JP2011138739A - 無管発光ダイオードランプ - Google Patents

Abstract

【課題】無管発光ダイオードランプの提供。
【解決手段】本無管発光ダイオードランプは、少なくとも一つのベース、少なくとも一つのＬＥＤ発光モジュール、及び少なくとも一つの制御回路を包含し、そのうち、ベースは放熱体とされ、該ＬＥＤ発光モジュールは該ベースに結合され、該ベースにより該ＬＥＤ発光モジュールの固定及び放熱を行ない、該制御回路は該ベースに結合され、且つ該制御回路はＬＥＤ発光モジュールの電源線路に接続されて、ＬＥＤ発光モジュールの点灯と消灯制御及び電源を提供し、無管発光、節電及び材料節約の発光ダイオードランプ構造を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は無管発光ダイオードランプに係り、特に、屋内、屋外の照明に応用され、無管発光構造を有し、環境保護エネルギー節約及びランプ材料使用節約の効果を有する発光ダイオードランプに関する。

周知の蛍光灯は屋内、屋外の照明に広く応用され、周知の蛍光灯は放電原理を利用して灯管を点灯させる。このため、ランプシート、灯管コネクタ、安定器（変圧器）、スタータ及び灯管等の多くの部品を必要とし、重量が重く、体積が大きく鉄材消耗量が大きい等の欠点のほか、灯管中に含有される水銀が環境汚染物質であり、灯管廃棄後に環境汚染を加速させる。このほか、灯管、灯管コネクタ、安定器、スタータの間の多くの線路接点が多くの接点抵抗を形成し、電力損耗の問題を形成し、蛍光灯の消費電力を高くし、ワット数を下げ、さらに、灯管と安定器の使用寿命を下げるおそれがある。

このほか、周知の蛍光灯には、絶縁プラスチックで製造された灯管コネクタが高温環境中で劣化しやすく、灯管をしっかりと固定できなくなり、地震或いは機械の振動により、灯管が脱落して人にけがをさせるという安全上の欠点がある。このため、振動を避ける必要がある応用では、さらに厳格な灯管の重量制限が必要であり、このため蛍光灯の産業利用上の制限を形成するという欠点がある。

改良したものでは、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５があり、これらはいずれもＬＥＤ素子或いはモジュールで蛍光灯構造に類似のＬＥＤランプを構成している。それは上記の周知の蛍光灯の、水銀を含有する有害物質による環境汚染の欠点を有さないが、ＬＥＤ灯管中のＬＥＤ回路板、放熱片、線材とランプカバー等は、使用者が自分で分解或いは組み立てることができず、灯管交換時にゴミを分別できないため、環境汚染問題を形成する。

上述の各特許文献中のＬＥＤ灯管は依然として周知の蛍光灯中のランプシート、灯管コネクタ、安定器、スタータなどの多くの部品と接続線を使用し、このため重量が比較的重く、体積が大きく、鉄材消耗が大きく、多くの線路接点が電力を消耗しランプの使用寿命を短縮する欠点がある。このほか、該ＬＥＤ灯管はＬＥＤ回路板、放熱片、線材とランプカバー等の部品で構成されることで、却ってＬＥＤ灯管の重量が重くなり、振動を回避しなければならない場所で応用できなくなり、該ＬＥＤ灯管と灯管コネクタの間には固定が不安定で脱落して人にけがをさせうる欠点があり、ＬＥＤ灯管を節電ランプとして使用する産業上の利用上、いまだ多くの克服できていない問題がある。

台湾特許公報第Ｍ３６８７４９号明細書 台湾特許公報第Ｍ３６５４３４号明細書 米国特許公開第２００７／０２２８９９９号明細書 米国特許公開第２００７／０２２３２２５号明細書 米国特許第７，１１４，８３０号明細書

