(57)【要約】【課題】本発明は、放熱効率が優れ、組み立て及び取り替えが便利である発光ダイオードランプを提供することである。【解決手段】本発明に係る発光ダイオードランプは、基板と、前記基板の表面に設置されている発光ダイオードと、前記基板における前記発光ダイオードが設置されている表面に対向する他の表面に熱接続され且つ前記発光ダイオードが発生して前記基板に伝達された熱量を放熱する第一放熱装置を備える発光ダイオード光源と、前記第二放熱装置と、前記第一放熱装置を熱接続するように前記第二放熱装置に着脱可能に固定する固定装置とを備えるランプホルダーと、を備える。【選択図】図１
2011096658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の表面に設置されている発光ダイオードと、前記基板における前記発光ダイオードが設置されている表面に対向する他の表面に熱接続され且つ前記発光ダイオードが発生して前記基板に伝達された熱量を放熱する第一放熱装置を備える発光ダイオード光源と、
前記第二放熱装置と、前記第一放熱装置を熱接続するように前記第二放熱装置に着脱可能に固定する固定装置とを備えるランプホルダーと、
を備えることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項２】
前記固定装置は、熱伝導材料からなる弾性フレーム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ランプ。
【請求項３】
前記第一放熱装置及び前記第二放熱装置は、それぞれ複数の放熱フィンを備え、前記第一放熱装置の放熱フィンと前記第二放熱装置の放熱フィンとは、重畳接合されて熱接続を形成して、前記固定装置によって固定状態を保持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ランプ。
【請求項４】
前記固定装置は、熱伝導性に優れた弾片を湾曲して形成した挟持部品であり、且つ連結部及び前記連結部の両端から延伸湾曲されて形成された２つの挟持アームを備え、前記２つの挟持アームの前記連結部から離れている端部は、互いに隔離され、前記２つの挟持アームの端部と前記連結部との間の部分は、弾性隔離可能に接触されていることを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードランプ。
【請求項５】
前記第一放熱装置は、放熱面を備え、前記第二放熱装置は、前記放熱面と緊密に接合する受熱面を備え、前記ランプホルダーは、前記固定装置によって前記第一放熱装置を前記第二放熱装置に固定し、前記第一放熱装置の放熱面と前記第二放熱装置の受熱面とは、互いに接合して熱接続が形成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ランプ。
【請求項６】
前記第一放熱装置の放熱面には、前記第一放熱装置及び前記基板を貫通する少なくとも１つのスルーホールが開設され、前記第二放熱装置の受熱面には、前記スルーホールに対応し且つ前記スルーホールと連通される少なくとも１つの段差孔が開設され、前記段差孔は、第一孔及び第二孔を備え、前記第一孔の直径は、前記スルーホールの直径と同じであり、前記第二孔の直径は、前記第一孔の直径より大きく、
前記固定装置は、柱体及び前記柱体の両端に形成されている錐形端部を備え、前記柱体の直径は、前記スルーホール及び第一孔の直径と同じであり、前記錐形端部の錐体の底面の直径は、前記第一孔の直径より大きく且つ前記第二孔の直径より小さく、前記固定装置の柱体は、前記スルーホール及び前記第一孔内に位置され、前記柱体の両端の錐形端部は、それぞれ前記第一孔と前記第二孔との間の段差部及び前記基板の前記発光ダイオードが設置されている表面に当接されることを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオードランプ。
【請求項７】
