Led燈泡中用于被動對流的全向液體通道的制作方法
【專利摘要】LED燈泡具有底座、與所述底座連接的殼體以及保持在所述殼體內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體。所述LED燈泡具有安裝在布置于所述殼體內(nèi)的LED安裝表面上的多個LED。LED安裝表面朝向不同的徑向方向，并且LED安裝表面被構(gòu)造為：當(dāng)所述LED燈泡以至少三種不同的取向定向時，有利于所述LED燈泡內(nèi)所述熱傳導(dǎo)液體的被動對流流動以將來自所述LED的熱傳遞到所述殼體。在第一取向中，所述殼體垂直地布置在所述底座的上方。在第二取向中，殼體布置在與所述底座相同的水平面上。在第三取向中，所述殼體垂直地布置在所述底座的下方。
【專利說明】LED燈泡中用于被動對流的全向液體通道
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及發(fā)光二極管(LED)燈泡，并且更特別地涉及在液體填充式LED燈泡中由LED產(chǎn)生的熱的高效傳遞。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，利用熒光和白熾光燈泡來產(chǎn)生光。盡管已經(jīng)可靠地使用兩種類型的光熱燈泡，但是每種類型的光熱燈泡均受一些缺陷困擾。例如，白熾燈泡趨于低效，僅利用其功率的2-3%來產(chǎn)生光，而其功率的其余97-98%作為熱而損失。盡管熒光燈泡比白熾燈泡更高效，但是不能產(chǎn)生與白熾燈泡所產(chǎn)生的相同的暖光。另外，對于熒光燈泡中含有的汞，存在健康和環(huán)境的擔(dān)憂。
[0003]因此，期望一種替代的光源。一種這樣的替代選擇是使用LED的燈泡。LED包括半導(dǎo)體結(jié)，由于流過結(jié)的電流而使得半導(dǎo)體結(jié)發(fā)光。與傳統(tǒng)的白熾燈泡相比較，LED燈泡能夠利用相同的功率量產(chǎn)生更多的光。另外，LED燈泡的工作壽命為比白熾燈泡長的量級，例如，10，000-100，000 小時對 I, 000-2，000 小時。
[0004]盡管利用LED燈泡替代白熾燈泡或熒光燈泡具有許多優(yōu)點，LED具有多個缺陷，這妨礙了其廣泛采樣而作為白熾和熒光的替代。一個缺陷在于，LED為半導(dǎo)體，通常不能允許其變得比近似120°C更熱。作為實施例，A型LED燈泡已局限于極低的功率(B卩，低于大約8W)，對于白熾或熒光的替代，產(chǎn)生低效照明。
[0005]對于該問題，一種可能的解決方案是使用與LED附接且伸展遠離燈泡的較大的金屬散熱片。然而，該解決方案是不可取的，因為常規(guī)理解是消費者不會使用形狀完全不同于傳統(tǒng)形狀的A型形狀因數(shù)的燈泡的燈泡。另外，散熱片可能使得LED燈泡難以安裝到先前存在的固定物中。
[0006]另一解決方案是為燈泡填充熱傳導(dǎo)液體以將熱從LED傳遞到燈泡的殼體。然后，熱可從殼體向外傳遞到燈泡周圍的空氣中。然而，當(dāng)前的液體填充式LED燈泡不能將來自LED的熱高效地傳遞到液體。另外，當(dāng)前的液體填充式LED燈泡不允許熱傳導(dǎo)液體高效地流動以將來自LED的熱傳遞到燈泡的殼體。例如，在將LED置于燈泡結(jié)構(gòu)的底座處的常規(guī)LED燈泡中，LED所加熱的液體升至燈泡的頂部并且隨著其冷卻而下降。然而，液體不能高效地流動，因為液體升高和液體下降之間的剪力使得液體的對流流動變緩。當(dāng)前液體填充式LED燈泡的另一缺陷在于，當(dāng)燈泡不位于豎直取向時，它們不能高效地散熱。當(dāng)常規(guī)的LED燈泡被顛倒放置時，例如，產(chǎn)生熱的LED從燈泡的底部翻轉(zhuǎn)到燈泡的頂部。這阻止了燈泡內(nèi)高效的對流流動，因為經(jīng)加熱的液體保留在燈泡頂部靠近LED處。
[0007]因此，期望一種盡管LED燈泡處于各種取向也能夠高效地傳遞熱使其遠離LED的LED燈泡。
[0008]發(fā)明概述
[0009]在一個示例性實施方案中，LED燈泡具有底座、與所述底座連接的殼體以及保持在所述殼體內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體。LED燈泡具有安裝在布置于殼體內(nèi)的LED安裝表面上的多個LED。LED安裝表面朝向不同的徑向方向，并且LED安裝表面被構(gòu)造為:當(dāng)LED燈泡以至少三種不同取向定向時，有利于LED燈泡內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體的被動對流流動以將來自LED的熱傳遞到殼體。在第一取向中，殼體垂直地布置在底座上方。在第二取向中，殼體布置在與底座相同的水平面上。在第三取向中，殼體垂直地布置在底座下方。
