CN109595482A - Led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种灯(1)，灯(1)包括实质上透明的外壳管(2)、位于所述外壳管(2)的第一端的第一端盖(3)和位于所述外壳管(2)的第二端的第二端盖(4)，其中所述端盖(3,4)包括用于电接触电源的触点，其中LED灯丝(6)布置在所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间的所述外壳管(2)中。

Description

LED灯
技术领域
本发明涉及一种灯，具体来说涉及一种LED灯，更具体来说涉及一种用于替代R7S双端线性卤素灯的双端LED改型灯。
背景技术
已知由于双端线性卤素灯的高发光强度、基本各向同性且全向的辐射，因此在许多种灯具中都使用双端线性卤素灯。然而，卤素灯的光效率低，通常约为10lm/W至20lm/W。因此，许多场合采用具有光效率高得多的LED的灯来代替卤素灯。例如，已知用含有对应形状的R7S基座的LED灯来代替R7S双端线性卤素灯。
LED灯通常包括多个LED，多个LED布置在与散热器导热接触的光引擎上的图案中。由于散热要求，因此散热器和LED灯必须具有一定的尺寸。此外，LED具有窄的辐射角。因此，LED必须以不同的取向布置以实现在不同方向上的高光辐射。此外，光引擎和金属散热器对于光是不透明的，使得它们进一步限制了LED的可能的辐射角。因此，已知的LED灯在形状上的不同在于，它们的径向延伸通常远大于卤素灯的径向延伸。而且，已知的LED灯的外观因此与卤素灯的外观显著不同。
发明内容
鉴于已知的现有技术，本发明的一个目的是提供一种用于替代卤素灯的改进灯，优选为LED灯，更优选为双端LED改型灯。
该目的通过根据独立权利要求的灯来达成。优选实施例通过从属权利要求、说明书和附图给出。
因此，提出了一种灯，其包括基本透明的外壳管、位于所述外壳管的第一端的第一端盖和位于所述外壳管的第二端的第二端盖，其中所述端盖包括用于与电源电接触的触点，此外，LED灯丝布置在所述第一端盖和所述第二端盖之间的所述外壳管中。
通过在所述第一端盖和所述第二端盖之间的外壳管中布置LED灯丝，与已知的灯相比，因为可放弃用于冷却的散热器，所以所述灯可形成为具有更小的尺寸。此外，可将所述灯的外观调整为与卤素灯的外观基本一致，特别是在尺寸和形状上基本一致。
此外，通过提供所述LED灯丝，由于所述LED灯丝具有亚心形(subcardioid)、近乎全向的辐射特性，因此相比于包括布置在不透明基板上的LED图案的普通灯，所述灯包括更全面得多的全向辐射特性或方向性。
术语“透明”是指由所述LED灯丝发射的至少一个特定波长或波长范围的光可穿透大部分的任何材料。优选地，符合的光的透明度大于0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或0.92。
“LED灯丝”被塑形为看起来像白炽灯泡的灯丝，因此它包括细长的形状。LED灯丝包括其上有串联布置的多个LED点的基板。至少所述LED点覆盖有荧光层，其中所述LED发射的光激发荧光层的活性组分。因此，所述LED灯丝发出的光基本由所述荧光层发出的荧光确定。
根据优选实施例，提供了用于所述LED灯丝的至少一个驱动器，其中优选地，第一驱动器布置在所述第一端盖处且第二驱动器布置在所述第二端盖处。因此，第一驱动器和第二驱动器各自可形成为小于单个驱动器。此外，可分开所述驱动器产生的热量，使得在所述灯的长度上实现更均匀的热分布。
为了提供特定的均匀形成的光辐射(即，特定的全向辐射特性)，并且为了增加发光功率，根据另一优选实施例，在所述第一端盖和所述第二端盖之间布置多个LED灯丝，将所述LED灯丝放置为彼此基本平行。换句话说，所述LED灯丝各自包括纵向延伸部，其中所有LED灯丝布置成其纵向延伸部朝向相同方向，优选地朝向所述灯的中心轴线或中心样条(spline)的方向。