前記第一放熱装置の放熱面には、前記第一放熱装置と前記基板とを貫通する少なくとも１つの第一スルーホールが開設され、前記第二放熱装置の受熱面には、前記第一スルーホールに対応し且つ前記第一スルーホールと連通する少なくとも１つの第二スルーホールが開設され、前記第二スルーホールの直径は、前記第一スルーホールの直径と同じであり、前記固定装置は、柱体及び前記柱体の両端に形成されている錐形端部を備え、前記柱体の直径は、前記第一スルーホール及び前記第二スルーホールの直径と同じであり、前記錐形端部の錐体の底面の直径は、前記第一スルーホールの直径及び前記第二スルーホールの直径より大きく、前記固定装置の柱体は、前記第一スルーホール及び前記第二スルーホール内に位置され、前記柱体の両端の錐形端部は、前記第一スルーホール及び前記第二スルーホールの外側に当接することを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオードランプ。
【請求項８】
前記錐形端部に欠口が開設されることを特徴とする請求項６又は７に記載の発光ダイオードランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードランプランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、いろいろな領域に広く応用され、特に照明ランプの領域に応用される。
【０００３】
発光ダイオードランプの作業時間が長くなることによって、発生される熱量が多くなって、発光ダイオードの温度が一定の程度に達すると、発光ダイオードの内部の量子効果が低減されて発光ダイオードの寿命が大幅短縮される。また、発光ダイオードが損壊した時の取り替えが行い難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明は、放熱効率が優れ、組み立て及び取り替えが便利である発光ダイオードランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る発光ダイオードランプは、基板と、前記基板の表面に設置されている発光ダイオードと、前記基板の前記発光ダイオードが設置されている表面に対向する他の表面に熱接続され且つ前記発光ダイオードが発生して前記基板に伝達された熱量を放熱する第一放熱装置を備える発光ダイオード光源と、前記第二放熱装置と、前記第一放熱装置を熱接続するように前記第二放熱装置に着脱可能に固定する固定装置とを備えるランプホルダーと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術と比べると、本発明に係る発光ダイオードランプは、発光ダイオードが発生した熱量を第一放熱装置によってランプホルダーの第二放熱装置に伝達してから、前記ランプホルダーによって放熱するので、放熱効果に優れる。前記第一放熱装置は、前記第二放熱装置に着脱可能に装着されるので、発光ダイオードの光源の組み立て及び取り替えが便利である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施例に係る発光ダイオードランプの構造を示す図である。
【図２】図１に示した発光ダイオードランプの分解図である。
【図３】本発明の第二実施例に係る発光ダイオードランプの構造を示す図である。
【図４】図３に示した発光ダイオードランプの分解図である。
【図５】本発明の第三実施例に係る発光ダイオードランプの構造を示す図である。
【図６】図５に示した発光ダイオードランプの分解図である。
【図７】図５に示した発光ダイオードランプの固定装置の他の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【０００９】
図１及び図２を参照すると、本発明の第一実施例に係る発光ダイオードランプ１０は、発光ダイオード光源１１及びランプホルダー１２を備える。
【００１０】
前記発光ダイオード光源１１は、基板１１０、発光ダイオード１１２及び第一放熱装置１１４を備える。
【００１１】
前記基板１１０は、プリント電気回路板として、前記発光ダイオード１１２を支持するとともに発光ダイオード１１２に電力を供給する。本実施例において、前記基板１１０は、平板状を呈する。
【００１２】
前記発光ダイオード１１２は、１つ或いは複数とすることができ、且つ前記基板１１０の表面に設置される。本実施例において、前記基板１１０には、複数の発光ダイオード１１２が設置されている。
