專利名稱：流體對流散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光組件，尤其涉及一種用于電子組件散熱以及利用內(nèi)部封閉流體重
復(fù)熱對流循環(huán)散熱的流體對流散熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有發(fā)光二極管系列的發(fā)光組件廣泛應(yīng)用于環(huán)保照明燈具或照明裝置，發(fā)光二極管的照明燈具或者照明裝置所遭遇的最大問題是散熱問題。 一般環(huán)境點(diǎn)亮發(fā)光二極管(LED)的溫升狀態(tài)，發(fā)光二極管封裝內(nèi)部的溫度大約都在攝氏4至50度左右，但是因?yàn)閼?yīng)用在高功率的照明環(huán)境，內(nèi)部的溫度將有可能上升到攝氏100至120度，所以如果熱傳導(dǎo)或散熱措施設(shè)計(jì)不好，發(fā)光二極管組件接面(Junction)的溫度將會升的相當(dāng)高。該發(fā)光二極管組件接面的溫度擴(kuò)散曲線圖如圖l所示，其中，圖1中的溫度擴(kuò)散曲線F的橫軸半徑R是指發(fā)光二極管組件組件接面的溫度傳導(dǎo)半徑范圍，縱軸T為溫升溫度，該關(guān)系式如下式所示
組件接面溫度Tjuntion =組件接面(Rx e juction)-周圍功率(ambient XW) +周圍溫度(Tambient) 換言之，由圖1及上列關(guān)系式中顯示，如果一直讓發(fā)光二極管組件接面溫度持續(xù)維持在高溫的狀態(tài)下，會加速縮短發(fā)光二極管組件的壽命。 現(xiàn)有用在發(fā)光二極管組件的散熱模塊，如具備散熱鰭片者，散熱不均及效率不佳的問題普遍存在，即現(xiàn)有的散熱模塊的散熱模式是利用散熱鰭片進(jìn)行散熱，理淪上越靠近發(fā)光二極管的發(fā)熱點(diǎn)，它散發(fā)的熱能與溫度越高，所以熱點(diǎn)周圍的空氣被加熱的越高，造成空氣分子運(yùn)動(dòng)過快而導(dǎo)致靠近熱源的散熱鰭片的散熱效能越差，即使依照精確公式計(jì)算已安裝足夠數(shù)量的散熱鰭片，這種現(xiàn)有發(fā)光二極管組件散熱機(jī)制最后還是要加上風(fēng)扇來擾流，以增加散熱效果，并且無法迅速將發(fā)光二極管組件為熱源中心的熱能帶開，再加上散熱風(fēng)扇會有增加耗損電能不符合環(huán)保及風(fēng)扇故障損壞不利散熱操作的問題，而且還存在著該風(fēng)扇的體積增加，不利于應(yīng)用于照明燈具的缺陷。 在相關(guān)的在先專利技術(shù)文獻(xiàn)方面，如中國臺灣專利公報(bào)第1299081號"液體冷卻式散熱裝置之散熱器"發(fā)明專利案，揭示經(jīng)由內(nèi)設(shè)隔板及干涉組件以提升散熱效率的方法，但該流體并無法主動(dòng)將熱量帶走，必需借助遠(yuǎn)程的泵(PUMP)，方能將流體注入散熱器及將流體帶走散熱，并且，要在遠(yuǎn)程設(shè)以熱沈(heat sink)裝置及風(fēng)扇進(jìn)行二次散熱，此種技術(shù)與系統(tǒng)不但復(fù)雜，而且成本高，還存在有泵、散熱風(fēng)扇故障損壞不利于散熱操作的問題，再者無法應(yīng)用于講求環(huán)保及精巧體積的發(fā)光二極管照明燈具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種流體對流散熱裝置，包括散熱模塊，內(nèi)部形成容納空間，散熱模塊外圍供發(fā)光組件結(jié)合固定；隔板將容納空間區(qū)隔形成對流通道，各對流通道間相互連通；散熱流體，填充于散熱模塊內(nèi)部的容納空間；借助散熱模塊內(nèi)部的對流通道及散熱流體，形成主動(dòng)式的循環(huán)熱對流散熱功能，將發(fā)光
3組件與散熱模塊間的接面所形成的熱源中心的高溫?zé)崃浚焖偌坝行У貛У缴崮K兩側(cè)遠(yuǎn)程，以使發(fā)光組件的散熱效率提高與大幅降溫，不必使用任何散熱風(fēng)扇或泵等外接組件輔助，除可提升發(fā)光組件的使用壽命外，還可進(jìn)一步有利發(fā)光組件在環(huán)保照明燈具的產(chǎn)業(yè)利用。 本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 本發(fā)明流體對流散熱裝置，其特征在于，包括一散熱模塊，內(nèi)部形成至少一容納空間，散熱模塊外圍供至少一發(fā)光組件結(jié)合固定；至少一對隔板，結(jié)合于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以將該容納空間區(qū)隔形成數(shù)個(gè)對流通道，各對流通道間相互連通；一散熱流體，填充于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以借助散熱模塊與發(fā)光組件間接面所形成的熱源中心，使散熱流體以熱對流效應(yīng)，經(jīng)各對流通道循環(huán)流通，將發(fā)光組件的熱源中心發(fā)熱熱能帶往散熱模塊兩側(cè)遠(yuǎn)程。 前述的流體對流散熱裝置，其中散熱模塊外圍設(shè)有數(shù)個(gè)系列散熱鰭片。
