JP3181991U - 発光ダイオードランプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光ダイオード(LED)ランプは、下部組立体100と、複数の熱伝導性取付け部材と、上部組立体300と、を含む。熱伝導性取付け部材は、下部組立体に配置される。上部組立体は、熱伝導性取付け部材に配置される。下部組立体及び上部組立体は、ある距離によって隔てられて経路を形成する。上部組立体には、ベース310、送り管320、LEDモジュール332及びカバー340が含まれる。ベースは、熱伝導性取付け部材に実装され、ベースに設置されそれによって経路に接続される送り管の一端に接続される貫通孔を有する。LEDモジュールは、ベースに設置され、カバーは、LEDモジュールを覆い、ベースから離れて送り管の端部に接続される第1の開口部342を有する。
【選択図】図1
Description
高温による問題を解決するために従来技術では、熱発散構造がLED電球に設けられる。熱放散構造は、電源を入れた際に大量の熱がLEDから放出されると、熱伝導プロセス又は熱対流プロセスのどちらか一方によって熱を除去してLEDの熱を下げ冷却効果を実現する。
LEDが光を提供し熱を放出すると、熱は、放熱フィンによる熱伝導プロセス及び熱対流プロセスを通してLED電球内部から周囲に伝達される。放熱フィンの表面積が大きいほど、よりよい熱放散効果が提供される。
しかしながら、LED電球が大きい放熱フィンを持つことで、製造コスト高となり外見にも影響してサイズが大きくなり消費者のLEDに対する関心も減少する結果となってしまう。
以下の説明は、特徴及び利点を扱う例示的な実施形態に過ぎず、本開示の範囲、利用可能性又は構成を制限することを意図するものでは決してない。説明した構成要素の機能性や配置において、本明細書の請求の範囲に記載した本考案の範囲を逸脱することなく、説明する実施形態に対して様々な変更を加えてもよい。
下部組立体100は、外部電源(図示せず)に接続されるようになっている。熱伝導性取付け部材200は、下部組立体100に配置される。上部組立体300は、熱伝導性取付け部材200に配置される。上部組立体300及び下部組立体100は、第1の距離D1によって隔てられその間に経路220を形成する。本開示の本実施形態及び他の実施形態において、熱伝導性取付け部材200は、筒状の中空の円柱である。経路220の最も外の領域は、外部環境と結合する。
ベース310は、熱伝導性取付け部材200に実装され、貫通孔312を有する。ベース310に設置された送り管320は、互いに対向する第1の端部322及び第2の端部324を有する。送り管320の第1の端部322は、送り管320の第1の端部322が貫通孔312を通って経路220に接続されるように貫通孔312に対応する。回路基板330は、その上に間隙を有して隣り合うように設置された複数のLEDモジュールを有し、ベース310に配置され、回路基板330が制御するLEDモジュール332に電気的に接続される。
LEDモジュール332は、電流が供給されると光を発する。本実施形態では、LEDモジュールは12ユニットあるが、本開示に制限されるものではない。LEDランプに用いられるLEDモジュール332の数は、1以上の正の整数である。ベース310の縁部の周りに設置されたカバー340は、回路基板330を覆って回路基板330が外部環境に曝されることを防止するとともに、LEDモジュール332から発せられた光を分散又は収束する効果を提供する。
カバー340は、送り管320の第1の端部322に接続された第1の開口部342を有し、当該第1の開口部342を通して外からの空気を送り管320に送ることが可能となる。本開示の実施形態によっては、ベース310及び送り管320の熱伝導係数は、カバー340よりも大きく、ベース310、送り管320及び熱伝導性取付け部材に用いた材料は、金属である。例えば、材料は、銅であってもよいが、本開示に限定されるものではなく、本実施形態で述べた材料や熱伝導係数は、本開示の範囲、利用可能性又は構成を限定することを意図するものでもない。
よって、LEDモジュール332によって発生した熱は、一端電源が入ると、熱が取り除かれて回路基板330の温度及びLEDモジュール332の温度を低減するように、回路基板330に伝達され、そして、ベース310及び送り管320に伝達される。よって、LEDランプ10は、よりよい熱放散効果を有し、従来技術によるLEDランプに比べると、内部で発生した全体の熱を効率よく取り除くことができる。
つまり、稼働中のLEDランプ10は、高い熱放散効果により従来技術によるLEDランプよりもその内部で発生した熱に耐えることができるので、LEDランプ10が正常な動作を維持しつつLEDモジュール332がより強い照明力(すなわち、LEDモジュール332によって放出されるより多くの熱)を得ることが可能となる。
ランプホルダ120は、ベース310に面しその上に設置された熱伝導性取付け部材200を有する上部プレート122を含む。ランプホルダ120にあり、回路基板330及び接続部材110に別々に電気的に接続された電源回路モジュール130は、接続部材110から外部の電気を受け、利用のために電気を受け入れ可能な形に変換し回路基板330に対して伝送する。そして、回路基板330は、電源回路モジュール130からLEDモジュール332に送られた電気を分配し、LEDモジュール332に電力を供給して光を発する。