上述の周知の蛍光灯ランプ或いはＬＥＤ節電ランプは、灯管或いはＬＥＤ灯管を使用しなければならないため、重く、体積が大きく、鉄材消耗が大きく、多くの線路接点が電力を消耗し、環境汚染とランプの使用寿命を短縮する欠点がある。並びに、該蛍光灯或いは該ＬＥＤ灯管と灯管コネクタの間には、固定が不安定で、脱落して人にけがをさせうる欠点があり、応用場所によっては産業上の利用制限を受ける問題がある。

このため、生産コストを下げ、体積、鉄材消耗量、線路接点数量と環境汚染因子を減らすと共に、使用寿命を延長し、灯管により人を傷つけることがない安全な無管発光ダイオードランプの提供が必要である。

本発明は一種の無管発光ダイオードランプを提供し、それは、少なくとも一つのベース、少なくとも一つのＬＥＤ発光モジュール、及び少なくとも一つの制御回路を包含し、そのうち、該ベースは放熱体とされ、該ＬＥＤ発光モジュールは該ベースに結合され、該ベースにより該ＬＥＤ発光モジュールの固定及び放熱を行ない、該制御回路は該ベースに結合され、且つ該制御回路は該ＬＥＤ発光モジュールの電源線路に接続されて、該ＬＥＤ発光モジュールの点灯と消灯制御及び電源を提供し、無管発光、節電及び材料節約の発光ダイオードランプ構造を形成している。

本発明の無管発光ダイオードランプのある実施態様において、該ＬＥＤ発光モジュールを少なくとも一つのマルチチップパッケージＬＥＤチップで構成し、各マルチチップパッケージＬＥＤチップが発生する光が少なくとも一つの面光源の投射と発光の機能を形成する。

本発明の無管発光ダイオードランプのある実施態様において、該ＬＥＤ発光モジュールは、少なくとも一つの回路板と複数のマルチチップパッケージＬＥＤチップで構成され、各マルチチップパッケージＬＥＤチップは回路板に接続され、各マルチチップパッケージＬＥＤチップの発生する光が共同で複数の点光源の投射と発光の機能を形成する。

本発明の無管発光ダイオードランプのある実施態様において、該ベースに少なくとも一つのランプカバーが結合され、該ランプカバーは該ＬＥＤ発光モジュール外部を被覆し、該ＬＥＤ発光モジュールの発光光線を光学投射、調整する機能を提供する。

本発明の無管発光ダイオードランプのある実施態様において、該ＬＥＤ発光モジュールの表面及び該ベース内部のそれぞれに、少なくとも１層の防水樹脂層が結合され、該ＬＥＤ発光モジュールと該制御回路に防水の機能を具備させている。

本発明の無管発光ダイオードランプは、ベース、ＬＥＤ発光モジュール、制御回路及びランプカバーで構成された無管発光構造により、大幅にランプ重量を軽減し、ランプ体積を減らし、鉄材消耗量を減らし、線路接点数量と消費電力を減らし、環境汚染を減らし、ランプの使用寿命を延長する。並びに、完全に灯管が脱落して人にけがをさせる欠点を排除し、使用者の安全を確保し、本発明の無管発光ダイオードランプが任意の場所に適用できるものとされ、これにより本発明の産業上の利用価値が高められている。

本発明の無管発光ダイオードランプの第１実施例の立体外観構造図である。 図１の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第２実施例の立体外観構造図である。 図３の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第３実施例の立体外観構造図である。 図５の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第４実施例の立体外観構造図である。 図７の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第５実施例の立体外観構造図である。 図９の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第６実施例の立体外観構造図である。 図１１の立体分解構造図である。 本発明の無管発光ダイオードランプの第７実施例の立体外観構造図である。 図１３中のベースに設けられた収容溝、ＬＥＤ発光モジュール及び防水樹脂層の構造を示す側面拡大図である。

図１及び図２は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第１実施例を示す。そのうち、該無管発光ダイオードランプ１００は、少なくとも一つのベース１０、少なくとも一つのＬＥＤ発光モジュール２０、少なくとも一つの制御回路３０を包含する。

該ベース１０は、放熱体で構成され、該ベース１０の形状に制限はないが、本発明の第１実施例では中空矩形のアルミ押出材が一例として使用され、該ベース１０の上面に、少なくとも一つの連結部１１が形成され、該連結部１１上にネジ孔１１１が設けられ、該ベース１０内部に少なくとも一つの収容溝１２が形成されている。

