JP3175599U

JP3175599U - バルブの放熱構造

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Publication number: JP3175599U
Application number: JP2012001139U
Authority: JP
Inventors: 鎰明陳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: US20130092362A1; TWM423207U

Abstract

【課題】熱エネルギーをスピーディーに周囲環境に伝送し、放熱過程を加速し、全体の放熱メカニズムと性能をアップし、バルブの使用寿命を延長するバルブの放熱構造を提供する。
【解決手段】本バルブの放熱構造１０は、バルブの放熱効率をアップする効果を有し、該放熱構造内に放熱ケース１１と複数のフィン１２があり、発光源はこれらフィンに取付けられ、これらフィンを介して発光源の発生する熱エネルギーが該放熱ケースに伝えられる。さらに、電源駆動器がこれらフィンの底部に設置され、並びに該放熱ケースを介して放熱が行われる。これにより、発光源と電源駆動器の二つの熱源が分離設置され、さらに該放熱ケースを介して熱エネルギーが周囲の環境に伝送され、全体の放熱フローが加速され、バルブの発光性能と使用寿命がいずれも改善される。
【選択図】図１Ｄ

Description

本考案は一種のバルブの放熱構造に係り、特に放熱効率を高めることができるバルブ放熱構造に関する。

現代のタングステンの白熱灯は、１９世紀から２０世紀へと変わる時期に研究開発が成功し、内面の発光体にはタングステンで製造されたフィラメントが採用され、このような材料の特徴は、その融点が非常に高く、高温下でも固体状態を保持できることで、このためバルブに一定の寿命を持たせることができ、フィラメントが短時間に焼損して使用不能となることがない。実際に、点灯した白熱灯のフィラメント温度は、摂氏３０００度にも達し、高温のフィラメントが発生する光輻射により、電灯が明るい光を発生する。これにより、夜の訪れにより人類の生活が妨げられることがなくなり、白熱灯の放つ光が、夜間の数々の活動を、仕事上或いは生活上のいずれにおいても、継続させてさらに多くの可能性を展開させる。白熱灯の発明は、大きく人類の生活形態を変えたといってもよく、活動の時間をさらに多方面に向けて延伸し、様々に発展させる。

照明テクノロジーの進歩に伴い、照明用ランプが開発され、既存の照明用ランプ中、白熱灯の効率が最低であり、消耗する電気エネルギーの光エネルギーに変換される部分は、１２％から１８％にすぎず、エネルギー変換効率は相当に低く、その他の部分は熱エネルギーの形式で散逸し、大部分のエネルギーは浪費されてしまう。ゆえに、科学技術の進歩に伴い、発光ダイオードの技術と、関係する周辺集積回路制御素子及び放熱技術が日増しに成熟し、その応用がさらに多元化し、低効率の電源指示ランプ及び携帯電話キーボード光源から、ＬＥＤバックライトモジュール及び一般照明製品に至るまで、徐々に伝統的な常用の発光源にとってかわっている。白熱灯バルブが寿命が短く発熱することに較べると、発光ダイオードは、消費電力が少なく、水銀を含有せず、ハロゲン化物を含有せず、及び二酸化炭素排出量が低い等の長所を有するため、日増しに人々が環境保護の議題について重要視し、二酸化炭素削減及び水銀とハロゲン化物使用の減少について多方面に考慮するなかで、各国政府は白熱灯の使用を禁止する期日を定め、全面的に発光ダイオードの使用を推進している。

発光ダイオードの発光特性は、点光源の形式であり、ゆえに、設計上、さらに弾性があり、光源を分散させることで、目に刺激を与えず、また一点或いは特定領域に集中させることもでき、発生する色をさらに鮮明とでき、白色光ＬＥＤの発光効率は、現在７０ｌｍ／Ｗ以上であり、すでに白熱灯の１５ｌｍ／Ｗを超えている。現在発光ダイオードの入力パワーの僅かに３５％が光に変換され、残りの６５％は熱に変換され、発生するこれらの熱量は、発光ダイオードの発光効率低下の元凶である。さらに、発光ダイオードの発生する熱エネルギーは、もしその全体装置の放熱メカニズムが不良であると、熱エネルギーが累積して発光ダイオードが熱を導出できず、発光ダイオードの寿命を短縮させる。一般には、ＬＥＤランプの寿命は１０万時間以上であるが、作業温度が摂氏８５°以上であると、寿命は大幅に短くなる。

