CN106716004A - 具有led光源的前灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有LED光源的前灯，该前灯包括至少一个设置在电路板上的发光二极管并且该前灯被设置在包围LED光源的壳体中，该壳体具有至少一个光出射面，由LED光源发出的光通过该光出射面射出。根据本发明提出的是，壳体以液密或气密的方式包围LED光源并具有用于液体或气体冷却介质的冷却介质出口和至少一个冷却介质入口。

Description

具有LED光源的前灯
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的、具有LED光源的前灯(Scheinwerfer)。
LED的工作类似于诸如处理器、存储器模块之类的电子组件的工作，并且同样会涉及以热的形式散发的相当大的功率损耗。为了减小LED光源或电子装置的结构尺寸，LED或电子组件的组装密度(Packungsdichte)不断提高，因此会在有限的空间内散发大量热量，由此导致对LED或电子组件的功能和使用寿命的损害。当LED或电子器件在工作时被冷却得越好，则它们能够越高效地工作并且具有越长的使用寿命。然而由于LED和电子组件散发的热量无法总是使用空气冷却来应对，因此，可使用液体冷却***以加强散热。
最常见的形式是所谓的单相间接液体冷却，在此类单相间接液体冷却中，冷却介质不与热源接触。这种按照所谓的循环空气冷却***形式的***(其中，冷却介质可以被冷却降到大约环境空气的温度)也可作为成套装置(Komplettset)或作为单独部件用于个人计算机。其主要包括以下组件：
-用于冷却介质的冷却介质贮存器或存储箱(Tank)；
-用于冷却介质的运输的冷却介质泵；
-具有风扇的散热器(Radiator)，所吸收的热量通过该散热器耗散到环境空气，以及
-冷却器(Kühler)(例如，CPU冷却器)，其被冷却介质穿流(durchstromt)并且必须以尽可能小的热阻安装在发热组件上。冷却器也称为冷却板(Kühlerplatte)。
一种具有较高热功率的可替换方案(其首先在工业中被使用)是所谓的(单相)浸入冷却(Eintauchkühlung)。发热部件被非导电冷却介质直接绕流(umstromt)并将其热量散发到冷却介质中。此处可省略两个材料层，即冷却板本身的壳体材料和例如导热膏(Warmeleitpaste)形式的热中间介质(该热中间介质被引入到冷却板与热源之间，以便补偿表面上较小的不平坦部分)。从而将热源与冷却介质之间的热阻极大地减小，所有表面被冷却并且以上冷却方式相较于间接液体冷却更加高效。
一种更高效的方法是所谓的冲击冷却(Aufprallkühlung)和喷射冷却(Sprühkühlung)，其中，使用冷却介质直接喷射发热组件。
针对间接冷却***和直接冷却***两者，也可使用双相设计。此处利用了更高的热功率，该热功率通过例如在水蒸发时冷却介质的相变而产生。这种冷却***已知例如以沸水冷却(Siedewasserkühlung)或蒸发冷却(Verdampfungs-kühlung)命名。
当需要将冷却器或冷却介质冷却到低于环境空气的温度时，必须使用双回路冷却***。当冷却板或冷却介质的温度必须被精准控制时也可使用双回路冷却***。通常使用的是再冷却***(Rückkühlsystem)或水交换***。
除了初级冷却介质回路之外，再冷却***还具有次级制冷介质回路。当冷却介质通过蒸发器时，冷却介质(Kühlmittel)被制冷介质冷却。制冷介质吸收热能，蒸发并经由压缩机和冷凝器重新液化。在冷凝期间，热量经由具有风扇的散热器散发到环境空气。
在水交换***中，冷却介质从初级回路被引导通过热交换器，在热交换器中，冷却介质被较冷的工作用水(Betriebswasser)冷却。所述工作用水是从外部供应的。