[0010]在另一示例性實施方案中，LED燈泡具有底座、與所述底座連接的殼體以及保持在所述殼體內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體。LED燈泡具有布置在殼體內(nèi)的多個指狀凸起。指狀凸起由形成在成對的多個指狀凸起之間的多個通道分離以保持多個LED。多個指狀凸起和多個通道被構(gòu)造為:當(dāng)LED燈泡以至少三種不同取向定向時，有利于通過多個通道的熱傳導(dǎo)液體的被動對流流動。在第一取向中，殼體垂直地布置在底座上方。在第二取向中，殼體布置在與底座相同的水平面上。在第三取向中，殼體垂直地布置在底座下方。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1A示出了示例性的LED燈泡。
[0012]圖1B示出了示例性的LED燈泡的剖視圖。
[0013]圖2A示出了在第一取向中的示例性的LED燈泡的剖視圖。
[0014]圖2B示出了在第二取向中的示例性的LED燈泡的剖視圖。
[0015]圖2C示出了在第三取向中的示例性的LED燈泡的剖視圖。
[0016]發(fā)明詳述
[0017]提供下面的說明書以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用各個實施方案。具體的裝置、技術(shù)和應(yīng)用的描述僅作為實施例而提供。對于本文所描述的實施例的各種變型例對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的，并且本文限定的一般性原理可應(yīng)用于其它實施例和應(yīng)用，而不偏離各個實施方案的主旨和范圍。因此，各個實施方案不意在局限于本文所描述和顯示的實施例，而是符合與權(quán)利要求一致的范圍。
[0018]下文描述了各個實施方案，涉及LED燈泡。如本文所使用的，“LED燈泡”是指使用至少一個LED來產(chǎn)生光的任何光產(chǎn)生裝置(例如，燈)。因此，如本文所使用的，“LED燈泡”不包括使用燈絲來產(chǎn)生光的光產(chǎn)生裝置，諸如常規(guī)的白熾燈燈泡。應(yīng)當(dāng)理解的是，除了常規(guī)的白熾燈燈泡的燈泡狀A(yù)型形狀之外，LED燈泡可具有各種形狀。例如，燈泡可具有管狀形狀、球狀形狀等等。本公開的LED燈泡可進一步包括任何類型的連接器；例如，旋入式底座、雙叉連接器、標(biāo)準的兩叉或三叉壁插座插頭、卡口式底座、愛迪生螺紋(Ediso Screw)底座、單銷式底座、多銷式底座、凹入式底座、帶凸緣的底座、帶槽的底座、側(cè)底座，等等。
[0019]如本文所使用的，術(shù)語“液體”是指能夠流動的物質(zhì)。而且，用作熱傳導(dǎo)液體的物質(zhì)為液體或至少在燈泡的工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)處于液態(tài)。示例性的溫度范圍包括在_40°C至+40°C之間的溫度。而且，如本文所使用的，“被動對流流動”是指不借助于風(fēng)扇或其它機構(gòu)裝置驅(qū)動熱傳導(dǎo)液體的流動而實現(xiàn)的液體循環(huán)。
[0020]圖1A和IB分別示出了示例性的LED燈泡100的立體圖和剖視圖。LED燈泡100包括底座112和殼體101，殼體101封閉LED燈泡100的各個部件。為了方便，在本公開中提供的所有實施例描述和顯示LED燈泡100為標(biāo)準A型形狀因數(shù)的燈泡。然而，如上所述，應(yīng)當(dāng)理解本公開可應(yīng)用于具有任意形狀的LED燈泡，諸如管狀燈泡、球狀燈泡等。
[0021]殼體101可由諸如塑料、玻璃、聚碳酸酯等任意透明或半透明材料制成。殼體101可以包括遍及殼體以分散由LED103產(chǎn)生的光的分散性材料。分散性材料防止LED燈泡100看起來具有一個或多個點光源。