ゆえに、ＬＥＤバルブを含めてバルブを使用する時は、熱量の上昇は必然の結果であり、放熱はこの問題を解決する手段であり、関係技術の着眼点は、各部の放熱効率をいかにアップして、使用寿命を延長するか、という点である。バルブは発光源のほか、電源駆動器も熱エネルギーを発生し、電源駆動器の放熱が不良であると、同様にＬＥＤバルブの効率が悪くなり、ひいてはＬＥＤバルブを起動できなくなる。ゆえに、もしこの二つの部分の放熱メカニズム不良で、さらには相互に影響を与えると、温度はそのために上昇し、ＬＥＤバルブの使用寿命を下げるほか、室内温度を上げ、使用者にとって快適でなくなる問題があり、ゆえに放熱メカニズムはここにあって、相当に重要な一つの課題である。

現在市場にあるバルブの放熱構造は、ほぼ全部がフィン式放熱構造であり、この構造のフィンは、本体の中心より外向きに延長され、中央に空間を保留して該空間に電源駆動器が放置される。しかし、電源駆動器自体が発熱体であり、発光源が発生する熱エネルギーが熱伝導方式でフィンに伝えられるとき、その熱が完全に電源駆動器を包囲し、電源駆動器が発生する熱エネルギーと共熱効果を発生し、この効果の下で、内部温度が過高となり、電源駆動器内の電子部品、たとえば、電解コンデンサ（耐熱温度摂氏１０５度、寿命８０００時間）の損壊をもたらし、電源駆動器の寿命に厳重な影響を与え、且つ発光源の温度も共熱効果により下がらず、このために発光効率が低下し、ゆえに、往々にして電源駆動器内部に形成される損壊による問題で、発光源自身の発光性能の問題でないことがある。

フィン式放熱構造は、発光源の発生する熱エネルギーを散逸させることができるだけであり、放熱メカニズムは完全でなく、さらにその中に置かれる電源駆動器は、それが発生する熱エネルギーを散逸させるメカニズムがなく、且つ該電源駆動器の発生する熱エネルギーは発光源の発生する熱エネルギーと共熱効果を誘発し、該電源駆動器内の電子部品の損壊をもたらし、ひいてはバルブの寿命に影響を与える。

本考案の主要な目的は、一種のバルブの放熱構造を提供することにあり、それは、放熱ケースを使用し、該放熱ケース内に複数のフィンを環状に設け、該放熱ケースに空気との接触面積を増加させて、熱エネルギーをスピーディーに周囲環境に伝送し、放熱過程を加速し、全体の放熱メカニズムと性能をアップし、バルブの使用寿命を延長するものとする。

本考案の次の目的は、一種のバルブの放熱構造を提供することにあり、それは、電源連接部を使用し、並びに該電源連接部内に電源駆動器を設置し、且つ該電源連接部はこれらフィンの底部に設置し、該放熱ケースを該電源連接部と有効に隔離して、ある距離を保持させ、該電源連接部内の該電源駆動器の発生する熱エネルギーを、該放熱ケースの放熱孔を通して散逸させられるものとする。

上述の目的のために、本考案は一種のバルブの放熱構造を提供し、それは、放熱ケースと、複数のフィンを包含し、これらフィンは該放熱ケースの内壁に環状に設けられ、発光源はこれらフィンの上に設置され、発光源が熱エネルギーを発生する時、発光源が直接接触するフィンを介して、熱エネルギーが放熱ケースに伝えられ、放熱ケースにより放熱が実行され、この構造により、放熱の過程が加速され、熱エネルギーが発光源に集中し続けることがなく、発光源の発光効率と使用寿命が、いずれも相当に改善される。

さらに、本考案は電源連接部を包含し、該電源連接部の中に電源駆動器が設置され、これらフィンの底部に該電源連接部が設置されて、発光源と該電源連接部が隔離され、該放熱ケースが有効に該電源駆動器の発生する熱を散逸させられ、これにより該電源駆動器の寿命を延長し、これによりバルブの寿命を延長させられる。

また、該放熱構造の該放熱ケースはさらに、複数の放熱孔を包含し、これら放熱孔は該放熱ケースと該電源連接部の表面に設置され、このような構造により放熱効率を高められる。

本考案は一種のバルブの放熱構造を提供し、それはバルブの放熱に応用される。本考案の放熱構造は、フィン式の放熱構造の欠点を改善し、並びに電源駆動器の放熱方式を提供し、且つ有効に共熱効果を解決し、こうしてバルブの使用寿命を延長するほか、発光源の発光効率に対して、放熱を改善したことにより改善することができ、使用者にとって、さらに安全で、且つバルブの高熱による損壊と、後続の数々の問題を免除する。

