DE102009025974A1 - Effective cooling arrangement for e.g. LED, has cylinders extend from cooling body and run through holes of baseplate, where cylinders stand in positive connection with heat conducting base at lower part of LED - Google Patents

Effective cooling arrangement for e.g. LED, has cylinders extend from cooling body and run through holes of baseplate, where cylinders stand in positive connection with heat conducting base at lower part of LED Download PDF

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Abstract

The arrangement has a baseplate (3) that is fastened to a circular stage (21) of a lamp holder (2). An LED or surface mounted-LED (31) is arranged at the baseplate. A cooling body (4) is installed at a lower surface of the baseplate, and cylinders (41) extend from the cooling body, where height of the cylinders corresponds to thickness of the baseplate. The cylinders run through holes (32) of the baseplate and stand in positive connection with a heat conducting base (311) at a lower part of the LED, where the holes are provided at the heat conducting base.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine wirksame Kühlanordnung für eine LED- oder SMD-LED-Birne und -Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an effective cooling arrangement for a LED or SMD LED bulb and lamp according to the preamble of the claim 1.

Stand der TechnikState of the art

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.
Theoretically, light-emitting diodes (LEDs) are the light source that has the longest life, the lowest heat, the lowest chemical pollution, and the lowest power consumption. For environmental reasons, more and more LEDs are used for lighting. However, LEDs as lighting bulbs have the following disadvantages:
  • 1. conventional LED bulbs are a point source of light and therefore form an atrium, while halogen bulbs and incandescent bulbs represent a linear source of light and high-pressure sodium lamps, fluorescent tubes (daylight bulbs, economy bulbs) and HID bulbs form a bulky source of light, Cross silver or xenon activated and excited; the light uniformity in lux of the area reflected by the punctual LED light source is noticeably worse, especially the light uniformity of an LED reading lamp is clearly worse than that of a daylight bulb, economy bulb and a light bulb (see 1 and 4 );
  • 2. In a conventional LED bulb, one or more LEDs are deeply embedded in a heat-dissipating base with one or more V-shaped recesses; Although the V-shaped recesses form the desired projection angle, but also intersect the wide-angle light of the LED so that the wide-angle light runs at the desired projection angle, the projection light outside the projection angle due to the wall of the V-shaped recesses generates an uneven refraction light, which also not favorable for the formation of uniform light (see 5 to 6 ); and
  • 3. in conventional high brightness LED bulbs and lamps, a heat dissipating base must additionally be arranged to dissipate heat; for low power LEDs (eg, 1 watt), the additional heat dissipating base can provide effective heat dissipation or conduction (see 5 to 6 ); however, if a high power LED (eg, 3 or 5 watts) or multiple 1 watt LEDs are mounted on a small base plate, the generated large heat can not be effectively dissipated by a heat dissipating copper or aluminum base plate conventionally used; therefore, the temperature of such LEDs must be maintained within the tolerable maximum temperature for LED chips 60 ~ 65 ° C in order to reduce the attenuation of the LED chips and to keep the life of the LEDs stable.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

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.Of the Invention is based on the object, an effective cooling arrangement for one LED or SMD LED bulb and lamp to create the o. G. defects can be eliminated in the prior art.

Technische LösungTechnical solution

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.These The object is achieved by a effective cooling arrangement for one LED or SMD LED bulb and lamp with the features of the claim 1 solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