优选地，所述LED灯丝各自沿着围绕所述灯的中心轴线或中心样条的圆周方向布置，其中每个LED灯丝优选地放置为使得其最大发光强度相对于中心轴线或中心样条沿径向向外取向。优选地，所述LED灯丝以相等的距离放置，因此沿圆周均匀分布。因此，所述多个LED灯丝的布置基本包括圆柱的形状。
当根据另一个优选实施例，在所述第一端盖和所述第二端盖之间布置多个外壳管时，所述灯可实现特别细的形式，其中优选地将每个LED灯丝布置在单独的外壳管中。因此，在一个LED灯丝损坏的情况下，其他LED灯丝将不会受到损坏的LED灯丝可能产生的颗粒或烟雾的影响。
根据另一个优选实施例，所述外壳管基本为圆柱形。因此，所述灯可包括与将被所述灯代替的卤素灯的形式或外观高度相似的形式或外观。
为了提供优异的透明度，根据另一个优选实施例，所述外壳管由玻璃制成。
根据另一个优选实施例，所述LED灯丝包括串联连接的多个LED点，优选地至少为10个、20个、25个、28个、30个、35个、40个、50个、75个、100个或更多个LED点。因此，根据所述灯丝上的LED点的数量可以将光功率设置为预定水平。
根据另一个优选实施例，所述LED灯丝包括由玻璃材料或蓝宝石材料制成的基板。因此，辐射不受所述基板的影响或阻挡。
为了提供宽光谱、为了增加辐射角、以及为了提供LED灯丝的亚心形甚至基本全向的辐射特性，根据另一个优选实施例，所述LED灯丝包括荧光层，其中优选地所述荧光层包括活性组分，该活性组分优选为钇铝石榴石，优选为铈掺杂钇铝石榴石和/或磷光体，该磷光体优选为黄色磷光体，并且该活性组分优选为硅树脂粘结剂材料。
优选地，所述LED灯丝的色温由分布在所述LED灯丝上的蓝色LED点和红色LED点的比例以及荧光层的组成确定。相比于不透明基板上的常规LED，所述LED灯丝具有与诸如卤素灯的典型白炽灯丝相似的辐射特性，也就是说，所述LED灯丝具有几乎全向的辐射特性。
为实现所述第一端盖和所述第二端盖之间的电连接，根据另一个优选实施例，用于所述第一端盖和所述第二端盖之间的电连接的连接单元设置在所述第一端盖和所述第二端盖之间，其中所述连接单元优选地包括至少两根导线，所述至少两根导线优选为深印(burned)于玻璃基板中。
为提供从所述LED灯丝的增强散热，根据另一个优选实施例，在至少一个外壳管中提供用于从至少一个LED灯丝散热的高导热性气体，该高导热性气体优选为氦气。
当所述第一端盖和所述第二端盖包括R7S灯座的形式时，所述灯可实现特别有益的形式。
根据另一个优选实施例，所述灯配置为用于替换R7S双端线性卤素灯。换句话说，所述灯可为所谓的改型灯，所述改型灯可用于替换诸如R7S双端线性卤素灯的普通白炽灯。
当所述灯的径向延伸等于或小于12mm时，所述灯实现了特别有益的形式。因此，所述灯足够细或足够薄以适合于使用普通R7S灯的任何应用。
为确保所述灯适合于将被所述灯替代的普通灯的插座，所述灯的总长度可为78mm、118mm、189mm、254mm、327mm或331mm。
根据另一个优选实施例，所述灯基本由透明材料制成，透明材料优选为玻璃材料。也就是说，除所述LED点、所述驱动器和所述用于实现电连接的部件以外，所述灯的所有组件或部件由透明材料制成，透明材料优选为玻璃。因此，对所述至少一个LED灯丝发射的光的遮蔽减至最小。
附图说明
下面将参照附图来说明本发明的优选实施例。其中：
图1示意性地示出了根据第一实施例的灯的分解透视图；
图2示意性地示出了组装状态下根据第一实施例的灯的透视侧视图；
图3示意性地示出了根据第二实施例的灯的分解透视图；
图4示意性地示出了组装状态下根据第二实施例的灯的透视侧视图；以及
图5示意性地示出了基于LED灯丝的辐射角的发光强度和基于常规LED的辐射角的发光强度。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。相同或相似的元件、或具有相同效果的元件，可在多个附图中由相同的附图标记表示。为防止冗余描述，可省略对这些元件的重复描述。
