ＬＥＤ電球及びその製造方法
【課題】ＬＥＤ電球及びその製造方法の提供。
【解決手段】ＬＥＤ電球及びその製造方法は、ＬＥＤライト芯をガラス球と芯柱ユニットでパッケージングし、高温加熱溶接で形成した中空室内に設置する。高温加熱パッケージングの過程に於いて、ガラス球の開口は上向きで、芯柱ユニットをその中に入れ、同時に同方向に回転させて熱を均一に当てる。他に隔熱板もしくは同時に気体冷却装置を設置して、ガラス球内の空気の温度上昇を減らし、ＬＥＤライト芯がガラス球と芯柱ユニット内で高温加熱溶接過程に於いてガラス球内の空気温度上昇によって高温破裂するのを防止する。
【解決手段】ＬＥＤ電球及びその製造方法は、ＬＥＤライト芯をガラス球と芯柱ユニットでパッケージングし、高温加熱溶接で形成した中空室内に設置する。高温加熱パッケージングの過程に於いて、ガラス球の開口は上向きで、芯柱ユニットをその中に入れ、同時に同方向に回転させて熱を均一に当てる。他に隔熱板もしくは同時に気体冷却装置を設置して、ガラス球内の空気の温度上昇を減らし、ＬＥＤライト芯がガラス球と芯柱ユニット内で高温加熱溶接過程に於いてガラス球内の空気温度上昇によって高温破裂するのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤライトに関するもので、特に一種のＬＥＤ電球及びその製造方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来の白熱電球のフィラメントはタングステンを材料としており、酸素と隔絶した環境でなければならず、例として中高真空もしくは不活性気体内で初めて長時間の通電発光が可能となる。そのため、電球は良好な密封環境を提供することで、電球は中高真空もしくは不活性気体の状態に保たれ、フィラメントの使用寿命を確かなものにすることができる。ガラスは環境保護、耐用性、価格の面から良好な密封効果を得られるという特性を備え、中高真空もしくは液体、気体が充填された部品を密封するのに用いられている。例として白熱電球、蛍光灯及び真空管等がある。しかしながら、ガラス材は、上述のような長所を備えるが、熱溶接温度が高く、熱加工の際に壊れやすいという特性も備えるため、その加工設備と製造技術はどちらも長い期間の研究と実際のテストにより成功することができた。図１に示すのは、白熱電球の製造方法であり、フィラメント１２と排気管２０は予めガラスラッパ管１６上に固定し、ガラスラッパ管１６と共にガラス球１０内に入れる。火炎加熱ノズル１４は、ガラス球１０の頚部１０２に対して火炎で加熱すると、上昇熱空気１３が矢印の方向に流れ、加熱を均一にする。同時に同方向にガラス球１０と排気管２０及びガラスラッパ管１６を回転し、ガラス球１０の頚部１０２が熱によってガラスラッパ管１６と溶接されて一つになり、図２に示すとおり、溶接後のガラスラッパ管１６とガラス球１０の頚部１０２はフィラメント１２をパッケージングした中空室１１を形成し、余ったガラス球廃材１０４は重力によってひとりでに落ちる。次に排気管２０から空気を取り除くか、もしくは不活性気体を注入する。排気管２０もガラス材であるため、再び加熱して密封すると、フィラメント１２を完全に中空室１１内に密封し、電源導線１８をライトヘッド（図未提示）に溶接した後、ライトヘッドをガラス球１０上に固定する。
【０００３】
発光ダイオード(Light-Emitting Diode;LED)とタングステン線は異なる発光部品である。Rayは、初めてＬＥＤをライト芯とした電球で特許を取得した（特許文献１参照）。この種の電球は標準のライトヘッドを備え、直接白熱電球に代わることができる。だがこの種の電球は標準ガラス球もしくは透明、半透明のガラス球でＬＥＤライト芯を覆ってその中に入れるため、ＬＥＤライト芯に良好な放熱効果及び工作中の温度過熱保護を提供することができず、ＬＥＤライト芯が過熱による損壊を起こしやすい。そのため、Uchidaは改良を加えており、高電圧の応用を提供しているが、上述のＬＥＤライト芯が過熱損壊しやすい解決策を提出できていない（特許文献２参照）。図３に示すとおり、公知のＬＥＤ電球の製作は先ずＬＥＤライト芯２４を支持部品２６上に設置し、次に支持部品２６の末端をプラスチックもしくはゴム栓２８内に押し込む。そしてゴム栓２８と共にガラス球２２内に入れ、ガラス球２２の頚部と密接に接合し、電源導線３０をライトヘッド３２に溶接した後、ライトヘッド３２をガラス球２２に固定する。
【０００４】
白熱電球の製造技術は既に研究が成熟しており、大量自動生産のための技術と設備が進み、生産コストも低い。しかしながら、白熱電球の生産技術と設備でＬＥＤ電球を生産することができない。更に白熱電球の製造技術でＬＥＤ電球を生産する場合の困難を克服できていない。図１に示すとおり、白熱電球製造工程の特徴の一つに、ガラス球１０の頚部口は下向きであるため、ガラス球廃材１０４は自然に落ちる。しかしながら、ガラス球１０に対して火炎加熱を実施する間、上昇熱空気１３がガラス球１０内の空気を３００℃以上に上げてしまい、且つその時間は最長十秒以上になる。仮にこの製造工程でＬＥＤ電球を生産した場合、ＬＥＤライト芯は損壊してしまう。それはＬＥＤチップが耐えられる温度がタングステン線のように高くないからであり、更にＬＥＤチップのパッケージングはプラスチック及び樹脂材を含み、これも高温に耐えることができない。例として普通のＬＥＤチップの耐熱温度は２５０℃以下であり、それも２２０℃の高温で耐えられる時間はたったの五秒間だけである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，２１１，９５５号
【特許文献２】米国特許第４，７２７，２８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、現在、白熱電球の生産ラインでＬＥＤライト芯をパッケージングすることは困難であり、ガラスパッケージングのＬＥＤ電球を大量生産するための技術と設備は新たに開発しなければならない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＬＥＤ電球及びその製造方法は、ＬＥＤライト芯をガラス球と芯柱ユニットでパッケージングし、高温加熱溶接で形成した中空室内に設置する。高温加熱パッケージングの過程に於いて、ガラス球の開口は上向きで、芯柱ユニットをその中に入れ、同時に同方向に回転させて熱を均一に当てる。他に隔熱板もしくは同時に気体冷却装置を設置して、ガラス球内の空気の温度上昇を減らし、ＬＥＤライト芯がガラス球と芯柱ユニット内で高温加熱溶接過程に於いてガラス球内の空気温度上昇によって高温破裂するのを防止することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＬＥＤ電球及びその製造方法は、温度を制御でき、放熱効果を高め、更に光束密度出力を高めるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】公知の白熱電球を溶接する概略図である。
【図２】公知の白熱電球を溶接した後の概略図である。
【図３】公知のＬＥＤ電球の構造図である。
【図４】本発明のＬＥＤ電球を溶接する概略図である。
【図５】図４の芯柱ユニットの構造図である。
【図６】本発明のＬＥＤ電球を溶接した後の概略図である。
【図７】排気管を封鎖する概略図である。
【図８】透光性液体を注入する概略図である。
【図９】本発明のＬＥＤ電球の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