本考案の好ましい実施例の放熱構造の上面図である。本考案の好ましい実施例の放熱構造の側面図である。本考案の好ましい実施例の放熱構造の底面図である。本考案の好ましい実施例の放熱構造の立体図である。本考案の別の好ましい実施例の放熱構造の上面図である。本考案の別の好ましい実施例の放熱構造の側面図である。本考案の別の好ましい実施例の放熱構造の底面図である。本考案の別の好ましい実施例の放熱構造の立体図である。本考案の別の好ましい実施例の発光源と放熱構造の組合せ表示図である。本考案の別の好ましい実施例の発光源と放熱構造の組合せ完成表示図である。本考案の別の好ましい実施例の放熱構造に実心体を用いた立体図である。

本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

本考案のバルブの放熱構造は、周知の技術のフィン式の放熱構造の発生する問題を解決し、それは、発光源の放熱不良、及び発光源と電源駆動器の発生する共熱効果の欠点を包含し、本考案の放熱構造により、バルブの発光効率と使用寿命はいずれも改善される。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを参照されたい。これらは本考案の好ましい実施例の放熱構造の平面図、側面図、下面図及び立体図である。本考案のバルブの放熱構造中、その提示する放熱構造１０は、放熱ケース１１、複数のフィン１２を包含する。これらフィン１２は該放熱ケース１１の内壁に環状に設けられ、これらフィン１２を介して、発光源の発生する熱エネルギーが該放熱ケース１１に伝えられ、この方式で放熱が行われる。そのうち、これらフィン１２の長さは不一致とされても一致とされてもよく、従来の技術は、カップ体を介してフィンに熱を伝えて放熱させ、カップ体の機能及び構造は本考案の放熱ケースと類似し、大量に発生する熱エネルギーを薄型状のカップ体で先に吸収し、薄型状のカップ体が吸収する熱は相当に有限であり、ゆえに、さらにフィンで放熱し、全体の放熱は効率的に熱エネルギーをカップ体の吸収を経てさらにフィンに伝えて放熱させることができない。本考案はこれらフィン１２で先に熱エネルギーを吸収し、さらに放熱ケース１１で放熱し、これらフィン１２の総吸収熱エネルギーは該放熱ケース１１よりも大きいため、本考案は良好な放熱効率を有する。

また、該放熱構造１０の該放熱ケース１１はさらに、複数の第１放熱孔１１１を包含する。これら第１放熱孔１１１は該放熱ケース１１の表面に設置され、これらフィン１２は熱を吸収した後に、該放熱ケース１１に伝えて放熱を行わせるのみならず、さらにこれら第１放熱孔１１１を通して熱対流により、比較的低温の一端から入気して比較的熱い一端より熱エネルギーを排出し、効率的にこれらフィン１２の吸収した熱を排出する。本考案はこれらフィン１２と該放熱ケース１１の表面と外界空気の間で熱交換を行わせるのみならず、これら第１放熱孔１１１により熱対流を強化し、冷却の効果をアップする。そのうち、該第１放熱孔１１１の孔径は、開口が比較的狭い底部から開口が比較的広い上部へと漸増する。しかし、該第１放熱孔１１１の孔径配列は上述の漸増方式に限定されるわけではなく、実際の必要に応じて弾性的に調整されるか、或いはその他の孔径の変化を有するものとされ、本考案の孔径はこれに限定されるわけではなく、本実施例を説明するためのものにすぎない。これにより該放熱ケース１１の放熱効率はさらに良好となる。

また、さらに収容部１３を包含し、該収容部１３はこれらフィン１２の底部に設置され、且つ該放熱ケース１１の内部に位置し、該収容部１３の機能は、後述する。

図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを参照されたい。これらは本考案の好ましい別の実施例の放熱構造の平面図、側面図、下面図及び立体図である。本考案のバルブの放熱構造中、その提示する放熱構造２０は、放熱ケース２１、複数のフィン２２を包含する。これらフィン２２は該放熱ケース２１の内壁に環状に設けられ、これらフィン２２はさらに環形体２２２を包含する。該環形体２２２は中空状を呈し、これらフィン２２の一部は延伸されて該環形体２２２の中央部に置かれ、これらフィン２２、環形体２２２は一体成形の構造とされ得て、発光源の発生する熱エネルギーを該放熱ケース２１に伝える時、良好な機能を有する。

