為何，該阻隔部63係可進一步引導該第一氣流通道24及該第二氣流通道25內的空氣僅能經由該風扇6之二氣流口60a、60b互相流通，以確保空氣依循固定之通道循環，以避免產生擾流。

請參照第8圖所示，係本發明第三實施例之燈具，該燈具亦包含有一外罩1’、一散熱器7、一風扇6及一發光元件4。其中，該外罩1’亦具有開口11’及容室12’等結構特徵，該散熱器7亦具有側牆71、第一端緣711、第二端緣712、固定部713、座體72、第一表面721、第二表面722、凸部723、第一連接件73、第一氣流通道74、第二氣流通道75、第二連接件76及外環部77等結構特徵。

相較於前述第二實施例，本第三實施例係進一步於該外罩1’設有至少一個穿孔13’，本實施例係於該外罩1’設有數個穿孔13’，因此，該第二氣流通道75吸氣或排氣時，各該穿孔13’除了可提供輔助吸氣及排氣之功能，以增加其進、出風量，提升散熱效能外，亦可降低擾流所產生之噪音。而且，本第三實施例側牆71之第二端緣712係進一步形成外擴型態，使該第二端緣712略呈喇叭口形狀，可增加空氣流通之順暢性。

如上所述，本發明之外罩埋入於天花板上方時，各該第一氣流通道及第二氣流通道之第二端均外露於天花板表面，可與外界空氣順暢循環，以提升空氣流通效果及散熱效能。

本發明之空氣流通效果及散熱效能較佳，可將該發光元件所產生之熱量迅速排除，延長該燈具之使用壽命。

本發明側牆之第二端緣沿其軸心線方向係凸出於該外罩之開口及該第二表面，且各該第一氣流通道及第二氣流通道之第二端在軸向上具有高度差，使該側牆可將各該第一氣流通道及第二氣流通道之第二端隔開，以避免被吸入及排出之空氣互相推擠而產生紊流。

而且，該風扇之阻隔部係可進一步引導該第一氣流通道及第二氣流通道內的空間僅能經由該風扇之二氣流口互相流通，確保空氣依循固定之通道循環，以避免產生擾流。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．外罩

11．．．開口

12．．．容室

1’．．．外罩

11’．．．開口

12’．．．容室

13’．．．穿孔

2．．．散熱器

21．．．側牆

211．．．第一端緣

212．．．第二端緣

213．．．固定部

22．．．座體

221．．．第一表面

222．．．第二表面

223．．．凸部

23．．．第一連接件

24．．．第一氣流通道

25．．．第二氣流通道

26．．．第二連接件

27．．．外環部

3．．．風扇

30a．．．氣流口

30b．．．氣流口

31．．．框架

32．．．組裝部

4．．．發光元件

41．．．基板

42．．．發光體

5．．．天花板

6．．．風扇

60a．．．氣流口

60b．．．氣流口

61．．．框架

62．．．組裝部

63．．．阻隔部

7．．．散熱器

71．．．側牆

711．．．第一端緣

712．．．第二端緣

713．．．固定部

72．．．座體

721．．．第一表面

722．．．第二表面

723．．．凸部

73．．．第一連接件

74．．．第一氣流通道

75．．．第二氣流通道

76．．．第二連接件

77．．．外環部

[習知]

81．．．散熱座體

811．．．凹陷部

812．．．容置部

813．．．散熱孔

82．．．電路板

83．．．發光二極體

84‧‧‧散熱風扇

85‧‧‧燈頭

851‧‧‧導風孔

91‧‧‧上殼

911‧‧‧容置空間

912‧‧‧通氣孔

92‧‧‧下殼

921‧‧‧穿透孔

93‧‧‧散熱組件

931‧‧‧散熱風扇

94‧‧‧LED燈組

第1圖：第一種習知結構之組合剖視圖。

第2圖：第二種習知結構之組合剖視圖。

第3圖：本發明第一實施例之立體分解圖。

第4圖：本發明散熱器之俯視平面圖。

第5圖：本發明第一實施例之組合剖視圖。

第6圖：本發明第二實施例之立體分解圖。

第7圖：本發明第二實施例之組合剖視圖。

第8圖：本發明第三實施例之組合剖視圖。

1．．．外罩

11．．．開口

12．．．容室

2．．．散熱器

21．．．側牆

211．．．第一端緣

212．．．第二端緣

213．．．固定部

22．．．座體

221．．．第一表面

222．．．第二表面

223．．．凸部

23．．．第一連接件

24．．．第一氣流通道

25．．．第二氣流通道

26．．．第二連接件

27．．．外環部

3．．．風扇

30a．．．氣流口

30b．．．氣流口

31．．．框架

32．．．組裝部

4．．．發光元件

41．．．基板

42．．．發光體

Claims (22)