公知の白熱電球の製造工程及び設備を使って生産するガラスパッケージングのＬＥＤ電球を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１１】
ガラスパッケージングの特徴を利用して完全なガラスパッケージングを行い、且つ温度を制御し、放熱効果及び光束密度出力を高めるＬＥＤ電球を提供することを本発明の目的の一つとする。
【００１２】
公知の白熱電球の製造工程及び設備を使ってガラスパッケージングのＬＥＤ電球を生産する方法を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１３】
低コストで環境保護に符合するＬＥＤ電球のパッケージング方法を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１４】
本発明のＬＥＤ電球は、芯柱ユニット及びガラス球を含む。芯柱ユニットは、ＬＥＤライト芯を含み支持部品に設置し、該支持部部品は排気管と共にガラスラッパ管に固定し、該ガラスラッパ管が電源導線を覆う。該電源導線の一端は、温度制御部品及びＬＥＤライト芯と共に電気連接する。別一端は反対方向伸びてガラスラッパ管に差し込み、電源を供給する導線となる。該ガラス球は頚口を備えて該芯柱ユニットのガラスラッパ管と溶接し中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯は該中空室内に設置する。該中空室はその中に透光性液体を注入し、該ＬＥＤ電球の放熱効果及び光束密度出力を高め、該ＬＥＤライト芯は温度制御部品と共に、該透光性液体内に浸す。ＬＥＤライト芯の使用時に発生する熱量は該透光性液体を加熱するが、温度制御部品が透光性液体の温度をセンサーし、温度が設定温度値を超えた時、該温度制御部品が回路を切ったり、電流抵抗値を上げたりして、工作中のＬＥＤライト芯の通電を切ったり、下げたりする。温度制御部品の作用は、工作中のＬＥＤライト芯を過熱状況から防ぎ、工作を継続させる。他に透光性液体の温度に対してモニタリングし、透光性液体が高温に依る膨張作用によってガラス球が爆発するのを防止する。該温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含む。該温度制御部品の作動温度は６０℃から１４０℃の間に設定される。透光性液体の光屈折率は１.３から１.６の光屈折率液体を選択することで、その光束密度出力を高める。透光性液体の液体比は０.８から１.６の重量の液体を選択することで、その放熱効果を高める。
【００１５】
良好なものとして、そのうち、該ガラス球は一酸洗いの外表面、サンドジェットの外表面もしくは光乱反射の外表面を備える。
【００１６】
良好なものとして、そのうち、該ガラス球は一酸洗いの内表面、サンドジェットの内表面もしくは光乱反射の内表面を備える。
【００１７】
良好なものとして、更に光乱反射樹脂を含み、該中空室内に設置する。
【００１８】
本発明に基づき、ＬＥＤ電球の製造方法は、以下を含む。ガラス球の開口を上に向け、次に芯柱ユニットを該ガラス球内に入れる。該芯柱ユニットはＬＥＤライト芯を含んで支持部品上に設置し、該支持部品はガラスラッパ管上に固定し、該ガラスラッパ管は電源導線を覆って接合する。該電源導線の一端はＬＥＤライト芯と電気連接し、別一端は反対側に伸びて電気を供給する導電線となる。該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯は中空室内に設置する。過熱過程に於いて冷却措置を施し、該ガラス球内の空気温度を下げ、該ＬＥＤライト芯が高温で損壊するのを防止する。
【００１９】
良好なものとして、該芯柱ユニットは、ＬＥＤライト芯を含み支持部品上に設置し、該支持部品は排気管とガラスラッパ管に固定する。該排気管の一端は該中空室に連通し、該排気管を通して該中空室内の空気を抽出後、該排気管を封鎖する。
【００２０】
良好なものとして、該電源導線の一端は温度制御部品及びＬＥＤライト芯と電気連通氏、別一端は反対方向に伸びて電源から電気を供給する導線となる。
【００２１】
良好なものとして、該ガラスラッパ管上には排気管があり、該排気管の一端は該中空室に連通し、該排気管を通して透光性液体を中空室に注入した後、該排気管を封鎖する。
【００２２】
良好なものとして、更に該ガラス球の外表面に酸洗いもしくはサンドジェット処理を施すことを含む。
【００２３】
良好なものとして、更に該ガラス球の内表面に酸洗いもしくはサンドジェット処理を施すことを含む。
【００２４】
良好なものとして、更に該ガラス球の外表面に光乱反射塗料を塗布することを含む。
【００２５】
良好なものとして、更に該ガラス球の内表面に光乱反射塗料を塗布することを含む。
【００２６】
良好なものとして、更に該ガラス球内に光乱反射樹脂を注入する。
【００２７】
本発明は完全にガラスでＬＥＤ電球を密封し、ＬＥＤ電球の製造品質、速度を高め、生産コストを下げる。
【実施例】
【００２８】
図４は、本発明の一実施例の概略図であり、図５は芯柱ユニット３５の構造図である。芯柱ユニット３５は、ＬＥＤライト芯３６を含み支持部品３８上に設置する。支持部品３８は排気管２０と共にガラスラッパ管１６上に固定し、電源導線１８はＬＥＤライト芯３６からガラスラッパ管１６に通して伸びる。該ガラスラッパ管１６は電源導線１８を包んで接合し、該電源導線１８の一端は、温度制御部品３７及び該ＬＥＤライト芯３６と電気連通し、別一端は反対方向に伸びて電源として電気を供給する導線となる。ガラス球１０の開口は上向きで芯柱ユニット３５をガラス球１０内に入れ、火炎加熱ノズル１４がガラス球１０の頚部１０２に対して火炎加熱する時、加熱の過程で同時にガラス球１０と芯柱ユニット３５を同方向に回転し、噴射冷却装置３４がガラス球１０の底部に冷気を当てＬＥＤライト芯３６箇所の温度を下げる。そのためガラス球１０内の空気温度は１８０℃以下に制御される。ガラス球１０の開口が上向きであるため、ＬＥＤライト芯３６箇所は溶接位置の下にあり、上昇熱空気１３は上向きに流動し、同時に隔熱板３９が熱を遮ることにより、火炎加熱ノズル１４がＬＥＤライト芯３６に対して加熱溶接する時の温度の影響を下げ、更に加えて冷却措置によってガラス球１０内の空気温度を下げるため、ＬＥＤライト芯３６が高温で損壊する事を避ける。加熱過程中、別に排気管２０から空気を抜き取ったり、空気を入れたりすることにより、更にガラス球１０内の空気温度を下げるのに役立つ。加熱ステップは、ガラス球１０の頚部１０２とガラスラッパ管を一つに溶接し、ＬＥＤライト芯３６を密封した中空室１１を図６のように形成する。溶接後ガラス球１０の頚部１０２を下向きに引くか、もしくは余ったガラス球廃材１０４を上向きに持つと、ガラス球１０の頚部１０２とガラス球廃材１０４が分離する。溶接後、排気管２０の一端と中空室１１は連通しているため、中空室１１は排気管２０を通して外界環境と通じる。
【００２９】
ＬＥＤライト芯３６は酸素と隔離する必要がないため、溶接後は排気管２０を封鎖しなくてもよい。仮に排気管２０を封鎖したい場合、図７に示すように火炎加熱ノズル４４を排気管２０に対して加熱し溶かして口を閉じる。異なる実施例にとして、排気管２０を封鎖する場合、図８に示すとおり、排気管２０で中空室１１内の空気を抜き取った後、透光性液体５０を注入してもよい。図７では図６と異なるＬＥＤライト芯４２を表示しており、このＬＥＤライト芯４２は複数個のＬＥＤを含み、これらのＬＥＤは高効率及び低効率のＬＥＤを含むことができ、多種色のＬＥＤを含んでもよい。
【００３０】
