DE102008005697A1 - LED light with coolant - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer LED (2) und einem Kühlkörper (4) zur Kühlung der LED (2). Die LED (2) ist dabei gegenüber dem Kühlkörper (4) verschwenkbar angeordnet. Weiterhin weist die Leuchte eine Kühlflüssigkeit (8), beispielsweise Wasser, zur Wärmeübertragung von der LED (2) zum Kühlkörper (4) auf. Für die Kühlflüssigkeit (8) kann ein Aufnahmeraum (10) vorgesehen sein, der von dem Kühlkörper (4), einer Membran (6) und einem Trägerelement (14) für eine Platine (12) der LED (2) begrenzt ist. Zur Arretierung der LED (2) in einer bestimmten Position gegenüber dem Kühlkörper (4) können Arretierungsmittel, beispielsweise Rastelemente, in Form von Vertiefungen (50) und Eingreifelementen (51) vorgesehen sein. Da die LED (2) gegenüber dem Kühlkörper (4) verschwenkt werden kann, ist ein separates optisches Element zur Veränderung der Richtung der Lichtabgabe nicht erforderlich; außerdem muss der Kühlkörper (4) an sich nicht verschwenkbar angeordnet sein, so dass sich eine insgesamt vergleichsweise kleine Baugröße der Leuchte realisieren lässt.The invention relates to a luminaire with an LED (2) and a heat sink (4) for cooling the LED (2). The LED (2) is arranged opposite the heat sink (4) pivotable. Furthermore, the lamp has a cooling liquid (8), for example water, for heat transfer from the LED (2) to the heat sink (4). For the cooling liquid (8), a receiving space (10) may be provided which is delimited by the heat sink (4), a membrane (6) and a carrier element (14) for a printed circuit board (12) of the LED (2). For locking the LED (2) in a certain position relative to the heat sink (4) can be provided locking means, for example latching elements, in the form of recesses (50) and engaging elements (51). Since the LED (2) can be pivoted relative to the heat sink (4), a separate optical element for changing the direction of the light output is not required; In addition, the heat sink (4) on itself must not be arranged pivotably, so that a total of comparatively small size of the lamp can be realized.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer LED (Licht emittierenden Diode) und einem Kühlkörper zur Kühlung der LED.The The invention relates to a luminaire with an LED (light-emitting Diode) and a heat sink for cooling the LED.

Bei LED-Leuchten ist es im Allgemeinen grundsätzlich erforderlich zu gewährleisten, dass die von der LED im Betrieb quasi „punktförmig" erzeugte Wärme effektiv abgeführt wird. Dazu werden meist Kühlkörper verwendet, die dieser Funktion entsprechend vergleichsweise groß sind.at LED lights generally it is basically necessary to ensure That the heat generated by the LED during operation quasi "punctiform" is dissipated. For this purpose, heatsinks are mostly used which are comparatively large according to this function.

Im Fall von LED-Leuchten, bei denen die Richtung der Lichtabgabe gezielt verändert werden kann, also beispielsweise bei LED-Spots oder LED-Strahlern, ist zur Realisierung dieser Richtungsveränderlichkeit üblicherweise vorgesehen, dass die LED und der Kühlkörper relativ zueinander starr angeordnet sind und entweder die LED und der Kühlkörper gemeinsam verstellt werden können oder ein optisches Element, das in Abstrahlrichtung vor der LED angeordnet ist, verstellt werden kann.in the Case of LED lights, where the direction of the light output targeted changed can be, for example, LED spotlights or LED spotlights, is customary for realizing this directionality provided that the LED and the heat sink relative to each other rigid are arranged and either the LED and the heat sink are adjusted together can or an optical element that radiates in front of the LED is arranged, can be adjusted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine LED-Leuchte mit einer effektiven Kühlung der LED anzugeben, bei der die Richtung der Lichtabgabe verändert werden kann und die dabei kleinvolumig ausgeführt werden kann und herstellungsfreundlich ist.Of the Invention is based on the object, an LED light with a effective cooling indicate the LED at which the direction of the light output is changed can and which can be carried out small volume and is easy to manufacture.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit dem in dem unabhängigen Anspruch genannten Gegenstand gelöst. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is according to the invention with the one in the independent one Claim mentioned object solved. Particular embodiments are in the dependent claims specified.

Gemäß der Erfindung ist eine Leuchte mit wenigstens einer LED und einem Kühlkörper zur Kühlung der LED vorgesehen. Die LED ist dabei gegenüber dem Kühlkörper verschwenkbar angeordnet und die Leuchte weist weiterhin eine Kühlflüssigkeit zur Wärmeübertragung von der LED zu dem Kühlkörper auf.According to the invention is a lamp with at least one LED and a heat sink for cooling the LED provided. The LED is arranged pivotably relative to the heat sink and the lamp further comprises a cooling liquid for heat transfer from the LED to the heat sink.

Da die LED gegenüber dem Kühlkörper verschwenkt werden kann, ist ein separates optisches Element zur Veränderung der Richtung der Lichtabgabe nicht erforderlich; außerdem muss der Kühlkörper an sich nicht verschwenkbar angeordnet sein, so dass sich eine insgesamt vergleichsweise kleine Baugröße der Leuchte realisieren lässt.There the LED opposite pivoted the heat sink can be, is a separate optical element to change the direction of the light output is not required; besides, must the heat sink on not be arranged pivotally, so that is a total comparatively small size of the lamp can be realized.