在工作室照明特别是专业电影照明中，存在对类似于当前使用的“日光聚光灯(Tageslichtscheinwefer)”的非常强功率的LED前灯的需求。这种前灯使用所谓的卤素金属蒸汽灯(Halogenmetalldampflampen)作为发光装置，所述卤素金属蒸汽灯具有575W或更大的功率、49000lm或更大的光通量。这些发光装置的光斑(也就是发光等离子体)的大小仅几毫米，从而实现了极高的发光密度。
在作为“射灯(Spot-Scheinwefer)”的应用中，经常需要半散射角为10°或更小角度的光锥。根据光学法则，光源越大且半散射角越小，所需要的反射器或透镜越大。为了能够构建紧凑且可操作的LED射灯，需要比当前可用的LED光源更紧凑的LED光源。然而，从某一特定功率密度开始，需要有特定的冷却措施。
因此在使用LED光源的专业照明领域中偶尔会使用到间接水冷却，以便对在LED前灯内具有大约25W至100W功率的紧凑LED阵列进行冷却。根据在图17至图20中的示意性示图，焊接到电路板2上的LED光源1被安装在冷却板3'上，冷却水经由入口31和出口32穿流该冷却板3'。当LED光源1被设置在菲涅耳透镜(Stufenlinse)前面并被安装成可沿着LED前灯的光轴移动时，可通过简单方式获得能够在从小于10°至大于60°的宽范围中聚焦的LED前灯。
图20以示意性的功能图示出这种现有技术的冷却***。LED光源1与连接到冷却介质管道8的冷却板3'热耦合。为了产生大的散热表面，冷却介质管道8与散热体71热耦合，其中，通风设备70产生冷却气流，其为了对在冷却介质管道8中流动的冷却介质进行再冷却而产生指向散热体71的冷却气流。此外，循环空气冷却装置7包括用于冷却介质的冷却介质贮存器72和产生冷却介质环流的冷却介质泵73。
LED光源1的供电通过供电线缆14实现，该供电线缆14与电子控制器、电源或镇流器12连接，电子控制器、电源或镇流器12则通过电源线缆13与供电装置连接。
上述间接水冷却的重要缺点在于，LED光源的功率密度受限于冷却板和容纳LED光源的电路板所使用材料的热导率。这种冷却***不再适合于冷却功率密度高于约50W/cm2的紧凑LED光源。
因此，本发明的目的在于提供一种具有如上所述类型的LED光源的前灯，所述前灯在具有紧凑的结构时，能够实现高功率密度而同时又能够实现较长的使用寿命。
根据本发明，该目的可通过权利要求1所述的技术特征来解决。
本发明所述的技术方案实现了一种具有紧凑LED光源的前灯，该前灯有可能实现例如超过约50W/cm2的高功率密度而不会限制LED前灯的使用寿命或光学特性，这是因为设置在电路板上的发光二极管位于将其液密或气密地包围的壳体中，该壳体包括至少一个光出射面，由LED光源发出的光通过所述光出射面射出；并且该壳体在壳壁上具有壳体开口，该壳体开口被形成为用于液体冷却介质或气体冷却介质的冷却介质入口和冷却介质出口。
为了实现壳体的最佳穿流以及LED光源的冷却，冷却介质入口和冷却介质出口优选在电路板和光出射表面之间相对于彼此在壳体的侧壁上正好相对地(diametral)布置。然而作为可替代方案，该冷却介质入口和冷却介质出口也可被并非正好相对地布置在壳体的侧壁、后壁和前壁上，可能情况下还与导流网连接。
可选地，壳体可包围LED光源和与电路板连接的、特别是由冷却肋(Kühlrippen)所形成的冷却元件，使得冷却介质绕流LED光源和冷却元件并将经由冷却***吸收的热量散发到环境或吸热装置。
可使用安装在电路板上的、在陶瓷壳体或塑料壳体中的成品发光二极管(“封装包”)作为LED。作为可替代方案，可使用经由“板上芯片(chip-on-board)”技术安装在电路板上的、没有壳体的LED芯片或“管芯(dies)”。LED芯片和成品LED可被覆盖有光学惰性材料(诸如，硅树脂)或被覆盖有光学活性材料(诸如，发光材料)。这种材料可比如通过“施加荧光体(applied phosphor)”技术被直接施加在芯片或成品LED上，或者这种材料可比如通过“远程荧光体(remote phosphor)”技术以特定距离施加到载体材料上。
