JP3218944U - 広角発光ｌｅｄ電球 - Google Patents

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Abstract

【課題】広角発光ＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】広角発光ＬＥＤ電球は、口金１とバルブ２とＬＥＤ駆動電源と少なくとも１個のＬＥＤ発光ダイオード４と熱伝導柱５とを含み、熱伝導柱５は中空であり、ＬＥＤ駆動電源が熱伝導柱５のチャンバー内に設けられ、ＬＥＤ発光ダイオード４は熱伝導柱５の外表面に固定されると共にＬＥＤ駆動電源と電気的に接続し、熱伝導柱５の一端は口金１と固着され、ＬＥＤ駆動電源が口金１と電気的に接続し、バルブ２は熱伝導柱５の外側に覆設され、かつ口金１と固着されて熱伝導柱５をバルブ２内に完全に封入する。その構造のＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオード４は、熱伝導柱５上に溶接され、熱伝導柱５がバルブ２の内部空間に直立するため、ＬＥＤ発光ダイオード４が完全に遮蔽されず、全てのＬＥＤ発光ダイオード４の照射能力を最大限に発揮させ、その照射角度が大きくて輝度も均一化することができる。【選択図】図２

Description

本考案は、ＬＥＤ照明技術分野に関し、特に、広角発光ＬＥＤ電球に関する。
発光ダイオードは、ＬＥＤと略称され、ガリウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、窒素（Ｎ）等を含む化合物で製造され、半導体ダイオードの一種であり、電気エネルギーを光エネルギーに変換できる。発光ダイオードは、普通のダイオードと同じように１個のＰＮ接合部で構成され、単方向導電性を持つ。発光ダイオードに順方向に電圧を加えた後、Ｐ領域からＮ領域へ移動する正孔及びＮ領域からＰ領域へ移動する電子は、ＰＮ接合部付近の数マイクロメートル内に各々Ｎ領域の電子及びＰ領域の正孔と結合して自然放出の蛍光が発生する。異なる半導体材料内の電子と正孔の存在するエネルギー状態が異なる。電子と正孔が結合した時放出されるエネルギーは多少異なり、放出されたエネルギーが多ければ多いほど、発光波長が短くなる。
ＬＥＤ照明技術の進歩につれ、ＬＥＤ灯が省エネ、長寿命、エコ等の利点により徐々に従来の照明分野の白熱灯、省エネランプに取って代わり、人々に受け入れ及び認可されている。ただし市場の大部分のＬＥＤ電球は、従来技術におけるＬＥＤ電球の構造を示す模式図である図１に示すように、ハーフガラスカバー型のものである。特許文献１では、ＬＥＤ電球が開示され、口金１００と、前記口金の上端に連結されるランプソケット２００と、前記ランプソケット２００内に取り付けられたＬＥＤ光源構造と、前記ランプソケット２００上を覆うバルブ３００と、前記ランプソケット２００内に設けられると共に前記ＬＥＤ光源構造と電気的に接続する駆動装置とを含む。前記構造のＬＥＤ電球において、前記バルブ３００は半球型であり、ＬＥＤ光源構造が前記ランプソケット２００内に設けられ、照明時、光は前記半球型バルブ３００を通じてのみ出射され、その発光角度が大きくなく、発光の指向性が比較的強く、局部が明るすぎるため、人の目に不快感を与え、眼精疲労を容易に引き起こすものとなっていた。現在生活の質が益々高くなっている社会において照明用のＬＥＤ電球に対し全方向性を持つ以外に、光度の分布均一が求められている。アメリカでは、２００９年に、全方向タイプＬＥＤ電球の光度分布を規定するＬＥＤ照明の新規格が発表されており、電球の側面下方２７０度の範囲内の光強が均一で、かつ明るく、頭頂部９０度の範囲内の光束が小さすぎないようという要求に対応するため、現在ＬＥＤ電球は、やはり非常に大きな改善余地がある。