前述的流體對流散熱裝置，其中散熱模塊外圍設(shè)有一開口 。
前述的流體對流散熱裝置，其中開口以一封閉板封閉。 前述的流體對流散熱裝置，其中散熱模塊外圍結(jié)合的發(fā)光組件為發(fā)光二極管芯片。 前述的流體對流散熱裝置，其中散熱模塊外圍結(jié)合的發(fā)光組件為紅外線發(fā)光組件。 前述的流體對流散熱裝置，其中散熱模塊外圍至少設(shè)有一凹槽，供發(fā)光組件結(jié)合固定。 前述的流體對流散熱裝置，其中隔板一端形成至少一導(dǎo)弓I部。
前述的流體對流散熱裝置，其中散熱流體為含氟基冷凝油脂。 本發(fā)明流體對流散熱裝置的有益效果，上述現(xiàn)有技術(shù)，因僅靠著散熱鰭片或復(fù)雜
及大體積的散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱操作，存有無法將諸如發(fā)光二極管類的發(fā)光組件熱能迅速自
熱源中心帶開、散熱效率不佳以及泵或散熱風(fēng)扇損壞不利散熱等問題與缺點(diǎn)。 為解決上述現(xiàn)有散熱模塊的問題與缺點(diǎn)，本發(fā)明的流體對流散熱裝置，包括至少
一散熱模塊、至少一對隔板及散熱流體，該散熱模塊于內(nèi)部形成至少一容納空間，且該散熱
模塊外圍供至少一發(fā)光組件固定結(jié)合，該隔板結(jié)合于散熱模塊的容納空間內(nèi)部，以將容納
空間區(qū)隔形成有多個(gè)對流通道，該散熱流體填充于散熱模塊的容納空間內(nèi)，以經(jīng)由發(fā)光組
件與散熱模塊間的接面產(chǎn)生的熱源中心，將散熱流體通過熱對流效應(yīng)，自對應(yīng)發(fā)光組件與
散熱模塊接面的對流通道流出再經(jīng)由其它對流通道將熱能迅速帶離該熱源中心而至散熱
模塊的兩側(cè)遠(yuǎn)程部位進(jìn)行散熱，并經(jīng)由各對流通道將降溫的散熱流體重復(fù)循環(huán)至發(fā)光組件
與散熱模塊間接面的熱源中心，形成內(nèi)部封閉重復(fù)熱對流循環(huán)散熱的效果。 本發(fā)明的流體對流散熱裝置的功效，是借助散熱模塊內(nèi)部的對流通道及散熱流
體，形成主動(dòng)式的循環(huán)熱對流散熱功能，將發(fā)光組件與散熱模塊間的接面所形成的熱源中
心的高溫?zé)崃?，快速及有效地帶到散熱模塊兩側(cè)遠(yuǎn)程，以使發(fā)光組件的散熱效率提高與大
幅降溫，不必使用任何散熱風(fēng)扇或泵等外接組件輔助，除可提升發(fā)光組件的使用壽命外，還
可進(jìn)一步有利發(fā)光組件在環(huán)保照明燈具的產(chǎn)業(yè)利用。


圖1為現(xiàn)有散熱模塊對發(fā)光二極管組件接面的溫度擴(kuò)散曲線圖。
圖2為本發(fā)明的流體對流散熱裝置第一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)外觀圖。 圖3為圖2所示結(jié)構(gòu)局部立體圖，顯示隔板結(jié)合于散熱模塊的容納空間內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)。 圖4為圖2所示結(jié)構(gòu)放大剖視圖。 圖5為散熱流體流經(jīng)各對流通道的對流散熱路徑圖。 圖6為本發(fā)明流體對流散熱裝置對發(fā)光二極管組件的溫度擴(kuò)散曲線圖。 圖7為本發(fā)明流體對流散熱裝置與現(xiàn)有散熱模塊對發(fā)光二極管組件的溫度曲線
實(shí)驗(yàn)對照圖。 圖8為本發(fā)明的流體對流散熱裝置第二實(shí)施例圖。
圖9為本發(fā)明的流體對流散熱裝置第三實(shí)施例圖。 圖中主要標(biāo)號說明100流體對流散熱裝置、10散熱模塊、11容納空間、111對流通 道、112對流通道、113對流通道、114對流通道、115對流通道、12散熱鰭片、13開口 、 131封 閉板、14凹槽、20隔板、21導(dǎo)引部、30散熱流體、200發(fā)光組件、F溫度擴(kuò)散曲線、R半徑、T溫 升溫度、Rl半徑、T1溫度、F1溫度擴(kuò)散曲線、S時(shí)間、T2溫度、TF1溫度曲線、TF2溫度曲線。
具體實(shí)施例方式
