CN110030500A - Led改型灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灯，该灯包括中空基体、一个或多个LED灯丝单元和至少一个端盖。至少一个端盖包括连接部分和端帽。中空基体从第一侧机械地连接到连接部分，并且端帽从第二侧机械地连接到连接部分。一个或多个LED灯丝单元被连接部分机械地保持。

Description

LED改型灯
技术领域
本发明涉及LED改型灯，特别涉及用于替代R7s型卤素灯的LED改型灯。
背景技术
常规的R7s卤素灯包括玻璃管，包括连接端子(也称为电极)的陶瓷端盖附接到玻璃管。通常，用胶合剂将端盖粘接在玻璃管上，胶合剂在200℃以上的温度下固化。在这种温度下，LED改型灯可能会损坏。
另外，在固化过程中，胶合剂具有高膨胀性。这可能导致胶合剂的泄漏。
发明内容
鉴于已知的现有技术，本发明的目的在于提供一种克服了上述问题的改进的LED改型灯。
利用根据独立权利要求的灯来实现该目的。由从属权利要求给出优选实施例。
根据本发明的灯包括中空基体、一个或多个LED灯丝单元和至少一个端盖。在实施例中，灯包括位于灯的相反两端处的两个端盖。中空基体可以是基本纵向的，并且与端盖一起限定灯的长度。
至少一个端盖包括连接部分和端帽。端盖用于将灯安装在灯具中，并且用于将灯电连接到灯具。
中空基体从第一侧机械地连接到连接部分，并且端帽从第二侧机械地连接到连接部分。一个或多个LED灯丝单元被连接部分机械地保持。
在具有两个端盖的实施例中，第一端盖、中空基体和第二端盖的组合由此限定了机械稳定的结构。在这种结构中，LED灯丝单元可以被牢固地保持在两个端盖之间。
端盖与中空基体的机械连接消除了用胶合剂粘接部件的需要。
在实施例中，中空基体包括多个连接销，连接销从连接部分的第一侧延伸穿过连接部分中的相应的第一开口到达连接部分的第二侧。连接销可以实现中空基体与端盖的连接部分的机械连接。
具体而言，连接销可以由可变形材料制成，并且在连接部分的第二侧上具有变形端部，使得变形端部的直径大于第一开口的直径。换言之，连接销可以从中空基体延伸穿过相应的第一开口，并在与中空基体相反的一侧变形，从而将中空基体和连接部分彼此固定。
具体而言，连接销可以由塑料材料制成，特别是由诸如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚苯乙烯(PS)等热塑性材料制成。
在实施例中，中空基体整体上可以由相同的材料制成。因此，中空基体可以容易地通过挤出工艺或注塑工艺来生产。
当连接销由热塑性材料制成时，连接销的在连接部分第二侧的自由端可以通过热熔而变形。在此过程中，连接销的自由端被加热到材料可以被再成形为例如凸缘状部分的温度。在材料冷却之后，保持新的形式。连接销的自由端上的凸缘状部分可以将中空基体牢固地固定到连接部分。
在实施例中，中空基体包括反射外表面。LED灯丝单元可以沿着中空基体布置。中空基体的反射外表面可以改善灯的发光，因为从LED灯丝单元向中空基体发出的光可以被至少部分地向外反射。中空基体的外表面可以是白色的或镜面。中空基体的外表面可以被涂覆以实现期望的反射率。中空基体也可以由具有良好反射特性的塑料材料(例如白色塑料材料)制成，因此可以在不需要额外涂覆步骤的情况下形成反射(白色)外表面。
在实施例中，中空基体包括多个凹形壁段。因此，中空基体的壁段可适应LED灯丝单元的形状。具体而言，每个LED灯丝单元可以布置在中空基体的一个壁段旁边。壁段的凹形状可以减小灯的整体直径，并且还可以改进发射特性。
在实施例中，灯还包括用于驱动LED灯丝单元的LED的电子驱动器。电子驱动器可以容纳在中空基体内。电子驱动器的输入端子可以电连接到端帽，具体而言，每个连接端子可以电连接到相应端帽的连接端子(电极)。将电子驱动器容纳在中空基体内进一步至少部分地屏蔽电子驱动器免受LED灯丝单元产生的热量。
在实施例中，每个LED灯丝单元包括至少一个金属连接器，该至少一个金属连接器从连接部分的第一侧延伸穿过连接部分中的相应的第二开口到达连接部分的第二侧。金属连接器可以固定地附接到连接部分，或者可以仅通过连接部分固定就位而不需要固定连接。每个LED灯丝单元可以包括用于向LED灯丝单元供应电能的两个金属连接器。两个金属连接器可以位于LED灯丝单元的相反两端处。金属连接器可以电连接到电子驱动器的输出端子。
