LED灯泡中的液体置换器制造技术

LED灯泡包括布置在壳体内的至少一个LED固定架。至少一个LED附接到所述至少一个LED固定架上。热传导液体保持在壳体内。LED和LED固定架浸入所述热传导液体中。液体置换器浸入热传导液体中。所述液体置换器被配置为使预定量的热传导液体移位以减少保持在壳体内的热传导液体的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】LED灯泡包括布置在壳体内的至少一个LED固定架。至少一个LED附接到所述至少一个LED固定架上。热传导液体保持在壳体内。LED和LED固定架浸入所述热传导液体中。液体置换器浸入热传导液体中。所述液体置换器被配置为使预定量的热传导液体移位以减少保持在壳体内的热传导液体的量。【专利说明】LED灯泡中的液体置换器
本公开一般涉及液体填充式发光二极管(LED)灯泡，并且更具体地涉及液体填充式LED灯泡中的液体置换器。
技术介绍
传统地，利用荧光和白炽光灯泡来产生灯光。尽管已经可靠地使用两种类型的光热灯泡，但是每种类型的光热灯泡均受一些缺陷困扰。例如，白炽灯泡趋于低效，仅利用其功率的2-3%来产生光，而其功率的其余97-98%作为热而损失。尽管荧光灯泡比白炽灯泡更高效，但是不能产生与白炽灯泡所产生的相同的暖光。另外，对于荧光灯泡中含有的汞，存在健康和环境的担忧。因此，期望一种替代的光源。一种这样的替代选择是使用LED的灯泡。LED包括半导体结，由于流过结的电流而使得半导体结发光。与传统的白炽灯泡相比较，LED灯泡能够利用相同的功率量来产生更多的光。另外，LED灯泡的工作寿命为比白炽灯泡长的量级，例如，10，000-100，000 个小时对 1，000-2，000 个小时。尽管利用LED灯泡替代白炽灯泡或荧光灯泡具有许多优点，但是LED具有多个缺陷，这妨碍了其广泛被采用而作为白炽和荧光的替代物。一个缺陷在于，LED为半导体，通常不能允许其变得比近似120°C更热。作为实施例，A型LED灯泡已局限于极低的功率(SP，低于大约8W)，对于白炽或荧光的替代，产生低效照明。减轻LED灯泡的热问题的一种方法是使LED灯泡填充热传导液体，以将来自LED的热传递到灯泡的壳体。热随后可从壳体传递到灯泡周围的空气中。然而，热传导液体加重了 LED灯泡的重量。而且，随着热从LED传递到传导液体，液体的温度升高，由于热膨胀而导致液体量增加。专利技术概述在一个示例性实施方案中，LED灯泡包括布置在壳体内的至少一个LED固定架。至少一个LED附接到所述至少一个LED固定架上。热传导液体保持在壳体内。LED和LED固定架浸入热传导液体中。液体置换器浸入热传导液体中。液体置换器被配置为使预定量的热传导液体移位以减少保持在壳体内的热传导液体的量。【专利附图】【附图说明】图1A-1C分别描绘了竖直定位、侧向定位和翻转定位的示例性的LED灯泡内的被动对流流动。图2A-2C描绘了布置在示例性的LED灯泡内的示例性的液体置换器。图3A-3C分别描绘了示例性的液体置换器的侧视图、俯视图和立体图。图4A-4F分别描绘了另一示例性的液体置换器的俯视图、侧视图、仰视图、俯视立体图、仰视立体图和分解视图。图5A-?分别描绘了另一示例性的液体置换器的俯视图、侧视图、剖面图和立体图。图6描绘了用于制造带有液体置换器的LED灯泡的示例性过程。图7描绘了引导LED灯泡内的热传导液体的流动的示例性的液体置换器。专利技术详述提供下面的说明书以使本领域普通技术人员能够实现和使用各个实施方案。具体的装置、技术和应用的描述仅作为实施例而提供。本文所描述的实施例的各种变型例对于本领域普通技术人员而言是显而易见的，并且本文限定的一般性原理可应用于其它实施例和应用，而不偏离各个实施方案的主旨和范围。因此，各个实施方案不意在局限于本文所描述和显示的实施例，而是符合与权利要求一致的范围。下文描述了各个实施方案，涉及LED灯泡。如本文所使用的，“LED灯泡”是指使用至少一个LED来产生光的任何光产生装置(例如，灯)。因此，如本文所使用的，“LED灯泡”不包括使用灯丝来产生光的光产生装置，诸如常规的白炽灯灯泡。应当理解的是，除了常规的白炽灯灯泡的灯泡状A型形状之外，LED灯泡可具有各种形状。