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.The effective according to the invention cooling arrangement has a lamp socket, from which a lamp socket emanates, being an annular Step away from the inside diameter of the top of the lamp base extends down to a reasonable point, with the annular Stage a base plate is mounted, and in a proper place in the middle of the upper surface the base plate one or more LEDs or SMD (surface-mount device) LEDs arranged around the LEDs or SMD LEDs around a Lichtbündlungsring is arranged. At the bottom of the LED or SMD LED is a thermally conductive Base arranged, wherein corresponding to one of the heat-conducting base Place on the base plate of one or more holes are provided, whose Diameter larger or smaller than the diameter of the heat-conducting base of the LED or SMD LED is. Furthermore, on the bottom side of the base plate arranged a heat sink, wherein at a location of the upper side of the heat sink, which the hole at the Base plate under the heat-conducting Base of LEDs or SMD LEDs corresponds to a cylinder arranged is; the top of the cylinder passes through the hole in the base plate and comes directly with the thermally conductive base the LED or SMD LED in positive locking Connection. The side of the cylinder stands with the inner diameter the hole of the base plate in a positive connection. Thus, will an arrangement for effective heat dissipation built up.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Tageslichtlampe. 1 shows a side view and a plan view of the ratio of the light uniformity of a daylight lamp.

2 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Glühbirne. 2 shows a side view and a Top view of the ratio of light uniformity of a light bulb.

3 zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer Spiralsparbirne. 3 Fig. 11 is a side view and a plan view of the light uniformity ratio of a spiral sparger.

4 zeigt eine Vorderansicht und eine Draufsicht der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer LED. 4 Fig. 11 is a front view and a plan view of the light uniformity ratio of an LED.

5 zeigt die Lichtprojektion in Vorderansicht, wobei nur eine LED in der wärmeableitenden Basis tieft eingebaut ist. 5 shows the light projection in front view, with only one LED in the heat dissipating base is built deep.

6 zeigt die Lichtprojektion in Vorderansicht, wobei mehrere LEDs in der wärmeableitenden Basis tieft eingebaut sind. 6 shows the light projection in front view, with several LEDs are built deep in the heat dissipation base.

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schweinwerfer in Schnittansicht. 7 shows an embodiment of the invention as a Schweinwerfer in sectional view.

8 zeigt eine Grundplatte und einen Kühlkörper einer erfindungsgemäßen LED in explosiver Ansicht. 8th shows a base plate and a heat sink of an LED according to the invention in an explosive view.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Weitwinkel-Lampenbirne in Schnittansicht. 9 shows an embodiment of the invention as a wide-angle lamp bulb in a sectional view.

9-1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung, die an einer Lampenröhre montiert ist. 9-1 shows a schematic representation of the arrangement according to the invention, which is mounted on a lamp tube.

9-2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung, die an einer Lampenröhre mit zwei Steckdosen montiert ist. 9-2 shows a schematic representation of the arrangement according to the invention, which is mounted on a lamp tube with two sockets.

10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die flache Stufe der Lichteinstelllinse und der äußere erhobene Bogen einen Anschlussrand im spitzen Winkel bilden. 10 shows an embodiment of the invention, in which the flat step of the light adjusting lens and the outer raised arc form a connecting edge at an acute angle.

11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Kühlkörper und der Zylinder ineinander einsetzbar sind, bei denen die Wärmeableitung und -leitung radial erfolgt. 11 shows an embodiment of the invention, in which the heat sink and the cylinder are inserted into each other, in which the heat dissipation and conduction takes place radially.

12 zeigt eine Schnittansicht eines Teils der Erfindung, wobei um mehrere LEDs oder SMD-LEDs herum ein Lichtbündlungsring angeordnet ist. 12 shows a sectional view of a portion of the invention, wherein around a plurality of LEDs or SMD LEDs around a Lichtbündlungsring is arranged.

12-1 zeigt eine Draufsicht der Erfindung, wobei um mehrere LEDs oder SMD-LEDs herum ein Lichtbündlungsring angeordnet ist. 12-1 shows a plan view of the invention, wherein around a plurality of LEDs or SMD LEDs around a Lichtbündlungsring is arranged.

13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Lampenfassung als wärmeableitende Basis als Metall ausgeführt ist. 13 shows an embodiment of the invention, in which the lamp socket is designed as a heat dissipating base as a metal.

14 zeigt eine schematische Darstellung der Lux-Werte und der Verhältniswerte der Lichtgleichmäßigkeit einer offenen (entblößten) LED- oder SMD-LED-Birne. 14 Figure 11 shows a schematic representation of the Lux values and the light uniformity ratio of an open (bared) LED or SMD LED bulb.