在灯包括多个LED灯丝单元的实施例中，端盖还包括与LED灯丝单元的金属连接器电连接的灯丝连接器。灯丝连接器可以是包含导电迹线的PCB，例如通过将灯丝单元的金属连接器焊接到灯丝连接器，LED灯丝单元的金属连接器可以电连接到导电迹线。灯丝连接器还可以例如通过焊接电连接到电子驱动器的输出端子。
在实施例中，每个LED灯丝单元包括LED灯丝和包围LED灯丝的玻璃管。金属连接器延伸超过玻璃管，以使它们可以电连接到灯丝连接器或电子驱动器。
LED灯丝是通常包括在条带状载体(例如金属、玻璃或蓝宝石材料)上成排布置的多个LED的条带状LED元件。LED可以涂覆有用于将LED所产生的光转换为期望波长范围的涂层。
玻璃管保护LED灯丝，并且防止在操作过程中可能变热的LED灯丝被接触。
在实施例中，玻璃管的端部被收缩密封。金属连接器嵌入在收缩密封头中，并且延伸到收缩密封头的外部。可以通过以下方式实现收缩密封：加热玻璃管的端部直到它们可以变形，然后使玻璃管的每个端部收缩直到被密封。收缩密封头可以是气密性密封件。
收缩密封型玻璃管的内部容积可以填充透明灌封材料或气体。这样的填充可以增大远离LED灯丝上的LED的位置处的导热率。具体而言，内部容积可以填充有具有高导热率的气体。气体优选含有氦气和/或氢气。气体也可以是各种气体的气体混合物。这种用于散热的气体允许LED照明光条在不需要额外散热片的情况下在封闭的灯泡内工作。
在实施例中，端帽包括连接端子和横向包围连接端子的盖件。连接端子(电极)可以适于接触灯具的对应安装端子，以便将灯电连接到灯具。连接端子可以以过盈配合方式保持在盖件中。连接端子可以电连接到电子驱动器的输入端子。为了实现连接端子和输入端子之间的电连接，连接端子可以向内延伸(穿过端盖和灯丝连接器中的对应孔)到电子驱动器的输入端子。作为选择，可以使用导线或其他导电元件来将连接端子和输入端子连接起来。两种选择可以混合使用，即一个连接端子可以向内延伸到电子驱动器的输入端子，而另一个连接端子可以通过导线连接到另一个输入端子。
盖件可以包括卡钩，卡钩从连接部分的第二侧延伸穿过连接部分中的相应的第三开口到达连接部分的第一侧。因此，包括连接端子的盖件可以在不需要任何胶水或胶合剂的情况下被固定地安装到端盖的连接部分。
在实施例中，连接部分由陶瓷材料制成，特别是由诸如透明氧化铝陶瓷等透明陶瓷材料制成。特别是在高温下，透明氧化铝陶瓷可以达到高达95％的透光率，同时具有良好的电绝缘性能。连接部分可以用热压烧结方法制成。以这种方式制造的透明部件通常用于高压钠灯(HPSL)。透明陶瓷材料可以改善灯的外观并减少阴影。端盖的连接部分和盖件可以由相同或不同的材料制成。具体而言，连接部分可以由陶瓷材料制成，并且盖件可以由诸如聚碳酸酯(PC)等塑料材料制成。
在实施例中，灯是R7s改型灯。
附图说明
在下文中将参考附图说明本发明的各个优选实施例。在附图中：
图1是根据本发明的改型灯的实施例的分解图；
图2是图1所示的改型灯的实施例的透视图；
图3是先前附图中示出的改型灯的实施例的端盖的示意图；
图4是先前附图中示出的改型灯的实施例的端盖的连接部分的示意图；
图5是先前附图中示出的改型灯的实施例的端盖的盖件的示意图；
图6是先前附图中示出的改型灯的实施例的中空基体的示意图；
图7是先前附图中示出的改型灯的实施例的LED灯丝单元的示意图；
图8是处于部分组装状态的在先前附图中示出的改型灯的实施例的示意图；
图9是示出LED灯丝单元和灯丝连接器之间的电连接的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。相同或相似的元件或具有相同效果的元件可以在多个附图中用相同的附图标记表示。可能会省略对这些元件的重复描述，以便防止冗余的描述。
图1示出了根据本发明的改型灯的实施例的分解图。在图2中以透视图示出了相同的实施例。在图3至图7中示出了实施例的各种元件。
