DE102009025974A1 - Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe - Google Patents

Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe Download PDF

Info

Publication number
DE102009025974A1
DE102009025974A1 DE200910025974 DE102009025974A DE102009025974A1 DE 102009025974 A1 DE102009025974 A1 DE 102009025974A1 DE 200910025974 DE200910025974 DE 200910025974 DE 102009025974 A DE102009025974 A DE 102009025974A DE 102009025974 A1 DE102009025974 A1 DE 102009025974A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
led
lamp
leds
cylinder
base plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910025974
Other languages
English (en)
Inventor
Wen-Sung Hu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200910025974 priority Critical patent/DE102009025974A1/de
Publication of DE102009025974A1 publication Critical patent/DE102009025974A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/767Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having directions perpendicular to the light emitting axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28Cover glass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • F21S45/47Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/745Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades the fins or blades being planar and inclined with respect to the joining surface from which the fins or blades extend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/75Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with fins or blades having different shapes, thicknesses or spacing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/505Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/86Ceramics or glass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/89Metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/007Array of lenses or refractors for a cluster of light sources, e.g. for arrangement of multiple light sources in one plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0066Reflectors for light sources specially adapted to cooperate with point like light sources; specially adapted to cooperate with light sources the shape of which is unspecified
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/103Outdoor lighting of streets or roads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe, wobei die Kühlanordnung eine Lampenfassung (1) aufweist, von der ein Lampensockel (2) ausgeht, wobei eine ringförmige Stufe (21) sich vom Innendurchmesser der Oberseite des Lampensockels (2) nach unten bis zu einer angemessenen Stelle erstreckt, wobei an der ringförmigen Stufe (21) eine Grundplatte (3) montiert ist und an einer angemessenen Stelle in der Mitte der oberen Fläche der Grundplatte (3) eine oder mehrere LEDs oder SMD(surface-mount divice)-LEDs (31) angeordnet sind, wobei um die LEDs oder SMD-LEDs (31) herum ein Lichtbündlungsring (33) angeordnet ist. Am Unterteil der LED oder SMD-LED (31) ist eine wärmeleitende Basis (311) angeordnet, wobei an einer der wärmeleitenden Basis (311) entsprechenden Stelle an der Grundplatte (3) eine oder mehrere Löcher (32) vorgesehen sind, deren Durchmesser größer oder kleiner als der Durchmesser der wärmeleitenden Basis (311) der LED oder SMD-LED (31) ist. Des Weiteren ist auf der unteren Seite der Grundplatte (3) ein Kühlkörper (4) angeordnet, wobei an einer Stelle der oberen Seite des Kühlkörpers (4), welche Stelle dem Loch (32) an der Grundplatte (3) unter der wärmeleitenden Basis (311) der LEDs oder SMD-LEDs (31) entspricht, ein Zylinder (41) angeordnet ist; die Oberseite des Zylinders (41) geht durch das Loch (32) der Grundplatte (3) hindurch und kommt direkt mit der wärmeleitenden Basis (311) der LED oder SMD-LED (31) in ...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Theoretisch stellen Leuchtdioden (LEDs) diejenige Lichtquelle dar, die die längste Lebensdauer, die gringste Wärme, die geringste chemische Verschmutzung und den geringsten Stromverbrauch hat. Aus Umweltschutzgründen werden immer mehr LEDs zur Beleuchtung eingesetzt. Jedoch weisen LEDs als Beleuchtungsbirnen folgende Nachteile auf:
    • 1. herkömmliche LED-Birnen stellen eine punktuelle Lichtquelle dar und bilden daher einen Lichthof, während Halogen- und Glühbirnen eine lineare Lichtquelle darstellen, und Hochdrucknatriumlampen, Leuchtstoffröhren (Tageslichtlampen, Sparbirnen) und HID-Birnen dadurch eine flächtige Lichtquelle bilden, dass Spannung Natrium, Quersilber bzw. Xenon aktiviert und erregt; die Lichtgleichmäßigkeit in Lux der von der punktuellen LED-Lichtquelle reflektierten Fläche ist bemerkbar schlechter, vor allem die Lichtgleichmäßigkeit einer LED-Leselampe ist eindeutig schlechter als die einer Tageslichtlampe, Sparbirne und einer Glühbirne (siehe 1 und 4);
    • 2. bei einer herkömmlichen LED-Birne sind eine oder mehrere LEDs in einer wärmeableitenden Basis mit einer oder mehreren V-förmigen Ausnehmungen tief eingebaut; die V-förmigen Ausnehmungen bilden zwar den gewünschten Projektionswinkel, schneiden aber auch das Weitwinkellicht der LED so quer, dass das Weitwinkellicht im gewüschten Projektionswinkel läuft, wobei das Projektionslicht außerhalb des Projektionswinkels aufgrund der Wand der V-förmigen Ausnehmungen ein ungleichmäßiges Refraktionslicht erzeugt, das ebenfalls nicht günstig für die Bildung gleichmäßigen Lichts ist (siehe 5 bis 6); und
    • 3. bei herkömmlichen LED-Birnen und -lampen mit hoher Helligkeit muß zusätzlich eine wärmeableitende Basis angeordnet werden, um Wärme abzuleiten; bei LEDs mit geringer Leistung (z. B. 1 Watt) kann die zusätzliche wärmeableitende Basis eine wirksame Wärmeableitung oder Wärmeleitung gewährleisten (siehe 5 bis 6); wenn aber eine LED mit hoher Leistung (z. B. 3 oder 5 Watt) oder mehrere LEDs mit 1 Watt auf einer kleinen Grundplatte angebracht sind, kann die erzeugte große Wärme nicht wirksam durch eine bisher gewöhnlich eingesetzte wärmeableitende Kupfer- oder Aluminiumgrundplatte abgeleitet werden; daher muß die Temperatur bei solchen LEDs innerhalb der für LED-Chips erträglichen Maximaltemperatur 60~65°C gehalten werden, um die Abschwächung der LED-Chips zu reduzieren und die Lebensdauer der LEDs stabil zu halten.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe zu schaffen, mit der die o. g. Mängel beim Stand der Technik beseitigt werden können.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße wirksame Kühlanordnung weist eine Lampenfassung auf, von der ein Lampensockel ausgeht, wobei eine ringförmige Stufe sich vom Innendurchmesser der Oberseite des Lampensockels nach unten bis zu einer angemessenen Stelle erstreckt, wobei an der ringförmigen Stufe eine Grundplatte montiert ist, und an einer angemessenen Stelle in der Mitte der oberen Fläche der Grundplatte eine oder mehrere LEDs oder SMD(surface-mount device)-LEDs angeordnet sind, wobei um die LEDs oder SMD-LEDs herum ein Lichtbündlungsring angeordnet ist. Am Unterteil der LED oder SMD-LED ist eine wärmeleitende Basis angeordnet, wobei an einer der wärmeleitenden Basis entsprechenden Stelle an der Grundplatte eines oder mehrere Löcher vorgesehen sind, deren Durchmesser größer oder kleiner als der Durchmesser der wärmeleitenden Basis der LED oder SMD-LED ist. Des Weiteren ist auf der unteren Seite der Grundplatte ein Kühlkörper angeordnet, wobei an einer Stelle der oberen Seite des Kühlkörpers, welche dem Loch an der Grundplatte unter der wärmeleitenden Basis der LEDs oder SMD-LEDs entspricht, ein Zylinder angeordnet ist; die Oberseite des Zylinders geht durch das Loch der Grundplatte hindurch und kommt direkt mit der wärmeleitenden Basis der LED oder SMD-LED in formschlüssige Verbindung. Die Seite des Zylinders steht mit dem Innendurchmesser des Loches der Grundplatte in formschlüssiger Verbindung. Somit wird eine Anordnung zur wirksamen Wärmeableitung aufgebaut.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Tageslichtlampe.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Glühbirne.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Spiralsparbirne.
  • 4 zeigt eine Vorderansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer LED.
  • 5 zeigt die Lichtprojektion in Vorderansicht, wobei nur eine LED in der wärmeableitenden Basis tieft eingebaut ist.
  • 6 zeigt die Lichtprojektion in Vorderansicht, wobei mehrere LEDs in der wärmeableitenden Basis tieft eingebaut sind.
  • 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schweinwerfer in Schnittansicht.
  • 8 zeigt eine Grundplatte und einen Kühlkörper einer erfindungsgemäßen LED in explosiver Ansicht.
  • 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Weitwinkel-Lampenbirne in Schnittansicht.