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. 15 shows a schematic representation of the ratio values and the Lux values of the light uniformity of a wide-angle light, wherein the distance between the light adjusting lens and the LED or SMD LED is adjusted.

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 shows a schematic representation of the ratio values and the Lux values of the light uniformity of a wide-angle light, wherein the distance between the light adjusting lens and the LED or SMD LED is adjusted.

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. 16-1 shows a schematic representation of the ratio and the lux values of the light uniformity of a headlamp, wherein the distance between the light adjusting lens and the LED or SMD LED is adjusted.

17 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Einleuchte-Autoscheinwerfer. 17 shows a schematic representation of the embodiment of the arrangement according to the invention in a headlamp car headlights.

18 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Mehrleuchten-Autoscheinwerfer. 18 shows a schematic representation of the embodiment of the arrangement according to the invention in a multi-light car headlight.

18-1 zeigt die Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Einleuchte-Autoscheinwerfer im Querschnitt entlang A-A'. 18-1 shows the embodiment of the arrangement according to the invention in a Einleuchte-car headlights in cross-section along A-A '.

19 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einer Leuchte mit Lichtstrahlung in zwei Richtungen. 19 shows a schematic representation of the embodiment of the arrangement according to the invention in a luminaire with light radiation in two directions.

19-1 zeigt eine Schnittansicht eines Teils der 19. 19-1 shows a sectional view of part of the 19 ,

20 zeigt eine Schnittansicht der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte. 20 shows a sectional view of the invention in a street lamp or a landscape projection lamp.

20-1 zeigt die Ausführung der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte im Blick nach oben. 20-1 shows the embodiment of the invention in a street lamp or a landscape projection lamp in view upwards.

20-2 zeigt die Ausführung der Erfindung bei einer Straßenlaterne oder einer landschaflichen Projektionsleuchte in Schnittansicht. 20-2 shows the embodiment of the invention in a street lamp or a landscape projection lamp in a sectional view.

Wege der Ausführung der ErfindungWays of executing the invention

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.In the following, objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of preferred embodiments Examples and the accompanying drawings are explained in more detail. However, the invention should not be limited to the description and the accompanying drawings.

