JP2012089476A - 発光ダイオードバルブ - Google Patents

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Abstract

【課題】 放熱用の放熱バンプを高低が異なる形式に設計することにより、放熱バンプ周囲の空気対流がスムーズになり、全体の放熱効率が向上し、発光ダイオードバルブの発光効率や使用寿命の向上にも有利になる発光ダイオードバルブを提供する。
【解決手段】 対向する第1の表面及び第2の表面を有する回路板と、前記第1の表面に設けられた複数の発光ダイオードと、対向する第3の表面及び第4の表面を有する放熱板を含み、前記放熱板の第3の表面が前記回路板の第2の表面に接合され、前記第4の表面には長さが前記第4の表面の中心から周縁に向けて次第に短くなる複数の放熱バンプが設けられた放熱構造と、を備える。
【選択図】 図2A

Description

本発明は、発光ダイオード(light emitting diode、LED)バルブに関し、特にバルブハウジング内部に放熱構造が設けられた発光ダイオードバルブに関するものである。

発光ダイオードは、寿命が長く、電気消費量が低く、アイドリングタイムが不要であり、反応時間が速い等、優れた性能を有しているため、その応用製品が日ごとに増加している。白色発光ダイオードの開発成功に伴い、発光ダイオード照明利用の時代が到来している。エネルギー節約、二酸化炭素排出削減の趨勢が強まるにつれ、発光ダイオードの照明市場は、徐々に広がってきており、従来のハロゲンバルブ又は白熱バルブに取って代わろうとしている。

図1は、台湾の実用新案登録第M389826号「放熱モジュールを含む照明器具装置のハウジング締結構造改良」(特許文献1)の発光ダイオードバルブの立体図を示す。
図1に示すように、発光ダイオードバルブ1の外観構造は、光透過可能な球形ランプカバー11、ランプベース12及び電気コネクタ13からなり、ランプベース12及び球形ランプカバー11の内部には発光ダイオード、回路板及び変圧器(図示せず)等の光源回路アセンブリが設けられ、ランプベース12の周縁には複数貫通された放熱孔121を有する複数の放熱フィン120からなる放熱構造が設けられ、内部に設けられた前記光源回路アセンブリからの熱エネルギーを当該放熱フィン120により外部へ伝導させ、さらに当該放熱フィン120上の放熱孔121を介して対流により熱エネルギー散逸の効果を高めている。

台湾実用新案登録第M389826号

しかしながら、特許文献1では熱エネルギーが発光ダイオードバルブ1の内部に生成されているため、放熱フィン120上の放熱孔121を介して対流作用を生成させようとしても、放熱孔121は、単にランプベース表面の熱対流しか達成できず、放熱孔121の対流作用ではバルブ内部の熱エネルギーを速やかに排出することができない。従って、前記放熱構造の発光ダイオードバルブ1の採用は、その内部の熱エネルギーを効果的に散逸させることができず、高熱の影響下で、発光ダイオードの発光効率が低下し、これによって回路板が急速に劣化し、バルブ全体の使用寿命が短くなる。

そこで以上のとおりの事情に鑑み、発光ダイオードバルブの放熱効率の向上、さらには発光ダイオードバルブの発光効率の改善及び使用寿命の向上を如何にして実現するかが、現在解決すべき極めて重要な課題となっている。

上記の課題を解決するために、本発明に係る発光ダイオードバルブは、対向する第1の表面及び第2の表面を有する回路板と、前記第1の表面に設けられた複数の発光ダイオードと、対向する第3の表面及び第4の表面を有する放熱板を含み、前記放熱板の第3の表面が前記回路板の第2の表面に接合され、前記第4の表面には長さが前記第4の表面の中心から周縁に向けて次第に短くなる複数の放熱バンプが設けられた放熱構造と、を備えることを特徴とする発光ダイオードバルブを提供する。

上述した発光ダイオードバルブによれば、前記回路板及び放熱構造の周りに環設され、前記放熱バンプの周りに対応する箇所に複数の開口を有するハウジングをさらに備えるようにしてもよい。

前述した発光ダイオードバルブにおいて、前記ハウジングは、前記複数の発光ダイオードの熱源発生箇所近傍に、前記放熱構造を設けるための放熱空間が形成されるようにしてもよい。