図８は別の一実施例で、図６に示すステップの後、排気管２０から透光性液体５０を中空室１１内に注入する。排気管２０は排気液体供給導管４６を経て方向バルブ５４により、液体供給槽４８と蛇行管５５及び真空ポンプ５３を連通し、液体供給槽４８内には透光性液体５０がある。先ず方向バルブ５４を制御して排気液体供給導管４６から蛇行管５５を経て真空ポンプ５３のルートを通し、真空ポンプ５３でＬＥＤ電球の中空室１１内の空気を取り除き高度真空状態にする。更に方向バルブ５４を制御して排気液体供給導管から液体供給槽４８のルートを導き、透光性液体５０を中空室１１内に吸入し、上述のステップを二回から六回繰り返し、中空室１１内の透光性液体５０を必要な量まで入れ、次に図７に示すとおり、排気管２０を加熱して封鎖する。ＬＥＤライト芯４２と温度制御部品３７は共に透光性液体５０内に沈め、温度制御部品３７が透光性液体５０の温度をセンサーする。該温度が予定範囲を超えた場合、温度制御部品３７が回路を切るか、もしくは電流抵抗値を増やし、作業中のＬＥＤライト芯４２の電流を切ったり、下げたりして、ＬＥＤライト芯４２箇所が過熱するのを防止する。同時に透光性液体５０が高温によって膨張してガラス球が爆裂するのを防止する。本実施例において、該温度制御部品の予定範囲は６０℃から１４０℃の間に設定されている。該温度制御部品はプラス温度係数サーミスターもしくは複金属温度スイッチ部品で実現できる。
【００３１】
真空ポンプ５３でＬＥＤ電球の中空室１１内の空気を抜き取り、高度真空状態にする過程に於いて、中空室１１内の吸入口の液位置を超えた透光性液体５０は、蛇行管５５を経て戻り、自然重力で液体吸入貯蔵槽４９に沈殿する。透光性液体５０が液体吸入貯蔵槽４９にいっぱいになると、排泄バルブ５２を開けて液体吸入貯蔵槽４９内の透光性液体５０を液体回収槽５１に排出する。透光性液体５０はＬＥＤライト芯４２に更に良好な放熱効果を提供し、並びに光束密度の出力を高める。透光性液体５０は鉱物基絶縁液体、人造合成液体もしくはその他の如何なる低粘着性透光性液体でもよい。本実施例に於いて、透光性液体５０は光屈折率が１.３から１.６の液体を選択するとその光束密度出力を高めることができ、且つその液体比重は０.８から１.６の間の液体を選択すると、放熱効果を高めることができる。その他の実施例に於いて、透光性液体５０に染料を添加してライトの色を調合したり、もしくは光の乱反射を提供したりすることができる。
【００３２】
ＬＥＤの出光の特性はポイント光源であり、出光角度が集中し、通常１２０度より小さい。仮にＬＥＤ電球の光角度を広げたい場合、例として照明として用いる場合、ガラス球１０の外表面に光の乱反射表面を形成するとよい。例としてガラス球１０の外表面を酸洗いするか、もしくはガラス球１０の外表面に対してサンドジェット処理することによって、その表面に凹凸が形成される。一実施例に於いて、ガラス球１０をフッ化水素酸に５〜３０秒に浸すと即座にその表面が霧化する。酸洗い及びサンドジェット処理はどちらも公知の技術である。このステップは、図４に示す加熱ステップの前に実施するか、もしくはＬＥＤライト芯のパッケージングの後に実施する。
【００３３】
図９は別の一実施例である。図４に示す加熱ステップの前に、先ずガラス球６０の底部に一層の光乱反射樹脂６４を注入する。次に前述の実施例に示したとおり、ガラス球６０をガラスラッパ管６２に溶接し、排気管を通して空気を抜き、透光性液体６６を注入する。続いて排気管７６を封鎖する。良好なものとして、ＬＥＤライト芯６８を光乱反射樹脂６４内に入れることにより、光乱反射樹脂６４が良好な光乱反射効果を提供する。支持部品７０は熱を良好に伝える導体を使用し、例として金属があるが、それを透光性液体６６内に浸すと、ＬＥＤライト芯６８が透光性液体６６内で放熱されるのを促す。電源導線７２は一温度制御部品３７及びＬＥＤライト芯６８をライトヘッド７４に連接した後、ライトヘッド７４をガラス球６０上に固定する。
【００３４】
ガラスは、熱溶接温度が高く、熱加工の際に容易に壊れやすい等という特性を備える。ガラスで材料をパッケージングする場合、その加工設備と製造技術はすべて長時間の研究と実際のテストによって成功している。本発明が運用した設備及び技術は、ガラスに対する熱溶接の特性を理解していることにより、技術上のネックを克服することができ、スピーディな大量生産が導入できる。同時にガラスパッケージングの長所には密封効果があるが、高度の環境抵抗能力、例として湿度、埃、腐食性気体等を提供する。更に透光性液体を充填したＬＥＤライト芯電球のパッケージングに応用することによって、その他既にある材料の中でも群を抜く密封特性に優れ、低コストで環境保護に適応する。
【符号の説明】
【００３５】
１０ ガラス球
１０２ ガラス球の頚部
１０４ ガラス球廃材
１１ 中空室
１２ フィラメント
１３ 上昇熱空気
１４ 火炎加熱ノズル
１６ ガラスラッパ管
１８ 電源導線
２０ 排気管
２２ ガラス球
２４ ＬＥＤライト芯
２６ 支持部品
２８ ゴム栓
３０ 電源導線
３２ ライトヘッド
３４ 噴射冷却装置
３５ 芯柱ユニット
３６ ＬＥＤライト芯
３７ 温度制御部品
３８ 支持部品
３９ 隔熱板
４２ ＬＥＤライト芯
４４ 火炎加熱ノズル
４６ 排気液体供給導管
４８ 液体供給槽
４９ 液体吸入貯蔵槽
５０ 透光性液体
５１ 液体回収槽
５２ 排泄バルブ
５３ 真空ポンプ
５４ 方向バルブ
５５ 蛇行管
６０ ガラス球
６２ ガラスラッパ管
６４ 光乱反射樹脂
６６ 透光性液体
６８ ＬＥＤライト芯
７０ 支持部品
７２ 電源導線
７４ ライトヘッド
７６ 排気管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤライトに関するもので、特に一種のＬＥＤ電球及びその製造方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来の白熱電球のフィラメントはタングステンを材料としており、酸素と隔絶した環境でなければならず、例として中高真空もしくは不活性気体内で初めて長時間の通電発光が可能となる。そのため、電球は良好な密封環境を提供することで、電球は中高真空もしくは不活性気体の状態に保たれ、フィラメントの使用寿命を確かなものにすることができる。ガラスは環境保護、耐用性、価格の面から良好な密封効果を得られるという特性を備え、中高真空もしくは液体、気体が充填された部品を密封するのに用いられている。例として白熱電球、蛍光灯及び真空管等がある。しかしながら、ガラス材は、上述のような長所を備えるが、熱溶接温度が高く、熱加工の際に壊れやすいという特性も備えるため、その加工設備と製造技術はどちらも長い期間の研究と実際のテストにより成功することができた。図１に示すのは、白熱電球の製造方法であり、フィラメント１２と排気管２０は予めガラスラッパ管１６上に固定し、ガラスラッパ管１６と共にガラス球１０内に入れる。火炎加熱ノズル１４は、ガラス球１０の頚部１０２に対して火炎で加熱すると、上昇熱空気１３が矢印の方向に流れ、加熱を均一にする。同時に同方向にガラス球１０と排気管２０及びガラスラッパ管１６を回転し、ガラス球１０の頚部１０２が熱によってガラスラッパ管１６と溶接されて一つになり、図２に示すとおり、溶接後のガラスラッパ管１６とガラス球１０の頚部１０２はフィラメント１２をパッケージングした中空室１１を形成し、余ったガラス球廃材１０４は重力によってひとりでに落ちる。次に排気管２０から空気を取り除くか、もしくは不活性気体を注入する。排気管２０もガラス材であるため、再び加熱して密封すると、フィラメント１２を完全に中空室１１内に密封し、電源導線１８をライトヘッド（図未提示）に溶接した後、ライトヘッドをガラス球１０上に固定する。