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.How out 7 to 9 can be seen, the effective cooling arrangement according to the invention has a lamp socket 1 on, of which a lamp base 2 emanates. In the lamp socket 1 is a drive for converting voltage 11 arranged. From the inside diameter of the top of the lamp base 2 extends an annular step 21 down to an appropriate place, taking at the annular step 21 a base plate 3 is mounted, being in a proper place in the middle of the upper surface of the base plate 3 one or more LEDs or SMD LEDs 31 are arranged. At the bottom of the LED or SMD LED 31 is a thermally conductive base 311 arranged, wherein on one of the heat-conducting base 311 corresponding location on the base plate 3 one or more holes 32 are provided whose diameter is larger or smaller than the diameter of the heat-conducting base 311 the LED or SMD LED 31 is. At the bottom of the base plate 3 is a heat sink 4 attached, which can be formed in any profile, with any thickness and from any heat-conducting material. As in 8th shown, goes a highly thermally conductive cylinder 41 attached to the top of the heatsink 4 is arranged through the hole 32 at the base plate 3 and corresponds to the thermally conductive base 311 at the bottom of the LEDs or SMD LEDs 31 spatially, taking the height of the cylinder 41 about the thickness of the base plate 3 corresponds, and the outer diameter of the cylinder 41 slightly smaller than the inner diameter of the hole 32 the base plate 3 is. On the top and the surface of the outside diameter of the cylinder 41 Thermo-conductive adhesive can be applied. The heat sink 4 gets to the base plate 3 attached; as in 12 and 12-1 can be shown around the LEDs or SMD LEDs 31 around also a light ring 33 on the base plate 3 be mounted, wherein the light-bundling ring 33 in accordance with the arrangement of the LEDs or SMD LEDs 31 can be formed in any shape. The inner diameter of the light-bundling ring 33 has a slope whose upper end is higher than the highest point of the LEDs or SMD LEDs 31 is, and whose lower end is lower than the end side of the LEDs or SMD LEDs 31 is. The end side of the light-bundling ring 33 is at the base plate 3 attached. Between the LEDs or SMD LEDs 31 and the light-bundling ring 33 becomes a photoconductive adhesive 34 applied, wherein the finished end surface of the photoconductive adhesive 34 higher than the highest point of the LEDs or SMD LEDs 31 have to be. Thus, it is possible that the point source of light of the LEDs or SMD LEDs 31 through the photoconductive adhesive 34 and by the reflection of the inner edge of the Lichtbündlungsrings 33 forms a quasi-flat light source to increase the Lux value and the light uniformity. Furthermore, on the upper end side of the lamp cap 2 a light adjusting lens 5 mounted, the upper end side as an outer raised bow 51 (please refer 7 ) and its lower end side as an inner indented arc 52 is executed, wherein the inner end side of the Lichteinstelllinse 5 as inner level 53 can be executed as in 9 shown. The surface of the inner indented arch 52 and the inner plane 53 is matte finished or covered with matte paper. The distance D between the Lichteinstelllinse 5 and the LEDs or SMD LEDs 31 can be adjusted as in 7 and 9 shown. For example, if the distance D2, D3 between the bottom of the Lichteinstelllinse 5 and the LEDs or SMD LEDs 31 3 ~ 10 mm (see 16 and 16-1 ), the function of a headlight results. When the distance D1 between the bottom of the Lichteinstelllinse 5 and the LEDs or SMD LEDs 31 0 ~ 2.5 mm (see 15 ), the function of a wide-angle lamp results. Furthermore, the cooling arrangement according to the invention on a lamp tube with a socket ( 9-1 ) or on a lamp tube with two sockets ( 9-2 ) to be assembled.

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.How out 10 can be seen on the edge of the outer raised bow 51 at the upper end side of the light adjusting lens 5 a flat step 511 be arranged, with the outer raised bow 51 and the flat step 511 a connecting edge at an acute angle 512 form. Thereby, the lux value of the peripheral portion of the beam angle can be increased.

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.How out 11 can be seen, the heat sink 4 with highly thermally conductive cylinder 41 be formed such that the heat sink 4 and the cylinder 41 can be used in each other. That means that on the heat sink 4 a hole 42 is arranged, that the hole 32 the base plate 3 equals, being between the two holes 32 . 42 a thermally conductive cylinder 41 ' is arranged with a cross-shaped cross-section, which serves as a transition between the heat-conducting base 311 the LEDs or SMD LEDs 31 and the heat sink 4 serves to allow faster heat dissipation. The cruciform thermally conductive cylinder 41 ' can be formed of a material with relatively best heat dissipation, and the heat sink 4 can be formed of material with relatively second best heat dissipation capability. This can reduce the heat of the LEDs or SMD LEDs 31 through the three-dimensional surface of the thermally conductive cylinder 41 ' made of highly thermally conductive material over a large area radially forwarded and further through the heat sink 4 be derived over a large area. In contrast to the conventional LEDs, the heat is punctual and Conduct small area on the base plate, the large heat of the LEDs can be passed through the inventive cooling arrangement on the X, Y and Z-axis areal effective and schnelll and derived.

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.How out 13 can be seen, the lamp base 2 formed as a thermally conductive base made of metal and inside with an enlarged thermally conductive cylinder 41 '' to achieve the largest cooling volume and cooling area, and thus a larger Lux value with higher power or heat dissipation for more LEDs or SMD LEDs 31 to achieve.