該ＬＥＤ発光モジュール２０は、第１実施例では、単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップが使用され、該ＬＥＤ発光モジュール２０の表面に複数の穿孔２１が設けられ、各穿孔２１はベース１０の各ネジ孔１１１に整合させられ、並びにボルト２２が通されて、該ＬＥＤ発光モジュール２０が該ベース１０の連結部１１に固定され、該ベース１０全体がＬＥＤ発光モジュール２０に放熱の機能を提供する。

該制御回路３０は、ＬＥＤの点灯と滅灯及び交流・直流電源変換の機能を有し、該制御回路３０はベース１０の収容溝１２内に収容並びに固定され、該制御回路３０は少なくとも一つの電源線３１と制御線３２を有し、該電源線３１はベース１０の収容溝１２より突出して交流商用電源に接続され、該制御線３２はＬＥＤ発光モジュール２０に接続され、これにより該ＬＥＤ発光モジュール２０が制御回路３０の制御を受けて点灯と滅灯動作を行ない、及び、該制御回路３０よりＬＥＤ発光モジュール２０が必要とする直流作業電源が提供され、これにより該ＬＥＤ発光モジュール２０に面光源を発生させる。

上述のＬＥＤ発光モジュール２０とベース１０間の固定方式は、ボルト２２をベース１０のネジ孔１１１にねじ込む方式に限定されるわけではなく、且つ該制御回路３０のベース１０への固定の構造は、ベース１０の収容溝１２内に収容する構造に限定されるわけではなく、及び、制御回路３０の電源線３１のベース１０より突出する構造も、収容溝１２より突出する構造に限定されるわけではなく、その他の同等の組合せと固定方式或いは配線構造も、本発明の範疇より逸脱しない。

図３及び図４は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第２実施例を示す。そのうち、少なくとも一つのランプカバー４０がベース１０に結合され、該ランプカバー４０の内側に少なくとも一つの嵌め棒４１が設けられ、該ベース１０の上端に嵌合され、並びにＬＥＤ発光モジュール２０の外部を被覆し、該ランプカバー４０は並びに該ＬＥＤ発光モジュール２０の発光の面光源の光学投射調整の機能を提供する。及び、一対のサイドキャップ５０がベース１０とランプカバー４０の両側を封じ、該サイドキャップ５０の下端に一対の連結リブ５１と開口５２が設けられ、該連結リブ５１は該ベース１０の収容溝１２内に対応し、嵌合され、そのうち、一方のサイドキャップ５０の開口５２は制御回路３０の電源線３１を引き出すのに用いられ、該サイドキャップ５０の開口５２はシールプラグ５２１で封じられる。

図５及び図６は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第３実施例を示す。そのうち、少なくとも一つの固定部品１３がベース１０の底端に嵌合され、該固定部品１３に少なくとも一つの孔１３１が設けられ、該孔１３１に通された釘１３１Ａが天井板に打ち込まれてベース１０が天井板２００に固定され、本発明の無管発光ダイオードランプ１００が天井板２００の照明に応用される。

上述の図５及び図６に記載の本発明の無管発光ダイオードランプ１００と天井板２００間の固定方式は、固定部品１３をベース１０に嵌合する方式に限定されるわけではなく、その他の同等の固定方式も、本発明の範疇より逸脱しない。

さらに、図７及び図８は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第４実施例を示す。そのうち、該ＬＥＤ発光モジュール２０は複数の点光源の発光モジュールとされ、該ＬＥＤ発光モジュール２０は少なくとも一つの回路板２３及び複数のシングルチップ発光ダイオード２４で構成される。該回路板２３には複数の固定孔２３１が設けられて、該固定孔２３１は該ベース１０の連結部１１の各ネジ孔１１１に整合され、並びにボルト２３１Ａでベース１０の連結部１１に固定される。該回路板２３の表面には発光ダイオード電源連結線路が配設され、各シングルチップ発光ダイオード２４はそれぞれ該回路板２３に結合され、各シングルチップ発光ダイオード２４の電源線路は回路板２３を介して連結され、これにより、各シングルチップ発光ダイオード２４がそれぞれ作業電源を獲得して点光源を発生し、全体のＬＥＤ発光モジュール２０が複数の点光源を形成する。