[0022]LED燈泡100包括布置在殼體101內(nèi)的與LED固定架107連接的多個LED103。LED固定架107可由諸如鋁、銅、黃銅、鎂、鋅等任何熱傳導(dǎo)材料制成。由于LED固定架107由熱傳導(dǎo)材料形成，所以由LED103產(chǎn)生的熱可通過傳導(dǎo)傳遞至LED固定架107。因此，LED固定架107可充當(dāng)LED103的散熱片。
[0023]在本示例性實施方案中，熱床105插入在LED103和LED固定架107之間以改善兩個部件之間的熱傳遞。熱床105可由諸如鋁、銅、熱膏、熱粘合劑等任意熱傳導(dǎo)材料制成。熱床105可具有比LED固定架107高的導(dǎo)熱率。例如，LED固定架107可由鋁形成，并且熱床105可由銅形成。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以省去熱床105，并且LED固定架107能夠與LED103直接連接。
[0024]如圖1A中所示，在本示例性實施方案中，LED固定架107為指狀凸起，通道109形成在成對的LED固定架107之間。這種構(gòu)造的一個優(yōu)勢是，由于LED固定架107的較大的表面積-體積比率而提高的散熱。應(yīng)當(dāng)理解的是，LED固定架107可具有除了圖1A所示之外的各種形狀，從而為指狀凸起。例如，LED固定架107可為筆直的柱，通道形成在成對的柱之間。
[0025]如圖1B中所示，在本示例性實施方案中，LED固定架107的頂部可以角度119成角度或成錐形，該角度是當(dāng)LED燈泡100處于垂直位置時相對于垂直線而測量的。示例性的角度119包括-350至900的范圍。而且，LED固定架107的所有的頂部能夠以諸如90或150的相同角度成角度或成錐形?？蛇x地，能夠使用角度的組合，諸如180的一半和300的一半，或者90的一半和310的一半。如下文結(jié)合圖2A-2C更詳細描述的，LED固定架107的成角度的頂部可有利于液體在LED燈泡100內(nèi)的被動對流流動。
[0026]還如圖1B中所描述的，在本示例性實施方案中，LED103與LED固定架107的部分連接，所述部分充當(dāng)LED103的安裝表面，所述安裝表面以角度121成角度或成錐形，所述角度是當(dāng)LED燈泡100處于垂直位置時相對于垂直線而測量的。示例性的角度121包括-350至900的范圍。而且，LED固定架107的與LED103連接的部分能夠以諸如90或150的相同角度成角度或成錐形。可選地，能夠使用角度的組合，諸如180的一半和300的一半、或90的一半和310的一半?？梢赃x擇特定的一個或多個角度來形成期望的光度分布。
[0027]在本實施方案中，如圖1B所示，連接有LED103的成角度或成錐形的部分(安裝表面)與LED固定架107的也成角度或成錐形的頂部分離。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，LED103能夠連接在LED固定架107的成角度或成錐形的頂部上。
[0028]在本實施方案中，LED燈泡100填充有用于將LED103所產(chǎn)生的熱傳遞到殼體101的熱傳導(dǎo)液體111。熱傳導(dǎo)液體111可以為任何熱傳導(dǎo)液體、礦物油、硅酮油、甘醇(PAG)、碳氟化合物或其它能夠流動的材料。期望將液體選為非腐蝕性電介質(zhì)。選擇這樣的液體能夠減小液體將引起電氣短路并且可能性并且減少對LED燈泡100的部件造成的破壞。
[0029]在本實施方案中，LED燈泡100的底座112包括散熱器底座113。散熱器底座113可由諸如鋁、銅、黃銅、鎂、鋅等任何熱傳導(dǎo)材料制成。散熱器底座113可以與殼體10ULED固定架107和熱傳導(dǎo)液體111中的一個或多個熱耦合。這允許LED103產(chǎn)生的熱中的一些由散熱器底座113傳導(dǎo)和消散。[0030]LED固定架107的尺寸和形狀可以影響傳導(dǎo)至傳導(dǎo)液體111和散熱器底座113的熱量。例如，當(dāng)LED固定架107形成為具有較大的表面積-體積比率時，LED固定架107中的總熱量的較大百分比將從LED固定架107傳導(dǎo)到傳導(dǎo)液體111，而LED固定架107中的總熱量的較小百分比可從LED固定架107傳導(dǎo)到散熱器底座113。在LED固定架107具有較小的表面積-體積比率的情況下，LED固定架107中的總熱量的較小百分比可從LED固定架107傳導(dǎo)到傳導(dǎo)液體111，而LED固定架107中的總熱量的較大百分比可從LED固定架107傳導(dǎo)到散熱器底座113。