また、さらに収容部２３を有し、該収容部２３はこれらフィン２２の底部に設置され、且つ該放熱ケース２１の内部に位置し、該収容部２３の機能は後述する。

図３、４は本考案の別の実施例の発光源と放熱構造の組立表示図及び組立完成表示図である。本考案の提示するバルブは、発光源３０を包含し、それは、基板３２であって、該基板３２は直接これらフィン１２の上方に接触し、且つ該基板３２の側辺は該放熱ケース１１の内壁上端と緊密に接合され、並びに導熱ペースト或いは接着剤で両者が緊密に組み合わされた、上記基板と、電源連接部３４であって、該収容部１３内に設置され、該電源連接部３４は中空本体を呈し、並びに電源駆動器３４２が内部に設置され、該電源連接部３４内に該電源駆動器３４２が設置される時、導熱接着剤を介してもよく、これにより該電源駆動器３４２の熱エネルギーがスピーディーに該電源連接部３４に伝達される、上記電源連接部３４と、を包含する。

そのうち、該基板３２の上方には複数のＬＥＤチップが設置され、放熱効果をより良好とするために、該基板３２のこれらフィン１２との接触面に放熱ペースト或いは放熱片が使用されて、それらが緊密に接触させられ、熱伝導により熱を急速に該基板３２においてこれらフィン１２及び該放熱ケース１１に伝達できるようにしている。

また、該発光源３０はさらに、ランプカバー３１を包含し、該ランプカバー３１は該基板３２の上方に設置され、該ランプカバー３１の材質は透明或いは散光の材質とされ、発光源がＬＥＤモジュールを使用し、ＬＥＤは点光源であることから、直視後に眩光を形成して視覚上の不適を形成することがなく、ゆえに、該ランプカバー３１はいずれも光拡散粒子を具えたアクリル材料とされ、ＬＥＤの光線を拡散させる。

さらに、該放熱構造１０の該放熱ケース１１はこれら第１放熱孔１１１を有し、これら第１放熱孔１１１は該放熱ケース１１の表面に設置されているため、該放熱ケース１１の放熱効率はさらに良好とされ、且つ該放熱構造１０のこれらフィン１２にさらに複数のネジ孔１２１が設けられ、該基板３２が複数のネジ３２１でこれらフィン１２のこれらネジ孔１２１に固定され、これらネジ３２１は導熱性が良好な材料、たとえば、銅、金、アルミニウム及びその他の導熱性が良好な金属或いはセラミック材料で形成され得る。

該基板３２は発光源の一つであり、その発熱メカニズムは各部位により異なる方式とされ、まず、該基板３２の底面は、その発生する熱エネルギーがこれらフィン１２により該放熱ケース１１に伝えられて放熱される。さらに、該基板３２の側辺の熱エネルギーは該基板３２と該放熱ケース１１との緊密な組み合わせにより、外界空気に伝えられて対流を形成し、放熱の効果を達成する。最後に、該基板３２の上端の放熱は、これらネジ３２１を介して直接これらフィン１２に熱が伝えられて、さらに該放熱ケース１１の底部に伝えられて急速に放熱される。ゆえに、本考案の放熱メカニズムは複数の導熱ルートとされ、スピーディーに該基板３２の熱を排出する。

このほか、該発光源３０中の該電源連接部３４はさらに複数の第２放熱孔３４１を包含し、且つ該電源連接部３４の上方にカバー板３３が設置され、該カバー板３３は該基板３２の発生する熱を該電源連接部３４と隔離する。この方式により隔離されなければ、該電源連接部３４内の該電源駆動器３４２は該基板３２から伝えられた熱エネルギーにより共熱効果を発生し、電子部品の損壊がもたらされる。且つ従来の技術においては、該電源駆動器３４２に対する放熱方式がなく、また該基板３２は該電源駆動器３４２と隔離されていない状況で、該基板３２の熱エネルギーは該電源駆動器３４２の熱エネルギーと共熱効果を発生し、発生する高温によりバルブの使用寿命及び発光効率がいずれも影響を受け、それはＬＥＤチップと電源駆動器の寿命も含まれる。このため、該電源連接部３４の側表面及び垂直面にこれら第２放熱孔３４１と複数の垂直放熱孔３４３が設けられ、且つこれら第２放熱孔３４１と垂直放熱孔３４３に該放熱ケース１１上の第１放熱孔１１１が対向するよう設置されて、これらフィン１２がブロックされず、対流空気が直接外部へと流通し、これにより電源駆動器３４２の放熱効率がアップする。