【０００３】
発光ダイオード(Light-Emitting Diode;LED)とタングステン線は異なる発光部品である。Rayは、初めてＬＥＤをライト芯とした電球で特許を取得した（特許文献１参照）。この種の電球は標準のライトヘッドを備え、直接白熱電球に代わることができる。だがこの種の電球は標準ガラス球もしくは透明、半透明のガラス球でＬＥＤライト芯を覆ってその中に入れるため、ＬＥＤライト芯に良好な放熱効果及び工作中の温度過熱保護を提供することができず、ＬＥＤライト芯が過熱による損壊を起こしやすい。そのため、Uchidaは改良を加えており、高電圧の応用を提供しているが、上述のＬＥＤライト芯が過熱損壊しやすい解決策を提出できていない（特許文献２参照）。図３に示すとおり、公知のＬＥＤ電球の製作は先ずＬＥＤライト芯２４を支持部品２６上に設置し、次に支持部品２６の末端をプラスチックもしくはゴム栓２８内に押し込む。そしてゴム栓２８と共にガラス球２２内に入れ、ガラス球２２の頚部と密接に接合し、電源導線３０をライトヘッド３２に溶接した後、ライトヘッド３２をガラス球２２に固定する。
【０００４】
白熱電球の製造技術は既に研究が成熟しており、大量自動生産のための技術と設備が進み、生産コストも低い。しかしながら、白熱電球の生産技術と設備でＬＥＤ電球を生産することができない。更に白熱電球の製造技術でＬＥＤ電球を生産する場合の困難を克服できていない。図１に示すとおり、白熱電球製造工程の特徴の一つに、ガラス球１０の頚部口は下向きであるため、ガラス球廃材１０４は自然に落ちる。しかしながら、ガラス球１０に対して火炎加熱を実施する間、上昇熱空気１３がガラス球１０内の空気を３００℃以上に上げてしまい、且つその時間は最長十秒以上になる。仮にこの製造工程でＬＥＤ電球を生産した場合、ＬＥＤライト芯は損壊してしまう。それはＬＥＤチップが耐えられる温度がタングステン線のように高くないからであり、更にＬＥＤチップのパッケージングはプラスチック及び樹脂材を含み、これも高温に耐えることができない。例として普通のＬＥＤチップの耐熱温度は２５０℃以下であり、それも２２０℃の高温で耐えられる時間はたったの五秒間だけである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，２１１，９５５号
【特許文献２】米国特許第４，７２７，２８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、現在、白熱電球の生産ラインでＬＥＤライト芯をパッケージングすることは困難であり、ガラスパッケージングのＬＥＤ電球を大量生産するための技術と設備は新たに開発しなければならない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ＬＥＤ電球及びその製造方法は、ＬＥＤライト芯をガラス球と芯柱ユニットでパッケージングし、高温加熱溶接で形成した中空室内に設置する。高温加熱パッケージングの過程に於いて、ガラス球の開口は上向きで、芯柱ユニットをその中に入れ、同時に同方向に回転させて熱を均一に当てる。他に隔熱板もしくは同時に気体冷却装置を設置して、ガラス球内の空気の温度上昇を減らし、ＬＥＤライト芯がガラス球と芯柱ユニット内で高温加熱溶接過程に於いてガラス球内の空気温度上昇によって高温破裂するのを防止することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＬＥＤ電球及びその製造方法は、温度を制御でき、放熱効果を高め、更に光束密度出力を高めるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】公知の白熱電球を溶接する概略図である。
【図２】公知の白熱電球を溶接した後の概略図である。
【図３】公知のＬＥＤ電球の構造図である。
【図４】本発明のＬＥＤ電球を溶接する概略図である。
【図５】図４の芯柱ユニットの構造図である。
【図６】本発明のＬＥＤ電球を溶接した後の概略図である。
【図７】排気管を封鎖する概略図である。
【図８】透光性液体を注入する概略図である。
【図９】本発明のＬＥＤ電球の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
公知の白熱電球の製造工程及び設備を使って生産するガラスパッケージングのＬＥＤ電球を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１１】
ガラスパッケージングの特徴を利用して完全なガラスパッケージングを行い、且つ温度を制御し、放熱効果及び光束密度出力を高めるＬＥＤ電球を提供することを本発明の目的の一つとする。
【００１２】
公知の白熱電球の製造工程及び設備を使ってガラスパッケージングのＬＥＤ電球を生産する方法を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１３】
低コストで環境保護に符合するＬＥＤ電球のパッケージング方法を提供する事を本発明の目的の一つとする。
【００１４】
本発明のＬＥＤ電球は、芯柱ユニット及びガラス球を含む。芯柱ユニットは、ＬＥＤライト芯を含み支持部品に設置し、該支持部部品は排気管と共にガラスラッパ管に固定し、該ガラスラッパ管が電源導線を覆う。該電源導線の一端は、温度制御部品及びＬＥＤライト芯と共に電気連接する。別一端は反対方向伸びてガラスラッパ管に差し込み、電源を供給する導線となる。該ガラス球は頚口を備えて該芯柱ユニットのガラスラッパ管と溶接し中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯は該中空室内に設置する。該中空室はその中に透光性液体を注入し、該ＬＥＤ電球の放熱効果及び光束密度出力を高め、該ＬＥＤライト芯は温度制御部品と共に、該透光性液体内に浸す。ＬＥＤライト芯の使用時に発生する熱量は該透光性液体を加熱するが、温度制御部品が透光性液体の温度をセンサーし、温度が設定温度値を超えた時、該温度制御部品が回路を切ったり、電流抵抗値を上げたりして、工作中のＬＥＤライト芯の通電を切ったり、下げたりする。温度制御部品の作用は、工作中のＬＥＤライト芯を過熱状況から防ぎ、工作を継続させる。他に透光性液体の温度に対してモニタリングし、透光性液体が高温に依る膨張作用によってガラス球が爆発するのを防止する。該温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含む。該温度制御部品の作動温度は６０℃から１４０℃の間に設定される。透光性液体の光屈折率は１.３から１.６の光屈折率液体を選択することで、その光束密度出力を高める。透光性液体の液体比は０.８から１.６の重量の液体を選択することで、その放熱効果を高める。
【００１５】
良好なものとして、そのうち、該ガラス球は一酸洗いの外表面、サンドジェットの外表面もしくは光乱反射の外表面を備える。
【００１６】
良好なものとして、そのうち、該ガラス球は一酸洗いの内表面、サンドジェットの内表面もしくは光乱反射の内表面を備える。
【００１７】
良好なものとして、更に光乱反射樹脂を含み、該中空室内に設置する。
【００１８】