[0031]在本實施方案中，LED燈泡100的底座112包括用于將燈泡與照明裝置連接的連接器底座115。連接器底座115可以為常規(guī)的電燈燈泡底座，其具有螺紋117以便插入到常規(guī)的電燈插座中。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，連接器底座115可以為任何類型的連接器，諸如旋入式底座、雙叉連接器、標(biāo)準的兩叉或三叉壁插座插頭、卡口式底座、愛迪生螺紋底座、單銷式底座、多銷式底座、凹入式底座、帶凸緣的底座、帶槽的底座、側(cè)底座，等等。
[0032]圖2A-2C示出了展示了 LED燈泡100的剖視圖上的熱傳導(dǎo)液體111的被動對流流動。特別地，圖2A示出了位于豎立垂直取向的LED燈泡100的頂部的剖視圖，其中殼體101垂直地布置底座112的上方。箭頭指示在LED燈泡100工作期間液體流動的方向。顯示位于LED燈泡100中央的液體朝向殼體101的頂部上升。這是由于由LED103產(chǎn)生且經(jīng)由LED103和LED固定架107通過傳導(dǎo)傳遞至熱傳導(dǎo)液體111的熱引起的。隨著熱傳導(dǎo)液體111被加熱，其濃度相對于周圍液體下降，從而使得被加熱的液體升至殼體101的頂部。
[0033]如上文結(jié)合圖1A所描述的，LED固定架107可由通道109分離。將LED固定架107與通道109分離不僅提高了 LED固定架107的表面積-體積比率，而且通過允許熱傳導(dǎo)液體111在它們之間流動而有利于熱傳導(dǎo)液體111的高效的被動對流流動。例如，由于沿著LED固定架107的表面的液體比周圍液體更快地被加熱，所以在LED固定架107的周圍和通道109內(nèi)產(chǎn)生了熱傳導(dǎo)液體111的向上流。在一個實施例中，通道109可被定形為形成指向殼體101的頂部的垂直通道。結(jié)果，可以沿著通道109的邊緣朝向殼體101的頂部和中央引導(dǎo)熱傳導(dǎo)液體111。
[0034]一旦被加熱，熱傳導(dǎo)液體111到達殼體101的頂部，熱通過傳導(dǎo)被傳遞到殼體101，使得熱傳導(dǎo)液體111冷卻。隨著熱傳導(dǎo)液體111冷卻，其濃度增加，從而使得熱傳導(dǎo)液體111下降。在一個實施例中，如圖1A-1B和圖2A-2C所示，LED固定架107的頂部可成角度。LED固定架107的斜面可將冷卻的、熱傳導(dǎo)液體111的流向外以及沿殼體101的側(cè)表面向下引導(dǎo)。通過這樣做，熱傳導(dǎo)液體111保持與殼體101接觸較長的時間段，允許將更多的熱傳導(dǎo)傳遞至殼體101。另外，由于熱傳導(dǎo)液體111的向下的流沿殼體101的表面集中，所以在LED燈泡100的中央處向上流動的液體和沿殼體101的表面向下流動的液體之間的剪力減小，從而增加了 LED燈泡100內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體111的對流流動。
[0035]一旦到達殼體101的底部，熱傳導(dǎo)液體111朝向LED固定架107向內(nèi)流動并且隨著LED103產(chǎn)生的熱加熱液體而上升。經(jīng)加熱的、熱傳導(dǎo)液體111再次被引導(dǎo)通過通道109，如上所述。所描述的對流循環(huán)在LED燈泡100工作期間連續(xù)地重復(fù)以冷卻LED103。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述對流流動表示殼體101內(nèi)的液體的一般性流動。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，一些熱傳導(dǎo)液體111可能在被充分冷卻或加熱而使液體下降或上升之前不能到達殼體101的頂部和底部。[0036]圖2B示出了位于水平取向的LED燈泡100的頂部的兩個剖視圖，其中殼體101布置在與底座112相同的平面上。圖2B包括LED燈泡100的側(cè)視圖和觀察LED燈泡100的頂部的前視圖。類似于圖2A，箭頭指示在LED燈泡100工作期間的液體流動方向。在圖2B的側(cè)視圖中，顯示位于LED燈泡100中央的液體朝向殼體101的頂部(之前的側(cè))上升。這是由于LED103產(chǎn)生且經(jīng)由LED103和LED固定架107通過傳導(dǎo)方式傳遞至熱傳導(dǎo)液體111的熱引起的。隨著熱傳導(dǎo)液體111被加熱，其密度下降，從而使得加熱的液體上升至LED燈泡100的頂部(之前的側(cè))。