中国実用新案第２０１６２０５５８９４３．０号明細書
これに鑑み、本考案は、照射角度が大きく、輝度均一な広角発光ＬＥＤ電球を提供することを目的とする。
本考案に係る広角発光ＬＥＤ電球は、口金と、バルブと、ＬＥＤ駆動電源と、少なくとも１個のＬＥＤ発光ダイオードと、熱伝導柱とを含み、前記熱伝導柱は中空であり、前記ＬＥＤ駆動電源が熱伝導柱のチャンバー内に設けられ、前記ＬＥＤ発光ダイオードは熱伝導柱の外表面に固定されると共に前記ＬＥＤ駆動電源と電気的に接続し、前記熱伝導柱の一端は前記口金と固着され、前記ＬＥＤ駆動電源が前記口金と電気的に接続し、前記バルブは前記熱伝導柱の外側に覆設され、かつ前記口金と固着されて熱伝導柱をバルブ内に完全に封入する。その構造のＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオードは、熱伝導柱上に溶接され、熱伝導柱がバルブの内部空間に直立するため、ＬＥＤ発光ダイオードが完全に遮蔽されず、全てのＬＥＤ発光ダイオードの照射能力を最大限に発揮させ、その照射角度が大きくて輝度も均一化することができる。
更に、前記熱伝導柱は、円柱形であり、複数のＬＥＤ発光ダイオードが熱伝導柱の柱面に固設される。その形状の熱伝導柱の表面にＬＥＤ発光ダイオードを設けると、光の照射角度をより一層大きくさせることができる。
更に、前記熱伝導柱の外部には、複数の非共面を有し、複数のＬＥＤ発光ダイオードが各々前記複数の非共面上に固設される。その形状の熱伝導柱の表面にＬＥＤ発光ダイオードを設けると、光を複数の角度に向けて照射させることができる。
更に、ＰＣＢフレキシブル基板を含み、複数のＬＥＤ発光ダイオードは、前記ＰＣＢフレキシブル基板に溶接され、前記ＰＣＢフレキシブル基板が前記熱伝導柱の外表面に貼着されると共に前記ＬＥＤ駆動電源と電気的に接続する。ＰＣＢフレキシブル基板を通じて個々のＬＥＤ発光ダイオードに接続することで、取り付け及び修理がより一層便利になる。
更に、前記熱伝導柱にそのチャンバーと外部を連通する連通溝が開設され、前記ＬＥＤの駆動電源は、電源線を前記連通溝に通すことで前記ＰＣＢフレキシブル基板と電気的に接続する。更に、前記熱伝導柱と口金は、ねじ込み結合方式で結合される。その構造の熱伝導柱は、着脱しやすい。
更に、前記熱伝導柱のチャンバーに熱伝導性ギャップフィラーを充填しており、前記ＬＥＤ駆動電源を熱伝導柱内に封入する。熱伝導性ギャップフィラーは、卓越した耐冷熱サイクル性、耐劣化性能及び電気絶縁性を持ち、また優れた防湿性、耐振性、耐コロナ性、耐トラッキング性及び耐薬品性も持ち、熱伝導柱に熱伝導性ギャップフィラーを充填することにより、電球の耐久性をより一層高めることができる。
更に、前記バルブの閉鎖端部が球形であり、開放端部が球形中心から離れて延伸して口金と結合する開口部を形成する。その構造のバルブは、発光ダイオードの光の照射角度をより一層大きくすることができる。
更に、前記バルブと口金は、くぎ打ち機を通じて一緒に圧着される。その設置によれば、バルブと口金の結合をより一層安定させることができるため、バルブと口金が緩み難くなる。
従来技術に比べると、本考案の前記広角発光ＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオードは熱伝導柱に溶接され、熱伝導柱がバルブの内部空間に直立され、この設置方法によればＬＥＤ発光ダイオードが遮蔽されないため、その光の照射角度を広くし、かつ輝度を均一化させることができ、これにより、視覚的な快適性が向上することで目が疲れにくくなり、また、前記熱伝導柱はＬＥＤ発光ダイオードの支持及び放熱の役目を果たし、構造が簡単で、コストも安く、寿命も長い。
以下、より一層理解及び実施をしてもらうため、添付図面を基に本考案を詳細に説明する。
