JP2012038704A

JP2012038704A - 密閉型ｌｅｄ電球の組立方法

Info

Publication number: JP2012038704A
Application number: JP2011035316A
Authority: JP
Inventors: Chien Lang Huang; 建郎黄
Original assignee: Liquidleds Lighting Corp
Current assignee: Liquidleds Lighting Corp
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: EP2416056A3; JP5255665B2; EP2416056A2; TWI372842B; EP2416056B1; ES2458793T3; TW201207315A

Abstract

【課題】寿命を延ばすことができる密閉型ＬＥＤ電球の組立方法を提供する。
【解決手段】密閉型のＬＥＤ電球を組み立てる方法は、ステム装置をＬＥＤ装置と接続すること、該ＬＥＤ装置を乾燥させること、ステム装置を電球エンベロープと接続すること、パイプを通して前記電球エンベロープ内の空気を抜き出すこと、前記パイプを通して窒素又は不活性ガスで前記電球エンベロープを満たすこと、前記電球エンベロープを完全に密封すべく該電球エンベロープの外方に位置する前記パイプの開口を封止すること、及び口金を前記電球エンベロープと接続することの各ステップを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電球の組立て方法に関し、より詳細には、密閉型ＬＥＤ電球の組立方法に関する。

図６を参照するに、従来のＬＥＤ電球は、放熱ハウジング６０、ＬＥＤ装置、電球エンベロープ７０、ステム装置及び口金８０を備える。放熱ハウジング６０は金属で作られ、上端を有し、前記ＬＥＤ装置から発生した熱を放散するために使われる。電球エンベロープ７０は、放熱ハウジング６０の前記上端と強固に接続される。前記ＬＥＤ装置は、放熱ハウジング６０及び電球エンベロープ７０内に設置される。前記ステム装置は、前記ＬＥＤ装置と強固に接続されており、放熱ハウジング６０に取り外し可能に設置される。口金８０は、前記ステム装置のまわりに強固に設置される。しかしながら、従来のＬＥＤ電球は、以下の欠点を有する。

１．ＬＥＤ装置の損傷の受け易さ：
放熱ハウジング６０及び電球エンベロープ７０が接着剤で相互に接続されているので、放熱ハウジング６０と電球エンベロープ７０との間にギャップが生じ易い。前記ステム装置が放熱ハウジング６０に取り外し可能に設置されるので、また前記ステム装置と放熱ハウジング６０との間にギャップが生じ易い。環境の湿気は前記ＬＥＤ電球に入り易く、ギャップを経てＬＥＤ装置に損傷を与え、該ＬＥＤ装置の信頼性は低減される。前記ＬＥＤ装置のプリント基板（PCB）や導体は、酸化され易く、湿気を帯び易い。その結果、ＬＥＤ電球の寿命は短かくなってしまう。

２．放熱ハウジング６０の低汎用性：
放熱ハウジング６０の形状は、放熱ハウジング６０及び電球エンベロープ７０の組立が容易になるように、電球エンベロープ７０の形状に一致する必要がある。しかしながら、放熱ハウジング６０の形状を変えることは、新しい型を必要とし、これは製造コストを増大させ、融通性がない。

３．非効率な照明：
電球エンベロープ７０の内面の被覆膜は光反射を助け、照明を強化する。しかしながら、電球エンベロープ７０の内面の表面積は小さく、放熱ハウジング６０が一部の光を遮断する。したがって、従来のＬＥＤ電球の照明は非効率である。

４．絶縁不良：
放熱ハウジング６０は、通常、熱の放散に役立つように金属で作られる。しかしながら、金属の放熱ハウジング６０は絶縁されておらず、ユーザが感電するかもしれず、安全ではない。

前記欠点を克服するために、本発明は、前記の問題を除去する密閉型ＬＥＤ電球の組立方法を提供することを企図する。

本発明の主たる目的は、密閉型ＬＥＤ電球の組立方法を提供することにある。

密閉型のＬＥＤ電球を組み立てる方法は、ステム装置をＬＥＤ装置と接続すること、該ＬＥＤ装置を乾燥させること、ステム装置を電球エンベロープと接続すること、パイプを通して前記電球エンベロープ内の空気を抜き出すこと、前記パイプを通して窒素又は不活性ガスで前記電球エンベロープを満たすこと、前記電球エンベロープを完全に密封すべく該電球エンベロープの外方に位置する前記パイプの開口を封止すること、及び口金を前記電球エンベロープと接続することの各ステップを含む。前記電球エンベロープは密封されているので、環境の湿気は前記ＬＥＤ装置に損傷を与えることができず、前記パイプを通して前記電球エンベロープ内の空気を抜き出し、前記パイプを通して窒素又は不活性ガスで前記電球エンベロープを満たすステップは実現可能である。