Durch die Nutzung der Kühlflüssigkeit kann trotz der gegenseitigen Verstellbarkeit zwischen der LED und dem Kühlkörper – also trotz der „Entkopplung" zwischen der LED und dem Kühlkörper – eine gute Wärmeabfuhr von der LED gewährleistet werden. Im Vergleich zu einer Wärmeübertragung, die nur über einen mechanischen Verschwenkmechanismus der LED gegenüber dem Kühlkörper vorgesehen wäre, können durch die Nutzung der Kühlflüssigkeit deutlich größere Kontaktflächen für den Wärmetransport ermöglicht werden; somit kann prinzipiell ein deutlich effektiverer Wärmetransport erzielt werden, denn eine entsprechende Schwenkmechanik würde mehrere Teile aufweisen, die nur über Punkt- oder Linienkontakte verbunden sind. Für die Bauteile, die bei der erfindungsgemäßen Leuchte zum Verschwenken der LED vorgesehen sind, müssen daher nur verhältnismäßig kleine gegenseitige Kontaktflächen vorgesehen sein und außerdem sind dabei vergleichsweise kleine Kräfte, die auf diese Kontaktflächen wirken, ausreichend.By the use of the coolant can despite the mutual adjustability between the LED and the heat sink - so despite the "decoupling" between the LED and the heat sink - a good one heat dissipation guaranteed by the LED become. In comparison to a heat transfer, the only over a mechanical pivoting mechanism of the LED over the Heat sink provided would be through the use of the coolant significantly larger contact surfaces for heat transport allows become; thus, in principle, a much more effective heat transport be achieved, because a corresponding pivoting mechanism would several Have parts that only over Point or line contacts are connected. For the components used in the lamp according to the invention are provided for pivoting the LED, therefore, only relatively small mutual contact surfaces be provided and also are comparatively small forces acting on these contact surfaces, sufficient.

Weiterhin kann es im Vergleich zu einer Wärmeleitung über einen Festkörper bei einer Wärmeleitung über eine Flüssigkeit zu einem konvektiven Transport von Wärme kommen; es ist insoweit eine „zusätzliche" Wärmeleitmöglichkeit zur Verfügung gestellt.Farther It can be compared to a heat conduction over a solid at a heat conduction over a liquid come to a convective transport of heat; it is so far an "additional" Wärmeleitmöglichkeit made available.

Vorteilhaft weist die Leuchte weiterhin einen Aufnahmeraum für die Kühlflüssigkeit auf, wobei der Aufnahmeraum teilweise von dem Kühlkörper und teilweise von einer Membran begrenzt ist. Dabei ist die Membran vorteilhaft derart mit der LED verbunden, dass bei einem Verschwenken der LED die Membran verformt wird. Durch die Membran lässt sich eine Flexibilität erzielen, mit der das Verschwenken der LED gegenüber dem Kühlkörper ermöglicht ist. Weiterhin kann durch die Nutzung der Membran die Anzahl der Bauteile, die zur Verschwenkbarkeit der LED vorgesehen sind, besonders klein gehalten werden; dies ist im Weiteren einem besonders direkten Wärmefluss von der LED zum Kühlkörper förderlich.Advantageous the lamp further comprises a receiving space for the cooling liquid, wherein the receiving space partly from the heat sink and partially is bounded by a membrane. The membrane is advantageous connected to the LED such that when pivoting the LED the membrane is deformed. The membrane provides flexibility with which the pivoting of the LED relative to the heat sink is possible. Furthermore, can by the use of the diaphragm the number of the components, which for the pivotability of the LED are provided, to be kept very small; this is in Furthermore, a particularly direct heat flow from the LED to the heat sink conducive.

Weiterhin vorteilhaft ist dabei die LED auf einer Platine angeordnet und der Aufnahmeraum weiterhin teilweise von der Platine begrenzt. Es ist jedoch auch vorteilhaft möglich, dass die LED auf einer Platine angeordnet ist, wobei die Leuchte weiterhin ein Trägerelement für die Platine aufweist und der Aufnahmeraum weiterhin teilweise von dem Trägerelement und/oder teilweise von der Platine begrenzt ist. Dabei kann vorteilhaft das Trägerelement weiterhin einen Reflektor für die LED bilden.Farther Advantageously, the LED is arranged on a circuit board and the Recording room still partially limited by the board. It is but also advantageously possible that the LED is placed on a board, with the light furthermore a carrier element for the Board has and the receiving space continues partially from the support element and / or is partially bounded by the board. It can be advantageous the carrier element continue a reflector for form the LED.

Beispielsweise kann also vorgesehen sein, dass der Aufnahmeraum ausschließlich von dem Kühlkörper, der Membran und dem Trägerelement begrenzt ist. Es kann auch beispielsweise vorgesehen sein, dass der Aufnahmeraum ausschließlich von dem Kühlkörper, der Membran, dem Trägerelement und der Platine begrenzt ist.For example can therefore be provided that the recording room exclusively by the heat sink, the Limited membrane and the support element is. It can also be provided, for example, that the receiving space exclusively by the heat sink, the Membrane, the carrier element and the board is limited.

Vorteilhaft umfasst die Kühlfüssigkeit Wasser. Wasser hat mit etwa 4180 J/kg K eine vergleichsweise hohe Wärmekapazität, insbesondere eine etwa viermal größere Wärmekapazität als Luft und kann also entsprechend viel Wärme aufnehmen. Auch die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist mit 0,6 W/mK deutlich besser als diejenige von Luft (0,024 W/mK).Advantageously, the cooling liquid comprises water. At about 4,180 J / kg K, water has a comparatively high heat capacity, in particular about four times greater heat capacity than air and water So it can absorb a lot of heat. The thermal conductivity of water at 0.6 W / mK is also significantly better than that of air (0.024 W / mK).