従来技術におけるＬＥＤ電球の構造を示す模式図である。 本考案の実施形態１に係る広角発光ＬＥＤ電球の構造を示す模式図である。 本考案の実施形態１に係る広角発光ＬＥＤ電球の立体分解図である。 実施形態１における熱伝導柱の部分的断面図である。 本考案の実施形態２に係る広角発光ＬＥＤ電球の構造を示す模式図である。 実施形態２における熱伝導柱の部分的断面図である。
図面を参照にしながら、更に本考案を完全に説明する。図において、本考案の実施形態を示す。しかしながら、本考案は様々な他の形で実施されることができ、かつ本明細書に説明された特定実施形態に限定されるものではない。これら実施形態は本考案の範囲を当該分野の当業者に説明するために用いられるものに過ぎない。
別途定義されない限り、技術的用語又は科学的用語を含む、以下に用いられるすべての用語は、本考案が属する分野の当業者が普通に理解するものと同じ意味を有する。本明細書に用いられるすべての用語は、本明細書及び関連分野における意味と同一の意味を有すると理解されるべきであり、これらが本明細書に明確に定義されない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されてはならない。
＜実施形態１＞
図２は、本考案の実施形態１に係る広角発光ＬＥＤ電球の構造を示す模式図であり、図３は本考案の実施形態１に係る広角発光ＬＥＤ電球の立体分解図である。図２、図３及び図４に示すように、実施形態１の広角発光ＬＥＤ電球は、口金１と、バルブ２と、ＬＥＤ駆動電源３と、少なくとも１個のＬＥＤ発光ダイオード４と、熱伝導柱５とを含む。前記熱伝導柱５は中空であり、前記ＬＥＤ駆動電源３が熱伝導柱５のチャンバー内に設けられ、前記ＬＥＤ発光ダイオード４は熱伝導柱５の外表面に固定されると共に前記ＬＥＤ駆動電源３と電気的に接続している。前記熱伝導柱５の一端は前記口金１と固着され、前記ＬＥＤ駆動電源３が前記口金１と電気的に接続している。前記バルブ２は前記熱伝導柱５の外側に覆設され、かつ前記口金１と固着されて熱伝導柱５をバルブ２内に完全に封入する。その構造のＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオード４は、熱伝導柱５上に溶接され、熱伝導柱５がバルブ２の内部空間に直立するため、ＬＥＤ発光ダイオード４が完全に遮蔽されず、全てのＬＥＤ発光ダイオード４の照射能力を最大限に発揮させ、その照射角度が大きくて輝度も均一化する。
具体的に、前記熱伝導柱５は、円柱形であり、複数のＬＥＤ発光ダイオード４が熱伝導柱５の頂面を含む、熱伝導柱５の円柱面に均一に固定される。円柱体の表面に均一に分布されるＬＥＤ発光ダイオード４は、各々異なる角度に向き、その構造を使用したＬＥＤ灯は照射角度が大きくなり、輝度も均一化する。
好ましくは、本考案は、ＰＣＢフレキシブル基板６を更に含み、複数のＬＥＤ発光ダイオード４が前記ＰＣＢフレキシブル基板６に溶接され、そして前記ＰＣＢフレキシブル基板６を前記熱伝導柱５の外表面に貼着すると共に前記ＬＥＤ駆動電源３と電気的に接続する。
前記熱伝導柱５にそのチャンバーと外部を連通する連通溝５１が開設され、前記ＬＥＤの駆動電源３は、電源線を前記連通溝５１に通すことで前記ＰＣＢフレキシブル基板６と電気的に接続する。熱伝導柱５のチャンバー及びＰＣＢフレキシブル基板６の応用を巧みに利用することで、回路を簡略化し、内部空間を節約し、ＬＥＤ電球内部の構造をより簡単かつ合理的なものにすることができる。
好ましくは、前記熱伝導柱５と口金１は、ねじ込み結合方式で結合され、その結合方式が熱伝導柱５の着脱に便利で、生産効率を向上する。前記熱伝導柱５のチャンバーに熱伝導性ギャップフィラーを充填しており、前記ＬＥＤ駆動電源３を熱伝導柱５内に封入する。前記バルブ２の閉鎖端部が球形であり、開放端部が球形中心から離れて延伸して口金１と結合する開口部を形成し、その形状のバルブ２は発光ダイオード４から発せられる光を遮蔽せず、ＬＥＤ電球の照射角度をできる限り大きくさせることができる。前記バルブ２と口金１は、くぎ打ち機を通じて一緒に圧着され、簡単に緩まないより安定した構造とすることで、ＬＥＤ電球の品質を向上させる。