本発明に基づき、ＬＥＤ電球の製造方法は、以下を含む。ガラス球の開口を上に向け、次に芯柱ユニットを該ガラス球内に入れる。該芯柱ユニットはＬＥＤライト芯を含んで支持部品上に設置し、該支持部品はガラスラッパ管上に固定し、該ガラスラッパ管は電源導線を覆って接合する。該電源導線の一端はＬＥＤライト芯と電気連接し、別一端は反対側に伸びて電気を供給する導電線となる。該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯は中空室内に設置する。過熱過程に於いて冷却措置を施し、該ガラス球内の空気温度を下げ、該ＬＥＤライト芯が高温で損壊するのを防止する。
【００１９】
良好なものとして、該芯柱ユニットは、ＬＥＤライト芯を含み支持部品上に設置し、該支持部品は排気管とガラスラッパ管に固定する。該排気管の一端は該中空室に連通し、該排気管を通して該中空室内の空気を抽出後、該排気管を封鎖する。
【００２０】
良好なものとして、該電源導線の一端は温度制御部品及びＬＥＤライト芯と電気連通氏、別一端は反対方向に伸びて電源から電気を供給する導線となる。
【００２１】
良好なものとして、該ガラスラッパ管上には排気管があり、該排気管の一端は該中空室に連通し、該排気管を通して透光性液体を中空室に注入した後、該排気管を封鎖する。
【００２２】
良好なものとして、更に該ガラス球の外表面に酸洗いもしくはサンドジェット処理を施すことを含む。
【００２３】
良好なものとして、更に該ガラス球の内表面に酸洗いもしくはサンドジェット処理を施すことを含む。
【００２４】
良好なものとして、更に該ガラス球の外表面に光乱反射塗料を塗布することを含む。
【００２５】
良好なものとして、更に該ガラス球の内表面に光乱反射塗料を塗布することを含む。
【００２６】
良好なものとして、更に該ガラス球内に光乱反射樹脂を注入する。
【００２７】
本発明は完全にガラスでＬＥＤ電球を密封し、ＬＥＤ電球の製造品質、速度を高め、生産コストを下げる。
【実施例】
【００２８】
図４は、本発明の一実施例の概略図であり、図５は芯柱ユニット３５の構造図である。芯柱ユニット３５は、ＬＥＤライト芯３６を含み支持部品３８上に設置する。支持部品３８は排気管２０と共にガラスラッパ管１６上に固定し、電源導線１８はＬＥＤライト芯３６からガラスラッパ管１６に通して伸びる。該ガラスラッパ管１６は電源導線１８を包んで接合し、該電源導線１８の一端は、温度制御部品３７及び該ＬＥＤライト芯３６と電気連通し、別一端は反対方向に伸びて電源として電気を供給する導線となる。ガラス球１０の開口は上向きで芯柱ユニット３５をガラス球１０内に入れ、火炎加熱ノズル１４がガラス球１０の頚部１０２に対して火炎加熱する時、加熱の過程で同時にガラス球１０と芯柱ユニット３５を同方向に回転し、噴射冷却装置３４がガラス球１０の底部に冷気を当てＬＥＤライト芯３６箇所の温度を下げる。そのためガラス球１０内の空気温度は１８０℃以下に制御される。ガラス球１０の開口が上向きであるため、ＬＥＤライト芯３６箇所は溶接位置の下にあり、上昇熱空気１３は上向きに流動し、同時に隔熱板３９が熱を遮ることにより、火炎加熱ノズル１４がＬＥＤライト芯３６に対して加熱溶接する時の温度の影響を下げ、更に加えて冷却措置によってガラス球１０内の空気温度を下げるため、ＬＥＤライト芯３６が高温で損壊する事を避ける。加熱過程中、別に排気管２０から空気を抜き取ったり、空気を入れたりすることにより、更にガラス球１０内の空気温度を下げるのに役立つ。加熱ステップは、ガラス球１０の頚部１０２とガラスラッパ管を一つに溶接し、ＬＥＤライト芯３６を密封した中空室１１を図６のように形成する。溶接後ガラス球１０の頚部１０２を下向きに引くか、もしくは余ったガラス球廃材１０４を上向きに持つと、ガラス球１０の頚部１０２とガラス球廃材１０４が分離する。溶接後、排気管２０の一端と中空室１１は連通しているため、中空室１１は排気管２０を通して外界環境と通じる。
【００２９】
ＬＥＤライト芯３６は酸素と隔離する必要がないため、溶接後は排気管２０を封鎖しなくてもよい。仮に排気管２０を封鎖したい場合、図７に示すように火炎加熱ノズル４４を排気管２０に対して加熱し溶かして口を閉じる。異なる実施例にとして、排気管２０を封鎖する場合、図８に示すとおり、排気管２０で中空室１１内の空気を抜き取った後、透光性液体５０を注入してもよい。図７では図６と異なるＬＥＤライト芯４２を表示しており、このＬＥＤライト芯４２は複数個のＬＥＤを含み、これらのＬＥＤは高効率及び低効率のＬＥＤを含むことができ、多種色のＬＥＤを含んでもよい。
【００３０】
図８は別の一実施例で、図６に示すステップの後、排気管２０から透光性液体５０を中空室１１内に注入する。排気管２０は排気液体供給導管４６を経て方向バルブ５４により、液体供給槽４８と蛇行管５５及び真空ポンプ５３を連通し、液体供給槽４８内には透光性液体５０がある。先ず方向バルブ５４を制御して排気液体供給導管４６から蛇行管５５を経て真空ポンプ５３のルートを通し、真空ポンプ５３でＬＥＤ電球の中空室１１内の空気を取り除き高度真空状態にする。更に方向バルブ５４を制御して排気液体供給導管から液体供給槽４８のルートを導き、透光性液体５０を中空室１１内に吸入し、上述のステップを二回から六回繰り返し、中空室１１内の透光性液体５０を必要な量まで入れ、次に図７に示すとおり、排気管２０を加熱して封鎖する。ＬＥＤライト芯４２と温度制御部品３７は共に透光性液体５０内に沈め、温度制御部品３７が透光性液体５０の温度をセンサーする。該温度が予定範囲を超えた場合、温度制御部品３７が回路を切るか、もしくは電流抵抗値を増やし、作業中のＬＥＤライト芯４２の電流を切ったり、下げたりして、ＬＥＤライト芯４２箇所が過熱するのを防止する。同時に透光性液体５０が高温によって膨張してガラス球が爆裂するのを防止する。本実施例において、該温度制御部品の予定範囲は６０℃から１４０℃の間に設定されている。該温度制御部品はプラス温度係数サーミスターもしくは複金属温度スイッチ部品で実現できる。
【００３１】
真空ポンプ５３でＬＥＤ電球の中空室１１内の空気を抜き取り、高度真空状態にする過程に於いて、中空室１１内の吸入口の液位置を超えた透光性液体５０は、蛇行管５５を経て戻り、自然重力で液体吸入貯蔵槽４９に沈殿する。透光性液体５０が液体吸入貯蔵槽４９にいっぱいになると、排泄バルブ５２を開けて液体吸入貯蔵槽４９内の透光性液体５０を液体回収槽５１に排出する。透光性液体５０はＬＥＤライト芯４２に更に良好な放熱効果を提供し、並びに光束密度の出力を高める。透光性液体５０は鉱物基絶縁液体、人造合成液体もしくはその他の如何なる低粘着性透光性液体でもよい。本実施例に於いて、透光性液体５０は光屈折率が１.３から１.６の液体を選択するとその光束密度出力を高めることができ、且つその液体比重は０.８から１.６の間の液体を選択すると、放熱効果を高めることができる。その他の実施例に於いて、透光性液体５０に染料を添加してライトの色を調合したり、もしくは光の乱反射を提供したりすることができる。
【００３２】
ＬＥＤの出光の特性はポイント光源であり、出光角度が集中し、通常１２０度より小さい。仮にＬＥＤ電球の光角度を広げたい場合、例として照明として用いる場合、ガラス球１０の外表面に光の乱反射表面を形成するとよい。例としてガラス球１０の外表面を酸洗いするか、もしくはガラス球１０の外表面に対してサンドジェット処理することによって、その表面に凹凸が形成される。一実施例に於いて、ガラス球１０をフッ化水素酸に５〜３０秒に浸すと即座にその表面が霧化する。酸洗い及びサンドジェット処理はどちらも公知の技術である。このステップは、図４に示す加熱ステップの前に実施するか、もしくはＬＥＤライト芯のパッケージングの後に実施する。
【００３３】