Weiterhin vorteilhaft enthält die Kühlflüssigkeit dabei wenigstens einen Zusatz zur Steigerung der Wärmeleitfähigkeit.Farther contains advantageous the cooling liquid at least one additive for increasing the thermal conductivity.

Vorteilhaft umfasst die Leuchte weiterhin wenigstens eine Heatpipe zur Wärmeübertragung von der LED zur Kühlflüssigkeit und/oder zum Kühlkörper. Dabei kann weiterhin vorteilhaft die Heatpipe lagefest gegenüber der LED angeordnet sein.Advantageous the lamp further comprises at least one heat pipe for heat transfer from the LED to the coolant and / or the heat sink. there can furthermore advantageously the heat pipe positionally fixed against the LED be arranged.

Vorteilhaft weist die Leuchte weiterhin Arretierungsmittel zur Arretierung der LED gegenüber dem Kühlkörper auf. Dabei kann vorteilhaft ein Teil der Arretierungsmittel von dem Kühlkörper gebildet sein. Die Arretierungsmittel können Rastelemente umfassen. Falls eine Heatpipe vorgesehen ist, kann ein Teil der Arretierungsmittel durch die Heatpipe gebildet sein.Advantageous the lamp further comprises locking means for locking the LED opposite the Heat sink on. In this case, advantageously, a part of the locking means may be formed by the heat sink. The locking means can Include locking elements. If a heat pipe is provided, a Part of the locking means be formed by the heat pipe.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments and with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 eine skizzierte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte in aufgeschnittener Form, 1 a sketch of a first embodiment of a luminaire according to the invention in a cutaway form,

2a bis 2d Skizzen zu unterschiedlichen Varianten einer Verbindung zwischen der LED und der Membran einer erfindungsgemäßen Leuchte, 2a to 2d Sketches of different variants of a connection between the LED and the membrane of a lamp according to the invention,

3a und 3b Skizzen zu einer ersten Variante der Membrangestaltung, 3a and 3b Sketches for a first variant of the membrane design,

4a und 4b Skizzen zu einer zweiten Variante der Membrangestaltung, 4a and 4b Sketches for a second variant of the membrane design,

5a und 5b Skizzen zu einer dritten Variante der Membrangestaltung, 5a and 5b Sketches for a third variant of the membrane design,

6 eine Skizze zu einer Variante der Arretierungsmittel, und 6 a sketch of a variant of the locking means, and

7 eine Skizze zu einer weiteren Variante der Arretierungsmittel. 7 a sketch of another variant of the locking means.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in Form eines LED-Spots in aufgeschnittenem Zustand skizziert. Die Leuchte weist eine LED 2 auf, die als Lichtquelle dient. Es können auch mehrere LEDs als Lichtquelle vorgesehen sein. Mit einem Pfeil P ist dabei die Hauptabstrahlrichtung der LED 2 bzw. der Leuchte skizziert. Bei der LED 2 kann es sich um eine so genannte Hochleistungs-LED handeln. Weiter weist die Leuchte einen Kühlkörper 4 auf, der der Kühlung der LED 2 bzw. gegebenenfalls der LEDs im Betriebszustand dient. Der Kühlkörper 4 kann Kühlrippen 5 aufweisen.In 1 a first embodiment of a lamp according to the invention in the form of an LED spot is sketched in the cut state. The lamp has an LED 2 on, which serves as a light source. It can also be provided as a light source multiple LEDs. With an arrow P is the main emission of the LED 2 or the light sketched. At the LED 2 it can be a so-called high-power LED. Next, the lamp has a heat sink 4 on, the cooling of the LED 2 or optionally the LEDs in the operating state is used. The heat sink 4 can be cooling fins 5 exhibit.

Die LED 2 ist so angeordnet, dass sie gegenüber dem Kühlkörper 4 verschwenkt werden kann. Durch ein solches Verschwenken kann die Richtung der Lichtabgabe der Leuchte gezielt geändert werden, ohne dass der Kühlkörper 4 in seiner Lage verändert werden muss. Verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung der Verschwenkbarkeit der LED 2 gegenüber dem Kühlkörper 4 sind weiter unten dargestellt.The LED 2 is arranged so that it faces the heat sink 4 can be pivoted. By such pivoting, the direction of the light output of the lamp can be selectively changed without the heat sink 4 has to be changed in its position. Various possibilities for realizing the pivotability of the LED 2 opposite the heat sink 4 are shown below.

Weiterhin weist die Leuchte eine Kühlflüssigkeit 8 auf, die zur Wärmeübertragung von der LED 2 zum Kühlkörper 4 dient. Die Wärmeübertragung von der LED 2 zum Kühlkörper 4 ist also zumindest teilweise über die Kühlflüssigkeit 8 vorgesehen. Durch die Nutzung der Kühlflüssigkeit 8 wird eine besonders großflächige und damit effektive Wärmeübertragung von der LED 2 zum Kühlkörper 4 ermöglicht.Furthermore, the lamp has a cooling liquid 8th on that for heat transfer from the LED 2 to the heat sink 4 serves. The heat transfer from the LED 2 to the heat sink 4 So at least partially about the coolant 8th intended. By using the coolant 8th is a particularly large-scale and thus effective heat transfer from the LED 2 to the heat sink 4 allows.

