高强度放电灯组件和方法_2

文档序号:9647662阅读:来源:国知局
罐装在导热电绝缘材料18中。每个传热元件16的相对的冷端部分48可以热耦接至壳体12。诸如机械紧固件(例如,夹子、夹具等)或基于粘合剂的紧固件(例如,胶带)的可选择的紧固件50可以保持每个传热元件16的冷端部分48与壳体12的接触啮合(物理接触),从而热接触。
[0030]因此,导热电绝缘材料18可以将每个传热元件16的热端部分46与灯14的第二电极组件26热耦接,从而使得第二电极组件26与壳体12热耦接。另外,导热电绝缘材料18可以使每个传热元件16的热端部分46与第二电极组件26电绝缘。
[0031]尽管在图2中示出的灯组件10具有八个传热元件16,但在不背离本公开的范围的情况下可以使用少于八个(例如,仅一个)或多于八个传热元件。本领域技术人员将理解的是,用于特定灯组件10的传热元件16的数目可以取决于各种因素,包括灯14的尺寸和传热元件16的有效导热率。此外,尽管示出并描述了传热元件16冷却第二电极组件26,但第一电极组件24可以利用传热元件16相似地冷却。
[0032]可以在每个传热元件16的热端部分46和第二电极组件26之间设置足够大小的间隙T,从而避免通过传热元件的电弧放电或另外至接地G(图1)的短路的风险。本领域技术人员将理解的是,在其他因素中,间隙T的大小可以取决于导热电绝缘材料18的组分。作为一个特定的非限制性的实例,间隙T可以是至少1/8英寸,诸如至少1/4英寸或者至少1/2英寸。
[0033]导热、电绝缘材料18可以是能够将相当大的量的热从第二电极组件26传导至传热元件16,同时显著抑制第二电极组件26和传热元件16之间的电流的流动的任何材料或材料的组合。在一个表达中,导热电绝缘材料18可具有至少约0.5W/m-K (诸如至少约0.6W/m-K或至少约lW/m-K或至少约10W/m_K)的导热率。在另一个表达中,导热电绝缘材料18可具有至少约ΙΩπι(诸如至少约ΙΟΩπι或至少100 Ωπι)的电阻率(20°C下)。
[0034]各种材料可以用作导热电绝缘材料18。适合用作导热电绝缘材料18的材料的实例包括,但不限于,环氧树脂、粘合剂、浆料(无论固化的或非固化的)、树脂(无论固化的或非固化的)、凝胶、油类以及非导电复合材料。
[0035]在一个特定的实施方式中,导热电绝缘材料18可以是导热电绝缘环氧树脂。适合用作导热电绝缘材料18的导热电绝缘环氧树脂的一个特定的非限制性的实例是从新泽西州的哈肯萨克市的Master Bond, Inc.商购的MASTERBOND Supreme 10A0HT单组分的环氧树脂。适合用作导热电绝缘材料18的导热、电绝缘环氧树脂的另一个特定的非限制性的实例也是从Master Bond, Inc.商购的MASTERBOND EP21 TDCANHT双组分的环氧树脂。
[0036]传热元件16可以是能够将热从灯14传递至壳体12的任何装置或系统。在一个简单的实现中,传热元件16可以包括在传热元件16的热端部分46和冷端部分48之间拉长的热导电材料(例如,铜线或管)。热可以通过传导传递。在更有效的实现中,传热元件16可以通过采用经受相变的工作流体(working fluid)传递热。
[0037]在一个具体实现中,传热元件16可以是(或者可以包括)热导管(heatpipe)。例如,如在图3中所示,每个热导管传热元件16可以包括容纳类似灯芯的材料54和工作流体56的壳体52(例如,细长的壳体)。类似灯芯的材料54可以衬套(line)壳体52的内壁并且可以限定从接近于传热元件16的热端部分46至接近于冷端部分48延伸的细长的腔体58。工作流体56可以在接近于传热元件16的热端部分46处蒸发并且可以在接近于冷的端部分48处冷凝,从而将热有效地从灯14传递至壳体12。本领域技术人员将理解的是,在没有背离本公开的范围的情况下,可以使用各种热导管技术。
[0038]可选地,传热元件16可以是柔性的。例如,热传递热元件16可以形成(例如,弯曲)为与壳体12的轮廓紧密相符的形状,从而提供将热有效传递至壳体12所必需的物理接触。
[0039]参考图4,通常表示为100的公开的高强度放电灯组件的另一个实施方式,可以包括壳体112、灯114、一个或多个传热元件116(在图4中仅示出一个)、以及导热电绝缘材料118。壳体112、灯114、传热元件116和导热电绝缘材料118可以布置为使得由灯114产生的热可以在没有使灯114电短路的情况下被容易地并有效地传递至壳体112。
[0040]灯组件100的配置可以与灯组件10的配置基本相同或相似,除了导热电绝缘材料118的位置之外。具体地,不是使得灯114的第二电极组件126和传热元件116的热端部分146罐装在导热电绝缘材料118中,而是导热电绝缘材料118可以置于壳体112和传热元件116的冷端部分148之间,从而允许热从传热元件116传递至壳体112,同时使壳体112与传热元件116电绝缘。
[0041]可以使用各种配置。作为一个实例,导热电绝缘材料118可以形成为壳体112的内表面113上的贴片(patch),并且传热元件116的冷端部分148可以诸如利用紧固件150 (例如,机械紧固件)连接至导热电绝缘材料118的贴片。作为另一实例,导热电绝缘材料118可以物理连接至壳体112的内表面113,并且传热元件116的冷端部分148可以罐装在导热电绝缘材料118中。
[0042]因此,导热电绝缘材料118可以将传热元件116的冷端部分148与壳体112热耦接。另外,因为传热元件116由于与灯114的第二电极组件126直接接触而电热,所以导热电绝缘材料118可以使传热元件116的冷端部分148与壳体112电绝缘。
[0043]参考图5至图7,通常表示为200的公开的高强度放电灯组件的又一个实施方式,可以包括壳体212、灯214、多个传热元件216、导热电绝缘材料218、第一(内部)散热器280和第二(外部)散热器282。壳体212、灯214、传热元件216、导热电绝缘材料218、第一散热器280和第二散热器282可以布置为使得由灯214产生的热可以在没有使灯214电短路的情况下被容易地并有效地传递至壳体212。
[0044]灯组件200的配置可以与灯组件10的配置基本相同或相似,除了添加了第一散热器280和第二散热器282之外。具体地,不是使得灯214的第二电极组件226和每个传热元件216的热端部分246罐装在导热电绝缘材料218中,而是第一散热器280可以连接至第二电极组件226并且导热电绝缘材料218可以置于第一散热器280和每个传热元件216的热端部分246之间。例如,每个传热元件216的热端部分246可以连接至第二散热器282,并且导热电绝缘材料218可以置于第一散热器280和第二散热器282之间。
[0045]第一散热器280和第二散热器282可以由诸如金属(例如,铜)或金属合金(例如,铝合金)的高导热材料形成。因此,第一散热器280和第二散热器282可以是导电的。尽管第一散热器280被示出为具有星形形状,但可以使用有效增加灯214的第二电极组件226的表面积的任何形状和/或配置。
[0046]因此,第一散热器280、导热电绝缘材料218和第二散热器282可以容易地将热传递远离灯214的第二电极组件226并且传递至传热元件216的热端部分246。然而,导热电绝缘材料218可以使第一散热器280与第二散热器282电绝缘,并且,因此与传热元件216
电绝缘。
[0047]在一个可替
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