对于支持冷却效果有利的是，将LED光源进一步安装在导热性非常好的电路板上，特别是安装在所谓的“金属芯印刷电路板(MCPCB)”上，金属芯印刷电路板包括铝制或铜制的芯、导热性尽可能好的电介质以及具有焊接表面的铜镀层(Kupferauflage)。作为可选方案，也可使用具有集成金属焊接表面的陶瓷板。电路板的冷却有利地借助金属冷却板实现，该金属冷却板被冷却液体穿流并且与电路板背离LED光源的背面热耦合。
为了将LED光源上的冷却效果提高到所需的程度，还需要使冷却介质与LED光源直接接触。由此，LED光源被具有用于冷却介质的一个或多个入口和出口的、液密或气密的壳体所包围，所述冷却介质直接绕流LED光源。优选可以使用具有高热容量的非导电性和非腐蚀性的液体作为冷却介质，例如含氟表面活性剂(Fluortenside)或具有防腐蚀添加剂的超纯水(Reinstwasser)。
为了还能够光学利用LED光源的光，壳体设置有由玻璃、透明光学塑料或类似材料制成的窗口片(其同样被密封地装入壳体中)。光学窗口片可包括面平行的板或还包括具有弯曲表面或阶梯式表面的结构，诸如透镜、透镜阵列或混光棒(Lichtmischstab)(椎体)，使得在该点处已经执行特定的波束形成和/或颜色混合。可通过在LED光源的前面以液密但可移动的方式设置的光学窗口片来完成动态波束形成(Strahlformung)。
光学窗口片可根据以上提到的“远程荧光体”技术被涂覆有发光材料，该发光材料例如将由蓝色LED发射的光转换为白光。
此外，LED光源的光学窗口片、表面和可能的主要光学器件以及冷却液体也必须在其折射率及其光谱透射和光谱反射方面彼此谐调，以实现期望的照明技术方面的结果，诸如特定的辐射角或特定的发光效率。
此外，可能需要将另外的光学元件(诸如反射器和光圈)装入壳体中。
LED光源本身优选地被作为(具有特定热属性和光学属性的)冷却介质的惰性液体所环绕，而为了通过冷却板冷却，通常使用具有合适添加剂的水以避免钙化和腐蚀。因此，为了在某些框架条件(例如，最大结构尺寸)下实现最佳冷却结果，可以有利地建立两级冷却***，该两级冷却***包括：使用水作为冷却介质的初级回路；使用适合对LED光源进行冷却的冷却介质的次级电路；以及，热交换器。
然而，当用于对电路板进行冷却的冷却回路以及对LED光源进行冷却的冷却回路中使用相同的惰性冷却介质时，这两个冷却回路可被组合成一个冷却回路并因此被串联连接或并联连接。
由LED发射的光根据半导体层的温度而改变。已知不仅LED的亮度随着温度增高而降低，而且光谱也会发生偏移，使得热的LED光源的颜色轨迹(Farbort)偏离与之相同但冷的LED光源的颜色轨迹。为了补偿这些影响，可以建立具有对应于WO2009/034060的温控电子调节的多色LED光源，通过该多色LED光源，通过温度确保颜色轨迹具有高精度且稳定。
当使用液体冷却***特别是使用再冷却***或水交换***时，还有可能通过调节冷却介质温度或冷却介质流量来稳定LED光源的温度，以至于可省略LED的电子致动的调节。在循环空气冷却***中还可调节风扇(通风设备)，由此控制向环境空气的热排放。
按照这种方式，极大减少了硬件支出和软件支出，因为不再需要调节每个单颜色通道，而是仅调节冷却介质温度或冷却介质流量以及在可能情况下调节散热器处的通风设备的转速即可。由于冷却介质的温度通常位于约40℃至60℃的范围内，所以LED也承受较低的热负荷并且实现更长的使用寿命。
在具体实施例中，在两个调节***之间的混合操作也是有利的。当冷却***例如被设计为用于直到某一特定环境温度为止都能正常工作的紧凑结构时，有可能如上所述使用冷却介质调节和LED稳定直至达到所述温度。从达到该温度之后，可开始密集操作(Intensivbetrieb)，其中，通过其电子致动装置来稳定LED的颜色轨迹。