Die Kühlflüssigkeit 8 kann Wasser umfassen. Beispielsweise kann es sich bei der Kühlflüssigkeit 8 um Wasser handeln. Es sind jedoch auch andere Flüssigkeiten, die eine gute Wärmeübertragung ermöglichen, als Kühlflüssigkeit möglich. Weiterhin kann die Kühlflüssigkeit 8 einen an sich bekannten Zusatz enthalten, der zur Steigerung der Wärmeleitfähigkeit dient. Natürlich können auch mehrere derartige Zusätze vorgesehen sein.The coolant 8th may include water. For example, it may be in the cooling liquid 8th to trade water. However, other liquids that allow good heat transfer, as a cooling liquid possible. Furthermore, the cooling liquid 8th contain a known per se, which serves to increase the thermal conductivity. Of course, several such additives may be provided.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Leuchte einen geschlossenen Aufnahmeraum 10 für die Kühlflüssigkeit 8 auf. Der Aufnahmeraum 10 kann dabei teilweise von dem Kühlkörper 4 und teilweise von einer Membran 6 begrenzt sein. Die Membran 6 ist dabei für die Kühlflüssigkeit 8 ausreichend dicht vorgesehen. Falls es sich bei der Kühlflüssigkeit 8 um Wasser handelt, ist die Membran 6 also wasserdicht vorgesehen.In the embodiment shown here, the lamp has a closed receiving space 10 for the coolant 8th on. The recording room 10 can partially from the heat sink 4 and partly from a membrane 6 be limited. The membrane 6 is there for the coolant 8th sufficiently tight. If it is the coolant 8th is water, is the membrane 6 So provided waterproof.

Der Kühlkörper 4 weist bei dem in 1 skizzierten Ausführungsbeispiel eine vorzugsweise zylindrische Seitenwand 20 auf, die ringförmig geschlossen um die LED 2 herum angeordnet ist, wobei die Seitenwand 20 an demjenigen Endbereich, der in Richtung der Lichtabgabe der LED 2 weist, einen Randbereich 22 aufweist, der zur Verbindung mit der Membran 6 vorgesehen ist.The heat sink 4 points at the in 1 sketched embodiment, a preferably cylindrical side wall 20 on, the ring closed around the LED 2 is arranged around, with the side wall 20 at that end region, in the direction of the light output of the LED 2 points, a border area 22 having, for connection to the membrane 6 is provided.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Membran 6 im Wesentlichen ringförmig und weist einen äußeren Randbereich 61 und einen inneren Randbereich 62 auf. Mit ihrem äußeren Randbereich 61 ist die Membran 6 dabei fest und zumindest im Wesentlichen undurchlässig für die Kühlflüssigkeit 8 direkt mit dem Randbereich 22 der Seitenwand 20 des Kühlkörpers 4 verbunden. Mit ihrem inneren Randbereich 62 ist die Membran unmittelbar oder mittelbar fest und zumindest im Wesentlichen undurchlässig für die Kühlflüssigkeit 8 mit der LED 2 verbunden.In this embodiment, the membrane 6 essentially annular and has an outer edge region 61 and an inner edge area 62 on. With its outer edge area 61 is the membrane 6 while firmly and at least substantially impermeable to the coolant 8th directly with the border area 22 the side wall 20 of the heat sink 4 connected. With its inner edge area 62 the membrane is directly or indirectly fixed and at least substantially impermeable to the cooling liquid 8th with the LED 2 connected.

Die Membran 6 besteht aus einem elastischen Material, so dass die Membran 6 verformt wird, wenn die LED 2 gegenüber dem Kühlkörper 4 verschwenkt wird. Die Membran 6 ist „frei verstellbar" und weist hierzu vorzugsweise wenigstens einen wellenförmigen Abschnitt auf. Weiterhin ist die Membran 6 dazu ausgelegt, mit einer Vorspannung versehen zu werden; hierdurch wird eine Arretierbarkeit der LED 2 in einer bestimmten Position relativ zu dem Kühlkörper 4 erleichtert.The membrane 6 consists of an elastic material, so that the membrane 6 is deformed when the LED 2 opposite the heat sink 4 is pivoted. The membrane 6 is "freely adjustable" and for this purpose preferably has at least one wave-shaped section 6 adapted to be biased; This will lock the LED 2 in a certain position relative to the heat sink 4 facilitated.

Weiterhin ist beim Ausführungsbeispiel die LED 2 auf einer Platine 12 angeordnet. Bei der in 1 skizzierten Ausführungsform ist weiterhin ein Trägerelement 14 für die Platine 12 vorgesehen, wobei der Aufnahmeraum 10 der Kühlflüssigkeit 8 weiterhin teilweise von dem Trägerelement 14 begrenzt ist. Insgesamt gesehen ist also bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Aufnahmeraum 10 von dem Kühlkörper 4, der Membran 6 und dem Trägerelement 14 begrenzt. Natürlich sind auch die Begrenzungsflächen des Kühlkörpers 4 und des Trägerelements 14 zu dem Aufnahmeraum 10 dicht für die Kühlflüssigkeit 8 vorgesehen. Falls es sich bei der Kühlflüssigkeit 8 um Wasser handelt, können die genannten Fläche also wasserdicht vorgesehen sein.Furthermore, in the embodiment, the LED 2 on a circuit board 12 arranged. At the in 1 sketched embodiment is further a support element 14 for the board 12 provided, the receiving space 10 the cooling liquid 8th continue partially from the carrier element 14 is limited. Overall, therefore, is in the in 1 shown embodiment of the receiving space 10 from the heat sink 4 , the membrane 6 and the carrier element 14 limited. Of course, the boundary surfaces of the heat sink are 4 and the carrier element 14 to the recording room 10 tight for the coolant 8th intended. If it is the coolant 8th is water, the said surface can therefore be provided waterproof.

