[发明专利]兼具快速储能与散热的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明系关于一种照明装置，特别是应用于高功率的LED灯。该LED灯在照明时所产生的废热，经由本发明所揭露的装置运作下，不但可以快速地被散去，且该热能可以进一步地经由热电能源产生器的作用而转换成电能，而该电能亦可再经由快速充/放电储能装置的作用而进行电能的储存与释出。

背景技术

一般发热物件所产生的废热都是直接散去，以具有高功率的LED灯为例，其所产生的废热会影响到灯源的寿命及发光效率，因此散热效率对LED灯而言是一项极重要的设计课题。

请参阅图1，公知的一种散热形式是在一LED灯10的底面配置一金属基座12，且取一散热鳍片座14结合该金属基座12。如此，LED灯10所产生的废热可以先传导到散热鳍片座14，然后该废热再由散热鳍片座14散逸到空气中。这样，废热离开LED灯10的速度及/或散热鳍片座14将废热散逸到空气的散热功效便决定了整个LED灯10的散热效率。

中国台湾专利M306029号揭露利用传热元件(热导管)将LED灯的废热快速地传导到散热元件(散热鳍片)，再加上适当的热对流设计使散热元件(散热鳍片)上的废热得以散去，以便提高LED灯的散热效率。

中国台湾专利M295889号揭露利用热导管将LED灯的废热传导到散热翼片，然后再以一风扇对散热翼片吹风使废热能快速散去，藉此达到散热的效果。

中国台湾专利M309053号揭露将LED灯的废热直接以热导管导至一端的散热件，或是废热先传导到散热鳍片再以热导管导向一端的散热件，藉此达到散热目的。

美国专利7329030号揭露利用一热导管将LED灯的废热导向配接在该热导管一端的散热器，藉此达到散热作用。

以上各专利前案皆是利用热导管将热导向一散热鳍片，然后再利用自然对流或风力作用，使散热鳍片上的废热得以散去。此种散热方式优于传统散热方式，但是并没有进一步教导如何再利用这些废热。

中国台湾专利453430号揭露利用热导管传导废热，并且以一热电致冷器结合热导管来进行热交换。此种方式虽然可以提高散热效果，但是需外加电力来驱动热电致冷器。

美国专利6880346号揭露利用热导管将CPU所产生的废热传导至一热电致冷器(thermoelectric cooler，TEC)，然后利用热电致冷器及风扇来进行热交换。此种方式虽然可以提高散热效果，但是需外加电力来驱动热电致冷器。

以上专利前案虽然利用热电致冷器来提高散热效果，但是热电致冷器需要外加电力，因此明显需要耗费更多的能源。

美国专利2007120138号揭露LED灯的LED晶片底部配置一热电致冷器，而LED灯的底面配置一散热器(heat sink)。如此热电致冷器用以传导LED晶片所产生的废热，使LED晶片不致温度过高，然后再以散热器来散去废热。

美国专利2006198149号揭露LED灯配置多个迭置排列的热电致冷器，藉此LED灯所产生的废热须通过各热电致冷器而传到一散热器以便进行散热。

美国专利2006088271号揭露一光电装置，例如LED，系搭配一热电致冷器以达到热交换的目的。

以上各专利前案所使用的热电元件是热电致冷器，其除了作为热交换的元件外，还作为热传导元件。由于热电致冷器需要外加的电力来驱动，所以有耗费更多能源的缺点。

另外关于上揭各专利前案皆是教导如何将废热散去，对于能源再生利用完全没有助益；目前最常见的能源转换利用多为太阳能转成电能，例如中国台湾专利M326704、中国台湾专利200713745号、美国专利7259692号，皆是揭露以太阳能电池或太阳能板搭配一超电容来进行能源的转换与利用。

又，中国专利第200810017370.0号揭露一种可实现热量回收的LED照明装置，该专利案将LED光源的废热传导到一封闭的盒形内基板上，然后一部份的热能由贴置在内基板上的热电转换器搭配散热翅片予以进行热电转换且储存于一储能转换单元，另一部份的热能由一散热装置搭配风扇予以进行散热作用。是以该专利案的散热方式有二，其一为热电转换器加散热翅片，另一为散热装置加风扇。

该专利案具有热管(热传导装置)可将热能由内基板导向散热翅片，然而热管所传导的热量并非用来作为热电转换；此外，该专利案未能揭露热电转换器的特征构造，若以一般热电转换器而言，其热电转换效能未臻理想。再者，该专利案虽然教导利用储能转换单元将热电转换器所产生的电能储存起来，但是热电转换器所产生的电能很小，以一般储能方式进行储能的话需要很长的时间才能储存到可供使用的电力，因此该专利案无法达到快速储能的效果。