由于在通过至少一个透镜或反射器之后，由LED光源发射的光被发射到远场，并且在该远场处，所述光可能照射到大的接收表面(场景、演员等)上，因此还必须在空间上和时间上具有均匀的亮度分布和颜色分布。因此，通常不允许静态光斑、阴影或色斑、以及亮度或颜色在时间上的波动。而这仅可在以下情形下实现，即当冷却介质本身也是均质的(homogen)(即，不具有悬浮颗粒或密度波动)并且当冷却介质在壳体内以不会产生在光学上效果的密度波动(其会导致光场中的晃动和闪烁)的受控方式移动并加热。还必须避免的是，冷却介质已经在LED处沸腾，此时产生——也可能仅仅是在微观上小的——气泡，这使得热量散发和光输出劣化。因此，期望在冷却介质入口和冷却介质出口之间具有温差小的层流(laminare)。
为了散热，冷却***包括具有冷却介质贮存器、冷却介质泵、散热体、散热鳍片(Kühllamellen)或冷却肋和通风设备的至少一个再冷却装置。
可替换地，整个冷却***或热交换器中的一部分可被形成为吸热冷包(Kühlakku)，所述吸热冷包可被法兰安装(angeflanscht)到光源或冷却管道上，在有限的时间段内吸收并随后交换热能，也就是说，通过为吸收热量而准备的冷包代替。
从特定功耗开始，冷却介质泵和(对散热体和散热鳍片或冷却肋进行吹风的)通风设备的重量、结构尺寸或噪声大到不再能够用于构建可操作的LED前灯。这里，限制因素是从散热体或散热鳍片或冷却肋到环境空气的传热系数。因此，要寻求在重量、尺寸和噪声之间的折中方式，在专业工作室和电影前灯的情况下，这种折中方式意味着包括冷却介质贮存器、冷却介质泵、散热鳍片或冷却肋以及通风设备的冷却***或再冷却装置不再被装入到LED前灯中，而是在LED前灯以外工作或安装。
对于以固定安装方式使用的前灯(诸如，在电视演播室中)，可安装与喷水灭火***类似的、包括中央冷却装置和中央冷却介质分配装置的水交换***。LED前灯因此需要用于进入和退出的标准化冷却介质接口，以及用于控制和调节的电子接口和可能的软件相关接口。
对于可移动地使用的LED前灯(诸如用在电影布景或在活动中使用的LED前灯)，根据本发明的另一特征，LED前灯的电源(目前通过所谓的镇流器提供)和冷却***被装入到一共同的装置中。组合的供应***和冷却***随后可以类似镇流器进行设置，其远离LED前灯和可能对噪声敏感的环境。电源线、冷却介质软管和用于控制和调节冷却***的接口则通向LED前灯。
为了特定应用目的，还有利的是将冷却***的各种功能单元(例如，冷却介质贮存器或冷却介质泵)合并到各种***或设备中。因此，例如，中央冷却***可承担将热量耗散到环境空气中的任务，而LED前灯本身仅配备有冷却介质泵或辅助泵和热交换器。此外还可以构造两级冷却***，使得再冷却***的组件设置在LED前灯的外部，而例如冷却板和次级回路以节省空间的方式被装入LED前灯本身中。
为了便于操作，供电电压、电控制信号或接口以及冷却介质软管有利地组合在单个混合线缆(Hybridkabel)中。
当电影布景上需要大量LED前灯时并且当现有电源的功率输入和质量不足时，通常使用发电机车辆(Generatorfahrzeuge)来进行供电。在这种情况下，发电机提供源电压(Netzspannung)，利用该源电压直接地或经由镇流器驱动LED前灯。针对这种应用情况有利的是，在发电机车辆中设置具有中央冷却介质分配装置和冷却介质调节装置的中央冷却设备，LED前灯被连接到其上。因此，在这种配置中不需要单独的组合的供应***和冷却***，并且可进一步操作现有的镇流器或电源设备。发电机车辆由此为所有连接的LED前灯提供源电压供应和冷却介质供应和/或制冷介质供应。
参考附图中所示的示例性实施例，将详细解释本发明的基本思想，其中：
图1至图3示出(具有被安装在被冷却的电路板上的、被液密的壳体所包围的并被惰性冷却介质绕流的LED的)LED光源的侧视图、等角视图和俯视图；
图4至图6示出在沿图3中的直线A-A的截面上看包围LED的壳体中的各种光学窗口片；
图7至图9示出具有壳体的LED光源的侧视图、等角视图和俯视图，该壳体包围其上安装有LED的电路板以及冷却板，该壳体被在一冷却回路中流动的冷却介质穿流；