図９及び図１０は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第５実施例を示し、そのうち、長尺状の三角形デュアル蛍光灯の形態が応用され、該ベース１０'の断面形状は三角形とされ、上面に二つの連結部１１'が形成され、該連結部１１'が斜面とされ、各連結部１１'にそれぞれＬＥＤ発光モジュール２０が固定され、該ＬＥＤ発光モジュール２０は図１から図６に示される単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップの面光源発光モジュール或いは図７及び図８に示される回路板２３と複数のシングルチップ発光ダイオード２４で構成されたマルチ点光源発生モジュールとされ、図９及び図１０中には、単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップが例として提示され、二つのＬＥＤ発光モジュール２０の発射する面光源により比較的大きな投射面積をカバーするものとされる。

図９及び図１０に示されるベース１０'は底面に収容室１４が形成されて、制御回路３０を該収容室１４内に収容可能であり、該ベース１０'の底面に並びに少なくとも一対のサスペンションアーム１５が接続されて、該ベース１０'が天井板２００より吊り下げられ、本発明の無管発光ダイオードランプ１００が天井より吊り下げて使用可能とされる。

図９及び図１０に示されるランプカバー４０'の両側は、シールキャップ４２で閉じられる。

図１１及び図１２は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第６実施例を示す。それは、断面が山形のデュアルチューブ蛍光灯のような形態とされる。そのベース１０'の断面形状は山形で、上面に二つの連結部１１'が形成され、該連結部１１'は凹斜面とされ、各連結部１１'にそれぞれＬＥＤ発光モジュール２０が固定される。該ＬＥＤ発光モジュール２０は図１から図６に示される単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップの面光源発光モジュールとされるか、或いは図７及び図８に示される回路板２３と複数のシングルチップ発光ダイオード２４で構成されたマルチ点光源発光モジュールとされる。図１１及び図１２には単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップの例が示されており、二つのＬＥＤ発光モジュール２０が発生する面光源が集中的に投射されて大きな投射面積をカバーする。

図１１及び図１２に示されるベース１０'は底面に凹溝１６が形成され、制御回路３０が該凹溝１６内に収容、固定される。

さらに図１３及び図１４は本発明の無管発光ダイオードランプ１００の第７実施例を示し、そのうち、該ベース１０の収容溝１２内部には少なくとも一層の防水樹脂層１７が結合され、及び、該ベース１０の連結部１１のＬＥＤ発光モジュール２０表面に少なくとも一層の防水樹脂層２５が結合され、これにより、該ＬＥＤ発光モジュール２０と制御回路３０がいずれも防水機能を具備するものとされ、これにより本発明の無管発光ダイオードランプ１００が屋外の濡れやすい場所に応用可能とされる。該防水樹脂層１７と収容溝１２の結合方式、或いは防水樹脂層２５とＬＥＤ発光モジュール２０の結合方式は、注入或いはコーティングの方式に限定されるわけではなく、且つ、図７から図１２に示される第５実施例、第６実施例、及び第７実施例中の構造にも同様に応用できる。

以上の図１から図１４に示される本発明の無管発光ダイオードランプ１００と周知のＴ８とＴ５型蛍光灯に対する関係実験データは以下の表に示される。

以上の各項目の実験データに示されるように、本発明無管発光ダイオードランプ１００の各項目の実験データはいずれも周知のＴ５及びＴ８型蛍光灯の実験データよりも優れており、本発明が確実に、大幅にランプ重量を減らし、ランプ体積を縮小し、鉄材消耗量を減らし、線路接点数量と電力消費量を減らし、環境汚染をなくし、ランプの使用寿命を延長し、ランプの使用の安全性を確保する等の作用効果を達成することが証明された。