図９は別の一実施例である。図４に示す加熱ステップの前に、先ずガラス球６０の底部に一層の光乱反射樹脂６４を注入する。次に前述の実施例に示したとおり、ガラス球６０をガラスラッパ管６２に溶接し、排気管を通して空気を抜き、透光性液体６６を注入する。続いて排気管７６を封鎖する。良好なものとして、ＬＥＤライト芯６８を光乱反射樹脂６４内に入れることにより、光乱反射樹脂６４が良好な光乱反射効果を提供する。支持部品７０は熱を良好に伝える導体を使用し、例として金属があるが、それを透光性液体６６内に浸すと、ＬＥＤライト芯６８が透光性液体６６内で放熱されるのを促す。電源導線７２は一温度制御部品３７及びＬＥＤライト芯６８をライトヘッド７４に連接した後、ライトヘッド７４をガラス球６０上に固定する。
【００３４】
ガラスは、熱溶接温度が高く、熱加工の際に容易に壊れやすい等という特性を備える。ガラスで材料をパッケージングする場合、その加工設備と製造技術はすべて長時間の研究と実際のテストによって成功している。本発明が運用した設備及び技術は、ガラスに対する熱溶接の特性を理解していることにより、技術上のネックを克服することができ、スピーディな大量生産が導入できる。同時にガラスパッケージングの長所には密封効果があるが、高度の環境抵抗能力、例として湿度、埃、腐食性気体等を提供する。更に透光性液体を充填したＬＥＤライト芯電球のパッケージングに応用することによって、その他既にある材料の中でも群を抜く密封特性に優れ、低コストで環境保護に適応する。
【符号の説明】
【００３５】
１０ ガラス球
１０２ ガラス球の頚部
１０４ ガラス球廃材
１１ 中空室
１２ フィラメント
１３ 上昇熱空気
１４ 火炎加熱ノズル
１６ ガラスラッパ管
１８ 電源導線
２０ 排気管
２２ ガラス球
２４ ＬＥＤライト芯
２６ 支持部品
２８ ゴム栓
３０ 電源導線
３２ ライトヘッド
３４ 噴射冷却装置
３５ 芯柱ユニット
３６ ＬＥＤライト芯
３７ 温度制御部品
３８ 支持部品
３９ 隔熱板
４２ ＬＥＤライト芯
４４ 火炎加熱ノズル
４６ 排気液体供給導管
４８ 液体供給槽
４９ 液体吸入貯蔵槽
５０ 透光性液体
５１ 液体回収槽
５２ 排泄バルブ
５３ 真空ポンプ
５４ 方向バルブ
５５ 蛇行管
６０ ガラス球
６２ ガラスラッパ管
６４ 光乱反射樹脂
６６ 透光性液体
６８ ＬＥＤライト芯
７０ 支持部品
７２ 電源導線
７４ ライトヘッド
７６ 排気管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス球と、
電源導線を覆うラッパ管と、排気管と共に該ガラスラッパ管上に固定する支持部品と、該支持部品上に設置するＬＥＤライト芯を含む芯柱ユニットを含むＬＥＤ電球において、そのうち、
該電源導線の一端は反対方向に伸びて該ラッパ管に差し込み、電源から電気を供給する導線となり、該ガラス球は頚部を備えて該芯柱ユニットのガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯を中空室内に設置し、該中空室内に透光性液体を注入し、該ＬＥＤ電球の放熱効果及び光束密度出力を高め、該ＬＥＤライト芯は該透光性液体内に沈めることを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記ＬＥＤ電球は、更に温度制御部品を含み、該電源導線の別一端及び該ＬＥＤライト芯と電気連接し、該透光性液体の温度をセンサーして該温度が予定範囲を超えた時、該温度制御部品は回路を遮断するか、もしくは電流抵抗値を高め、作業中のＬＥＤライト芯に流れる電流を遮断したり下げたりし、同時に透光性液体が高温よる液体の膨張作用を発生してガラス球が爆発するのを防止することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記温度制御部品は、その設定範囲は６０℃から１４０℃の間とすることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記ガラス球は、酸洗いの外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記ガラス球は、サンドジェットの外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
前記ガラス球は、光乱反射塗料の外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
前記ＬＥＤライト芯は、複数個のＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
前記透光性液体は、その光屈折率が１．３から１．６であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
前記透光性液体は、その液体比が０．８から１．６の重量であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
前記支持部品は、熱伝導が良好な導体で、該透光性液体内に浸すことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ電球は、更に染料を含み該透光性液体内に入れることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１３】
前記ＬＥＤ電球は、更に光乱反射樹脂を含み該中空室内に入れることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１４】
前記ＬＥＤライト芯は、該光乱反射樹脂内に浸すことを特徴とする請求項１２記載のＬＥＤ電球。
【請求項１５】
ＬＥＤ電球の製造方法において、
ガラス球の開口を上向きに設置し、
芯柱ユニットを該ガラス球内に設置し、該芯柱ユニットはＬＥＤライト芯を含んで支持部品上に設置し、該支持部品と排気管はガラスラッパ管に固定し、
該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯を該中空室内に設置するステップを含むことを特徴とするＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１６】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、同時に該芯柱ユニット及び該ガラス球を回転することを含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１７】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に電源導線の一端を温度制御部品及びＬＥＤライト芯と電気連接し、別一端は反対方向に伸びて該ガラスラッパ管に差し込み、電源から電気を供給する導線となり、該ガラスラッパ管は電源導線を覆って密封するステップを含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１８】
前記温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含むことを特徴とする請求項１７記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１９】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該ガラス球の底部に冷気を噴射して該ガラス球の温度を下げる事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球及びその製造方法。