图10示出沿如图9所示的直线B-B穿过LED光源的纵截面图；
图11至图15示出流过冷却板和/或绕流LED并在再冷却装置中被再冷却的惰性冷却介质的冷却回路的示意性示图，其中，冷却板与其上安装有LED的电路板热耦合；
图16示出穿流冷却板的初级冷却回路和经由热交换器与该初级冷却回路连接的次级冷却回路的示意性示图，其中，冷却板与容纳LED的电路板热耦合，次级冷却回路绕流安装在电路板上的LED；以及
图17至图20示出在现有技术中利用被冷却介质穿流的冷却板的冷却***的示意性示图，其中，冷却板与容纳LED的电路板热耦合。
在图1至图6中以各种视图和纵截面图表示的、被安装在电路板2上的LED光源1的直接冷却的第一实施例包括冷却器3，该冷却器与电路板2紧密热耦合并且被冷却介质穿流，冷却介质沿第一冷却介质管道81被引导，第一冷却介质管道81经由第一冷却介质入口31和第一冷却介质出口32与冷却器3连接。根据图11至图15，由冷却介质吸收的热量经由冷却***7a至7e被散发到环境或散发到吸热装置，使得在LED光源1工作时，可在其上安装有LED的电路板2处设定基本恒定的温度。
LED光源1的LED——其作为在陶瓷壳体或塑料壳体中的成品发光二极管被安装在电路板2上，或可选地经由“板上芯片”技术作为没有壳体的LED芯片被安装在电路板2上——被优选为扁平的、匹配LED光源1形状的、大体上呈方形或圆形的壳体4所包围，该壳体4经由第二冷却介质入口41和第二冷却介质出口42与根据图11至图14的冷却***7a至7d的第二冷却介质管道82连接，从而使得在第一冷却介质管道81中被引导的冷却液体直接绕流LED光源1的LED。经由冷却***7a至7d，由冷却介质吸收的热量被散发到环境或吸热装置。可选地，与图15中的示意图所对应的、以冷包300形式的吸热装置也可直接法兰安装到LED光源1上。
为了辐射由LED光源1的LED发出的光，在包围LED光源1的壳体4面向LED光源1的壳壁的表面上包括光学窗口片5，该光学窗口片5可具有不同光学属性并且根据图4可包括面平行的玻璃板或塑料板50，或者包括具有弯曲表面或阶梯式表面的结构(例如根据图5所示的透镜51、透镜阵列、根据图6所示的散射板52或者包括混光棒)，以便在光学窗口片5处已经执行波束形成和/或颜色混合。此外，可通过在LED光源1的前面以液密但可移动的方式设置的光学窗口片来完成动态波束形成。
在图7至图10中以各种视图和纵切面表示的、LED光源1的第二示例性实施例不同于以上参照图1至图6以及图11和图12所示的第一示例性实施例之处在于，壳体40不仅包围安装在电路板2上的LED光源1，而且还包围由冷却肋、散热销(Kühlstiften)或类似部件所组成的冷却元件30，从而使得在第一冷却介质管道81中被引导并且经由冷却介质入口41进入壳体40并且经由冷却介质出口42离开壳体40的冷却介质绕流LED光源1和冷却元件30，并将所吸收的热量经由冷却***7散发到环境或吸热装置。
类似于图4至图6中所示，在LED的辐射方向上被设置在LED 1前面的光学窗口片5可被形成为面平行的板或形成为透镜、透镜阵列或混光棒，以便执行波束形成和/或颜色混合。在该实施例中，也可通过在LED光源1的前面以液密但可移动的方式设置的光学窗口片来完成动态波束形成。可覆盖有发光材料并由此实现“远程荧光体”光源的功能。
安装在电路板2上的LED 1与供电线缆14连接，该供电线缆14连接到电子控制器、电源或镇流器12。控制设备、电源或镇流器12经由电源线缆13与电压源连接。
参照图11至图16的示意性示图被解释各种冷却***7a至7e，其中，冷却和再冷却的类型不限于所示***。
如图11中所示出的循环空气冷却***7a包括：散热体71，其与冷却介质管道81、82热耦合；通风设备70，其用于产生指向散热体71的冷却空气流；冷却介质贮存器或存储箱72，其用于冷却介质；以及，冷却介质泵73，其用于产生冷却介质环流。