图1示意性地示出了根据第一实施例的灯1的分解透视图。灯1包括由玻璃制成的基本成圆柱形的外壳管2。外壳管2的第一端设置有第一端盖3。第一端盖3包括用于保持第一驱动器32的容器30。与第一端盖3相对，外壳管2的第二端上设置有第二端盖4，第二端盖4包括用于保持第二驱动器42的容器40。端盖3、4各自包括R7S底座的形式。因此，端盖3、4能够实现与相应形状的R7S插座(未示出)的电连接。在这种情况下，端盖3、4包括导线34、44，导线34、44与相应的驱动器32、42电连接以及与深印于连接单元5的玻璃基板中的两个导线(未示出)电连接。连接单元5提供了第一端盖3和第二端盖4之间的电连接，因而提供了驱动器32、42之间的电连接。
此外，在第一端盖3和第二端盖4之间布置有四个LED灯丝6，LED灯丝6相对于灯1的中心轴线A在圆周方向上彼此基本平行地放置且彼此均匀地间隔开。每个LED灯丝6包括由玻璃材料或蓝宝石材料制成的基板，所述基板上布置有多个LED点并且所述多个LED点串联连接。此外，每个LED灯丝包括覆盖LED点的荧光层66。荧光层包括可由LED点发射的光激发以发出荧光的活性组分。
在本实施例中，荧光层包括铈掺杂钇铝石榴石和硅树脂粘结剂材料。然而，所述荧光层不限于此，而是还可以替代地或另外地包括适合于提供荧光层的任何其它材料。
LED灯丝6的色温由分布于每个LED灯丝6上的蓝色LED点和红色LED点的比例以及荧光层66的组成确定。由于荧光层66，LED灯丝6各自包括几乎全向的辐射特性。
为了电连接到驱动器32、42，LED灯丝在其端部包括电触点64。
外壳管2至少对LED灯丝6发射的光的波长谱的一部分是透明的，其中在本实施例中，外壳管2在可见光的波长谱中是透明的，具有约为0.9的透明度。
在图2中，示意性地示出了组装状态下根据第一实施例的灯1的透视侧视图。可以清楚地看到，LED灯丝6布置在外壳管2中。由于相比于包括布置在光引擎上的图案中的LED的LED灯，LED灯丝6在运行中产生明显较少的热量，因此外壳管2仅填充有用于散热的空气。可替换地，外壳管2可填充用于从LED灯丝6散热的高导热性气体，优选为氦气。
灯1是配置为用于替代R7S双端线性卤素灯的改型灯。因此，其形状基本类似于普通的R7S白炽灯。
为确保灯1适用于各种应用，灯1包括12mm的径向延伸部。因此，它足够细以适合于常被指定使用R7S双端卤素灯的任何安装空间。
在第一实施例中，除了LED点，驱动器32、42，和诸如导线34、44以及连接单元5的用于实现电连接的部件以外，灯1的所有组件和部件都由透明材料制成。因此，LED灯丝6发射的光的阴影减至最小。
图3示意性地示出了根据第二实施例的灯1的分解透视图。该灯1的结构基本类似于图1和图2示出的灯1的结构，其中在根据图3的实施例中，每个LED灯丝6布置在单独的外壳管2中。每个外壳管2包括比相应的LED灯丝6的最大径向延伸稍大的直径。
从图4中可以看到，组装状态下根据第二实施例的灯的示意性透视侧视图，其中LED灯丝6的荧光层未示出，使得基板60和布置在基板60上的多个LED点62可见。LED点62均匀地布置在基板60上，使得在每个LED灯丝6的整个长度上提供均匀的光强度。为实现灯的最大径向辐射，每个LED灯丝6布置为将它的LED点62放置成相对于中心样条或中心轴线A以最大发光强度沿径向向外辐射。
图5示意性地示出了基于辐射角的发光强度，其中LED灯丝的发光强度通过附图标记F表示，常规LED的发光强度通过附图标记L表示。可以清楚地看到，常规LED仅具有非常有限的辐射角，而LED灯丝6包括亚心形辐射特性。
虽然已通过上述实施例详细说明和描述了本发明，但是本发明并不限于这些实施例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可得出其它变型。
一般来说，“一个”或“一”可以理解为单数或复数，特别是具有“至少一个”、“一个或多个”等含义，除非例如通过术语“恰好一个”等明确排除这些含义。
此外，除非明确排除，否则数值可包括精确值以及通常的公差区间。
实施例中(特别是在不同的实施例中)所示的特征可以在不脱离本发明的范围的情况下被组合或替换。
附图标记列表
1：灯
2：外壳管
3：第一端盖