【請求項２０】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、隔熱板を設置する事を含み、これによって加熱溶接時の中空室内のＬＥＤライト芯に対する高温の影響を下げることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２１】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該ガラス球の底部に冷却措置を施す事を含み、これによって該ガラス球内の温度を下げることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２２】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該排気管から空気を抜き取ったり、空気を入れたりする事を含み、これによって該ガラス球内の温度を下げるのに役立つことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２３】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の外表面を酸洗いする事を含み、それによって光乱反射の外表面を形成することを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２４】
前記該ガラス球の外表面を酸洗いするステップは、該ガラス球をフッ化水素酸に浸す事を含むことを特徴とする請求項２３記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２５】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の外表面にサンドジェットすることを含み、それによって光乱反射する外表面を形成することを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２６】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球内に光乱反射樹脂を注入する事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２７】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ＬＥＤライト芯を該光乱反射樹脂内に浸す事を含むことを特徴とする請求項２６記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２８】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に排気管を封鎖する事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２９】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成するステップの後、該排気管を経て該中空室の空気を抜き取る事を含むことを特徴とする請求項２８記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３０】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該排気管を封鎖するステップの前に、該排気管を経て透光性液体を該中空室内に注入することを特徴とする請求項２８記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３１】
前記透光性液体は、その光屈折率が１．３から１．６の光屈折率であることを特徴とする請求項３０記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３２】
前記透光性液体は、その液体比が０．８から１．６の重量であることを特徴とする請求項３０記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１】
ガラス球と、
電源導線を覆うラッパ管と、排気管と共に該ガラスラッパ管上に固定する支持部品と、該支持部品上に設置するＬＥＤライト芯を含む芯柱ユニットを含むＬＥＤ電球において、そのうち、
該電源導線の一端は反対方向に伸びて該ラッパ管に差し込み、電源から電気を供給する導線となり、該ガラス球は頚部を備えて該芯柱ユニットのガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯を中空室内に設置し、該中空室内に透光性液体を注入し、該ＬＥＤ電球の放熱効果及び光束密度出力を高め、該ＬＥＤライト芯は該透光性液体内に沈めることを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記ＬＥＤ電球は、更に温度制御部品を含み、該電源導線の別一端及び該ＬＥＤライト芯と電気連接し、該透光性液体の温度をセンサーして該温度が予定範囲を超えた時、該温度制御部品は回路を遮断するか、もしくは電流抵抗値を高め、作業中のＬＥＤライト芯に流れる電流を遮断したり下げたりし、同時に透光性液体が高温よる液体の膨張作用を発生してガラス球が爆発するのを防止することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記温度制御部品は、その設定範囲は６０℃から１４０℃の間とすることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記ガラス球は、酸洗いの外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記ガラス球は、サンドジェットの外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
前記ガラス球は、光乱反射塗料の外表面を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
前記ＬＥＤライト芯は、複数個のＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
前記透光性液体は、その光屈折率が１．３から１．６であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
前記透光性液体は、その液体比が０．８から１．６の重量であることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
前記支持部品は、熱伝導が良好な導体で、該透光性液体内に浸すことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ電球は、更に染料を含み該透光性液体内に入れることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１３】
前記ＬＥＤ電球は、更に光乱反射樹脂を含み該中空室内に入れることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項１４】
前記ＬＥＤライト芯は、該光乱反射樹脂内に浸すことを特徴とする請求項１２記載のＬＥＤ電球。
【請求項１５】
ＬＥＤ電球の製造方法において、
ガラス球の開口を上向きに設置し、
芯柱ユニットを該ガラス球内に設置し、該芯柱ユニットはＬＥＤライト芯を含んで支持部品上に設置し、該支持部品と排気管はガラスラッパ管に固定し、