  • 9-1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung, die an einer Lampenröhre montiert ist.
  • 9-2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung, die an einer Lampenröhre mit zwei Steckdosen montiert ist.
  • 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die flache Stufe der Lichteinstelllinse und der äußere erhobene Bogen einen Anschlussrand im spitzen Winkel bilden.
  • 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Kühlkörper und der Zylinder ineinander einsetzbar sind, bei denen die Wärmeableitung und -leitung radial erfolgt.
  • 12 zeigt eine Schnittansicht eines Teils der Erfindung, wobei um mehrere LEDs oder SMD-LEDs herum ein Lichtbündlungsring angeordnet ist.
  • 12-1 zeigt eine Draufsicht der Erfindung, wobei um mehrere LEDs oder SMD-LEDs herum ein Lichtbündlungsring angeordnet ist.
  • 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Lampenfassung als wärmeableitende Basis als Metall ausgeführt ist.
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung der Lux-Werte und der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer offenen (entblößten) LED- oder SMD-LED-Birne.
  • 15 zeigt eine schematische Darstellung der Verhältniswerte und der Lux-Werte der Lichtgleichmäßigkeit einer Weitwinkelleuchte, wobei der Abstand zwischen der Lichteinstelllinse und der LED- oder SMD-LED verstellt wird.
  • 16 zeigt eine schematische Darstellung der Verhältniswerte und der Lux-Werte der Lichtgleichmäßigkeit einer Weitwinkelleuchte, wobei der Abstand zwischen der Lichteinstelllinse und der LED- oder SMD-LED verstellt wird.
  • 16-1 zeigt eine schematische Darstellung der Verhältniswerte und der Lux-Werte der Lichtgleichmäßigkeit eines Scheinwerfers, wobei der Abstand zwischen der Lichteinstelllinse und der LED- oder SMD-LED verstellt wird.
  • 17 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Einleuchte-Autoscheinwerfer.
  • 18 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Mehrleuchten-Autoscheinwerfer.
  • 18-1 zeigt die Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Einleuchte-Autoscheinwerfer im Querschnitt entlang A-A'.
  • 19 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einer Leuchte mit Lichtstrahlung in zwei Richtungen.
  • 19-1 zeigt eine Schnittansicht eines Teils der 19.
  • 20 zeigt eine Schnittansicht der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte.
  • 20-1 zeigt die Ausführung der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte im Blick nach oben.
  • 20-2 zeigt die Ausführung der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte in Schnittansicht.
  • Wege der Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
  • Wie aus 7 bis 9 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße wirksame Kühlanordnung eine Lampenfassung 1 auf, von der ein Lampensockel 2 ausgeht. In der Lampenfassung 1 ist ein Antrieb zum Umwandeln von Spannung 11 angeordnet. Vom Innendurchmesser der Oberseite des Lampensockels 2 erstreckt sich eine ringförmige Stufe 21 nach unten bis zu einer angemessenen Stelle, wobei an der ringförmigen Stufe 21 eine Grundplatte 3 montiert ist, wobei an einer angemessenen Stelle in der Mitte der oberen Fläche der Grundplatte 3 eine oder mehrere LEDs oder SMD-LEDs 31 angeordnet sind. Am Unterteil der LED oder SMD-LED 31 ist eine wärmeleitende Basis 311 angeordnet, wobei an einer der wärmeleitenden Basis 311 entsprechenden Stelle an der Grundplatte 3 eines oder mehrere Löcher 32 vorgesehen sind, deren Durchmesser größer oder kleiner als der