30：容器
32：第一驱动器
34：导线
4：第二端盖
40：容器
42：第二驱动器
44：导线
5：连接单元
6：LED灯丝
60：基板
62：LED点
64：电触点
66：荧光层
A：轴线
R：径向
F：LED灯丝的径向发光强度
L：常规LED的径向发光强度

Claims (12)

1.一种灯(1)，其包括实质上透明的外壳管(2)、位于所述外壳管(2)的第一端的第一端盖(3)和位于所述外壳管(2)的第二端的第二端盖(4)，其中所述端盖(3,4)包括用于与电源电接触的触点，其特征在于：
LED灯丝(6)布置在所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间的所述外壳管(2)中。
2.根据权利要求1所述的灯(1)，其中设有用于所述LED灯丝(6)的至少一个驱动器(32,42)，其中优选地，第一驱动器(32)布置在所述第一端盖(3)处，且第二驱动器(42)布置在所述第二端盖(4)处。
3.根据权利要求1或2所述的灯(1)，其中在所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间布置多个LED灯丝(6)，所述LED灯丝(6)实质上彼此平行。
4.根据权利要求3所述的灯(1)，其中在所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间布置多个外壳管(2)，其中优选地每个LED灯丝(6)布置在单独的外壳管(2)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述外壳管(2)实质上为圆柱形和/或其中所述外壳管(2)由玻璃制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述LED灯丝(6)包括串联连接的多个LED点(62)，优选地至少10个、20个、25个、28个、30个、35个、40个、50个、75个、100个或更多个LED点(62)，和/或其中所述LED灯丝(6)包括由玻璃材料或蓝宝石材料制成的基板(60)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述LED灯丝(6)包括荧光层(66)，其中优选地所述荧光层(66)包括钇铝石榴石，优选为铈掺杂钇铝石榴石和/或磷光体，优选为黄色磷光体，并且优选为硅树脂粘结剂材料。
8.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中用于所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间的电连接的连接单元(5)设置在所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)之间，其中所述连接单元(5)优选地包括至少两根导线，所述至少两根导线优选为深印于玻璃基板中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中在至少一个外壳管(2)中提供用于从至少一个LED灯丝(6)散热的高导热性气体，该高导热性气体优选为氦气。
10.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述第一端盖(3)和所述第二端盖(4)具有R7S灯座的形式。
11.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述灯(1)配置为替代R7S双端线性卤素灯。
12.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中所述灯(1)的径向延伸等于或小于12mm，和/或其中所述灯(1)的总长度为78mm、118mm、189mm、254mm、327mm或331mm。
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