＜実施例２＞
図５は、本考案の実施形態２に係る広角発光ＬＥＤ電球の構造を示す模式図であり、図６は本考案の実施形態２に係る広角発光ＬＥＤ電球の立体分解図である。図５及び図６に示すように、実施形態２の広角発光ＬＥＤ電球は、口金１と、バルブ２と、ＬＥＤ駆動電源３と、少なくとも１個のＬＥＤ発光ダイオード４と、熱伝導柱５とを含む。前記熱伝導柱５は中空であり、前記ＬＥＤ駆動電源３が熱伝導柱５のチャンバー内に設けられ、前記ＬＥＤ発光ダイオード４は熱伝導柱５の外表面に固定されると共に前記ＬＥＤ駆動電源３と電気的に接続している。前記熱伝導柱５の一端は前記口金１と固着され、前記ＬＥＤ駆動電源３が前記口金１と電気的に接続している。前記バルブ２は前記熱伝導柱５の外側に覆設され、かつ前記口金１と固着されて熱伝導柱５をバルブ２内に完全に封入する。その構造のＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオード４は、熱伝導柱５上に溶接され、熱伝導柱５がバルブ２の内部空間に直立するため、ＬＥＤ発光ダイオード４が完全に遮蔽されず、全てのＬＥＤ発光ダイオード４の照射能力を最大限に発揮させ、その照射角度が大きくて輝度も均一化する。
具体的に、前記熱伝導柱５の外部に、互いに共面でない複数の面（非共面ともいう）を有し、複数のＬＥＤ発光ダイオード4は熱伝導柱５の頂面を含む、各々前記複数の非共面に固設される。複数の非共面に均一に分布されるＬＥＤ発光ダイオード４は、各々異なる角度に向き、その構造を使用したＬＥＤ灯は照射角度が大きくなり、輝度も均一化する。
好ましくは、本考案は、ＰＣＢフレキシブル基板６を更に含み、複数のＬＥＤ発光ダイオード４が前記ＰＣＢフレキシブル基板６に溶接され、そして前記ＰＣＢフレキシブル基板６を前記熱伝導柱５の外表面に貼着すると共に前記ＬＥＤ駆動電源３と電気的に接続する。
前記熱伝導柱５にそのチャンバーと外部を連通する連通溝５１が開設され、前記ＬＥＤの駆動電源３は、電源線を前記連通溝５１に通すことで前記ＰＣＢフレキシブル基板６と電気的に接続する。熱伝導柱５のチャンバー及びＰＣＢフレキシブル基板６の応用を巧みに利用することで、回路を簡略化し、内部空間を節約し、ＬＥＤ電球内部の構造をより簡単かつ合理的なものにすることができる。
好ましくは、前記熱伝導柱５と口金１は、ねじ込み結合方式で結合され、その結合方式が熱伝導柱５の着脱に便利で、生産効率を向上する。前記熱伝導柱５のチャンバーに熱伝導性ギャップフィラーを充填しており、前記ＬＥＤ駆動電源３を熱伝導柱５内に封入する。前記バルブ２の閉鎖端部が球形であり、開放端部が球形中心から離れて延伸して口金１と結合する開口部を形成し、その形状のバルブ２は発光ダイオード４から発せられる光を遮蔽せず、ＬＥＤ電球の照射角度をできる限り大きくさせることができる。前記バルブ２と口金１は、くぎ打ち機を通じて一緒に圧着され、簡単に緩まないより安定した構造とすることで、ＬＥＤ電球の品質を向上させる。
動作時、前記口金１を電源に繋ぎ、電源が口金１を通じてＬＥＤ駆動電源３に入力することで、ＰＣＢフレキシブル基板６上に溶接された発光ダイオード４を駆動する。熱伝導柱５の形状特徴により、複数の発光ダイオード４が異なる角度に向き、本考案のＬＥＤ電球の照射角度を大きくさせ、輝度も均一化させることができる。
従来技術に比べると、本考案の前記広角発光ＬＥＤ電球内のＬＥＤ発光ダイオードは熱伝導柱に溶接され、熱伝導柱がバルブの内部空間に直立され、その設置方法によればＬＥＤ発光ダイオードが遮蔽されないため、その光の照射角度を広くさせ、かつ輝度を均一化させることができ、これにより、視覚的な快適性が向上することで目が疲れにくくなり、また、前記熱伝導柱はＬＥＤ発光ダイオードの支持及び放熱の役目を果たし、構造が簡単で、コストも安く、寿命も長い。