総合すると、本発明の無管発光ダイオードランプの列挙した各図及び説明は、本発明の技術内容を説明するためのものであり、実施可能な実施例の一部にすぎず、並びに本発明の範疇を制限するためのものではなく、本発明の構造の細部或いは部品に対する同等の変更或いは置換は、本発明の範疇に属し、その範囲は特許請求の範囲の記載により規定される。

１００ 無管発光ダイオードランプ １０ ベース
１１ 連結部 １１１ ネジ孔
１２ 収容溝 １３ 固定部品
１３１ 孔 １３１Ａ 釘
１４ 収容室 １５ サスペンションアーム
１６ 凹溝 １７ 防水樹脂層
１０'ベース １１'連結部
２０ ＬＥＤ発光モジュール ２１ 穿孔
２２ ボルト ２３ 回路板
２３１ 固定孔 ２３１Ａ ボルト
２４ シングルチップ発光ダイオード ２５ 防水樹脂層
３０ 制御回路 ３１ 電源線
３２ 制御線 ４０ ランプカバー
４０'ランプカバー ４１ 嵌め棒
４２ シールキャップ ５０ サイドキャップ
５１ 連結リブ ５２ 開口
５２１ シールプラグ ２００ 天井板

Claims (19)

1. 上面に少なくとも一つの連結部が形成された少なくとも一つのベースと、
   該ベースの該連結部に結合された少なくとも一つのＬＥＤ発光モジュールと、
   ＬＥＤの点灯と滅灯及び交流直流変換の機能を有し、該ベースに結合され、交流商用電源とＬＥＤ発光モジュールとに接続された少なくとも一つの制御回路と、
   を包含し、該ＬＥＤ発光モジュールが該制御回路の制御を受けて点灯或いは滅灯し、並びに該制御回路が該ＬＥＤ発光モジュールが必要とする直流作業電源を提供して、該ＬＥＤ発光モジュールを発光させることを特徴とする、無管発光ダイオードランプ。
2. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースが放熱体とされたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
3. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベース内に収容溝が形成されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
4. 請求項３記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該収容溝内に少なくとも一層の防水樹脂層が結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
5. 請求項３記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該収容溝の両側にそれぞれサイドキャップが結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
6. 請求項５記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該サイドキャップの下端に一対の連結リブが設けられ、該連結リブが該収容溝に嵌め込まれたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
7. 請求項５記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該サイドキャップに開口が設けられたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
8. 請求項７記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該開口がシールプラグで封じられたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
9. 請求項２記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの底面に少なくとも一つの固定部品が結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
10. 請求項２記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの底面に少なくとも一つのサスペンションアームが結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
11. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの該連結部が斜面とされたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
12. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの断面形状が三角形とされたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
13. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの断面形状が山形とされたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
14. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ベースの上面に少なくとも一つのランプカバーが結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
15. 請求項１４記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ランプカバーの内側に少なくとも一つの嵌め棒が設けられ、該嵌め棒が該ベースの上面に嵌合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
16. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ＬＥＤ発光モジュールの表面に少なくとも一層の防水樹脂層が結合されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
17. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ＬＥＤ発光モジュールが単一のマルチチップパッケージＬＥＤチップとされたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
18. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該ＬＥＤ発光モジュールは、
    該ベースの該連結部に結合されて表面に発光ダイオード電源接続線路が配設された少なくとも一つの回路板と、
    複数のシングルチップ発光ダイオードであって、それぞれが該回路板上に結合され、各該シングルチップ発光ダイオードの電源線路は該回路板により連結され、各シングルチップ発光ダイオードがそれぞれ点光源を発生する、上記複数のシングルチップ発光ダイオードと、
    を包含することを特徴とする無管発光ダイオードランプ。
19. 請求項１記載の無管発光ダイオードランプにおいて、該制御回路は少なくとも一つの電源線と制御線を有し、該電源線は交流商用電源に接続され、該制御線は該ＬＥＤ発光モジュールに接続されたことを特徴とする無管発光ダイオードランプ。

Images