图12示出了形成为再冷却***7b的、具有初级冷却回路和次级制冷介质回路的冷却***的示意性示图，其中，该冷却***具有机械冷却装置，该机械冷却装置包括形成为热交换器的蒸发器74，该蒸发器74具有到冷却介质管道81、82的初级侧连接以及到制冷介质管道77的次级侧连接，制冷介质管道77经由压缩机76将蒸发器74与冷凝器75连接。在该示例性实施例中，类似于如图11所示的布置，冷凝器75包括通风设备70和散热体71，该散热体71将经由制冷介质管道77传输的热量散发到环境。蒸发器74的初级侧连接与具有冷却介质贮存器或存储箱72以及用于产生冷却介质环流的冷却介质泵73的、图11所示的布置相对应。
在图12中所示的再冷却***7b中，当冷却介质通过蒸发器74时，冷却介质被制冷介质冷却。该制冷介质吸收热能，蒸发并经由压缩机76和冷凝器75重新液化，其中，在冷凝期间，热量经由通风设备70和散热体71被散发到环境空气。
在根据图13的实施例中，冷却***包括具有热交换器78的水交换***7c，热交换器78在初级侧上被连接到冷却介质管道81、82，用于冷却介质的冷却介质贮存器72以及用于产生冷却介质环流的冷却介质泵73，而热交换器78在次级侧上被连接到工作用水管道84、85。在水交换***7c中，冷却介质从初级回路被引导通过热交换器78，在热交换器78中，冷却介质被从外部供应的、较冷的工作用水冷却。
图14示出在间接的冷包***7d中被形成为冷包300的吸热装置的使用的示意性示图，其中，冷包300被法兰安装到冷却介质管道81、82。为此，热交换器79在初级侧上被连接到冷却介质回路，该冷却介质回路包括冷却介质管道81、82，用于冷却介质的冷却介质贮存器72以及用于产生冷却介质环流的冷却介质泵73，并且热交换器79在次级侧上配有用于容纳冷包300或用于法兰安装冷包300的相应装置。
图15示出作为具有冷包300的、吸热的直接冷包***7e形成的冷却***的示意性示图，其中冷包300被直接法兰安装到容纳LED光源1的壳体4、40或被法兰安装到冷却介质管道。冷包300在有限时间段内吸收由LED光源1散发的热能，并在到达预定温度时，冷包300随后被为吸收热能而准备的第二冷包300代替。
在如图12所示的示例性示图的可选布置中，绕流LED光源1的冷却介质在冷却介质管道83中被引导，该冷却介质管道83形成次级回路并经由热交换器9与初级冷却回路热耦合，其中，初级冷却回路包括冷却介质管道81，该冷却介质管道81经由第一冷却介质入口31和第一冷却介质出口32与冷却板3连接并且与冷却***7连接。次级冷却电路包括用于容纳冷却液体的贮存器10和用于通过次级回路输送冷却介质的冷却介质泵11。可按与根据图11至图13所述的冷却***7a至7c类似的方式形成冷却***7。
附图标记列表
1 LED光源
2 电路板
3 冷却器
3' 冷却板
4 壳体
5 光学窗口片
7；7a-7e 冷却***
8 冷却介质管道
9 热交换器
10 贮存器
11 冷却介质泵
12 电源或镇流器
13 电源线缆
14 供电线缆
30 冷却元件(冷却肋、冷却销)
31、41 冷却介质入口
32、42 冷却介质出口
40 壳体
50 面平行的玻璃板或塑料板
51 透镜
52 散射板
70 通风设备
71 散热体、散热鳍片或冷却肋
72 冷却介质贮存器
73 冷却介质泵
74 蒸发器
75 冷凝器
76 压缩机
77 制冷介质管道
78、79 热交换器
81-83 冷却介质管道
84、85 工作用水管道
300 冷包

Claims (34)

1.一种具有LED光源的前灯，所述前灯包括至少一个设置在电路板上的发光二极管并且所述前灯被设置在包围所述LED光源的壳体中，所述壳体具有至少一个光出射面，由所述LED光源发出的光通过所述光出射面射出，
其特征在于，
所述壳体(4、40)以液密或气密的方式包围所述LED光源(1)，并且所述壳体(4、40)具有用于液体冷却介质或气体冷却介质的冷却介质出口(42)和至少一个冷却介质入口(41)。