【００１３】
前記第一放熱装置１１４は、前記基板１１０における前記発光ダイオード１１２が設置されている表面に対向する他の平坦な表面に設置され、且つ前記基板１１０に熱接続されて、前記発光ダイオード１１２が発生して前記基板１１０に伝達された熱量を放熱させる。前記第一放熱装置１１４は、アルミニウム、金、銀、銅、鋼などの金属あるいはそれらの合金のような高熱伝導率材料からなる。本実施例において、前記第一放熱装置１１４を「十」字状とし、且つ放熱効率を確保するために、前記第一放熱装置１１４の熱輻射係数を０．８以上とする。
【００１４】
前記ランプホルダー１２は、第二放熱装置１２０及び固定装置１２２を備える。
【００１５】
前記第二放熱装置１２０は、熱伝導材料からなる。前記第二放熱装置１２０の材料の選択範囲は、前記第一放熱装置１１４の材料の選択範囲と同じである。本実施例において、前記第二放熱装置１２０は、アーチ（Ａｒｃｈ）型を呈して、大きい放熱面積を有するので、熱量を迅速に放熱することができる。
【００１６】
前記固定装置１２２は、前記第二放熱装置１２０に固定されるか、又は前記第二放熱装置１２０と一体に成型される。前記固定装置１２２は、前記第一放熱装置１１４を収納して、前記第一放熱装置１１４をランプホルダー１２の第二放熱装置１２０に固定する。前記固定装置１２２は、熱伝導材料からなり、放熱効率を確保するために、前記固定装置１２２の熱輻射係数を０．８以上とする。本実施例において、前記固定装置１２２は、前記「十」字状の第一放熱装置１１４の形状に対応する支持部を有するフレームであり、熱伝導性が優れる弾性材料（例えば、弾片）からなる。
【００１７】
また、前記第一放熱装置１１４及び前記固定装置１２２の形状は、「十」字状だけに限定されるものではない。例えば、両者は、互いに対応する他の形状を有することもできる。
【００１８】
前記発光ダイオードランプ１０の組立て過程において、前記第一放熱装置１１４を前記固定装置１２２に堅固に収納させることによって、ネジ、リベット或いは溶接等のような固定方式が必要なくなるので、組立て過程が簡略になる。また、前記第一放熱装置１１４は、前記固定装置１２２によって熱量を前記第二放熱装置１２０に伝達するので、前記発光ダイオード１１２が発生した熱量を迅速に外界に放熱して、前記発光ダイオード１１２が低温の環境で動作することを確保することができる。
【００１９】
光源の取り替え過程において、破損した発光ダイオード光源１１の第一放熱装置１１４を前記固定装置１２２から取り出すと、前記固定装置１２２は自身の弾性力によって元の形状に復元する。次に、新しい発光ダイオード光源１１の第一放熱装置１１４を前記固定装置１２２に収納すると、前記固定装置１２２の弾性力によって、前記新しい発光ダイオード光源１１の第一放熱装置１１４は前記固定装置１２２に堅固に固定されるとともに、前記第二放熱装置１２０と優れた熱接続を形成する。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、本発明の第二実施例に係る発光ダイオードランプ２０は、発光ダイオード光源２１及びランプホルダー２２を備える。
【００２１】
前記発光ダイオード光源２１は、基板２１０、発光ダイオード２１２及び第一放熱装置２１４を備える。
【００２２】
前記基板２１０は、プリント電気回路板として、前記発光ダイオード２１２を支持するとともに前記発光ダイオード２１２に電力を供給する。本実施例において、前記基板２１０は、平板状を呈する。
【００２３】
前記発光ダイオード２１２は、１つ或いは複数とすることができ。且つ前記基板２１０の表面に設置される。本実施例において、前記基板２１０には、複数の発光ダイオード２１２が設置されている。
【００２４】
前記第一放熱装置２１４は、前記基板２１０における前記発光ダイオード２１２が設置されている表面に対向する他の平坦な表面に設置され、且つ前記基板２１０に熱接続されて、前記発光ダイオード２１２が発生して前記基板２１０に伝達された熱量を放熱させる。前記第一放熱装置２１４には、前記基板２１０から離れている方向へ延伸された複数の放熱フィン２１４０が形成されている。前記第一放熱装置２１４は、アルミニウム、金、銀、銅、鋼などの金属あるいはそれらの合金のような高熱伝導率材料からなる。本実施例において、放熱効率を確保するために、前記第一放熱装置２１４の熱輻射係数を０．８以上とする。