本実施例では、該バルブが水平方向に使用される時、該電源駆動器３４２はこれら第２放熱孔３４１により空気を下から進入させ、熱空気は上より排出される対流方式で、熱を排出する。該バルブが垂直方式で使用される時、熱エネルギーは上下のこれら垂直放熱孔３４３を通して空気交換を実行し、これにより該バルブをどのような方向で使用しても、該電源駆動器３４２が発生する熱エネルギーは熱対流の方式で排出される。ゆえに、本考案の放熱構造はバルブに使用される時、単一方向に局限されるわけではなく、使用がさらに便利とされている。

図５を参照されたい。それは本考案の別の実施例の放熱構造を実心体に用いた立体図である。図示される放熱構造２０に設置されてこれらフィン２２と接続される該環形体２２２の中央は実心体とされている。或いは、これらフィン２２と接続された環形体２２２の数量は複数とされ得て、それは必要に応じて調整可能で、以上に述べられた形状或いは数量に限定されるわけではない。

総合すると、本考案は一種のバルブの放熱構造を提供し、それはバルブの放熱効率をアップする効果を有し、該放熱構造内に放熱ケースと複数のフィンを具え、発光源はこれらフィンに組み合わされ、これらフィンを介して該発光源の発生する熱エネルギーが該放熱ケースに伝えられる。さらに、電源駆動器がこれらフィンの底部に設置され、並びに該放熱ケースを介して放熱が行われる。これにより、発光源と該電源駆動器の二つの熱源が分離設置され、さらに該放熱ケースにより熱エネルギーが周辺環境に伝送され、全体の放熱フローが加速され、バルブの発光性能と使用年限がいずれも改善され、産業上の利用、及び一般家庭での使用上、その優勢は述べるまでもない。

以上述べたことは、本考案の実施例にすぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の権利請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１０放熱構造
１１放熱ケース
１１１第１放熱孔
１２フィン
１２１ネジ孔
１３収容部
２０放熱構造
２１放熱ケース
２１１放熱孔
２２フィン
２２１ネジ孔
２２２環形体
２２３実心体
２３収容部
３０発光源
３１ランプカバー
３２基板
３２１ネジ
３３カバー板
３４電源連接部
３４１第２放熱孔
３４２電源駆動器
３４３垂直放熱孔

Claims

バルブの放熱構造において、
放熱ケースと、
該放熱ケースの内壁に環状に設けられた複数のフィンと、
を包含したことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、これらフィンにネジ止めされた基板をさらに包含したことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、これらフィンはさらに環形体を包含し、該環形体は該放熱ケースの中央に設置され、並びにこれらフィンと接続されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項３記載のバルブの放熱構造において、該環形体は中空状を呈することを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項３記載のバルブの放熱構造において、該環形体はこれらフィンに接続され、且つこれらフィンは一部が該環形体の中央部に延伸されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項３記載のバルブの放熱構造において、該環形体の中央が実心体とされたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、該放熱ケースに複数の第１放熱孔が設置されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項７記載のバルブの放熱構造において、これら第１放熱孔の孔径は該放熱ケースの底部より上向きに漸増することを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、これらフィンに複数のネジ孔が設置されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、これらフィンの長さは完全には一致しないことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、該放熱ケースはこれらフィンと一体成形されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１記載のバルブの放熱構造において、これらフィンの底部に収容部が設けられたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１２記載のバルブの放熱構造において、該収容部の内に、電源連接部が設けられ、該電源連接部は中空本体とされることを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１３記載のバルブの放熱構造において、該収容部の内に、該電源連接部の内に電源駆動器が設けられたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１３記載のバルブの放熱構造において、該電源連接部に複数の第２放熱孔が設けられたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１５記載のバルブの放熱構造において、該放熱ケースに複数の第１放熱孔が設けられ、これら第１放熱孔とこれら第２放熱孔は対向するように設置されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１３記載のバルブの放熱構造において、該中空本体の底部と上部に複数の垂直放熱孔が設けられたことを特徴とする、バルブの放熱構造。
請求項１７記載のバルブの放熱構造において、該電源連接部に複数の第２放熱孔が設けられ、これら垂直放熱孔とこれら第２放熱孔は対向するように設置されたことを特徴とする、バルブの放熱構造。