該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成し、該ＬＥＤライト芯を該中空室内に設置するステップを含むことを特徴とするＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１６】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、同時に該芯柱ユニット及び該ガラス球を回転することを含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１７】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に電源導線の一端を温度制御部品及びＬＥＤライト芯と電気連接し、別一端は反対方向に伸びて該ガラスラッパ管に差し込み、電源から電気を供給する導線となり、該ガラスラッパ管は電源導線を覆って密封するステップを含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１８】
前記温度制御部品は、プラス温度係数サーミスター、複金属スイッチ等を含むことを特徴とする請求項１７記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項１９】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該ガラス球の底部に冷気を噴射して該ガラス球の温度を下げる事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球及びその製造方法。
【請求項２０】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、隔熱板を設置する事を含み、これによって加熱溶接時の中空室内のＬＥＤライト芯に対する高温の影響を下げることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２１】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該ガラス球の底部に冷却措置を施す事を含み、これによって該ガラス球内の温度を下げることを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２２】
前記ガラス球の頚部を加熱してガラスラッパ管を溶接するステップは、該排気管から空気を抜き取ったり、空気を入れたりする事を含み、これによって該ガラス球内の温度を下げるのに役立つことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２３】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の外表面を酸洗いする事を含み、それによって光乱反射の外表面を形成することを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２４】
前記該ガラス球の外表面を酸洗いするステップは、該ガラス球をフッ化水素酸に浸す事を含むことを特徴とする請求項２３記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２５】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の外表面にサンドジェットすることを含み、それによって光乱反射する外表面を形成することを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２６】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球内に光乱反射樹脂を注入する事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２７】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ＬＥＤライト芯を該光乱反射樹脂内に浸す事を含むことを特徴とする請求項２６記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２８】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に排気管を封鎖する事を含むことを特徴とする請求項１５記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項２９】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該ガラス球の頚部を加熱して該ガラスラッパ管と溶接して中空室を形成するステップの後、該排気管を経て該中空室の空気を抜き取る事を含むことを特徴とする請求項２８記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３０】
前記ＬＥＤ電球の製造方法は、更に該排気管を封鎖するステップの前に、該排気管を経て透光性液体を該中空室内に注入することを特徴とする請求項２８記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３１】
前記透光性液体は、その光屈折率が１．３から１．６の光屈折率であることを特徴とする請求項３０記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【請求項３２】
前記透光性液体は、その液体比が０．８から１．６の重量であることを特徴とする請求項３０記載のＬＥＤ電球の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２３１２７６（Ｐ２００９−２３１２７６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３８０７１（Ｐ２００９−３８０７１）
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（５０９０５０６８３）リックィドレッツ ライッティング コーポレーション (2)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｉｑｕｉｄｌｅｄｓ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｒｐ．
【住所又は居所原語表記】２Ｆ． ｏｆ Ｃａｙｓｉｄｅ， Ｈａｒｂｏｕｒ Ｄｒｉｖｅ， Ｐ．Ｏ． ＢＯＸ ３０５９２， Ｇｅｏｒｇｅ Ｔｏｗｎ， Ｃａｙｍａｎ Ｉｓｌａｎｄｓ Ｂｒｉｔｉｓｈ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（５０９０５０６８３）リックィドレッツ ライッティング コーポレーション (2)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｉｑｕｉｄｌｅｄｓ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｒｐ．
【住所又は居所原語表記】２Ｆ． ｏｆ Ｃａｙｓｉｄｅ， Ｈａｒｂｏｕｒ Ｄｒｉｖｅ， Ｐ．Ｏ． ＢＯＸ ３０５９２， Ｇｅｏｒｇｅ Ｔｏｗｎ， Ｃａｙｍａｎ Ｉｓｌａｎｄｓ Ｂｒｉｔｉｓｈ．
【Ｆターム（参考）】
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