例如，灯泡可具有管状形状、球状形状等等。本公开的LED灯泡可进一步包括任何类型的连接器；例如，旋入式底座、双叉连接器、标准的两叉或三叉壁插座插头、卡口式底座、爱迪生螺纹(Ediso Screw)底座、单销式底座、多销式底座、凹入式底座、带凸缘的底座、带槽的底座、侧底座，等等。如本文所使用的，术语“液体”是指能够流动的物质。而且，用作热传导液体的物质为液体或至少在灯泡的工作环境温度范围内处于液态。示例性的温度范围包括在_40°C至+40°C之间的温度。而且，如本文所使用的，“被动对流流动”是指不借助于风扇或其它机械装置驱动热传导液体的流动而实现的液体循环。图1A-1C描绘了示例性的LED灯泡100。LED灯泡100包括壳体130，壳体130在一个或多个LED120上形成封闭容积。壳体130可以由诸如塑料、玻璃、聚碳酸酯等任意透明或半透明材料制成。壳体130可以包括扩散材料，扩散材料遍及壳体散布以消散由LED120产生的热。扩散材料防止LED灯泡100看起来具有一个或多个点光源。在一些实施例中，LED灯泡100可使用6W或更大的电功率来参数等同于40W的白炽灯泡的光。在一些实施例中，LED灯泡100可以使用20W或更大来参数等同于或大于75W的白炽灯泡的光。根据LED灯泡100的效率，当LED灯泡100照亮时，可以产生4W和16W之间的热能。为了方便，在本公开中提供的所有实施例描述和显示LED灯泡100为标准A型形状因数的灯泡。然而，如上所述，应当理解本公开可应用于具有任意形状的LED灯泡，诸如管状灯泡、球状灯泡等。如图1A-1C所示，LED120附近到LED固定架150上。LED固定架150可由诸如铝、铜、黄铜、镁、锌等任何热传导材料制成。由于LED固定架150由热传导材料形成，所以由LED120产生的热可传导性地传递至LED固定架150。因此，LED固定架150可充当LED120的散热片或散热器。LED灯泡100填充有用于将LED120所产生的热传递到壳体130的热传导液体110。热传导液体110可以为矿物油、硅酮油、甘醇(PAG)、碳氟化合物或能够流动的其它材料。可能期望将液体选择为非腐蚀性的电介质。选择这样的液体能够降低液体将导致短路的可能性并且减少对LED灯泡100的部件造成的破坏。而且，期望热传导液体111具有较大的热膨胀系数以有利于被动对流流动。如图1A-1C中的箭头所示，热经由被动对流流动而从LED灯泡100中的LED120传递出去。特别地，LED120周围的液体细胞吸收热，由于温度升高而变得不太稠密，并且向上升。一旦液体细胞在顶部放热并且冷却下来，它们变得更稠密并且下降到底部。也如图1A-1C中的箭头所示，液体细胞的运动可进一步按具有沿相同方向运动的液体细胞的区域以及死区140 (即，在沿相反方向运动的液体细胞之间的区域)进行区分。在死区140内，在一个方向运动的液体细胞和沿相反方向运动的液体细胞之间的剪力使得死区140内的液体对流流动变缓，使得死区140中的液体可不显著地参与对流流动，又不从LED120高效地带有热。然而，死区140中的热传导液体使得LED灯泡的总重量加重。另外，应当适应随着LED灯泡温度从室温(例如，在20-30摄氏度之间)增加到工作温度(例如，在70-90摄氏度之间)死区140内的热传导液体的热膨胀。图2A-2C示出了布置在示例性的LED灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
发光二极管（LED）灯泡，包括：壳体；至少一个LED固定架，其布置在所述壳体内；至少一个LED，其附接到所述至少一个LED固定架上；热传导液体，其保持在所述壳体内，其中所述LED和LED固定架浸入所述热传导液体中；以及液体置换器，其浸入所述热传导液体中，其中所述液体置换器被配置为使预定量的所述热传导液体移位以减少保持在所述壳体内的热传导液体的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·霍恩，C·R·摩莱，G·韦洛克，
申请(专利权)人：开关电灯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US