參閱圖2、圖3及圖4所示，為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100的第一實(shí)施例，包括 一散熱模塊10，內(nèi)部形成至少一容納空間ll，于外圍設(shè)有多個(gè)系列的散熱鰭片12，該散熱 模塊外圍供至少一發(fā)光組件200結(jié)合，該發(fā)光組件200的型式不限，在本發(fā)明中是以發(fā)光二 極管芯片為例，其它如紅外線(IR)發(fā)光組件的發(fā)光組件，也屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。
上述的發(fā)光組件200與散熱模塊10間的接面形成一熱源中心，該散熱鰭片12提 供散熱模塊10的散熱面積增加的功能，該散熱模塊10于外圍設(shè)有至少一開口 13，該開口 13通過一封閉板131進(jìn)行封閉。 至少一對隔板20，結(jié)合于上述散熱模塊10的容納空間11內(nèi)壁，以將容納空間11 分隔成多個(gè)對流通道111 、 112、 113、 114及115，其中，對流通道111直接對應(yīng)該凹槽14底部 的熱源中心，且隔板20 —端至少形成一導(dǎo)引部21，使各對流通道111U12、113、114及115 間形成中、左、右連通的通道。 —散熱流體30，自該散熱模塊10的開口 13填充至容納空間11中，并通過封閉板 131進(jìn)行封閉，使散熱流體30封閉填充于容納空間11中，該散熱流體30的種類與成份不 限，在本發(fā)明中是列舉含氟基冷凝油脂為例，其它等效的散熱流體也屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。 上述散熱流體30注入散熱模塊10的容納空間11的方式并不限于自開口 13注入 的方式，如在散熱模塊10的外圍鑿設(shè)注入孔而將散熱流體30注入再封閉注入孔等等效結(jié) 構(gòu)與方式，也屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。 參閱圖5所示，為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100應(yīng)用例，其中，該發(fā)光組件200 點(diǎn)亮狀態(tài)下，將在散熱模塊10與發(fā)光組件200間的接面部位形成溫升的熱源中心，該溫升 熱能并導(dǎo)入該容納空間11內(nèi)的散熱流體30，使散熱流體30通過熱對流效應(yīng)，自對流通道111經(jīng)隔板20 —端的導(dǎo)引部21導(dǎo)引向上流動(dòng)，再左、右分流至對流通道112及113，然后由 對流通道112向下流至對流通道114，最后循環(huán)回流至對流通道111 ;同理，散熱流體30自 對流通道113向下流至對流通道115，最后循環(huán)回流至對流通道111，該散熱流體30的熱對 流循環(huán)路徑如圖5中的箭頭方向所示，如此可將散熱模塊10與發(fā)光組件200間的接面熱源 中心的高熱溫度迅速被帶至散熱模塊10左、右二側(cè)遠(yuǎn)程進(jìn)行散熱，使該發(fā)光組件200的溫 度迅速下降與受到穩(wěn)定控制。 參閱圖6所示，為本發(fā)明流體對流散熱裝置100對發(fā)光二組件200的熱源中心的 溫度擴(kuò)散曲線與溫升實(shí)驗(yàn)曲線圖，其中，圖6中所示的熱源中心的溫度擴(kuò)散曲線圖中的橫 向軸Rl為發(fā)光組件200的溫度擴(kuò)散半徑范圍，該縱向軸Tl為溫度，由圖6所示中可明顯看 出溫度擴(kuò)散曲線Fl為穩(wěn)定的定值，即發(fā)光組件200與散熱模塊10間接面的熱源中心可以 被迅速帶向左、右兩側(cè)遠(yuǎn)程，而使發(fā)光組件200中心的溫升下降。 參閱圖7所示，為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100與現(xiàn)有散熱模塊間對發(fā)光組件 200間的散熱溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖，其中，該橫軸S為時(shí)間，縱軸T2為溫度，該溫度曲線TF1 為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100散熱溫度，該溫度曲線TF2為現(xiàn)有具散熱鰭片的散熱模 塊的散熱溫度，實(shí)驗(yàn)條件為周圍環(huán)境溫度為攝氏27度，發(fā)光組件200通電的電壓為4. 1伏， 電流為1500毫安(mA)，散熱流體30為含氟基冷凝油脂的條件下進(jìn)行散熱溫度實(shí)驗(yàn)，可明顯 看出本發(fā)明的溫度曲線TF1最后穩(wěn)定的溫度是在攝氏60度左右，遠(yuǎn)較現(xiàn)有散熱模塊的溫度 曲線TF2的溫度達(dá)攝氏100度以上低，顯見本發(fā)明的流體對流散熱裝置100確實(shí)可對發(fā)光 組件200的散熱效率有明顯提升。 參閱圖8所示，為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100的第二實(shí)施例，其中，顯示該散 熱模塊10的周緣表面設(shè)有至少一凹槽14，該凹槽14底部供至少一發(fā)光組件200予以結(jié)合 固定，使該凹槽14除了更有利于與發(fā)光組件200間的接面形成較大面積的熱源中心，使上 述散熱流體30對于各對流通道Hl、112、113、114及115之熱對流循環(huán)散熱效果進(jìn)一步強(qiáng) 化外，也可進(jìn)一步形成如同燈罩的功能，通過凹槽14兩側(cè)的斜角以導(dǎo)引該發(fā)光組件200的 發(fā)光光線投射角度的附加功能。 參閱圖9所示，為本發(fā)明的流體對流散熱裝置100的第三實(shí)施例，其中，顯示如圖8