Mit Bezug auf die Begrenzung des Aufnahmeraums 10 für die Kühlflüssigkeit 8 sind jedoch auch Varianten möglich. Die im Folgenden für Varianten verwendeten Bezugszeichen beziehen sich jeweils auf entsprechende Teile.With respect to the limitation of the recording room 10 for the coolant 8th However, variants are possible. The reference numerals used below for variants refer to corresponding parts.

Eine Variante ist in 2a skizziert; hierbei ist vorgesehen, dass die Membran 6 mit ihrem inneren Randbereich 62 unmittelbar mit der Platine 12 verbunden ist und die Platine 12 ebenfalls teilweise den Aufnahmeraum 10 begrenzt, so dass ein direkter Kontakt zwischen der Rückseite der Platine 12 (also derjenigen Seite der Platine 12, die der LED 2 gegenüberliegt) und der Kühlflüssigkeit 8 gegeben ist. Bei dieser Variante ist also kein Trägerelement 14 vorgesehen und daher stellt diese Konfiguration in gewissem Sinne hinsichtlich der Wärmeübertragung die „Idealkonfiguration" dar. Gemäß der in 2b skizzierten Variante ist ebenfalls vorgesehen, dass die Platine 12 teilweise den Aufnahmeraum 10 begrenzt; allerdings ist weiterhin ein Trägerelement 14 für die Platine 12 vorgesehen, das ebenfalls teilweise den Aufnahmeraum 10 begrenzt. Die Platine 12 wird dabei an ihrem Umfang von dem Trägerelement 14 gehalten. Gemäß der in 2c gezeigten Variante ist die Platine 12 von dem Trägerelement 14 gehalten, aber die Platine 12 trägt nicht zur Begrenzung des Aufnahmeraums 19 bei. Das Trägerelement 14 jedoch begrenzt teilweise den Aufnahmeraum 10. Der Wärmefluss von der LED 2 zu der Kühlflüssigkeit 8 erfolgt hier also über das Trägerelement 14.A variant is in 2a outlines; It is provided that the membrane 6 with its inner edge area 62 directly with the board 12 connected and the board 12 also partly the recording room 10 limited, allowing a direct contact between the back of the board 12 (ie the side of the board 12 that of the LED 2 opposite) and the cooling liquid 8th given is. In this variant, therefore, no support element 14 and, therefore, this configuration, in a manner of heat transfer, is the "ideal configuration" 2 B sketched variant is also provided that the board 12 partly the recording room 10 limited; however, it is still a carrier element 14 for the board 12 provided, which also partially the recording room 10 limited. The board 12 is doing at its periphery of the support element 14 held. According to the in 2c shown variant is the board 12 from the carrier element 14 kept, but the board 12 does not contribute to the limitation of the recording room 19 at. The carrier element 14 however, partially limits the reception space 10 , The heat flow from the LED 2 to the coolant 8th takes place here via the carrier element 14 ,

Allgemein ist gegebenenfalls für das Trägerelement 14 vorzugsweise ein besonders gut wärmeleitendes Material, beispielsweise Aluminium, vorgesehen.General is optionally for the carrier element 14 preferably a particularly good heat conducting material, such as aluminum, provided.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement 14 einen Reflektor 13 für die LED 2 bildet, wie beispielsweise in 1 skizziert.Optionally, it can be provided that the carrier element 14 a reflector 13 for the LED 2 forms, such as in 1 outlined.

In den 3a und 3b ist eine Variante der Gestaltung der Membran 6 skizziert. Das Trägerelement 14 weist bei dieser Variante einen flanschartigen Randbereich 15 auf, der mit der Membran 6 verbunden ist. Die Membran 6 erstreckt sich bei dieser Variante im Wesentlichen längs der Innenseite der Seitenwand 20 des Kühlkörpers 4 und ist insoweit von dieser vor äußeren Einflüssen geschützt. Wie in 3a skizziert, ist auf diese Weise eine Neutralstellung der LED 2 gegenüber dem Kühlkörper 4 möglich, bei der die Membran 6 von außerhalb der Leuchte praktisch nicht zu sehen ist, da sie insbesondere von der Seitenwand 20 des Kühlkörpers 4 und dem Randbereich 15 des Trägerelements 14 verdeckt ist.In the 3a and 3b is a variant of the design of the membrane 6 outlined. The carrier element 14 has in this variant a flange-like edge region 15 up, with the membrane 6 connected is. The membrane 6 extends in this variant substantially along the inside of the side wall 20 of the heat sink 4 and is insofar protected from external influences. As in 3a sketched, is in this way a neutral position of the LED 2 opposite the heat sink 4 possible at which the membrane 6 From the outside of the lamp is practically impossible to see, as it is especially from the side wall 20 of the heat sink 4 and the edge area 15 the carrier element 14 is covered.

Bei der Variante, die in den entsprechenden 4a und 4b skizziert ist, weist der Kühlkörper 4 an seiner Begrenzungsfläche zu dem Aufnahmeraum 10 weitere Kühlrippen 5' zur weitergehenden Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen der Kühlflüssigkeit 8 und dem Kühlkörper 4 auf.In the variant, in the corresponding 4a and 4b Outlined, the heat sink points 4 at its boundary surface to the receiving space 10 further cooling ribs 5 ' to further increase the contact area between the cooling liquid 8th and the heat sink 4 on.