Durchmesser der wärmeleitenden Basis 311 der LED oder SMD-LED 31 ist. An der unteren Seite der Grundplatte 3 ist ein Kühlkörper 4 befestigt, der in einem beliebigen Profil, mit einer beliebigen Dicke und aus einem beliebigen wärmeleitenden Stoff ausgebildet werden kann. Wie in 8 gezeigt, geht ein hoch wärmeleitfähiger Zylinder 41, der an der oberen Seite des Kühlkörpers 4 angeordnet ist, durch das Loch 32 an der Grundplatte 3 und korrespondiert mit der wärmeleitenden Basis 311 am Unterteil der LEDs oder SMD-LEDs 31 räumlich, wobei die Höhe des Zylinders 41 etwa der Dicke der Grundplatte 3 entspricht, und der Außendurchmesser des Zylinders 41 etwas kleiner als der Innendurchmesser des Loches 32 der Grundplatte 3 ist. Auf die Oberseite und die Fläche des Außendurchmessers des Zylinders 41 kann wärmeleitender Klebstoff aufgetragen werden. Der Kühlkörper 4 wird an der Grundplatte 3 befestigt; wie in 12 und 12-1 gezeigt, kann um die LEDs oder SMD-LEDs 31 herum auch ein Lichtbündlungsring 33 auf der Grundplatte 3 montiert werden, wobei der Lichtbündlungsring 33 in Übereinstimmung mit der Anordnung der LEDs oder SMD-LEDs 31 in einer beliebigen Form ausgebildet werden kann. Der Innendurchmesser des Lichtbündlungsrings 33 weist eine Schräge auf, deren Oberende höher als die höchste Stelle der LEDs oder SMD-LEDs 31 ist, und deren Unterende niedriger als die Endseite der LEDs oder SMD-LEDs 31 ist. Die Endseite des Lichtbündlungsrings 33 ist an der Grundplatte 3 befestigt. Zwischen den LEDs oder SMD-LEDs 31 und dem Lichtbündlungsring 33 wird lichtleitfähiger Klebstoff 34 aufgetragen, wobei die gefertigte Endfläche des lichtleitfähigen Klebstoffs 34 höher als die höchste Stelle der LEDs oder SMD-LEDs 31 sein muss. Somit ist möglich, dass die punktuelle Lichtquelle der LEDs oder SMD-LEDs 31 durch den lichtleitfähigen Klebstoff 34 und durch die Reflektion des Innenrands des Lichtbündlungsrings 33 eine quasi flächige Lichtquelle bildet, um den Lux-Wert und die Lichtgleichmäßigkeit zu erhöhen. Des Weiteren ist an der oberen Endseite des Lampensockels 2 eine Lichteinstelllinse 5 montiert, deren obere Endseite als äußerer erhobener Bogen 51 (siehe 7) und deren untere Endseite als innerer eingebuchteter Bogen 52 ausgeführt ist, wobei die innere Endseite der Lichteinstelllinse 5 als innere Ebene 53 ausgeführt werden kann, wie in 9 gezeigt. Die Oberfläche des inneren eingebuchteten Bogens 52 und der inneren Ebene 53 wird matt bearbeitet oder mit Mattpapier beklebt. Der Abstand D zwischen der Lichteinstelllinse 5 und den LEDs oder SMD-LEDs 31 kann verstellt werden, wie in 7 und 9 gezeigt. Wenn beispielweise der Abstand D2, D3 zwischen der Unterseite der Lichteinstelllinse 5 und den LEDs oder SMD-LEDs 31 3~10 mm beträgt (siehe 16 und 16-1), ergibt sich die Funktion eines Scheinwerfers. Wenn der Abstand D1 zwischen der Unterseite der Lichteinstelllinse 5 und den LEDs oder SMD-LEDs 31 0~2.5 mm beträgt (siehe 15), ergibt sich die Funktion einer Weitwinkelleuchte. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Kühlanordnung an einer Lampenröhre mit einer Steckdose (9-1) oder an einer Lampenröhre mit zwei Steckdosen (9-2) montiert werden.
  • Wie aus 10 ersichtlich, kann am Rand des äußeren erhobenen Bogens 51 an der oberen Endseite der Lichteinstelllinse 5 eine flache Stufe 511 angeordnet werden, wobei der äußere erhobene Bogen 51 und die flache Stufe 511 einen Anschlussrand im spitzen Winkel 512 bilden. Dadurch kann der Lux-Wert des Umfangsbereichs des Strahlwinkels erhöht werden.