【００２５】
前記ランプホルダー２２は、本体２２０、第二放熱装置２２２及び固定装置２２４を備える。
【００２６】
前記本体２２０は、前記第二放熱装置２２２を支持する。前記本体２２０は、前記ランプホルダー２２のハウジングとすることができる。本実施例において、前記本体２２０は、平板状を呈するが、図３及び図４に示した形状だけに限定されるものではない。
【００２７】
前記第二放熱装置２２２は、熱伝導材料からなる。前記第二放熱装置２２２の材料の選択範囲は、前記第一放熱装置２１４の材料の選択範囲と同じである。前記第二放熱装置２２２には、前記本体２２０から離れている方向へ延伸された複数の放熱フィン２２２０が形成されている。前記複数の放熱フィン２１４０と前記複数の放熱フィン２２２０とは、互いに対向する方向へ延伸される。
【００２８】
前記固定装置２２４は、挟持部品であり、前記第一放熱装置２１４の放熱フィン２１４０と前記第二放熱装置２２２の放熱フィン２２２０とを重畳接続してから、前記放熱フィン２１４０と前記放熱フィン２２２０とを挟持して固定する。
【００２９】
本実施例において、前記固定装置２２４は、優れた熱伝導性を有する弾性材料を湾曲して形成した略「几」字状の挟持部品である。該固定装置２２４は、連結部２２４０及び前記連結部２４０の両端から湾曲延伸されて形成された２つの挟持アーム２２４２、２２４４を備える。前記２つの挟持アーム２２４２、２２４４の前記連結部２４０から離れている端部は、互いに隔離されており、前記２つの挟持アーム２２４２、２２４４の端部と前記連結部２２４０との間の部分は、弾性隔離可能に接触している。
【００３０】
前記発光ダイオードランプ２０の組立て過程において、前記第一放熱装置２１４の複数の放熱フィン２１４０と前記第二放熱装置２２２の複数の放熱フィン２２２０とを１つ１つ対応させて重畳接合した後、前記固定装置２２４としての「几」字状の挟持部品を利用して重畳接合された放熱フィン２１４０及び放熱フィン２２２０を１つ１つ固定する。前記「几」字状の挟持部品の使用が便利であるので、組み立て過程が簡略になる。なお、前記第一放熱装置２１４の放熱フィン２１４０と前記第二放熱装置２２２の放熱フィン２２２０は、重畳接合されて熱接続を形成するので、前記発光ダイオード２１２が発生した熱量を外界に迅速に放熱して、前記発光ダイオード２１２が低温度の環境で動作することを確保することができる。
【００３１】
光源の取り替え過程において、前記「几」字状の挟持部品を除去すれば、破損した発光ダイオード光源２１の第一放熱装置２１４と前記ランプホルダー２２の第二放熱装置２２２とは、分離される。次に、上述した組み立て過程の通り、新しい発光ダイオード光源２１を前記第二放熱装置２２２に固定して、前記第一放熱装置２１４と前記第二放熱装置２２２との熱接続を形成する。
【００３２】
他の実施例において、前記固定装置２２４の形状は、「几」字状だけに限定されるものではなく、前記２つの片状の部品（即ち、第一放熱装置２１４の放熱フィン２１４０及び第二放熱装置２２２の放熱フィン２２２０）を挟持できれば、他の形状であってもよい。
【００３３】
図５及び図６を参照すると、本発明の第三実施例に係る発光ダイオードランプ３０は、発光ダイオード光源３１及びランプホルダー３２を備える。
【００３４】
前記発光ダイオード光源３１は、基板３１０、発光ダイオード３１２及び第一放熱装置３１４を備える。
【００３５】
前記基板３１０は、プリント電気回路板として、前記発光ダイオード３１２を支持するとともに前記発光ダイオード３１２に電力を供給する。本実施例において、前記基板３１０は、平板状を呈する。
【００３６】
前記発光ダイオード３１２は、１つ或いは複数とすることができ、且つ前記基板３１０の表面に設置される。本実施例において、前記基板３１０には、複数の発光ダイオード３１２が設置されている。
【００３７】