Die Lampenfassung 1 kann durch Gewindeverbindung, Rastverbindung, Steckverbindung oder T-förmige Schraubverbindung (z. B. die T-förmige Schraubverbindung des Auslösers eines Tageslichtlampe) montiert werden.The lamp socket 1 can be mounted by threaded connection, latching connection, plug connection or T-shaped screw connection (eg the T-shaped screw connection of the trigger of a daylight lamp).

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.The heat dissipative material of the heat sink 4 , the cylinder 41 , the thermally conductive cylinder 41 ' . 41 '' or the lamp base 2 may be aluminum, copper or nano-iron ceramics.

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.How out 17 can be seen, the effective cooling arrangement for a LED or SMD LED bulb and lamp for a light car headlights 10 be used; Alternatively, the cooling arrangement according to the invention for a multi-lamp car headlights 10 ' be used ( 18 . 18-1 ) and at a spotlight 6 , an auxiliary headlight 7 a fog light 8th or a low beam headlight 9 to be assembled.

Wie aus 19 und 19-1 ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Kühlanordnung für eine Leuchte Lichtstrahlung in zwei Richtungen eingesetzt werden.How out 19 and 19-1 can be seen, the cooling arrangement according to the invention can be used for a luminous light radiation in two directions.

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.How out 20 . 20-1 and 20-2 As can be seen, the cooling arrangement according to the invention can be used for a composite LED lamp such as a street lamp with LEDs or a landscape projection lamp.

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.
The invention has the following advantages:
  • 1. with the cooling arrangement according to the invention, the heat of LEDs or SMD LEDs 31 With large wattage effectively forwarded and diverted to a normal operation LEDs or SMD LEDs 31 with high wattage and thus the life of the LEDs or SMD LEDs 31 to extend;
  • 2. through the light-bundling ring 33 can have one or more LEDs or SMD LEDs 31 be packaged again so that the light is concentrated to achieve a quasi-flat light source (see eg 12 );
  • 3. through the light adjusting lens 5 with inner plane or inner indented surface, the projected light, which is quasi a surface light source, can be magnified only once, representing a second light concentration; Further, the lux portion difference on the outer circumference of the projected light ring of the light adjusting lens can be canceled by a matte processing, so that the light on the outer periphery of the projected light ring of the light adjusting lens becomes visible residual light to increase the light beam area; thereby a flat light source, a greater light intensity, a greater light uniformity and a determination of the light beam angle can be achieved; in this way, the atrium can be extinguished, and the largest illumination effect is realized by a uniform and strong light beam;
  • 4. the outer raised arc and the flat step form a connecting edge at an acute angle, whereby the lux at the edge with the weakest projection light can be amplified by a light concentration ring; in addition, a matt processing enables uniform light, which corresponds to the lux in the center of the projection, whereby the light uniformity is increased; and
  • 5. By changing the distance D between the LEDs or SMD LEDs 31 and the light adjusting lens 5 there is a two-step adjustment of the light beam angle, whereby the lux and the light uniformity are increased (see 14 to 16-1 ); Thus, fewer molds must be made, so that the cost can be reduced.

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.The The above description represents only the preferred embodiments of the invention and is not intended to limit the claims. All equivalent changes and modifications made by those skilled in this technical field according to the description and making the drawings of the invention are within the scope of the present invention Invention. The scope of the invention is directed to the following claims.

11
Lampenfassunglamp socket
1111
Antrieb zum Umwandeln von Spannungdrive for transforming voltage
22
Lampensockellamp base
2121
Stufestep
33
Grundplattebaseplate
3131
LED oder SMD-LEDLED or SMD LED
311311
wärmeleitende Basisthermally conductive Base
3232
Ausnehmungrecess
3333
LichtbündlungsringLichtbündlungsring
3434
lichtleitfähiger Klebstoffphotoconductive adhesive
44
Kühlkörperheatsink
4141
Zylindercylinder
41', 41''41 ', 41' '
wärmeleitender Zylinderthermally conductive cylinder
4242
Lochhole
55
LichteinstelllinseLichteinstelllinse
5151
äußerer erhobener Bogenouter raised bow
511511
flache Stufearea step
512512
Anschlussrand im spitzen Winkelconnecting rim at an acute angle
5252
innerer eingebuchteter Bogeninternal indented bow
5353
innere Ebeneinner level
66
Fernscheinwerferspotlight
77
Hilfsscheinwerferauxiliary headlights
88th
Nebelscheinwerferfog lights
99
Abblendscheinwerferpassing lamp
1010
Einleuchte-AutoscheinwerferEinleuchte car lights
10'10 '
Mehrleuchte-AutoscheinwerferMore light car lights
D, D1, D2, D3D D1, D2, D3
Abstanddistance

