CN101482256A

CN101482256A - 散热装置

Info

Publication number: CN101482256A
Application number: CNA2008100003803A
Authority: CN
Inventors: 林士杰; 陈立敏; 高昆山
Original assignee: I Chiun Precision Ind Co Ltd
Current assignee: I Chiun Precision Ind Co Ltd
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-07-15

Abstract

本发明揭露一种散热装置，包含散热基座、进气模组及控制模组。散热基座承载至少一发光晶片且具有进气口；进气模组包含风扇、吸气构件及气导管，气导管连接吸气构件及散热基座的进气口，吸气构件靠近风扇；控制模组包含热感应器及控制器。控制器电性连接至风扇、吸气构件及热感应器。热感应器位于散热基座上，用以感应散热基座的温度。控制器根据该散热基座的温度控制吸气构件及风扇选择性地运作。

Description

散热装置

技术领域

本发明关于一种，且特别是有关于一种用于车头灯的散热装置。

背景技术

一般来说，车辆所配备的头灯系以白炽灯、卤素灯或氙气灯为光源。近年来越来越多的车厂开始改用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)为车辆光源。LED的耗能比起白炽灯、卤素灯或氙气灯来得低，且产生的热量也较低。单一LED体积及面积小，若为照明用途，单一LED亮度不足，必须排列多个LED于一小面积以提升单位面积亮度。因此，热密度也相对地提高。然而，目前的高功率LED输入功率仅有15％至20％转换成光，其余80％至85％则转换成热，若这些热未适时排出至外界，那么将会使LED晶粒介面温度过高而影响发光效率及发光寿命。

车用照明上，LED首先用于亮度需求比较不高的煞车灯以及方向灯上，后来慢慢应用到亮度需求较高的车内照明。目前，亮度需求最高且要求最严苛的车头灯照明是当前LED车用照明的重要议题，但是伴随高亮度照明而来的高热问题是各家厂商亟需克服的问题。一般来说，散热机制可为水冷方式或是气冷方式。水冷方式利用液体搭配导管循环地流经需散热的部位进行冷却，虽然散热功效高，但是有制造及维护成本过高的问题。目前气冷方式皆只针对贴合于LED车头灯模组的散热鳍片做改良，散热功效改良幅度不大。

因此，本发明提供一种散热装置，用以提供另一种不同的气冷散热方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热装置，能将外界气流导引至特定发热部位，增加散热功效。

根据一具体实施例，本发明的散热装置包含散热基座、进气模组及控制模组。散热基座承载至少一发光晶片且具有进气口；进气模组包含风扇、吸气构件及气导管，气导管连接吸气构件及散热基座的进气口，吸气构件靠近风扇；控制模组包含热感应器及控制器。控制器电性连接至风扇、吸气构件及热感应器。热感应器位于散热基座上，用以感应散热基座的温度。控制器根据该散热基座的温度控制吸气构件及风扇选择性地运作。

另外，发光晶片位于散热基座的侧面，本发明的散热装置的散热基座另包含至少一通孔贯穿该侧面，用以让气流能从该侧面导入散热基座。

藉此，本发明的散热装置利用吸风构件及气导管主动引入气流于散热基座内，并且散热基座的通孔可从发光晶片所在的侧面导入其他气流，例如当安装此散热装置的车辆行进时，车辆外部的空气因行进而产生的气流。总而言之，本发明的散热装置可导引气流至特定发热部位，增加散热效率。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是根据本发明一较佳具体实施例的散热装置的示意图。

图2是绘示图1的散热装置设置于车辆的示意图。

图3是图1的散热基座的示意图。

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1是绘示根据本发明一较佳具体实施例的散热装置1的示意图。图2是绘示图1的散热装置1设置于车辆的示意图。如图1所示，本发明的散热装置1包含散热基座10、进气模组12及控制模组14。散热基座10承载复数个发光晶片3，用以散去发光晶片3产生的热量。如图2所示，发光晶片3实际上可为LED车头灯模组，散热装置1用以提供LED车头灯散热功能。需注意的是，为了方便识图，只将图1的散热装置1绘于图2中车辆两侧车头灯其中之一。

如图1所示，散热基座10具有数个散热鳍片104。设计上，散热鳍片104的外形越细长越能增加散热面积，进而达到高散热功效。但是，被动式散热(只依靠散热基座10散热)的改良不容易有明显增进，因此需要主动式散热来大幅增加散热功效。一般作法是利用风扇吸进冷空气，然后吹向散热基座10以带走热量。但是此种作法对气流流向无特别设计，无法针对特定热源(或热区)散热，只能增加风扇转速或是加大风扇尺寸来增加散热功效。本发明的散热装置1具有导引气流功用，机构及功效将详述于下。

进气模组12包含风扇120、吸气构件122及气导管124。实际情况下，如图2所示，风扇120除了可额外设置于车辆引擎室内，还可为原有的车用散热风扇，例如：车辆的水箱散热风扇，进而节省物料成本及占据空间。散热基座10具有进气口100以及对应进气口100的排气口102。气导管124连接吸气构件122及散热基座10的进气口100，吸气构件122靠近风扇120。风扇120吸进的气流经由吸气构件122引入气导管124后，再进入进气口100。该气流流经散热基座10的气流管道(虚线所示)后，由排气口102排出。需注意的是，为了方便识图，只绘出对应两个进气口100的两个气流管道其中之一。