[0037]如上文結(jié)合圖1A所描述的，LED固定架107可由通道109分離。將LED固定架107與通道109分離不僅提高了 LED固定架107的表面積-體積比率，而且還可通過引導(dǎo)熱傳導(dǎo)液體111的流動而有利于熱傳導(dǎo)液體111的高效的被動對流流動。例如，由于沿LED固定架107的表面的液體比周圍液體更快地被加熱，所以在LED固定架107的周圍和通道109內(nèi)產(chǎn)生了熱傳導(dǎo)液體111的流。在一個實施例中，如圖2B的前視圖所示，通道109可被定形為從上下視圖中沿徑向指向外。如表示液體流動的箭頭所指示的，信道109可沿通道109的邊緣朝向殼體101徑向向外引導(dǎo)經(jīng)加熱的、熱傳導(dǎo)液體111。這可產(chǎn)生如圖2B所示的高效的液體對流流動。另外，通過允許熱傳導(dǎo)液體111在LED固定架107之間流動而不是必須在整個安裝結(jié)構(gòu)周圍流動，通道109可進一步有利于熱傳導(dǎo)液體111的高效的被動對流流動。
[0038]一旦被加熱，熱傳導(dǎo)液體111到達殼體101的頂部(之前的側(cè))，熱通過傳導(dǎo)方式被傳遞到殼體101，使得熱傳導(dǎo)液體111冷卻。隨著熱傳導(dǎo)液體111冷卻，其濃度增大，從而使得熱傳導(dǎo)液體111下降。在一個實施例中，如圖1A-1B和圖2A-2C中所示，LED固定架107的頂部可朝向LED燈泡100的中央向內(nèi)成角度。如圖2B的側(cè)視圖所示，LED固定架107的斜面可引導(dǎo)經(jīng)冷卻的、熱傳導(dǎo)液體111沿殼體101的側(cè)(之前的頂部)表面向下流動。通過這樣做，熱傳導(dǎo)液體111保持與殼體101接觸較長的時間段，允許更多的熱通過傳導(dǎo)被傳遞到殼體101。
[0039]如圖2B的前視圖所示，LED固定架107的俯視圖輪廓可與殼體101的形狀相似。在圖示的實施例中，該形狀為圓。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，殼體101和LED固定架107可形成為任何其它期望的形狀。如圖2B所描述的，LED安裝表面朝向不同的徑向方向。作為LED固定架107與殼體101的形狀相符合的結(jié)果，LED固定架107的外側(cè)表面可引導(dǎo)經(jīng)冷卻的、熱傳導(dǎo)液體111沿殼體101的側(cè)表面向下流動。通過這樣做，熱傳導(dǎo)液體111保持與殼體101接觸較長的時間段，允許更多的熱通過傳導(dǎo)被傳遞到殼體101。由于熱傳導(dǎo)液體111的向下流集中在殼體101的外表面上，位于LED燈泡100中央的向上流動的液體和沿殼體101的表面的向下流動的液體之間的剪力減小，從而增加了 LED燈泡100內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體111的對流流動。
[0040]一旦到達殼體101的底部，熱傳導(dǎo)液體111流向LED固定架107并且隨著LED103產(chǎn)生的熱加熱液體而上升。經(jīng)加熱的熱傳導(dǎo)液體111再次被引導(dǎo)通過通道109，如上所述。所描述的對流循環(huán)在LED燈泡100工作期間連續(xù)地重復(fù)以冷卻LED103。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述對流流動表示殼體101內(nèi)液體的一般性流動。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,一些熱傳導(dǎo)液體111可能在被充分冷卻或加熱而使得液體下降或上升之前不能到達殼體101的頂部和頂部。[0041]圖2C示出了位于顛倒的垂直取向的LED燈泡100的頂部的剖視圖，其中殼體101垂直地布置在底座112的下方。箭頭指示在LED燈泡100工作期間液體流動的方向。顯示位于LED燈泡100中央的液體朝向殼體101的頂部(之前的底部)上升。這是由于LED103所產(chǎn)生且經(jīng)由LED103和LED固定架107通過傳導(dǎo)傳遞至熱傳導(dǎo)液體111的熱而引起的。隨著熱傳導(dǎo)液體111被加熱，其密度減小，從而使得經(jīng)加熱的液體上升至LED燈泡100的頂部(之前的底部)。