1. 一種燈具，係包含：一外罩，具有一開口，且由該開口凹入有一容室；一散熱器，設於該開口，該散熱器具有一側牆、一座體、數個第一連接件、數個第一氣流通道及一第二氣流通道，該座體位於該側牆內並與該側牆內周壁具有間隙，該座體係藉由各該第一連接件連接於該側牆內周壁，該間隙處之任二相鄰的第一連接件之間均形成該第一氣流通道，且該第二氣流通道係形成於該側牆外周壁及該容室內壁面之間；一風扇，位於該容室內並設於該散熱器其中一側，其中該風扇具有二氣流口，各該第一氣流通道及該第二氣流通道均具有二端，各該第一氣流通道之第一端係連通其中一氣流口，該第二氣流通道之第一端係連通另一氣流口，且各該第一氣流通道及該第二氣流通道之第二端均朝向該開口；及一發光元件，設於該散熱器另一側。
2. 依申請專利範圍第1項所述燈具，其中各該第一氣流通道及該第二氣流通道之第二端在軸向上具有高度差。
3. 依申請專利範圍第1項所述燈具，其中各該第一氣流通道及該第二氣流通道均連通於該散熱器之二側之間。
4. 依申請專利範圍第1、2或3項所述燈具，其中該側牆外周壁呈徑向一體延伸有數個第二連接件。
5. 依申請專利範圍第4項所述燈具，其中各該第二連接件 外周連接有一外環部，該外環部係結合於該外罩之該開口。
6. 依申請專利範圍第5項所述燈具，其中該外環部係一連續環體或由數個結合件所組成之不連續環體。
7. 依申請專利範圍第5項所述燈具，其中該側牆具有呈相對之一第一端緣及一第二端緣，該第一端緣係朝向該容室，該第二端緣沿其軸心線方向凸出於該外環部。
8. 依申請專利範圍第1、2或3項所述燈具，其中該座體具有呈相對之一第一表面及一第二表面，該第一表面係朝向該容室，該第二表面係背向該容室，各該第一連接件均為一鰭片，且各該第一連接件均由該側牆內周壁向內延伸並凸出於該第一表面。
9. 依申請專利範圍第7項所述燈具，其中該座體具有呈相對之一第一表面及一第二表面，該第一表面係朝向該容室，該第二表面係背向該容室，且該第二端緣沿其軸心線方向凸出於該第二表面。
10. 依申請專利範圍第8項所述燈具，其中該發光元件係藉由一基板設於該第二表面。
11. 依申請專利範圍第8項所述燈具，其中該第一表面設有一凸部。
12. 依申請專利範圍第7項所述燈具，其中該風扇具有一框架，該框架外周設有一阻隔部，且該阻隔部之外周緣覆蓋該第一端緣。
13. 依申請專利範圍第7項所述燈具，其中該第二端緣係形成外擴狀。
14. 依申請專利範圍第1、2或3項所述燈具，其中該外罩設有穿孔。
15. 一種燈具之散熱器，係具有一側牆、一座體、數個第一連接件、數個第一氣流通道及一第二連接件，該座體位於該側牆內並與該側牆內周壁具有間隙，該座體係藉由各該第一連接件連接於該側牆內周壁，該間隙處之任二相鄰的第一連接件之間均形成該第一氣流通道，該第二連接件係設於該側牆外周壁。
16. 依申請專利範圍第15項所述燈具之散熱器，其中該第二連接件係數個呈徑向設置之鰭片，且任二相鄰的鰭片之間均形成一第二氣流通道。
17. 依申請專利範圍第16項所述燈具之散熱器，其中各該鰭片外周連接有一外環部。
18. 依申請專利範圍第17項所述燈具之散熱器，其中該外環部係一連續環體或由數個結合件所組成之不連續環體。
19. 依申請專利範圍第15、16、17或18項所述燈具之散熱器，其中該座體具有呈相對之一第一表面及一第二表面，各該第一連接件均為一鰭片，各該第一連接件均由該側牆內周壁向內延伸並凸出於該第一表面。
20. 依申請專利範圍第19項所述燈具之散熱器，其中該第一表面設有一凸部。
21. 依申請專利範圍第19項所述燈具之散熱器，其中該側牆之其中一端緣與該第二表面朝向相同方向，且該端緣沿其軸心線方向凸出於該第二表面。
22. 依申請專利範圍第21項所述燈具之散熱器，其中該側牆呈凸出於該第二表面之該端緣係形成外擴狀。