  • Wie aus 11 ersichtlich, kann der Kühlkörper 4 mit hoch wärmeleitfähigem Zylinder 41 derart ausgebildet werden, dass der Kühlkörper 4 und der Zylinder 41 ineinander einsetzbar sind. Das heißt, dass am Kühlkörper 4 ein Loch 42 angeordnet ist, das dem Loch 32 der Grundplatte 3 entspricht, wobei zwischen den beiden Löchern 32, 42 ein wärmeleitfähiger Zylinder 41' mit kreuzförmigem Querschnitt angeordnet ist, der als Übergang zwischen der wärmeleitenden Basis 311 der LEDs oder SMD-LEDs 31 und dem Kühlkörper 4 dient, um eine schnellere Wärmeableitung zu ermöglichen. Der kreuzförmige wärmeleitfähige Zylinder 41' kann aus einem Material mit verhältnismäßig bester Wärmeableitfähigkeit ausgebildet werden, und der Kühlkörper 4 kann aus Material mit verhältnismäßig zweitbester Wärmeableitfähigkeit ausgebildet werden. Dadurch kann die Wärme der LEDs oder SMD-LEDs 31 durch die dreidimensionale Oberfläche des wärmeleitfähigen Zylinders 41' aus hoch wärmeleitfähigem Stoff großflächig radial weitergeleitet und weiter durch den Kühlkörper 4 großflächig abgeleitet werden. Im Unterschied zu den herkömmlichen LEDs, die Wärme punktuell und kleinflächig auf die Grundplatte leiten, kann die große Wärme der LEDs durch die erfindungsgemäße Kühlanordnung auf der X-, Y- und Z-Achse flächig wirksam und schnelll weitergeleitet und abgeleitet werden.
  • Wie aus 13 ersichtlich, kann der Lampensockel 2 als wärmeleitende Basis aus Metall ausgebildet und im Inneren mit einem vergrößerten wärmeleitfähigen Zylinder 41'' ausgestattet werden, um das größste Kühlungsvolumen und die größste Kühlungsfläche zu erreichen und somit einen größeren Lux-Wert mit höherer Leistung oder eine Wärmeableitung für mehr LEDs oder SMD-LEDs 31 zu erzielen.
  • Die Lampenfassung 1 kann durch Gewindeverbindung, Rastverbindung, Steckverbindung oder T-förmige Schraubverbindung (z. B. die T-förmige Schraubverbindung des Auslösers eines Tageslichtlampe) montiert werden.
  • Das wärmeableitfähige Material des Kühlkörpers 4, des Zylinders 41, des wärmeleitfähigen Zylinders 41', 41'' oder des Lampensockels 2 kann Aluminium, Kupfer oder Nano-Eisen-Keramik sein.
  • Wie aus 17 ersichtlich, kann die wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe für einen Einleuchte-Autoscheinwerfer 10 eingesetzt werden; alternativ kann die erfindungsgemäße Kühlanordnung für einen Mehrleuchten-Autoscheinwerfer 10' eingesetzt werden (18, 18-1) und an einem Fernscheinwerfer 6, einem Hilfsscheinwerfer 7, einem Nebelscheinwerfer 8 oder einem Abblendscheinwerfer 9 montiert werden.
  • Wie aus 19 und 19-1 ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Kühlanordnung für eine Leuchte Lichtstrahlung in zwei Richtungen eingesetzt werden.
  • Wie aus 20, 20-1 und 20-2 ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Kühlanordnung für eine zusammensetzbare LED-Lampe wie eine Straßenlaterne mit LEDs oder eine Landschafts-Projektionsleuchte eingesetzt werden.
  • Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
    • 1. mit der erfindungsgemäßen Kühlanordnung kann die Wärme von LEDs oder SMD-LEDs 31 mit großer Wattzahl wirksam weitergeleitet und abgeleitet werden, um einen normalen Betrieb LEDs oder SMD-LEDs 31 mit großer Wattzahl aufrechtzuerhalten und somit die Lebensdauer der LEDs oder SMD-LEDs 31 zu verlängern;
    • 2. durch den Lichtbündlungsring 33 können ein oder mehrere LEDs oder SMD-LEDs 31 wieder verpackt werden, damit das Licht konzentriert wird, um eine quasi flächige Lichtquelle zu erzielen (siehe z. B. 12);
    • 3. durch die Lichteinstelllinse 5 mit innerer Ebene oder inneren eingebuchteter Fläche kann das projizierte Licht, das quasi eine flächige Lichtquelle ist, nocnmal vergrößert werden, was eine zweite Lichtkonzentration darstellt; weiter kann der Lux-Abschnittunterschied am Außenumfang des projizierten Lichtrings der Lichteinstelllinse durch eine Mattbearbeitung gelöscht werden, so dass das Licht am Außenumfang des projizierten Lichtrings der Lichteinstelllinse zu sichtbarem Restlicht wird, um die Lichtstrahlfläche zu vergrößern; dadurch können eine flächige Lichtquelle, eine größere Lichtstärke, eine größere Lichtgleichmäßigkeit und eine Feststellung des Lichtstrahlwinkels erzielt werden; auf diese Weise kann der Lichthof gelöscht werden, und die größte Beleuchtungswirkung wird durch gleichmäßigen und starken Lichtstrahl realisiert;
    • 4. der äußere erhobene Bogen und die flache Stufe bilden einen Anschlussrand im spitzen Winkel, wobei das Lux am Rand mit dem schwächsten Projektionslicht durch einen Lichtkonzentrationsring verstärkt werden kann; zudem wird durch eine Mattbearbeitung gleichmäßiges Licht ermöglicht, das dem Lux im Mittelpunkt der Projektion entspricht, wodurch die Lichtgleichmäßigkeit erhöht wird; und
    • 5. durch Veränderung des Abstands D zwischen den LEDs oder SMD-LEDs 31 und der Lichteinstelllinse 5 erfolgt eine zweitstufige Verstellung des Lichtstrahlwinkels, wobei das Lux und die Lichtgleichmäßigkeit erhöht werden (siehe 14 bis 16-1); somit müssen weniger Gußformen gefertigt werden, so dass die Kosten reduziert werden können.
  • Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung vornehmen, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die nachstehenden Ansprüche.
  • 1
    Lampenfassung
    11
    Antrieb zum Umwandeln von Spannung
    2
    Lampensockel
    21
    Stufe
    3
    Grundplatte
    31
    LED oder SMD-LED
    311
    wärmeleitende Basis
    32
    Ausnehmung
    33
    Lichtbündlungsring
    34
    lichtleitfähiger Klebstoff
    4
    Kühlkörper
    41
    Zylinder
    41', 41''
    wärmeleitender Zylinder
    42
    Loch
    5
    Lichteinstelllinse
    51
    äußerer erhobener Bogen
    511
    flache Stufe
    512
    Anschlussrand im spitzen Winkel
    52
    innerer eingebuchteter Bogen
    53
    innere Ebene
    6
    Fernscheinwerfer
    7
    Hilfsscheinwerfer
    8
    Nebelscheinwerfer
    9
    Abblendscheinwerfer
    10
    Einleuchte-Autoscheinwerfer
    10'
    Mehrleuchte-Autoscheinwerfer
    D, D1, D2, D3
    Abstand

Claims (6)

  1. Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe, umfassend – eine Lampenfassung (1); – einen Lampensockel (2), wobei eine ringförmige Stufe (21) sich vom Innendurchmesser der Oberseite des Lampensockels (2) nach unten bis zu einer angemessenen Stelle erstreckt, wobei das andere Ende des Lampensockels (2) mit der Lampenfassung (1) befestigt ist; – eine Grundplatte (3), die an der ringförmigen Stufe (21) des Lampensockels (2) befestigt ist, wobei an der Grundplatte (3) eine oder mehrere LEDs oder SMD-LEDs (31) angeordnet sind, wobei an einer der wärmeleitenden Basis (311) entsprechenden Stelle an der Grundplatte (3) eines oder mehrere Löcher (32) vorgesehen sind; und – einen Kühlkörper (4), der an der Unterseite der Grundplatte (3) montiert ist, wobei vom Kühlkörper (4) ausgehend sich ein oder mehrere Zylinder (41) erstrecken, die durch die Löcher (32) der Grundplatte (3) verlaufen und mit den wärmeleitenden Bases (311) am Unterteil der LEDs oder SMD-LEDs in formschlüssiger Verbindung stehen.
  2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Zylinders (41) etwa der Dicke der Grundplatte (3) entspricht, und der Außendurchmesser des Zylinders (41) etwas kleiner als der Innendurchmesser des Loches (32) der Grundplatte (3) ist, wobei der Zylinders (41) direkt mit der wärmeleitenden Basis (311) der LED oder SMD-LED (31) in formschlüssige Verbindung kommt.
  3. Kühlanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberseite und die Fläche des Außendurchmessers des Zylinders (41) wärmeleitender Klebstoff aufgetragen ist.