Bei der Variante, die in den entsprechenden 5a und 5b skizziert ist, weist der Kühlkörper 4 einen Bereich auf, der die LED 2 ringförmig umgibt. Außerdem sind zwei Membranen 6, 6' vorgesehen, die sich jeweils zwischen dem Trägerelement 14 und dem Kühlkörper 4 erstrecken. Diese Variante ermöglicht eine besonders flache Bauform der Leuchte.In the variant, in the corresponding 5a and 5b Outlined, the heat sink points 4 an area on which the LED 2 surrounds annularly. There are also two membranes 6 . 6 ' provided, each between the support element 14 and the heat sink 4 extend. This variant enables a particularly flat design of the luminaire.

Bei Betrachtung der gezeigten Varianten ergeben sich natürlich noch weitere, im Einzelnen nicht gezeigte weitere Varianten, auf naheliegende Weise. Beispielsweise kann bei der in 5a gezeigten Variante vorgesehen sein, dass der Kühlkörper weitere Kühlrippen aufweist, die denjenigen entsprechen, die in 4a gezeigt sind, usw.When considering the variants shown, of course, there are further, not shown in detail further variants, in an obvious way. For example, at the in 5a shown variant may be provided that the cooling body has further cooling fins, which correspond to those in 4a are shown, etc.

Gemäß einer weiteren Variante, die in 7 skizziert ist, ist eine so genannte, an sich bekannte Heatpipe 18 zur weitergehenden Verbesserung der Wärmeleitung von der LED 2 zu der Kühlflüssigkeit 8 bzw. zu dem Kühlkörper 4 vorgesehen. Bei der Heatpipe 18 handelt es sich um eine längliche, abgeschlossene, hohle Röhre, die zum Teil mit einer Flüssigkeit gefüllt ist; die Flüssigkeit sammelt sich am wärmeren Ende der Röhre an und verdampft entsprechend, wobei am gegenüberliegenden Ende der Röhre die Warme abgeführt wird. Die Verwendung einer Heatpipe 18 ist besonders geeignet, wenn die Entfernung zwischen der LED 2 und der Kühlflüssigkeit 8 vergleichsweise groß ist, wie dies beispielsweise bei der in 7 gezeigten Variante der Fall ist.According to another variant, in 7 is sketched, is a so-called, known per se heat pipe 18 to further improve the heat conduction from the LED 2 to the coolant 8th or to the heat sink 4 intended. At the heat pipe 18 it is an elongated, closed, hollow tube, which is partially filled with a liquid; the liquid accumulates on the warmer end of the tube and evaporates accordingly, at the opposite end of the tube, the heat is dissipated. The use of a heat pipe 18 is particularly suitable when the distance between the LED 2 and the cooling liquid 8th is comparatively large, as for example in the case of 7 variant shown is the case.

Eine mögliche Verbindung zwischen der Heatpipe 18 und der LED 2 ist in 2d skizziert. Hierbei ist ein Trägerelement 30 für die Heatpipe 18 vorgesehen, das zwischen dem inneren Randbereich 62 der Membran 6 und der Heatpipe 18 angeordnet ist. Die LED 2 kann dabei lagefest gegenüber der Heatpipe 18 angeordnet sein.A possible connection between the heatpipe 18 and the LED 2 is in 2d outlined. Here is a carrier element 30 for the heat pipe 18 provided that between the inner edge area 62 the membrane 6 and the heat pipe 18 is arranged. The LED 2 can be positioned against the heatpipe 18 be arranged.

Wiederum mit Bezug auf 1 sind beim dort gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin Arretierungsmittel 16 vorgesehen, die zur Arretierung der LED 2 gegenüber dem Kühlkörper 4 in unterschiedlichen Relativpositionen dienen. Die Arretierungsmittel 16 können beispielsweise Vorsprünge und/oder Vertiefungen 50 aufweisen, die am Kühlkörper 4 angeordnet sind, in welche entsprechende Eingreifelemente 51, die lagefest mit der LED 2 verbunden sind, verrastend eingreifen können. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen 50 an der Begrenzungsfläche des Kühlkörpers 4 zum Aufnahmeraum 10 der Kühlflüssigkeit 8 angeordnet; die Eingreifelemente 51 sind am Trägerelement 14 der Platine 12 angeordnet. Das Trägerelement 14 ist hierzu an seinem Endbereich, der der Hauptabstrahlrichtung P abgewandt ist, entsprechend verlängert, so dass ein Zusammenwirken der Eingreifelemente 51 mit den Vertiefungen 50 im oben genannten Sinne möglich ist. Wie in 1 skizziert, kann dabei vorgesehen sein, dass das Trägerelement 14 an seinem Endbereich, der zur direkten Kontaktierung mit dem Kühlkörper 4 vorgesehen ist, verbreitert ist, so dass die Möglichkeit zur Übertragung von Wärme an dieser Stelle verbessert ist. Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Wärmeleitfähigkeit des Trägerelements 14 größer ist, als diejenige der Kühlflüssigkeit. Beispielsweise kann dies der Fall sein, wenn als Kühlflüssigkeit Wasser vorgesehen ist und das Trägerelement 14 aus Aluminium besteht. (Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium beträgt etwa 237 W/mK, diejenige von Wasser etwa 0,6 W/mK.)Again with respect to 1 are in the embodiment shown there further arresting 16 provided for locking the LED 2 opposite the heat sink 4 serve in different relative positions. The locking means 16 For example, projections and / or depressions 50 have, on the heat sink 4 are arranged, in which corresponding engaging elements 51 , which can be fixed with the LED 2 are connected, can intervene latching. In the embodiment shown, the depressions 50 at the boundary surface of the heat sink 4 to the recording room 10 the cooling liquid 8th arranged; the engaging elements 51 are on the carrier element 14 the board 12 arranged. The carrier element 14 is for this purpose at its end, which is remote from the main emission direction P, extended accordingly, so that an interaction of the engaging elements 51 with the wells 50 in the above sense is possible. As in 1 sketched, it can be provided that the carrier element 14 at its end, for direct contact with the heat sink 4 is widened, so that the possibility of transferring heat at this point is improved. This is particularly advantageous if the thermal conductivity of the carrier element 14 is greater than that of the cooling liquid. For example, this may be the case if water is provided as the cooling liquid and the carrier element 14 made of aluminum. (The thermal conductivity of aluminum is about 237 W / mK, that of water about 0.6 W / mK.)