改型灯包括沿纵向方向L延伸的中空基体1(也参见图6)。中空基体1具有呈大致六边形的横截面。但是，中空基体1的壁段3不是六边形的直边，而是呈凹形，使得中空基体1的横截面沿纵向方向L基本上不变化。
在中空基体1的两个纵向端部处，连接销2沿纵向方向L从中空基体1突出。在所示实施例中，三个连接销2在每个纵向端部处突出。连接销2在两个凹形壁段3相交的位置处突出。三个连接销2围绕中空基体1的圆周等距间隔开。在其他实施例中，可以改变连接销的数量和/或布置。同样，也可以改变中空基体的壁段的数量和/或形状。在另一个实施例中，中空基体可以具有圆形横截面。
在每个凹形壁段3旁边布置有LED灯丝单元4(也参见图7)。由于所示实施例的中空基体1包括六个壁段3，所以该实施例包括六个LED灯丝单元4。然而，LED灯丝单元的数量可以变化并且不一定对应于壁段的数量。
每个LED灯丝单元4包括LED灯丝5，LED灯丝5包括布置在基板上的多个LED。LED灯丝5中的最外面的LED电连接到相应的金属连接器6。LED灯丝5被玻璃管7包围。玻璃管7的两端被收缩密封在金属连接器6周围，使得金属连接器6的自由端延伸超过收缩密封头8并因此超过玻璃管7。
电子驱动器9位于中空基体1的中空内部。
在中空基体1的两端，端盖10(也参见图3)附接到中空基体1上。端盖10包括由陶瓷材料制成的连接部分11(也参见图4)和由诸如聚碳酸酯(PC)等塑料材料制成的盖件12(也参见图5)。
盖件12包括管状部分13和位于管状部分13的一端附近的凸缘状部分14。在另一个实施例中，凸缘状部分14可以位于管状部分13的端部处。在凸缘状部分14的外圆周上设置有三个卡钩15。在其他实施例中，可以改变卡钩的数量和/或布置。
连接部分11包括筒状壁16和筒状壁16内部的连接板17。连接板17包括三个第一开口18，第一开口18用于接纳中空基体1的连接销2。连接板17还包括六个第二开口19，第二开口19用于接纳LED灯丝单元4的金属连接器6。连接板17还包括三个第三开口20，第三开口20用于接纳盖件12的卡钩15。连接板17还可以包括中央开口25，中央开口25用于接纳盖件12的管状部分13的内端。
在每个第三开口20的旁边设置有从筒状壁16沿径向向内延伸的突起21。当将盖件12安装到连接部分11上时，突起21与盖件12的凸缘状部分14中的相应凹口22接合，从而确保盖件12和连接部分11之间的所需角度取向，并且简化组装。
每个端盖10还包括位于连接部分11和盖件12之间的灯丝连接器23。灯丝连接器23将每个LED灯丝单元4的金属连接器6彼此电连接，并且电连接到电子驱动器9的输出端子。金属连接器6可以被焊接到灯丝连接器23。
灯丝连接器23被设计为包含导电迹线的PCB，LED灯丝单元4的金属连接器6可以与导电迹线电连接。灯丝连接器23还电连接到电子驱动器9的输出端子，以便从电子驱动器9向LED灯丝单元4供应电力。
灯丝连接器23上的导电迹线可以布置成使得两组三个LED灯丝单元4以并联方式电连接，而每组中的LED灯丝单元4以串联方式电连接。这在示出了两个灯丝连接器23的图9中被示意性地示出。用在两个灯丝连接器23之间的带有箭头的线条示意性地示出了LED灯丝单元4。用灯丝连接器23上的粗直线示意性地示出了灯丝连接器23上的导电迹线。本领域技术人员应当理解，实际的导电迹线具有不同的形状，特别是围绕灯丝连接器23上的开口延伸而不横跨开口。用L+和L-表示的导电迹线例如通过导线或其他导电元件连接到电子驱动器的对应的输入端子。
其他电连接方案也是可行的，例如将所有LED灯丝单元串联连接，并且可以根据LED灯丝单元和电子驱动器的操作参数进行选择。
每个端盖10还包括连接端子24，连接端子24优选地以过盈配合方式保持在盖件12的管状部分13内。盖件12和连接端子24一起形成端帽。连接端子24由金属制成，并且适于接触灯具的对应安装端子，以便将灯电连接到灯具。两个端盖10的连接端子24电连接到电子驱动器9的输入端子。
图8示出了处于部分组装状态的改型灯的实施例的示意图。具体而言，图8示出了六个LED灯丝单元4中的每一个的金属连接器6如何延伸穿过端盖10的连接部分11的第二开口19。还可以看到中空基体1的连接销2如何延伸穿过端盖10的连接部分11的第一开口18。灯丝连接器包括相应的孔，金属连接器6和连接销2延伸穿过该孔。