その結果、前記ＬＥＤ装置は容易に酸化したり、湿らないので、前記ＬＥＤ電球の寿命を延ばすことができる。

本発明の他の目的、利点及び斬新な機能は、添付図面に関連した以下の詳細な説明により、さらに明白になるであろう。

本発明に係る密閉型ＬＥＤ電球の組立方法のステップのブロック図であり、図１の方法で製造された密閉型ＬＥＤ電球のＬＥＤ装置と接続されたステム装置の斜視図であり、前記ステム装置を電球エンベロープと接続するステップを示す図１の密閉型ＬＥＤ電球を部分的に破断して工程を示す側面図であり、前記電球エンベロープは立てられ、またトーチはわずかに下方へ傾いており、前記ステム装置を電球エンベロープと接続する代替ステップを示す図１の密閉型ＬＥＤ電球を部分的に破断して工程を示す側面図であり、前記電球エンベロープは逆さまに立てられ、またトーチは水平方向に設置されており、完成した密閉型ＬＥＤ電球を形成すべく前記電球エンベロープと接続された口金を示す図１の密閉型ＬＥＤ電球の斜視図であり、従来技術に係る従来のＬＥＤ電球の側面図である。

図１から３を参照するに、本発明に係る密閉型のＬＥＤ電球を組み立てる方法は、以下のステップを含む。

ステム装置１０をＬＥＤ装置２０と接続：
ステム装置１０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）装置２０と接続される。ステム装置１０は、ベース１１、２本のワイヤ１２及びパイプ１３を備える。ベース１１はガラスで作られており、中空であり、第１の端部、第２の端部及びフランジ部１１１を有する。ベース１１の前記第２の端部は、ベース１１の前記第１の端部の反対側にある。フランジ部１１１は、漏斗形であり、ベース１１の前記第２の端部から放射状に突出している。

ワイヤ１２は、それぞれベース１１を通って設置されており、各ワイヤ１２は支持端部１２１及び接続端部１２２を有する。ワイヤ１２の支持端部１２１は、ベース１１の前記第１の端部の外方にあって該端部に強固に設置され、金属で作られている。ワイヤ１２の接続端部１２２は、フランジ部１１１に隣接する。パイプ１３は、ガラスで作られており、ベース１１に強固に設置されて、また該ベースから外方へ突出し、２つの相対する開口を有する。

ＬＥＤ装置２０は、ワイヤ１２の支持端部１２１に強固に設置され、また該支持端部と電気的に接続されており、少なくとも１つのＬＥＤを有する。支持端部１２１は金属で作られているので、ワイヤ１２は安定してＬＥＤ装置２０を支持することができる。

ＬＥＤ装置２０を乾燥：
ＬＥＤ装置２０は、該ＬＥＤ装置２０の湿気を低減するために乾燥される。ＬＥＤ装置２０に吸収された湿気が蒸発し凝縮すると、ＬＥＤ装置２０に損傷を引き起こし、またＬＥＤ装置２０の寿命を短くするので、このステップは、ＬＥＤ装置２０が組み合わせられる前に、該ＬＥＤ装置内の水分を蒸発させることができる。環境の湿気が図６で示すように放熱ハウジング６０と電球エンベロープ７０との間のギャップを通してＬＥＤ装置に損害を与え得るので、ＬＥＤ装置２０を乾燥させるステップは、従来のＬＥＤ電球を組み立てる方法では採用されておらずまた無駄になる。