In 6 ist eine Variante der Arretierungsmittel 16 skizziert. Hierbei sind zwei bogenförmige, rechtwinklig zueinander orientierte Zahnkämme vorgesehen, die verrastend ineinandergreifen können; einer der beiden Zahnkämme ist dabei an dem Kühlkörper 4 angeordnet, der andere an dem Trägerelement 14.In 6 is a variant of the locking means 16 outlined. Here, two arcuate, mutually orthogonal tooth combs are provided, which can interlock latching; one of the two tooth combs is on the heat sink 4 arranged, the other on the support element 14 ,

Bei der in 7 gezeigten Variante ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Heatpipe 18 einen Teil der Arretierungsmittel 16 bildet. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass die Heatpipe 18 mit demjenigen Endbereich, der der LED 2 bzw. der Platine 12 gegenüberliegt, direkt den Kühlkörper 4 kontaktiert; hierfür sind an dem Kühlkörper 4 ringförmig angeordnete Vertiefungen vorgesehen, in die die Heatpipe 18 eingreifen kann.At the in 7 variant shown is advantageously provided that the heat pipe 18 a part of the locking means 16 forms. It is further provided that the heat pipe 18 with the end area of the LED 2 or the board 12 opposite, directly to the heat sink 4 contacted; this are on the heat sink 4 annularly arranged recesses provided in the heat pipe 18 can intervene.

Wie in den 3a, 3b, 4a und 4b angedeutet, können die Arretierungsmittel gemäß einer weiteren Variante einen Vorsprung umfassen, der am Kühlkörper 4 angeordnet ist sowie Vertiefungen, die am Trägerelement 14 angeordnet sind, wobei dieser Vorsprung und diese Vertiefungen dafür vorgesehen sind, verrastend zusammenzuwirken.As in the 3a . 3b . 4a and 4b indicated, the locking means may comprise a projection according to a further variant, which on the heat sink 4 is arranged as well as depressions on the support element 14 are arranged, said projection and these recesses are intended to cooperate latching.

Es sei nochmals erwähnt, dass die gezeigten Varianten in vielfacher Weise kombiniert werden können. Die möglichen Kombinationen ergeben sich bei fachmännischer Betrachtung in selbsterklärender Weise.It be mentioned again that the variants shown are combined in many ways can. The possible Combinations result from expert consideration in a self-explanatory manner.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass sich durch die Verwendung der Kühlflüssigkeit 8 für die erfindungsgemäße Leuchte im Allgemeinen mit Bezug auf einen effektiven Wärmetransport von der LED 2 zu dem Kühlkörper 4 eine bevorzugte Orientierung ergibt. Wenn der Kühlkörper 4 oberhalb der LED 2 angeordnet ist, ist der Wärmetransport effektiver als im umgekehrten Fall. Es ergibt sich in diesem Sinne eine bevorzugte Einbaulage für die erfindungsgemäße Leuchte.It should be noted that by the use of the coolant 8th for the luminaire according to the invention in general with respect to an effective heat transfer from the LED 2 to the heat sink 4 gives a preferred orientation. When the heat sink 4 above the LED 2 is arranged, the heat transport is more effective than in the opposite case. It results in this sense, a preferred mounting position for the lamp according to the invention.

Es wird abschließend nochmals angemerkt, dass der Vorteil der Verwendung der Membran 6 darin liegt, dass hierdurch die Anzahl der Bauteile, die zum Verschwenken der LED 2 erforderlich sind, reduziert werden kann. Durch den Einsatz der Kühlflüssigkeit 8 werden großflächige Kontaktbereiche für den Wärmetransport von der LED 2 zu dem Kühlkörper 4 ermöglicht, so dass ein besonders effektiver Wärmeabtransport von der LED 2 möglich ist. Zudem kann eine Kühlflüssigkeit 8 mit hoher Wärmekapazität gewählt werden, beispielsweise Wasser, so dass die Kühlflüssigkeit 8 auch selbst in nennenswertem Maße Warme von der LED 2 aufnehmen kann.It is finally noted again that the advantage of using the membrane 6 This is because this reduces the number of components required to pivot the LED 2 are required, can be reduced. By using the coolant 8th become large contact areas for the heat transfer from the LED 2 to the heat sink 4 allows, so that a particularly effective heat dissipation from the LED 2 is possible. In addition, a cooling fluid 8th be selected with high heat capacity, such as water, so that the cooling liquid 8th even to a considerable extent warmth of the LED 2 can record.