一方、LEDモジュール332によって発生した熱は、回路基板330、送り管320、ベース310及び当該ベース310に接続された熱伝導性取付け部材200に伝達される。空気流が経路220に入ると、熱は、熱対流効果によって熱伝導性取付け部材200、ベース310及び上部プレート122から取り除かれる。
そして、空気流は、送り管320の第1の端部322に入り、煙突効果によって送り管320の内部で速度を速める。空気流が送り管320の内部で熱交換を行う間に、高温の空気流は、熱を吸収してから第2の端部324を通って加速した流速で送り管320を出て、低温の新鮮な空気流を経路220の中へと誘導し、経路220及び送り管320内でのLEDランプ10との熱交換を継続する。
空気流は、LEDランプ10の熱を除去するために、LEDモジュール332及び電源回路モジュール130から素早く熱を取り除くことができる。上述した実施形態によると、熱伝導性取付け部材200は、上部組立体300と下部組立体100との間にあり、作動中に電源回路モジュール130及びLEDモジュール332の2つの熱源を第1の距離D1を持って隔てるので、作動中のLEDランプ10において高温の箇所ができることを回避することができる。
また、空気流は、煙突効果及び熱対流効果によってLEDモジュール332及び電源回路モジュール130から伝達された熱を熱伝導性取付け部材200、ベース310、上部プレート122及び送り管320へと放散させることができる。本実施形態に説明した設計及び構造を適用することで、LEDランプ10の熱放散効果が向上し、LEDランプ10の全体の温度が低下するので、耐用年数を通して明るさを維持しながらLEDランプ10の寿命が長くなる。
また、空気流は、熱伝導性取付け部材200、ベース310、上部プレート122及び送り管320を通過する際に、LEDモジュール332及び電源回路モジュール130によって発生した熱を取り除く。加熱された空気流は、熱を吸収した後で経路220から外部環境へと出てくる。そのため、LEDランプ10のそのような位置決めにより、熱放散効果を達成することができる。
本実施形態において、上部組立体300及び下部組立体100は、第2の距離D2によって隔てられLEDランプ10aに経路220を形成する。上部プレート122は、ランプホルダ120から送り管320に向かって突出する第1の曲面124を有する。
本開示の本実施形態及び他の実施形態において、ベース310は、熱伝導性取付け部材200から送り管320に向かって突出する第2の曲面314を有して、LEDランプ10aに傾斜した経路220を形成する。この傾斜した構造により、経路220及び送り管320の内部をスムーズに動く空気流の対流速度を加速させるとともに、経路220及び送り管320内の空気流とLEDランプ10aとの間の熱交換を促進する助けとなる。
本実施形態では、LEDランプ10bは、複数の熱伝導性取付け部材202,203,204,206を(例示目的で図に示したように)含む。熱伝導性取付け部材202及び203は、円錐形であり中実なので、上部組立体300に対する支持が増す。
上部組立体300及び下部組立体100は、第3の距離D3によって隔てられ、LEDランプ10bに経路220を形成する。熱伝導性取付け部材202と203との間の間隙によって、空気流が経路220に入ることができる。本実施形態では、熱伝導性取付け部材204及び206は、円柱形であり中実である。
実施形態において、上部組立体300及び下部組立体100は、第4の距離D4によって隔てられ、LEDランプ10cに経路220を形成する。LEDランプ10cは、複数の熱伝導性取付け部材202及び204を(例示目的で図に示したように)含む。熱伝導性取付け部材202は、円錐形であり、熱伝導性取付け部材204は、円柱形である。熱伝導性取付け部材202及び204はともに、中実である。また、上部プレート122は、ランプホルダ120から送り管320に向かって突出する曲面を有する。
カバー340は、それぞれその間に間隙を有する3重対称のサブカバー341,343,345を有する。カバー340は、対応するスロット315のスペースに結合する第2の開口部344を形成する。本実施形態では、3つの第2の開口部344は、ベース310の側端318まで延びて隣接する。
すなわち、本実施形態では、3つの対応するスロット315に別々に結合する3つの第2の開口部344は、各スロット315の両側に互いに対向して設置される2つの流れ案内板350,352を有してその間に流路を形成する。流れ案内板350及び352は、ベース310に隣接し、スロット315及びその間に位置する第2の開口部344を有するカバー340に向かって延びる。流れ案内板350と352の間のスペースは、スロット315を介して経路220に接続され、スペースの他端は第2の開口部344に接続される。
所定の位置の流れ案内板350及び352によって、稼働中にLEDモジュール332によって発生した熱は、伝導と対流によって流れ案内板350及び352へと伝達されるので、LEDランプ10cの周囲に露出した表面積(熱放散面積)を増加させる結果となる。本実施形態では、上述した構成要素及び構成によって、他の空気流の経路が形成される。LEDランプ10cの下部組立体100が、図に示したように位置決めされると、空気流は経路220に入り、スロット315を通過して、流れ案内板350と352との間の間隙に流れ込み、外部の空間に出る前に第2の開口部344まで進む。