前記第一放熱装置３１４は、前記基板３１０における前記発光ダイオード３１２から離れている表面に対向する他の平坦な表面に設置され、且つ前記基板３１０に熱接続されて、前記発光ダイオード３１２が発生して前記基板３１０に伝達された熱量を放熱する。前記第一放熱装置３１４は、平板状を呈し、アルミニウム、金、銀、銅、鋼などの金属あるいはそれらの合金のような高熱伝導率材料からなる。本実施例において、放熱効率を確保するために、前記第一放熱装置３１４の熱輻射係数を０．８以上とする。前記第一放熱装置３１４は、前記基板３１０から離れている放熱面３１４０を備える。前記放熱面３１４０には、前記第一放熱装置３１４及び前記基板３１０を貫通し且つサイズが均一な少なくとも１つのスルーホール３１４２が開設されている。
【００３８】
前記ランプホルダー３２は、本体３２０、第二放熱装置３２２及び固定装置３２４を備える。
【００３９】
前記本体３２０は、前記第二放熱装置３２２を支持する。前記本体３２０は、前記ランプホルダー３２のハウジングであってもよい。本実施例において、前記本体３２０は、平板状を呈するが、図５及び図６に示した形状だけに限定されるものではない。
【００４０】
前記第二放熱装置３２２は、熱伝導材料からなる。前記第二放熱装置３２２の材料の選択範囲は、前記第一放熱装置３１４の材料の選択範囲と同じである。本実施例において、前記第二放熱装置３２２は、前記本体３２０の平坦な表面に設置され、前記第二放熱装置３２２は、本体３２０へ凹む収容部３２２０及び前記収容部３２２０の側壁に水平方向へ延伸されて形成された複数の放熱フィン３２２２を備える。
【００４１】
前記収容部３２２０の形状及びサイズは、前記第一放熱装置３１４の形状及びサイズと同じであり、前記第一放熱装置３１４を収容するために用いられる。前記収容部３２２０の底面３２２４は、受熱面として、前記第一放熱装置３１４の放熱面３１４０と緊密に接続されて、前記第一放熱装置３１４から放熱される熱量を受ける。即ち、前記収容部３２２０の底面３２２４と前記第一放熱装置３１４の放熱面３１４０とは、優れた熱接続を形成する。前記底面３２２４から前記本体３２０の前記第二放熱装置３２２から離れている表面に向かって前記本体３２０及び前記第二放熱装置３２２を貫通し且つ前記スルーホール３１４２に対応する段差孔３２２６が開設されている。前記第一放熱装置３１４が前記収容部３２２０に収容される時、前記スルーホール３１４２と前記段差孔３２２６とは、互いに連通される。前記段差孔３２２６は、第一孔及び第二孔を含む。前記段差孔３２２６において、前記収容部３２２０の底面３２２４に近い第一孔の直径は、前記第一放熱装置３１４のスルーホール３１４２の直径と同じであり、前記収容部３２２０の底面３２２４から離れている第二孔の直径は、前記第一放熱装置３１４のスルーホール３１４２の直径より大きい。
【００４２】
前記固定装置３２４において、材質はコロイド（Ｃｏｌｌｏｉｄ）であり、両端に形成されている錐形端部３２４０及び前記２つの錐形端部３２４０を連結する柱体３２４２を備える。前記柱体３２４２の直径は、前記スルーホール３１４２の直径と同じであり、前記錐形端部３２４０の錐体の底面の直径は、前記柱体３２４２の直径より大きい。前記錐形端部３２４０は、図６に示した矢印方向に沿う押圧力によって一定の弾性変形が生じて、サイズが小さくなることができる。
【００４３】
前記発光ダイオードランプ３０の組立て過程において、まず、前記第一放熱装置３１４を前記第二放熱装置３２２の収容部３２２０に収容して、前記スルーホール３１４２と前記段差孔３２２６とを連通されるようにしてから、前記固定装置３２４を前記連通されたスルーホール３１４２及び前記段差孔３２２６内に圧入する。前記圧入過程において、前記固定装置３２４の錐形端部３２４０は、前記スルーホール３１４２及び前記段差孔３２２６の内壁の圧力によって一定の弾性変形が生じてサイズが小さくなるため、前記固定装置３２４は、前記連通されたスルーホール３１４２及び前記段差孔３２２６の第一孔の内に順調に圧入することができる。前記段差孔３２２６の第二孔の直径は、前記段差孔３２２６の第一孔の直径より大きいため、前記錐形端部３２４０は、前記段差孔３２２６の第一孔から脱出して前記第二孔に到達した場合、元の形状に回復するので、１つの錐形端部３２４０は、前記段差孔３２２６の第二孔と前記第一孔との段差部に当接され、他の錐形端部３２４０は、前記基板３１０の前記発光ダイオード３１２が設置されている表面に当接される。従って、前記第一放熱装置３１４は、前記固定装置３２４によって前記第二放熱装置３２２の収容部３２２０に固定される。このような前記固定装置３２４を用いることによって、組立て過程が簡単になる。なお、前記第一放熱装置３１４の放熱面３１４０と前記第二放熱装置３２２の底面３２２４（受熱面）との優れた熱接続によって、前記発光ダイオード３１２が発生した熱量を外界に迅速に放熱して、前記発光ダイオードが低温度の環境で動作することを確保する。