前述した発光ダイオードバルブにおいて、前記放熱板の第4の表面は、突起の高さが前記第4の表面の中心から周縁に向けて次第に減少する突起部を有するようにしてもよい。

前述した発光ダイオードバルブによれば、前記放熱構造の材質は、金属であるようにしてもよい。

本発明の発光ダイオードバルブにおいて、前記放熱構造は、ダイキャスティングにより製造されるようにしてもよい。

上述した発光ダイオードバルブにおいて、前記放熱バンプの形状は、三角錐、四角錐、多角錐、三角錐柱、四角錐柱、多角錐柱、円柱、角柱又は多角柱であるようにしてもよい。

前述した発光ダイオードバルブは、前記放熱バンプに設けられたナノ放射放熱ペンキをさらに備えるようにしてもよい。

上述のように、本発明に係る発光ダイオードバルブは、段差配列された放熱バンプを利用することで、発熱中心箇所の熱空気が阻害されることなく速やかに放熱されることができ、また、前記放熱構造の周囲360度に分布された通気孔により、一層効果的に熱エネルギーが散逸され、最終的に発光ダイオードバルブが非高温状態に維持され、発光ダイオードバルブの発光効率や使用寿命の向上に有利になる。

従来の発光ダイオードバルブの立体図を示す。 本発明に係る発光ダイオードバルブの立体分解図である。 本発明に係る発光ダイオードバルブの立体組立図である。 本発明に係る発光ダイオードバルブの放熱構造の一つの実施形態の側面図を示す。 本発明に係る発光ダイオードバルブの放熱構造の他の実施形態の側面図を示す。

以下、特定の具体的な実施例により本発明の技術内容を説明する。この技術分野に精通した者は、本明細書に記載する内容によって簡単に本発明の利点や効果が理解できる。

図2A及び図2Bは、本発明に係る発光ダイオードバルブの立体図を示し、図2Aは、分解図であり、図2Bは、組立図である。

図2A及び図2Bに示すように、本発明に係る発光ダイオードバルブ2は、対向する第1の表面21a及び第2の表面21bを有する回路板21と、前記第1の表面21aに設けられた複数の発光ダイオード22と、対向する第3の表面231a及び第4の表面231bを有する放熱板231を含み、前記放熱板231の第3の表面231aが前記回路板21の第2の表面21bに接合され、前記第4の表面231bには長さが前記第4の表面231bの中心から周縁に向けて次第に短くなる複数の放熱バンプ232が設けられた放熱構造23と、を備える。図3は、本発明に係る放熱構造23の側面図を示す。

前述した発光ダイオードバルブ2の放熱構造23は、ダイキャスティングにより製造されるようにしてもよい。

上述した構造によれば、前記回路板21及び放熱構造23の周りに環設され、前記放熱バンプ232の周りに対応する箇所に複数の開口240を有するハウジング24をさらに備えるようにしてもよい。具体的には、当該ハウジング24は、前記複数の発光ダイオード22の熱源発生箇所近傍に前記放熱構造23を設けるための放熱空間28が形成されるようにしてもよい。本発明に係る発光ダイオードバルブ2において、前記放熱構造23の材質は、金属であることが好ましく、また、回路板21の第2の表面21b及び放熱板231の第3の表面231aは、熱エネルギーの伝導効率を高めるために、熱伝導ペースト(図示せず)により接続されるようにしてもよい。

図2Aを例に説明すると、本発明に係る発光ダイオードバルブ2の回路板21及び放熱構造23の周縁は、ハウジング24内部の凹溝241に嵌入され、ランプキャップ25の周縁は、ハウジング24外部の凹溝242に嵌入され、これにより組み付けが容易となるとともに、コストが節約できるようになる。ここで、図2A及び図2Bに示すランプキャップ25、電源駆動部材26、電気コネクタ27等の部分には従来の技術を利用できるため、詳しい説明を省略する。

上述のように、本発明は、まず回路板21及び発光ダイオード22からの熱エネルギーを放熱構造23の放熱バンプ232に伝導し、放熱構造23の放熱バンプ232の長さが中心箇所は長く周縁箇所は短くなっており、且つ回路板21の中心箇所の温度が通常高いため、放熱構造23の中心箇所に位置し且つ長さが長い放熱バンプ232により放熱面積を増加することができ、また、周縁箇所の放熱バンプ232の長さが短いため、中心箇所の空気の流れが阻害されることはなく、中心箇所にある放熱バンプ232の熱エネルギーを空気の対流により速やかに散逸させることができる。さらに、ハウジング24の開口240により、熱エネルギーを持つ熱空気を速やかに発光ダイオードバルブ内から周囲(360度)に向けて排出することができるため、放熱効率を向上させることができる。