好ましくは、ＬＥＤ装置２０を乾燥させる時間は１０分から１５分に及び、ＬＥＤ装置２０を乾燥させる温度は１２０℃から１２５℃に及ぶ。

ステム装置１０を電球エンベロープ３０と接続：
電球エンベロープ３０は準備され、ＬＥＤ装置２０が電球エンベロープ３０内に入れられる。電球エンベロープ３０は、中空であり、ガラスで作られており、端部及びネック部３１を有する。ネック部３１は、電球エンベロープ３０の前記端部に形成されており、開口部を有する。ネック部３１の前記開口部は、ネック部３１を通って軸方向に形成されており、ＬＥＤ装置２０は、ネック部３１の前記開口部を経て電球エンベロープ３０内に入れられる。ＬＥＤ装置２０がネック部３１を通って電球エンベロープ３０内に挿入されると、フランジ部１１１はネック部３１に接する。フランジ部１１１及びネック部３１は、該フランジ部１１１及びネック部３１が相互に継ぎ目なくかつ強固に接続されるように、電球エンベロープ３０及びステム装置１０の同時の回転に伴ってトーチＦの炎Ｆ１によって溶かされる。パイプ１３の一方の前記開口は、該開口を通して電球エンベロープ３０の内部空間を環境と連通すべく、電球エンベロープ３０の外に位置している。

さらに図３を参照するに、好ましくは、電球エンベロープ３０は立てられ、トートＦはわずかに下方へ傾けられる。炎Ｆ１は、フランジ部１１１に向けられる（トーチＦが配置された直線に沿って炎Ｆ１がまっすぐに噴射されると仮定する）。炎角度θは、炎Ｆ１と、フランジ部１１１が置かれる水平線との間の角度として定義される。好ましくは、炎角度θは５°から１５°に及ぶ。炎Ｆ１が下に傾くので、電球エンベロープ３０及びステム装置１０の温度分布は変化し、その結果ＬＥＤ装置２０が過熱されることが防止される。

代わりに、図４を参照するに、電球エンベロープ３０は逆さまに立てられ、トーチＦは水平方向に設置されており、炎Ｆ１はフランジ部１１１に向けられている。炎Ｆ１がフランジ部１１１を溶かすと、また電球エンベロープ３０内の空気は熱せられる。したがって、逆さまの電球エンベロープ３０内の空気は、ＬＥＤ装置２０に向けて流れてＬＥＤ装置２０に損傷を与える対流を生じない。

パイプ１３を通しての電球エンベロープ３０内の空気の抜き出し：
電球エンベロープ３０内の空気は、パイプ１３を通して抜き出される。

パイプ１３を通しての電球エンベロープ３０内への窒素又は不活性ガスの充填：
電球エンベロープ３０は、パイプ１３を通して、窒素あるいはネオン又はアルゴンなどの不活性ガスで満たされる。窒素又は不活性ガスは、ＬＥＤ装置２０の酸化のおそれを減らし、ＬＥＤ装置２０の寿命を延ばし、ＬＥＤ装置２０から発生した熱の放散を容易にする。その結果、従来の放熱ハウジング６０は不要となる。電球エンベロープ３０は密封されているので、パイプ１３を通して電球エンベロープ３０内の空気を抜き出すステップ及びパイプ１３を通して電球エンベロープ３０内に窒素又は不活性ガスを充填するステップは、実現可能である。

電球エンベロープ３０を完全に密封するために電球エンベロープ３０外方に位置するパイプ１３の開口の封止：
パイプ１３は、電球エンベロープ３０を完全に密封するために、電球エンベロープ３０の外方に位置するパイプ１３の前記開口を封印するべく炎Ｆ１で溶かされる。

口金４０を電球エンベロープ３０と接続：
口金４０は、電球エンベロープ３０と確実に接続される接着剤によって、ネック部３１のまわりに確実に取り付けられる。口金４０は、対応する電極に応じたワイヤ１２の接続端部１２２と電気的に接続される。

上記の説明から、本発明が以下の利点を持っていることは注目される。

１．電球エンベロープ３０は、密閉されている：
電球エンベロープ３０が全体にガラスで作られて継ぎ目が無く、ステム装置１０が電球エンベロープ３０と継ぎ目無く接続されており、パイプ１３の開口が封止されるので、電球エンベロープ３０は完全に密閉される。電球エンベロープ３０が密封されるので、環境の湿気はＬＥＤ装置２０を損うことが無く、またパイプ１３を通して電球エンベロープ３０内の空気を抜き出すステップと、パイプ１３を通して電球エンベロープ３０内に窒素又は不活性ガスを充填するステップは、実現可能である。その結果、ＬＥＤ装置２０は容易に酸化したり湿ったりせず、密閉型のＬＥＤ電球の寿命を延ばすことができ、密閉型ＬＥＤ電球の信頼性を高めることができる。