【００４４】
光源の取り替え過程において、外部に露出されている前記固定装置３２４の錐形端部３２４０（即ち、前記基板３１０の前記発光ダイオード３１２が設置されている表面に露出されている錐形端部３２４０）を切削すれば、破損した発光ダイオード光源３１の第一放熱装置３１４が前記ランプホルダー３２の収容部３２２０から分離される。その次に、上述した組み立て過程の通り、新しい発光ダイオード光源３１を前記第二放熱装置３２２に固定する。
【００４５】
また、前記固定装置３２４の錐形端部３２４０を多角錐形又は円錐形にして、前記固定装置３２４の挿入を容易にする。なお、前記錐形端部３２４０が小さい力を受けても大きい変形を発生させるために、前記固定装置３２４の２つの錐形端部３２４０のうちの２つあるいは１つに図７に示したような欠口を開設することもできる。光源を取り替える時、図７に示した矢印方向へ前記錐形端部３２４０の大きな変形が容易に発生して、前記錐形端部３２４０を前記スルーホール３１４２に圧入することができるので、前記錐形端部３２４０を切削しなくても、前記固定装置３２４を前記本体３２０から取り出すことができるとともに、前記固定装置３２４を再利用することができる。前記段差孔３２２６を前記スルーホール３１４２と同様の構造とすることもできる。この時、２つの錐形端部３２４０は、それぞれ前記基板３１０の前記発光ダイオード３１２が設置されている表面及び前記本体３２０の前記第二放熱装置３２２から離れている表面に当接することができる。前記固定装置３２４の前記第一放熱装置３１４に対する固定作用に基づいて、前記収容部３２２０のサイズを前記第一放熱装置３１４のサイズより大きくすることもできる。放熱効率を確保するために、前記第一放熱装置１１４、２１４、３１４及び前記第二放熱装置１２０、２２２、３２２の表面の熱輻射係数を０．８以上とする。
【００４６】
前記発光ダイオードランプ１０、２０，３０の発光ダイオード１１２、２１２，３１２が発生した熱量は、前記第一放熱装置１１４、２１４，３１４によって前記ランプホルダー１２、２２，３２の第二放熱装置１２０，２２，３２２に伝達されてから、前記ランプホルダー１２、２２，３２によって放熱されるので、放熱効果に優れる。前記第一放熱装置１１４、２１４、３１４は、前記第二放熱装置１２０、２２２，３２２に着脱可能に設置されるので、発光ダイオードの光源の組み立て及び取り替えが便利である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、２０、３０  発光ダイオードランプ
１１、２１、３１  発光ダイオード光源
１１０、２１０、３１０  基板発光ダイオード
１１２、２１２  発光ダイオード
１１４、２１４、３１４  第一放熱装置
１２、２２、３２  ランプホルダー
１２０、２２２、３２２  第二放熱装置
１２２、２２４、３２４  固定装置
２２０、３２０  本体
２１４０、２２２０、３２２２  放熱フィン
２２４０  連結部
２２４２、２２４４  挟持アーム
３１４０  放熱面
３１４２  スルーホール
３２２４  底面
３２２６  段差孔
３２４０  錐形端部
３２４２  柱体
【図１】
2011096658.tif 000003
【図２】
2011096658.tif 000004
【図３】
2011096658.tif 000005
【図４】
2011096658.tif 000006
【図５】
2011096658.tif 000007
【図６】
2011096658.tif 000008
【図７】
2011096658.tif 000009