  4. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kühlkörper (4) ein Loch (42) angeordnet ist, das dem Loch (32) der Grundplatte (3) entspricht, wobei zwischen den beiden Löchern (32, 42) ein wärmeleitfähiger Zylinder (41') mit kreuzförmigem Querschnitt angeordnet ist, wobei der Zylinderkörper in das Loch (42) des Kühlkörpers (4) eingreift, und das Zylinder-Oberende durch das Loch (32) der Grundplatte (3) verläuft, so dass der Zylinder (41') mit der Unterseite der wärmeleitenden Basis (311) der LED (31) in formschlüssiger Verbindung steht.
  5. Kühlanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (4), der Zylinder (41), der wärmeleitfähige Zylinder (41', 41'') und der Lampensockel (2) aus Aluminium, Kupfer oder Nano-Eisen-Keramik einstückig oder ineinander einsteckbar ausgebildet sind.
  6. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung an einem Einleuchte-Autoscheinwerfer (10), an einem Fernscheinwerfer (6), einem Hilfsscheinwerfer (7), einem Nebelscheinwerfer (8) oder einem Abblendscheinwerfer (9) eines Mehrleuchten-Autoscheinwerfers (10'), einer Leuchte mit Lichtstrahlung in zwei Richtungen, einer Lampenröhre mit einer Steckdose, einer Lampenröhre mit zwei Steckdosen, einer Straßenlaterne mit LEDs oder einer landschaflichen Projektionsleuchte montiert werden kann.
DE200910025974 2009-06-15 2009-06-15 Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe Withdrawn DE102009025974A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910025974 DE102009025974A1 (de) 2009-06-15 2009-06-15 Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910025974 DE102009025974A1 (de) 2009-06-15 2009-06-15 Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009025974A1 true DE102009025974A1 (de) 2010-12-16

Family

ID=43069899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910025974 Withdrawn DE102009025974A1 (de) 2009-06-15 2009-06-15 Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009025974A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9243768B2 (en) 2012-03-06 2016-01-26 Mitsubishi Electric Corporation Light source for headlight and headlight

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9243768B2 (en) 2012-03-06 2016-01-26 Mitsubishi Electric Corporation Light source for headlight and headlight

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2499420B1 (de) Leuchtvorrichtung
EP1721102B1 (de) Lampe
US7963686B2 (en) Thermal dispersing structure for LED or SMD LED lights
DE202009017522U1 (de) LED-Einbauleuchte mit Kühlkörper
WO2012065861A1 (de) Halbleiterlampe
DE202006018081U1 (de) Beleuchtungseinheit für Fahrzeugscheinwerfer und Fahrzeugscheinwerfer
DE202009016461U1 (de) LED-Lampe mit doppelter Leuchtfläche
DE102010030702A1 (de) Halbleiterlampe
WO2007065698A1 (de) Flächenleuchte
EP2507548B1 (de) Retrofit led-lampe
DE112011106000T5 (de) Thermomanagement für Leuchtdioden
EP2270387B1 (de) LED Flachleuchte
WO2011117058A1 (de) Lampe mit reflektormittel und reflektorelement
DE202009016457U1 (de) LED-Einbauleuchte mit Wärmeableitung
EP2376829B1 (de) Led-basiertes beleuchtungssystem
DE102007050909B4 (de) Leuchtdiodenring und Leuchte mit einem Leuchtdiodenring
DE102016116709A1 (de) Licht emittierende Vorrichtung und Beleuchtungslichtquelle
DE202009016455U1 (de) LED-Einbauleuchte mit transparenter Platte
DE202011000012U1 (de) Ein Lampenkopfmodul und eine LED-Lampe
DE102009025974A1 (de) Wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe
DE102009025975A1 (de) Anordnung für Lichthoflöschung, Lichtgleichmäßigkeit, Lichtverstärkung und Feststellung des Lichtsstrahlwinkels für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe
DE202009017585U1 (de) LED-Einbauleuchte mit Reflexionsplatte
WO2012004172A1 (de) Led-leuchte
DE202013105372U1 (de) Neuartige LED-Lampe
DE202009016460U1 (de) LED-Leuchtvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130101

R082 Change of representative

Representative=s name: LANGPATENT ANWALTSKANZLEI, DE

Representative=s name: LANGPATENT ANWALTSKANZLEI IP LAW FIRM, DE