[发明专利]LED灯泡中的可膨胀液体体积

说明书

技术领域

本公开一般涉及液体冷却式发光二极管（LED）灯泡，并且更具体地涉及在LED灯泡中提供可膨胀体积以允许热传导液体的热膨胀。

背景技术

传统地，利用荧光和白炽光灯泡来产生光。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小时对1,000-2,000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，LED具有多个缺陷，这妨碍了其广泛采样而作为白炽和荧光的替代。一个缺陷在于，LED为半导体，通常不能允许其变得比近似120℃更热。作为实施例，A型LED灯泡已局限于极低的功率（即，低于大约8W），对于白炽或荧光的替代，产生低效照明。

对于该问题，一种可能的解决方案是使用与LED附接且伸展远离灯泡的较大的金属散热片。然而，该解决方案是不可取的，因为常规理解是消费者不会使用形状完全不同于传统形状的A型形状因数的灯泡的灯泡。另外，散热片可能使得LED灯泡难以安装到先前存在的固定物中。

另一解决方案是为灯泡填充热传导液体以将热从LED传递到灯泡的壳体。然后，热可从壳体向外传递到灯泡周围的空气中。随着热从LED传递到导热液体，液体的温度升高，使得液体体积由于热膨胀而增加。一些填充液体的LED灯泡在灯泡中使用空气囊或气泡。随着液体温度升高，液体体积膨胀，并且空气囊或气泡被压缩。

然而，在填充液体的灯泡中设有空气囊或气泡是不可取的。首先，空气囊由于在液体和外壳壳体的至少部分之间形成空气势垒而降低了灯泡的冷却效率。第二，气泡可能使得由LED产生的光失真，导致非均匀的光分布。气泡会形成明亮的反射或变暗的区域，减损了灯泡的视觉吸引力。第三，空气气泡使注意力集中到灯泡填充有液体的事实，这对于消费者不具吸引力。

发明概述

在一个示例性的实施方案中，LED灯泡具有底座、与所述底座连接的壳体、多个LED、热传导液体，以及液体体积补偿器机构。热传导液体保持在壳体内。多个LED布置在壳体内并且浸入热传导液体中。液体体积补偿器机构布置在LED灯泡内。液体体积补偿器机构被配置为补偿热传导液体的膨胀。液体体积补偿器机构从第一位置移动到第二位置。在第一位置上，为热传导液体提供第一体积。在第二位置上，为热传导液体提供比所述第一体积大的第二体积。

附图说明

图1示出了带有隔膜的LED灯泡的剖视图。

图2A示出了带有处于伸展位置的隔膜和活塞的LED灯泡的剖视图。

图2B示出了带有处于缩回位置的隔膜和活塞的LED灯泡的剖视图。

图3A示出了带有处于伸展位置的隔膜、活塞和复位弹簧的LED灯泡的剖视图。

图3B示出了带有处于缩回位置的隔膜、活塞和复位弹簧的LED灯泡的剖视图。

图4A示出了带有处于伸展位置的闭式隔膜、活塞、复位弹簧和倒置杆的LED灯泡的剖视图。

图4B示出了带有处于缩回位置的闭式隔膜、活塞、复位弹簧和倒置杆的LED灯泡的剖视图。

图5A示出了带有处于伸展位置的闭式隔膜、活塞和倒置杆的LED灯泡的剖视图。

图5B示出了带有处于缩回位置的闭式隔膜、活塞和倒置杆的LED灯泡的剖视图。

发明详述

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。对于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。