[0042]在一個實施例中，如上文結(jié)合圖1A所描述的，LED固定架107可由通道109分離。將LED固定架107與通道109分離不僅提高了 LED固定架107的表面積-體積比率，而且還可以通過引導(dǎo)熱傳導(dǎo)液體111的流動來有利于熱傳導(dǎo)液體111的高效的被動對流流動。例如，由于沿LED固定架107的表面的液體比周圍的液體更快地被加熱，在LED固定架107周圍以及通道109內(nèi)產(chǎn)生了熱傳導(dǎo)液體111的向上的流。在一個實施例中，通道109可被定形為形成指向殼體101的底部(之前的頂部)的垂直通道。結(jié)果，可以沿通道109的垂直邊緣朝向殼體101的頂部(之前的底部)引導(dǎo)熱傳導(dǎo)液體111。
[0043]一旦被加熱，熱傳導(dǎo)液體111到達殼體111的頂部(之前的底部)，熱通過傳導(dǎo)方式被傳遞到殼體101，使得熱傳導(dǎo)液體111冷卻。隨著熱傳導(dǎo)液體111冷卻，其濃度增大，從而使得熱傳導(dǎo)液體111下降。由于在顛倒的垂直取向中經(jīng)加熱的、熱傳導(dǎo)液體111被迫向上且向外流動，經(jīng)冷卻的、熱傳導(dǎo)液體111沿殼體101的側(cè)部向下降落。這允許熱傳導(dǎo)液體111保持與殼體101接觸較長的時間段，允許更多的熱通過傳導(dǎo)方式傳遞到殼體101。另外，由于熱傳導(dǎo)液體111的向下的流沿殼體101的表面集中，位于LED燈泡100中央的向上流動的液體和沿殼體101的表面的向下流動的液體之間的剪力減小，從而增強了 LED燈泡100內(nèi)的熱傳導(dǎo)液體111的對流流動。
[0044]—旦到達殼體101的底部(之前的頂部)，熱傳導(dǎo)液體111可以朝向LED燈泡100的中央移動并且隨著由LED103產(chǎn)生的熱加熱液體而上升。在一個實施例中，如圖1A-1B和圖2A-2C所示，LED固定架107的底部(之前的頂部)部分可朝向LED燈泡100的中央向內(nèi)成角度。LED固定架107的斜面可引導(dǎo)經(jīng)加熱的、熱傳導(dǎo)液體111向外和向上流動到殼體101的頂部(之前的底部)部分，如圖2C所示?？梢赃M一步朝向殼體101的頂部(之前的底部)部分引導(dǎo)經(jīng)加熱的、熱傳導(dǎo)液體111通過通道109。所描述的對流循環(huán)在LED燈泡100工作期間連續(xù)地重復(fù)以冷卻LED103。應(yīng)當(dāng)理解的是，上文描述的對流流動表示殼體101內(nèi)的液體的一般性流動。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，一些熱傳導(dǎo)液體111可能在被充分冷卻或加熱而使得液體下降或上升之前不能到達殼體101的頂部和底部。
[0045]在上升結(jié)合圖2C所述的實施例中，通過包含包括LED固定架107的中央結(jié)構(gòu)改善了遍及殼體101的熱傳導(dǎo)液體111的被動對流流動。將LED103設(shè)置在LED固定架107上靠近殼體101的中央避免了上文關(guān)于發(fā)熱元件(LED)位于燈泡頂部的常規(guī)的LED燈泡所描述的情況。
[0046]盡管結(jié)合特定的實施方案描述了特征，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以組合所描述的實施方案的各個特征。而且，結(jié)合實施方案描述的方案可以為獨立的。
【權(quán)利要求】
1.發(fā)光二極管(LED)燈泡，包括: 底座； 殼體，其與所述底座連接； 熱傳導(dǎo)液體，其保持在所述殼體內(nèi)； 多個LED ;以及 多個LED安裝表面，其布置在所述殼體內(nèi)，其中每個LED安裝到所述LED安裝表面中的一個上，其中所述LED安裝表面朝向不同的徑向方向，并且其中，所述LED安裝表面被構(gòu)造為:當(dāng)所述LED燈泡以至少三種不同的取向定向時，有利于所述LED燈泡內(nèi)所述熱傳導(dǎo)液體的被動對流流動以將來自所述LED的熱傳遞到所述殼體，所述至少三種不同的取向包括: 第一取向，其中所述殼體垂直地布置在所述底座的上方； 第二取向，其中所述殼體布置在與所述底座相同的水平面上；以及 第三取向，其中所述殼體垂直地布置在所述底座的下方。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其中所述LED浸入所述熱傳導(dǎo)液體中。