一般而言，散热基座10的热区(亦即，温度较高的部位)主要为与发光晶片3接触的部位。由于发光晶片3产生热量的速率通常比散热基座10的散热速率快，因此气流直接流经发光晶片3接触部位，能助于降低发光晶片3与散热基座10的接触部位的温度。另外，若两个接触的物体的温差越大，则物体之间的热交换速率越高。因此，散热鳍片104若不能迅速地与空气交换热量，由发光晶片3传导至散热基座10的热无法迅速传递至散热鳍片104，散热基座10与发光晶片3之间无法具有较大的温差，散热基座10进而无法快速地散去发光晶片3产生的热量。藉此，散热装置1的气导管124包含歧管1240，用以导引部份气流吹向散热鳍片104，增加散热鳍片104与空气的热交换速率。

若风扇120及吸风构件122分别都以高转速及高吸风量运作，散热装置1虽能提供最大散热功效，但是也产生扰人的噪音且散热装置1的使用寿命也会被影响。因此，本发明的散热装置1的控制模组14包含热感应器140及控制器142。控制器142电性连接至风扇120、吸气构件122及热感应器140。热感应器140位于散热基座10上，用以感应散热基座10的温度。控制器142根据散热基座10的温度控制吸气构件122及风扇120选择性地运作。举例而言，控制器142设定第一门槛温度值为50度以及第二门槛温度值为70度。若热感应器140感应散热基座10的温度超过第一门槛温度值但未达第二门槛温度值，例如60度，控制器142控制风扇120及吸风构件122以小于最大转速及最大吸风量运作，或是控制风扇120停止运转，只有吸风构件122运作。若温度超过第二门槛温度值，例如80度，控制器142控制风扇120及吸风构件122分别以最大转速及最大吸风量运作。

当然，本发明不限于此。气导管124可包含由控制器142控制的阀门(未绘示)，热感应器140可分别位于散热基座10不同部位，例如散热鳍片104及接触发光晶片3的侧面106。控制器142根据散热基座10不同部位的温度，选择性地控制阀门导引气流。举例来说，当热感应器140感应到侧面106的温度超过第一门槛温度，但散热鳍片104的温度未超过第一门槛温度，控制器142控制阀门以阻止气流往歧管1240流动，导引气流往进气口100流动，增加散热基座10本体的散热效率。

请参阅图3，图3是绘示图1的散热基座10的示意图。需注意的是，图3的散热基座10系图1的散热基座10沿着通过数个发光晶片3的方向剖开。数个发光晶片3位于散热基座10的侧面106，散热基座10包含数个通孔108贯穿侧面106。如图3所示，通孔108的垂直于侧面106的截面略呈喇叭状。请同时参阅图2，需注意的是，车头灯的灯罩可只罩住发光晶片3(亦即，LED车头灯模组)，散热基座10皆位于灯罩外。通过灯罩的结构设计可将外界空气导入于灯罩内，气流进而从通孔108流入散热基座10以散去热量。通孔108的截面呈喇叭状，依据流体力学，气流于通孔108内的较窄处的流速比起侧面106的开口处来的快。因此，流经散热基座10的气流流速增加，进而增加散热效率。

相较于先前技术，本发明的散热装置利用吸风构件及气导管主动引入气流于散热基座内，并且散热基座的通孔可从发光晶片所在的侧面导入其他气流，例如当安装此散热装置的车辆行进时，车辆外部的空气因行进而产生的气流。总而言之，本发明的散热装置可导引气流至特定发热部位，增加散热效率。另外，在受限的空间内，例如车辆引擎室，散热基座无法大型化以增加散热功效，本发明的散热装置的气导管可搭配引擎室空间进行配置及挠曲，进而节省空间且增加设计弹性。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims

1.一种散热装置，其特征在于，包含：

一散热基座，承载至少一发光晶片且具有一进气口；

一进气模组，包含一风扇、一吸气构件及一气导管，该气导管连接该吸气构件及该散热基座的该进气口，该吸气构件靠近该风扇；以及

一控制模组，包含一热感应器及一控制器，该控制器电性连接至该风扇、该吸气构件及该热感应器，该热感应器位于该散热基座上，用以感应该散热基座的一温度，该控制器根据该温度控制该吸气构件及该风扇选择性地运作。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该散热基座包含对应该进气口的一排气口，该气导管导引一气流进入该进气口，该气流流经该散热基座后，由该排气口排出。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该气导管包含一歧管，该歧管导引一气流吹向该散热基座。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，该散热基座具有复数个散热鳍片，该歧管导引该气流吹向该等散热鳍片。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该至少一发光晶片位于该散热基座的一侧面，该散热基座包含至少一通孔贯穿该侧面。

6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该通孔垂直该侧面的一截面略呈一喇叭状。

7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该风扇系一车用散热风扇。