2.如权利要求1所述的前灯，其特征在于，所述壳体(4、4')包围所述LED光源(1)和与所述电路板(2)连接的冷却元件(30)，所述冷却元件(30)特别包括冷却肋。
3.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光出射面(5)形成为光学元件或光学窗口片(5)。
4.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)以液密或气密的方式与所述壳体(4、4')连接。
5.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)包括透明的光学塑料或玻璃。
6.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)包括面平行的玻璃板或塑料板(50)。
7.如前述权利要求1至5中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)对于波束形成和/或颜色混合是光学活性的。
8.如前述权利要求1至7中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)具有用于光引导的弯曲光学表面或阶梯式光学表面。
9.如权利要求8所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)包括透镜(51)、透镜阵列、散射板(52)或混光棒。
10.如权利要求8所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)涂覆有发光材料。
11.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，为了对通过所述LED光源(1)中的至少一个LED发出的光进行动态波束形成，所述光学元件、光学窗口片(5)或所述壳体(4、4')相对于所述LED光源(1)的位置的距离和/或方位是可改变的。
12.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述光学元件或光学窗口片(5)、所述LED光源(1)的表面、所述LED光源(1)的主要光学元件以及所述冷却介质的折射率以及光谱透射和反射被谐调，以实现预定的照明技术方面的结果，特别是预定的辐射角或预定的发光量。
13.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，在所述壳体(4、4')内或在所述壳体(4、4')的壳壁表面上还有设置有诸如反射器或透镜的其它光学元件。
14.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述电路板(2)被形成为冷却板或与冷却器(3)连接。
15.如权利要求13所述的前灯，其特征在于，所述冷却介质穿流被形成为冷却板的所述电路板(2)和/或所述冷却器(3)和/或所述壳体(4、40)。
16.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，包括所述冷却介质的冷却***(7；7a至7e)，所述冷却***(7；7a至7e)使所述冷却介质冷却降到预定的工作温度。
17.如权利要求15所述的前灯，其特征在于，所述冷却***(7；7a至7e)被设置在所述前灯内。
18.如前述权利要求1至15中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述冷却***(7；7a至7e)被设置在所述前灯外。
19.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，冷却介质穿流所述LED光源(1)和/或所述冷却器(3)，所述冷却介质能够由分布在多个设施或设备上的冷却***(7；7a至7e)移动并能够冷却降到工作温度。