また、図4は、本発明に係る放熱構造の他の実施形態の断面図を示す。説明の簡略化のために、ここでは図3と異なる点のみについて説明する。即ち、本実施形態の放熱構造23’の放熱板231’の第4の表面231b’は、突起の高さが第4の表面231b’の中心から周縁に向けて次第に減少する突起部2311を有し、当該突起部2311により放熱面積を増加する。

本実施形態の発光ダイオードバルブにおいて、前記放熱バンプ232の形状は、三角錐、四角錐、多角錐、三角錐柱、四角錐柱、多角錐柱、円柱、角柱又は多角柱であってもよく、図面に示す形状に限定されるものではない。

また、本発明は、放熱効果をさらに向上させるために、スプレーイングにより放熱バンプ232に塗布されるナノ放射放熱ペンキをさらに備えてもよい。

上述のように、本発明に係る発光ダイオードバルブは、その内部及び発光ダイオードの熱源発生箇所近傍に放熱空間が形成されることで、当該放熱空間において、発光ダイオードが設けられた回路板と接触する放熱構造が設けられ、且つ当該放熱構造には発光ダイオード光源の発射方向とは反対側に放熱用の放熱バンプが複数設けられ、当該複数の放熱バンプは、その長さが前記回路板の中心箇所は長く周縁箇所は短くなるように配列され、前記発光ダイオードバルブにおいて前記放熱空間を包囲形成しているハウジングにも複数の通気孔が設けられているため、前記放熱構造により発光ダイオードの熱エネルギーが一層効果的に散逸されることができる。
また、前記放熱空間、前記放熱空間を包囲形成しているハウジング上の複数の通気孔、及び複数の放熱バンプの長さが放熱空間の内部から外部に向けて短くなるように配列されていることによって、より好ましい熱対流処理を得ることができ、発光ダイオードバルブ全体の放熱効果を向上させることができるため、発光ダイオードバルブが常温状態に維持されることが可能となり、発光ダイオードバルブの発光効率や使用寿命を向上させることができる。

上記のように、これらの実施形態は本発明の原理および効果・機能を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は、これらによって限定されるものではない。本発明に係る実質的な技術内容は、特許請求の範囲に定義される。本発明は、この技術分野に精通した者により本発明の主旨を逸脱しない範囲で色々な修正や変更をすることが可能であり、そうした修正や変更は本発明の特許請求の範囲に包含されるものである。

1、2 発光ダイオードバルブ
11 ランプカバー
12 ランプベース
120 放熱フィン
121 放熱孔
13 電気コネクタ
21 回路板
21a 第1の表面
21b 第2の表面
22 発光ダイオード
23、23’ 放熱構造
231、231’ 放熱板
231a 第3の表面
231b、231b’ 第4の表面
2311 突起部
232 放熱バンプ
24 ハウジング
25 ランプキャップ
26 電源駆動部材
27 電気コネクタ
28 放熱空間
240 開口
241、242 凹溝

Claims (7)

  1. 対向する第1の表面及び第2の表面を有する回路板と、
    前記第1の表面に設けられた複数の発光ダイオードと、
    対向する第3の表面及び第4の表面を有する放熱板を含み、前記放熱板の第3の表面が前記回路板の第2の表面に接合され、前記第4の表面には長さが前記第4の表面の中心から周縁に向けて次第に短くなる複数の放熱バンプが設けられた放熱構造と、
    を備えることを特徴とする発光ダイオードバルブ。
  2. 前記回路板及び前記放熱構造の周りに環設され、前記放熱バンプの周りに対応する箇所に複数の開口を有するハウジングをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
  3. 前記放熱板の第4の表面は、突起の高さが前記第4の表面の中心から周縁に向けて次第に減少する突起部を有することを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
  4. 前記放熱構造の材質は、金属であることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
  5. 前記放熱構造は、ダイキャスティングにより製造されることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
  6. 前記放熱バンプの形状は、三角錐、四角錐、多角錐、三角錐柱、四角錐柱、多角錐柱、円柱、角柱又は多角柱であることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
  7. 前記放熱バンプに設けられたナノ放射放熱ペンキをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードバルブ。
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