Claims (6)

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.Effective cooling arrangement for a LED or SMD LED bulb and lamp, comprising - a lamp socket ( 1 ); - a lamp base ( 2 ), wherein an annular step ( 21 ) from the inside diameter of the top of the lamp cap ( 2 ) extends down to an appropriate location, with the other end of the lamp cap ( 2 ) with the lamp holder ( 1 ) is attached; - a base plate ( 3 ) at the annular step ( 21 ) of the lamp base ( 2 ) is attached, wherein on the base plate ( 3 ) one or more LEDs or SMD LEDs ( 31 ) are arranged, wherein on one of the heat-conducting base ( 311 ) corresponding point on the base plate ( 3 ) one or more holes ( 32 ) are provided; and a heat sink ( 4 ) located at the bottom of the base plate ( 3 ) is mounted, wherein the heat sink ( 4 ) one or more cylinders ( 41 ) passing through the holes ( 32 ) of the base plate ( 3 ) and with the heat-conducting bases ( 311 ) are positively connected to the lower part of the LEDs or SMD LEDs. 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.Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the height of the cylinder ( 41 ) about the thickness of the base plate ( 3 ), and the outer diameter of the cylinder ( 41 ) slightly smaller than the inner diameter of the hole ( 32 ) of the base plate ( 3 ), wherein the cylinder ( 41 ) directly with the thermally conductive base ( 311 ) of the LED or SMD LED ( 31 ) comes in positive connection. Kühlanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberseite und die Fläche des Außendurchmessers des Zylinders (41) wärmeleitender Klebstoff aufgetragen ist.Cooling arrangement according to claim 2, characterized in that on the top and the surface of the outer diameter of the cylinder ( 41 ) thermally conductive adhesive is applied. 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.Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that on the heat sink ( 4 ) a hole ( 42 ), which is the hole ( 32 ) of the base plate ( 3 ), whereby between the two holes ( 32 . 42 ) a thermally conductive cylinder ( 41 ' ) is arranged with a cross-shaped cross-section, wherein the cylinder body in the hole ( 42 ) of the heat sink ( 4 ) and the top of the cylinder through the hole ( 32 ) of the base plate ( 3 ), so that the cylinder ( 41 ' ) with the underside of the heat-conducting base ( 311 ) of the LED ( 31 ) is in positive connection. 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.Cooling arrangement according to claim 4, characterized in that the heat sink ( 4 ), the cylinder ( 41 ), the thermally conductive cylinder ( 41 ' . 41 '' ) and the lamp base ( 2 ) made of aluminum, copper or nano-iron ceramic are integrally formed or inserted into one another. 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.Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the cooling arrangement on a Einleuchte-headlight ( 10 ), at a high beam ( 6 ), an auxiliary headlight ( 7 ), a fog lamp ( 8th ) or a low beam headlamp ( 9 ) of a multi-light car headlight ( 10 ' ), a lamp with light radiation in two directions, a lamp tube with a socket, a lamp tube with two sockets, a street lamp with LEDs or a landscape projection lamp can be mounted.
DE200910025974 2009-06-15 2009-06-15 Effective cooling arrangement for e.g. LED, has cylinders extend from cooling body and run through holes of baseplate, where cylinders stand in positive connection with heat conducting base at lower part of LED Withdrawn DE102009025974A1 (en)

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

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