20.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述LED光源(1)被设置在次级冷却回路中并且所述冷却板(3)被设置在初级冷却回路中，并且所述初级冷却回路和次级冷却回路经由热交换器(9)热耦合。
21.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述冷却***(7)具有：冷却介质贮存器(72)；冷却介质泵(73)；散热体、散热鳍片或冷却肋(71)；以及，通风设备(70)。
22.如前述权利要求1至20中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述冷却***包括吸热的、可更换的冷包(300)。
23.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述冷却***(7；7a至7e)借助冷却介质分配装置经由预定的标准化冷却介质端口连接到中央冷却装置。
24.如权利要求22所述的前灯，其特征在于，所述标准化冷却介质端口具有用于电连接的接口和/或用于控制和调节所述LED光源(1)的控制总线。
25.如权利要求22或23所述的前灯，其特征在于，所述标准化冷却介质端口能够与混合线缆连接，所述混合线缆具有用于电连接的接口、电控制信号的接口、供电电压的接口和冷却液体的接口。
26.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，中央冷却介质***(7；7a至7e)耗散由所述冷却介质散发的热量，并且所述前灯具有用于所述冷却介质的泵。
27.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述冷却***(7；7a至7e)包括发电机车辆的中央冷却设备，所述中央冷却设备具有中央冷却介质分配装置和冷却介质调节装置，所述发电机车辆用于对连接到所述发电机车辆的多个冷却装置供电。
28.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述LED光源(1)中的至少一个LED包括在安装于所述电路板(2)的陶瓷壳体或塑料壳体中的发光二极管。
29.如权利要求30所述的前灯，其特征在于，设置在陶瓷壳体或塑料壳体中的所述LED光源(1)的LED被覆盖有光学活性材料或光学惰性材料。
30.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述至少一个LED包括以“板上芯片”技术安装在所述电路板(2)上的LED芯片。
31.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述LED光源(1)的LED的颜色轨迹能够依赖于所述LED的温度被电子调节和稳定。
32.如前述权利要求中的至少一项所述的前灯，其特征在于，所述LED光源(1)的LED的颜色轨迹能够通过对冷却介质温度、冷却介质流量或在热交换器(9；78、79)处的通风设备(70)的转速的调节来稳定。
33.如权利要求30和31所述的前灯，其特征在于，在混合操作情况下，所述LED光源(1)的LED的颜色轨迹能够依赖于所述LED的温度以及依赖于冷却介质温度、冷却介质流量或在热交换器(9；78、79)处的通风设备(70)的转速来调节和稳定。
34.如权利要求32所述的前灯，其特征在于，在正常操作情况下，所述LED光源(1)的LED的颜色轨迹能够通过调节所述冷却介质温度、冷却介质流量或在热交换器(9；78、79)处的通风设备(70)的转速直至达到一能够预先给定的环境温度，并且在超过所述能够预先给定的环境温度时能够在密集操作情况下通过对所述LED光源(1)的电子调节来稳定。
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