22
LEDLED
44
Kühlkörperheatsink
55
Kühlrippencooling fins
5'5 '
weitere KühlrippenFurther cooling fins
66
Membranmembrane
6'6 '
zweite Membransecond membrane
88th
Kühlflüssigkeitcoolant
1010
Aufnahmeraum für die Kühlflüssigkeitaccommodation space for the coolant
1212
Platinecircuit board
1313
Reflektorreflector
1414
Trägerelement für die Platinesupport element for the circuit board
1515
Randbereich des Trägerelements für die Platineborder area the carrier element for the circuit board
1616
Arretierungsmittellocking
1818
HeatpipeHeatpipe
2020
Seitenwand des KühlkörpersSide wall of the heat sink
2222
Randbereich der Seitenwand des Kühlkörpersborder area the side wall of the heat sink
3030
Trägerelement für die Heatpipesupport element for the Heatpipe
5050
Vertiefungenwells
5151
Eingreifelementeengaging
6161
äußerer Randbereich der Membranouter edge area the membrane
6262
innerer Randbereich der Membraninternal Edge area of the membrane

Claims (14)

Leuchte, aufweisend – wenigstens eine LED (2), und – einen Kühlkörper (4) zur Kühlung der LED (2), dadurch gekennzeichnet, dass die LED (2) gegenüber dem Kühlkörper (4) verschwenkbar angeordnet ist und dass die Leuchte weiterhin eine Kühlflüssigkeit (8) zur Wärmeübertragung von der LED (2) zum Kühlkörper (4) aufweist.Luminaire comprising - at least one LED ( 2 ), and - a heat sink ( 4 ) for cooling the LED ( 2 ), characterized in that the LED ( 2 ) opposite the heat sink ( 4 ) is arranged pivotably and that the lamp is still a cooling liquid ( 8th ) for heat transfer from the LED ( 2 ) to the heat sink ( 4 ) having. Leuchte nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Aufnahmeraum (10) für die Kühlflüssigkeit (8), wobei der Aufnahmeraum (10) teilweise von dem Kühlkörper (4) und teilsweise von einer Membran (6) begrenzt ist.Luminaire according to claim 1, further comprising a receiving space ( 10 ) for the cooling liquid ( 8th ), the receiving space ( 10 ) partially from the heat sink ( 4 ) and partly by a membrane ( 6 ) is limited. Leuchte nach Anspruch 2, bei der die Membran (6) derart mit der LED (2) verbunden ist, dass bei einem Verschwenken der LED (2) die Membran (6) verformt wird.Luminaire according to Claim 2, in which the membrane ( 6 ) in such a way with the LED ( 2 ) is connected, that when pivoting the LED ( 2 ) the membrane ( 6 ) is deformed. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, bei der die LED (2) auf einer Platine (12) angeordnet ist und der Aufnahmeraum (10) weiterhin teilweise von der Platine (12) begrenzt ist.Luminaire according to Claim 2 or 3, in which the LED ( 2 ) on a board ( 12 ) and the receiving space ( 10 ) continues partially from the board ( 12 ) is limited. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, bei der die LED (2) auf einer Platine (12) angeordnet ist, wobei die Leuchte weiterhin ein Trägerelement (14) für die Platine (12) aufweist und der Aufnahmeraum (10) weiterhin teilweise von dem Trägerelement (14) und/oder teilweise von der Platine (12) begrenzt ist.Luminaire according to Claim 2 or 3, in which the LED ( 2 ) on a board ( 12 ), wherein the luminaire further comprises a support element ( 14 ) for the board ( 12 ) and the receiving space ( 10 ) continues partially from the support element ( 14 ) and / or partially from the board ( 12 ) is limited. Leuchte nach Anspruch 5, bei der das Trägerelement (14) weiterhin einen Reflektor (13) für die LED (2) bildet.Luminaire according to Claim 5, in which the support element ( 14 ), a reflector ( 13 ) for the LED ( 2 ). Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kühlflüssigkeit (8) Wasser umfasst.Luminaire according to one of the preceding claims, in which the cooling liquid ( 8th ) Water. Leuchte nach Anspruch 7, bei der die Kühlflüssigkeit (8) weiterhin wenigstens einen Zusatz zur Steigerung der Wärmeleitfähigkeit enthält.Luminaire according to Claim 7, in which the cooling liquid ( 8th ) further contains at least one additive for increasing the thermal conductivity. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchte weiterhin wenigstens eine Heatpipe (18) zur Wärmeübertragung von der LED (2) zur Kühlflüssigkeit (8) und/oder zum Kühlkörper (4) umfasst.Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the luminaire further comprises at least one heat pipe ( 18 ) for heat transfer from the LED ( 2 ) to the cooling liquid ( 8th ) and / or the heat sink ( 4 ). Leuchte nach Anspruch 8, bei der die Heatpipe (18) lagefest gegenüber der LED (2) angeordnet ist.Luminaire according to claim 8, wherein the heat pipe ( 18 ) fixed against the LED ( 2 ) is arranged. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchte weiterhin Arretierungsmittel (16) zur Arretierung der LED (2) gegenüber dem Kühlkörper (4) aufweist.Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the luminaire further comprises locking means ( 16 ) for locking the LED ( 2 ) opposite the heat sink ( 4 ) having. Leuchte nach Anspruch 11, bei der ein Teil der Arretierungselemente (16) von dem Kühlkörper (4) gebildet ist.Luminaire according to claim 11, wherein a part of the locking elements ( 16 ) from the heat sink ( 4 ) is formed. Leuchte nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Arretierungsmittel (16) Rastelemente (50, 51) umfassen.Luminaire according to Claim 11 or 12, in which the locking means ( 16 ) Locking elements ( 50 . 51 ). Leuchte mit den in den Ansprüchen 9 und 11 genannten Merkmalen, bei der ein Teil der Arretierungsmittel (16) durch die Heatpipe (18) gebildet ist.Luminaire with the features mentioned in claims 9 and 11, in which a part of the locking means ( 16 ) through the heat pipe ( 18 ) is formed.
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