所示的第二實(shí)施例中的應(yīng)用狀態(tài)或場合的需求，該散熱模塊10斷面形狀形成不同的狀態(tài)，
同樣可以達(dá)到如上述對發(fā)光組件200進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)熱對流散熱的功效。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡
是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于
本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種流體對流散熱裝置，其特征在于，包括一散熱模塊，內(nèi)部形成至少一容納空間，散熱模塊外圍供至少一發(fā)光組件結(jié)合固定；至少一對隔板，結(jié)合于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以將該容納空間區(qū)隔形成數(shù)個(gè)對流通道，各對流通道間相互連通；一散熱流體，填充于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以借助散熱模塊與發(fā)光組件間接面所形成的熱源中心，使散熱流體以熱對流效應(yīng)，經(jīng)各對流通道循環(huán)流通，將發(fā)光組件的熱源中心發(fā)熱熱能帶往散熱模塊兩側(cè)遠(yuǎn)程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱模塊外圍設(shè)有數(shù)個(gè)系列散熱鰭片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱模塊外圍設(shè)有一開口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述開口以一封閉板封閉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱模塊外圍結(jié)合的發(fā)光組件為發(fā)光二極管芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱模塊外圍結(jié)合的發(fā)光組件為紅外線發(fā)光組件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱模塊外圍至少設(shè)有一凹槽，供發(fā)光組件結(jié)合固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述隔板一端形成至少一導(dǎo)引部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體對流散熱裝置，其特征在于，所述散熱流體為含氟基冷凝油脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體對流散熱裝置，其包括散熱模塊，內(nèi)部形成至少一容納空間，散熱模塊外圍供至少一發(fā)光組件結(jié)合固定；至少一對隔板，結(jié)合于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以將該容納空間區(qū)隔形成數(shù)個(gè)對流通道，各對流通道間相互連通；散熱流體，填充于散熱模塊內(nèi)部的容納空間，以借助散熱模塊與發(fā)光組件間接面所形成的熱源中心，使散熱流體以熱對流效應(yīng)，經(jīng)各對流通道循環(huán)流通，將發(fā)光組件的熱源中心發(fā)熱熱能帶往散熱模塊兩側(cè)遠(yuǎn)程；使發(fā)光組件的散熱效率提高與大幅降溫，不必使用任何散熱風(fēng)扇或泵等外接組件輔助，除可提升發(fā)光組件的使用壽命外，還可進(jìn)一步有利發(fā)光組件在環(huán)保照明燈具的產(chǎn)業(yè)利用。
文檔編號H01L23/34GK101725943SQ20081015233
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者侯宗志, 陳良才, 陳良文 申請人:侯宗志;陳良才;陳良文