一方、LEDランプ10cのカバー340が逆さまの位置にある場合、空気流は、流れ案内板350と352との間に位置する間隙に第2の開口部344を通って入り、経路220全体を流れてからLEDランプ10cから外部環境に出る。上述したルートは、貫通孔312に接続されて経路220に結合する送り管320の第1の端部322から始まり第1の開口部342に接続される第2の端部324に続くルートではなく、LEDランプ10cにおける追加的空気流路である。
追加的空気流路によって、稼働中にLEDモジュール332により発生し、流れ案内板350,352、熱伝導性取付け部材202,204及び上部プレート122を通過した熱及び下部組立体100の電源回路モジュール130によって発生した熱を取り除くことができるので、LEDランプ10cの熱放散効果が増加する。
上述した実施形態の設計により熱放散効果が増加するとともに、LEDは、同時に放出されるさらなる熱を有するより大きい照明力を得て、LEDランプは、正常な動作を維持することができるようになる。
そのため、本開示の実施形態に説明したLEDランプは、従来技術と比べ、サイズが大きく、稼働中の音がうるさく、電力を消費して、魅力に欠け、製造コストが高いという従来技術のLEDランプの欠点を取り除いてくれる。そのため、本開示によるLEDランプは、耐用年数を通して明るさを維持しながらLEDランプの熱放散効果を増加させ、LEDモジュールの寿命を延ばす。
上述した実施形態のうちの1つでは、経路が送り管に向かって突出するため、経路及び送り管からの空気流路が傾斜した角度を有するようになり、空気流の速度を早める助けとなる。さらに、LEDランプにスロット及び流れ案内板が含まれると、熱放散の表面積も増加するので、LEDランプの熱放散効果も増加する。
従って、本開示の範囲は、上述した説明や本明細書に説明した例示的実施形態によってではなく、添付の請求項によって定義されるものである。
100 下部組立体
200 熱伝導性取付け部材
220 経路
300 上部組立体
310 ベース
320 送り管
330 回路基板
332 LEDモジュール
340 カバー
Claims (10)
- 下部組立体と、
前記下部組立体に配置された複数の熱伝導性取付け部材と、
前記熱伝導性取付け部材に配置された上部組立体と、を含み、
前記下部組立体及び前記上部組立体は、ある距離によって隔てられてその間に経路を形成し、前記上部組立体は、
前記熱伝導性取付け部材に配置され貫通孔を有するベースと、
前記ベースに設置されその一端が前記貫通孔に接続されて前記経路と結合する送り管と、
前記ベースに設置された少なくとも1つのLEDモジュールと、
前記ベースに設置され前記LEDモジュールを覆い前記送り管の他端に接続された第1の開口部を有するカバーとを含むことを特徴とする、
発光ダイオード(LED)ランプ。 - 前記下部組立体は、外部電源に接続される接続部材、前記接続部材に配置され、前記ベースに面する上部プレート及び当該上部プレートに配置された前記熱伝導性取付け部材を含むランプホルダ及び、前記ランプホルダにあり前記LEDモジュールに電気的に接続される電源回路モジュールを含むことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記上部プレートは、前記ランプホルダから前記送り管に向かって突出する第1の曲面を有することを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
- 前記ベースは、前記熱伝導性取付け部材から前記送り管に向かって突出する第2の曲面を有することを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記熱伝導性取付け部材は、円柱形であることを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記熱伝導性取付け部材は、円錐形であることを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 互いにそれぞれ隣り合う前記2つの熱伝導性取付け部材の間の間隙によって、空気流が前記経路に入りまたはそこから出ることを可能とすることを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記ベースは、当該ベースを貫通する複数のスロットを有し、前記カバーは、前記スロットに対応して結合される複数の第2の開口部を有し、前記上部組立体は、各スロットの両面に互いに対向して設置され前記ベースから前記カバーに向かって延びる2つの流れ案内板を有し、前記スロット及び前記第2の開口部は、前記2つの対応する流れ案内板同士の間に位置することを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記ベースは、側端を有し、前記スロットの端部は、前記ベースの前記側端に隣接して位置合わせされることを特徴とする請求項8に記載のLEDランプ。
- 前記ベースは、側端を有し、前記第2の開口部は、前記ベースの前記側端に向かって延びて隣接することを特徴とする請求項8に記載のLEDランプ。
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