在图8中，连接销2的自由端还没有通过热熔或其他合适的方法变形，即连接部分11没有固定到中空基体1上。另外，金属连接器6还没有被焊接到灯丝连接器23。
尽管已经通过上述实施例详细地说明和描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以得出其他变化。
通常，除非例如通过术语“只有一个”等明确排除，否则“一个(a)”或“一个(an)”可以被理解为单数或复数，特别是具有“至少一个”、“一个或多个”等的含义。
此外，除非明确排除，否则数值可以包括精确值以及通常的容许区间。
在不脱离本发明的范围的情况下，在实施例中(特别是在不同的实施例中)示出的特征可以组合或替换。
附图标记列表
1 中空基体
2 连接销
3 壁段
4 LED灯丝单元
5 LED灯丝
6 金属连接器
7 玻璃管
8 收缩密封头
9 电子驱动器
10 端盖
11 连接部分
12 盖件
13 管状部分
14 凸缘状部分
15 卡钩
16 筒状壁
17 连接板
18 第一开口
19 第二开口
20 第三开口
21 突起
22 凹口
23 灯丝连接器
24 连接端子
25 中央开口

Claims (14)

1.一种灯，所述灯包括中空基体、一个或多个LED灯丝单元和至少一个端盖，
其中，所述至少一个端盖包括连接部分和端帽，
所述中空基体从第一侧机械地连接到所述连接部分，并且所述端帽从第二侧机械地连接到所述连接部分，并且
所述一个或多个LED灯丝单元被所述连接部分机械地保持。
2.根据权利要求1所述的灯，其中，
所述中空基体包括多个连接销，所述连接销从所述连接部分的所述第一侧延伸穿过所述连接部分中的相应的第一开口到达所述连接部分的所述第二侧。
3.根据权利要求2所述的灯，其中，
所述连接销由可变形材料制成，并且在所述连接部分的所述第二侧具有变形的端部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
所述中空基体包括反射外表面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
所述中空基体包括多个凹形壁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的灯，还包括容纳在所述中空基体内的电子驱动器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
每个LED灯丝单元包括至少一个金属连接器，所述至少一个金属连接器从所述连接部分的所述第一侧延伸穿过所述连接部分中的相应的第二开口到达所述连接部分的所述第二侧。
8.根据权利要求7所述的灯，其中，
所述灯包括多个LED灯丝单元，并且
所述端盖还包括与所述多个LED灯丝单元的所述金属连接器电连接的灯丝连接器。
9.根据权利要求7或8所述的灯，其中，
每个LED灯丝单元包括LED灯丝和包围所述LED灯丝的玻璃管，并且
所述金属连接器延伸超过所述玻璃管。
10.根据权利要求9所述的灯，其中，
所述玻璃管的端部被收缩密封，并且
所述金属连接器嵌入在收缩密封头中。
11.根据权利要求10所述的灯，其中，
所述玻璃管填充有透明灌封材料或气体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
所述端帽包括连接端子和横向包围所述连接端子的盖件，并且
所述盖件包括卡钩，所述卡钩从所述连接部分的所述第二侧延伸穿过所述连接部分中的相应的第三开口到达所述连接部分的所述第一侧。
13.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
所述连接部分由陶瓷材料制成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的灯，其中，
所述灯是R7s改型灯。
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