本考案では好ましい実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではない。当業者であれば、本考案の好ましい実施形態に多くの変形及び修正を加えることができ、かつかかる変形及び修正が本考案の技術思想から逸脱することなく加えられることは理解されよう。したがって、本考案の意図した保護範囲に属する。
１００ 口金
２００ ランプソケット
３００ 半球型バルブ
１ 口金
２ バルブ
３ ＬＥＤ駆動電源
４ ＬＥＤ発光ダイオード
５ 熱伝導柱
５１ 連通溝
６ ＰＣＢフレキシブル基板

Claims (9)

  1. 口金と、バルブと、ＬＥＤ駆動電源と、少なくとも１個のＬＥＤ発光ダイオードと、熱伝導柱とを含み、前記熱伝導柱は中空であり、前記ＬＥＤ駆動電源が前記熱伝導柱のチャンバー内に設けられ、前記ＬＥＤ発光ダイオードは前記熱伝導柱の外表面に固定されると共に前記ＬＥＤ駆動電源と電気的に接続し、前記熱伝導柱の一端は前記口金と固着され、前記ＬＥＤ駆動電源が前記口金と電気的に接続し、前記バルブは前記熱伝導柱の外側に覆設され、かつ前記口金と固着されて前記熱伝導柱を前記バルブ内に完全に封入することを特徴とする、広角発光ＬＥＤ電球。
  2. 前記熱伝導柱は、円柱形であり、複数の前記ＬＥＤ発光ダイオードが前記熱伝導柱の柱面に固設されることを特徴とする、請求項１に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  3. 前記熱伝導柱の外部には、複数の非共面を有し、複数の前記ＬＥＤ発光ダイオードが各々前記複数の非共面上に固設されることを特徴とする、請求項１に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  4. ＰＣＢフレキシブル基板を含み、複数の前記ＬＥＤ発光ダイオードは、前記ＰＣＢフレキシブル基板に溶接され、前記ＰＣＢフレキシブル基板が前記熱伝導柱の外表面に貼着されると共に前記ＬＥＤ駆動電源と電気的に接続することを特徴とする、請求項２又は３に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  5. 前記熱伝導柱にそのチャンバーと外部を連通する連通溝が開設され、前記ＬＥＤの駆動電源は、電源線を前記連通溝に通すことで前記ＰＣＢフレキシブル基板と電気的に接続することを特徴とする、請求項４に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  6. 前記熱伝導柱と前記口金は、ねじ込み結合方式で結合されことを特徴とする、請求項５に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  7. 前記熱伝導柱のチャンバーに熱伝導性ギャップフィラーを充填しており、前記ＬＥＤ駆動電源を前記熱伝導柱内に封入することを特徴とする、請求項６に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  8. 前記バルブの閉鎖端部は球形であり、開放端部が球形中心から離れて延伸して前記口金と結合する開口部を形成することを特徴とする、請求項７に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
  9. 前記バルブと前記口金は、くぎ打ち機を通じて一緒に圧着されることを特徴とする、請求項８に記載の広角発光ＬＥＤ電球。
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