２．電球エンベロープ３０の優れた汎用性：
電球エンベロープ３０は、全体としてガラスで作られるので、電球エンベロープ３０の形状は、電球エンベロープ３０を熱した後で容易に変更することができる。さらに、電球エンベロープ３０の形状は、異なる口金４０に合わせるのに融通性がある。

３．効率的な照明：
電球エンベロープ３０の内面の表面積が、光を広く外に放出するのに十分に大きいので、電球エンベロープ３０の内面の被覆膜は不要となる。さらに、ＬＥＤ装置２０から放たれた光は、放熱ハウジング６０によって遮断されないので、本発明に係る密閉型のＬＥＤ電球を組み立てる方法によって作られた密閉型ＬＥＤ電球は、効率的に照明することができる。

４．優れた絶縁性：
前記密閉型ＬＥＤ電球は、従来の放熱ハウジング６０を有さず、ガラスで作られるので、絶縁性の密閉型ＬＥＤ電球は、ユーザの感電を防止し、安全である。

１０ステム装置
１１ベース
１２ワイヤ
１３パイプ
２０ＬＥＤ装置
３０電球エンベロープ
３１ネック部
４０口金
１１１フランジ部
１２１支持端部
１２２接続端部

Claims

ステム装置をＬＥＤ装置に接続するステップであって、前記ステム装置は、ガラスで作られた中空のベースであって第１の端部、該第１の端部と反対側にある第２の端部及び該第２の端部から放射状に突出するフランジ部を有する中空のベースと、前記ベースに該ベースを通ってそれぞれ設置される２本のワイヤであって各ワイヤが前記ベースの前記第１の端部の外方にあって該端部に強固に設置され前記ＬＥＤ装置と電気的に強固に接続された支持端部、及び前記フランジ部に接する接続端部を有する２本のワイヤと、ガラスで作られ前記ベースに強固に設置され該ベースから突出し、２つの相対する開口を有するパイプとを備え、前記ステム装置を少なくとも１つのＬＥＤを有する前記ＬＥＤ装置に接続するステップと、
前記ＬＥＤ装置を乾燥するステップと、
前記ステム装置を電球エンベロープと接続するステップであって、前記電球エンベロープは、中空であり、全体にガラスで作られており、端部と、前記電球エンベロープの前記端部に形成され、前記フランジ部に接するネック部であって軸線方向に形成された開口部を有するネック部とを備え、前記フランジ部及び前記ネック部は、該フランジ部及びネック部が相互に継ぎ目なくかつ強固に接続されるように、前記電球エンベロープ及び前記ステム装置の同時の回転に伴なってトーチの炎によって溶かされ、また前記パイプの一方の前記開口は、該開口を通して前記電球エンベロープの内部空間を環境と連通すべく該電球エンベロープの外に位置している、前記ステム装置を前記電球エンベロープと接続するステップと、
前記パイプを通して前記電球エンベロープ内の空気を抜き出すステップと、
前記パイプを通して前記電球エンベロープ内に窒素又は不活性ガスを充填するステップと、
前記電球エンベロープを完全に密閉すべく該電球エンベロープの外方に位置する前記パイプの前記開口を封止するステップと、
口金を前記電球エンベロープと接続するステップであって前記口金は前記ネック部の回りに確実に取り付けられ対応する電極に応じた前記ワイヤの前記接続端部と電気的に接続される、接続ステップとを含む、密閉型ＬＥＤ電球の組立方法。
前記ＬＥＤ装置を乾燥させるステップで前記ＬＥＤ装置の乾燥時間は１０分から１５分であり、また前記ＬＥＤ装置を乾燥する温度は１２０℃から１２５℃である、請求項１に記載の密封型ＬＥＤ電球の組立方法。
前記ステム装置を前記電球エンベロープと接続するステップは、前記電球エンベロープが逆さまに立てられ、前記トーチは水平方向に設置され、炎は前記フランジ部に向けられる、請求項１又は２に記載の密封型ＬＥＤ電球の組立方法。
前記ステム装置を前記電球エンベロープと接続するステップは、前記電球エンベロープが立てられ、前記トーチは下方へ傾けられ、炎は前記フランジ部に向けられ、炎角度は前記炎と前記フランジ部が位置する水平線との間の角度として定義され、前記炎角度は５°から１５°である、請求項１又は２に記載の密封型ＬＥＤ電球の組立方法。