3.如權(quán)利要求1至2中任一項所述的LED燈泡，其中所述LED安裝表面浸入所述熱傳導(dǎo)液體中。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED燈泡，其中所述LED安裝表面為LED固定架的部分。
5.如權(quán)利要求4所述的LED燈泡，其中所述LED固定架為指狀凸起，其中所述指狀凸起伸入保持在所述殼體內(nèi)的所述熱傳導(dǎo)液體中。
6.如權(quán)利要求5所述的LED燈泡，還包括: 多個通道，其形成在成對的所述指狀凸起之間，其中所述指狀凸起和所述多個通道被構(gòu)造為:當(dāng)所述LED燈泡以所述至少三種不同的取向定向時，有利于所述熱傳導(dǎo)液體通過所述多個通道的被動對流流動。
7.如權(quán)利要求6所述的LED燈泡，其中，所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第一取向中，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述LED燈泡中央的所述多個通道向上流動遠離所述底座并且沿所述殼體的表面向下流動。
8.如權(quán)利要求6至7中任一項所述的LED燈泡，其中所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第二取向中，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述多個通道向上流動并且沿所述殼體的表面向下流動。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的LED燈泡，其中所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第三取向中，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述LED燈泡中央的所述多個通道朝向所述底座向上流動并且沿所述殼體的表面向下流動。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項所述的LED燈泡，其中所述多個通道被構(gòu)造為:當(dāng)所述多個LED被接通時，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體對流地流動以將來自所述多個LED和所述指狀凸起的熱傳遞到所述殼體。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項所述的LED燈泡，其中所述多個指狀凸起和所述多個通道從所述殼體的所述中央沿徑向指向外。
12.如權(quán)利要求5至11中任一項所述的LED燈泡，其中每個所述指狀凸起均包括成角度的頂部。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的LED燈泡，其中當(dāng)所述LED燈泡處于垂直位置時，所述LED安裝表面相對于垂直線成角度。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的LED燈泡，還包括布置在至少一個所述LED和至少一個所述LED安裝表面之間的至少一個熱床。
15.如權(quán)利要求14所述的LED燈泡，其中，所述至少一個熱床具有比至少一個所述LED安裝表面高的導(dǎo)熱率。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的LED燈泡，其中所述底座包括: 散熱器底座，其與所述指狀凸起連接，其中所述散熱器底座被構(gòu)造為通過傳導(dǎo)方式傳遞來自所述指狀凸起的熱；以及 連接器底座，其被構(gòu)造為將所述LED燈泡與固定物連接。
17.如權(quán)利要求16所述的LED燈泡，其中，所述連接器底座包括螺紋。
18.如權(quán)利要求1至17中任一項所述的LED燈泡，其中，所述熱傳導(dǎo)液體為由礦物油、硅酮油、甘醇和碳氟化合物構(gòu)成的組的成員。
19.制造發(fā)光二極管(LED)燈泡的方法，包括: 獲得底座； 將殼體與所述底座連接； 在所述殼體內(nèi)填充熱傳導(dǎo)液體； 將多個LED安裝表面布置在所述殼體內(nèi)；以及將多個LED安裝在所述LED安裝表面上，其中每個LED均安裝到一個所述LED安裝表面中上，其中所述LED安裝表面朝向不同的徑向方向，并且其中，所述LED安裝表面被構(gòu)造為:當(dāng)所述LED燈泡以至少三種不同的取向定向時，有利于所述LED燈泡內(nèi)所述熱傳導(dǎo)液體的被動對流流動以將來自所述LED的熱傳遞到所述殼體，所述至少三種不同的取向包括:第一取向，其中所述殼體垂直地布置在所述底座的上方； 第二取向，其中所述殼體布置在與所述底座相同的水平面上；以及 第三取向，其中所述殼體垂直地布置在所述底座的下方。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述LED和LED安裝表面浸入所述熱傳導(dǎo)液體中。
21.如權(quán)利要求19至20中任一項所述的方法，其中，所述LED安裝表面為LED固定架的部分，并且其中，所述LED固定架為指狀凸起，其中所述指狀凸起伸入保持在所述殼體內(nèi)的所述熱傳導(dǎo)液體中。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括: 多個通道，其形成在成對的所述指狀凸起之間，其中所述指狀凸起和所述多個通道被構(gòu)造為:在所述LED燈泡以所述至少三種不同的取向定向時，有利于所述熱傳導(dǎo)液體通過所述多個通道的被動對流流動。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第一取向中，弓丨導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述LED燈泡中央的所述多個通道向上流動遠離所述底座并且沿所述殼體的表面向下流動。
24.如權(quán)利要求22至23中任一項所述的方法，其中，所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第二取向中，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述多個通道向上流動并且沿所述殼體的表面向下流動。
25.如權(quán)利要求22至24中任一項所述的方法，其中，所述多個通道被構(gòu)造為:在所述第三取向中，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體通過所述LED燈泡中央的所述多個通道朝向所述底座向上流動并且沿所述殼體的表面向下流動。
26.如權(quán)利要求22至25中任一項所述的方法，其中，所述多個通道被構(gòu)造為:當(dāng)所述多個LED被接通時，引導(dǎo)所述熱傳導(dǎo)液體對流地流動以將來自所述多個LED和所述指狀凸起的熱傳遞到所述殼體。
27.如權(quán)利要求22至26中任一項所述的方法，其中，所述多個指狀凸起和所述多個通道從所述殼體的所述中央沿徑向指向外。
28.如權(quán)利要求22至27中任一項所述的方法，其中，每個所述指狀凸起均包括成角度的頂部。
29.如權(quán)利要求19至28中任一項所述的方法，其中，當(dāng)所述LED燈泡處于垂直位置時，所述LED安裝表面相對于垂直線成角度。
30.如權(quán)利要求19至29中任一項所述的方法，還包括布置在至少一個所述LED和至少一個所述LED安裝表面之間的至少一個熱床。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述至少一個熱床具有比至少一個所述LED安裝表面高的導(dǎo)熱率。
32.如權(quán)利要求19至31中任一項所述的方法，其中，所述底座包括: 散熱器底座，其與所述指狀凸起連接，其中所述散熱器底座被構(gòu)造為通過傳導(dǎo)方式傳遞來自所述指狀凸起的熱；以及 連接器底座，其被構(gòu)造為將所述LED燈泡與固定物連接。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述連接器底座包括螺紋。
34.如權(quán)利要求19至33中任一項所述的方法，其中，所述熱傳導(dǎo)液體為由礦物油、硅酮油、甘醇和碳氟化合物構(gòu)成的組的成員。
【文檔編號】F21S4/00GK103547855SQ201280014063
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月1日
【發(fā)明者】G·韋洛克, D·霍恩 申請人:開關(guān)電燈有限公司