-
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
I. Stand der Technik
-
Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise in der
WO 2009/037053 A1 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquellenanordnung, die mittels eines Trägers, auf dem sie montiert ist, thermisch an zwei Kühlkörper gekoppelt ist, die Stromzuführungen für die auf dem Träger montierte Halbleiterlichtquellenanordnung ausbilden.
-
II. Darstellung der Erfindung
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemaße Beleuchtungseinrichtung mit einem verbesserten Kühlkörper bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen aus dem Patentanspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
-
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung besitzt mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung, die auf einem ersten Bereich eines Kühlkörpers montiert ist, wobei der erste Bereich des Kühlkörpers eine erste Stromzuführung fur die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung ausbildet und ein zweiter Bereich des Kühlkörpers, der elektrisch isoliert von dem ersten Bereich des Kühlkörpers ausgeführt ist, eine zweite Stromzuführung für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung ausbildet. Da die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung auf dem ersten Bereich des Kühlkörpers montiert ist und der erste Bereich des Kühlkörpers somit als Trager für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung dient, wird eine gute thermische Kopplung zwischen der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung und dem ersten Bereich des Kühlkörpers hergestellt, so dass dadurch die von der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung generierte Wärme sehr effizient über den ersten Bereich des Kühlkörpers an die Umgebung abgeführt werden kann. Insbesondere kann der erste Bereich des Kühlkörpers metallisch und massiver als der zweite Bereich des Kühlkörpers ausgebildet sein, so dass der erste Bereich des Kühlkörpers eine vergleichsweise hohe Wärmekapazität besitzt und dadurch eine effiziente Warmesenke für die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung bildet. Zusätzlich kann der erste Bereich des Kühlkörpers mit einer Heatpipe-Anordnung oder mit Kühlrippen ausgestattet sein, um eine gute Warmeableitung an die Umgebung zu ermöglichen.
-
Vorteilhafterweise ist der zweite Bereich des Kühlkörpers thermisch an den ersten Bereich des Kühlkörpers gekoppelt, um eine effiziente Wärmeableitung an die Umgebung zu ermöglichen. Beispielsweise können zu diesem Zweck der erste und zweite Bereich des Kühlkörpers über eine Wärme leitende, elektrisch isolierende Keramik miteinander verbunden sein.
-
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eine Elektronik zum Betrieb der mindestens einen Halbleiterlichtquellenanordnung auf und die mindestens eine Halbleiterlichtquellenanordnung ist durch die erste und zweite Stromzuführung mit dieser Elektronik verbunden.
-
Auf dem ersten Bereich des Kühlkörpers der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sind vorzugsweise mehrere Halbleiterlichtquellenanordnung montiert, so dass der erste Bereich des Kühlkörpers eine gemeinsame Stromzuführung für die Halbleiterlichtquellenanordnungen ausbildet. Dadurch dient der erste Bereich des Kühlkörpers als Träger und Wärmesenke für mehrere Halbleiterlichtquellenanordnungen. Außerdem wird dadurch mittels des ersten Bereichs des Kühlkörpers eine gemeinsame Verbindung der Halbleiterlichtquellenanordnung zu einem Massebezugspotenzial der Elektronik ermöglicht.
-
Um eine separate Steuerung der auf dem ersten Bereich des Kühlkörpers montierten Halbleiterlichtquellenanordnung zu ermöglichen, weist der Kühlkörper der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung vorteilhafterweise mehrere voneinander elektrisch isolierte Bereiche auf, die jeweils eine zweite Stromzuführung für mindestens eine der Halbleiterlichtquellenanordnungen bilden.
-
III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 Eine Draufsicht auf eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
-
2 Eine vergrößerte Darstellung der Halbleiterlichtquellenanordnung der in 1 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
-
Die Figuren zeigen schematische Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, die für den Einsatz in einem Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, um beispielsweise die Beleuchtungsfunktionen Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, Tagfahrlicht, Positionslicht oder Parklicht damit zu verwirklichen.
-
Diese Beleuchtungseinrichtung weist zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen 1 und einen Kühlkörper 2 sowie eine Elektronik 3 zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnung auf. Der Kühlkörper 2 ist annahernd säulenartig ausgebildet und mit einem ersten Ende an einem Gehäuse der Elektronik 3 fixiert. Das andere, zweite Ende des Kühlkörpers 2 besitzt in einer Raumrichtung senkrecht zur Längserstreckung des Kühlkörpers 2 eine größere Dicke als sein erstes Ende. Der Kühlkörper 2 weist einen ersten Bereich 21 auf, der sich vom ersten Ende bis zum zweiten Ende über die gesamte Lange des Kuhlkorpers 2 erstreckt und aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, besteht. Der erste Bereich 21 des Kühlkörpers 2 weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und besitzt zwei nahe des zweiten Endes des Kühlkörpers 2 angeordnete, schräg verlaufende Oberflächen 210, auf denen jeweils eine der Halbleiterlichtquellenanordnungen 1 montiert ist. In der Darstellung der 1 und 2 ist eine Halbleiterlichtquellenanordnung 1 auf der schräg verlaufenden Oberfläche 210 an der Oberseite des ersten Bereichs 21 des Kühlkörpers 2 montiert, während die andere Halbleiterlichtquellenanordnung auf der schräg verlaufenden Oberfläche an der in den 1 und 2 nicht sichtbaren Unterseite des ersten Bereichs 21 des Kühlkörpers 2 montiert ist. Der erste Bereich 21 des Kühlkörpers 2 dient als Träger, Wärmesenke und als gemeinsame erste Stromzuführung für die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1 besitzen jeweils einen ersten Anschlussdraht 10, der die jeweilige Halbleiterlichtquellenanordnung 1 mit dem ersten Bereich 21 des Kühlkörpers elektrisch leitend verbindet.
-
Eine senkrecht zu den schräg verlaufenden Oberflächen 210 angeordnete Seitenfläche des ersten Bereichs 21 des Kühlkörpers 2 ist mit einer elektrisch isolierenden, Wärme leitenden Schicht 4 aus Keramik oder einem anderen elektrisch isolierenden Material versehen. Auf der elektrisch isolierenden Schicht 4 sind zwei parallel zueinander verlaufende und durch einen Spalt 40 voneinander getrennte weitere Bereiche 22, 23 des Kühlkörpers 2 angeordnet, die aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, bestehen. Die weiteren Bereiche 22, 23 des Kühlkörpers 2 sind elektrisch isoliert voneinander und erstrecken sich jeweils über die gesamte Länge des Kühlkörpers 2. Sie reichen vom ersten Ende bis zum zweiten Ende des Kühlkörpers 2.
-
Ein zweiter Anschlussdraht 10' der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1 ist mit dem zweiten Bereich 22 des Kühlkörpers 2 verbunden und ein zweiter Anschlussdraht der zweiten, in den 1 und 2 nicht sichtbaren Halbleiterlichtquellenanordnung ist mit dem dritten Bereich 23 des Kühlkörpers 2 verbunden. Der zweite Bereich 22 des Kühlkörpers 2 dient als zweite Stromzuführung für die erste Halbleiterlichtquellenanordnung 1 und der dritte Bereich 23 des Kühlkörpers 2 dient als zweite Stromzuführung für die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung. Die erste Halbleiterlichtquellenanordnung 1 ist somit durch die Anschlussdrähte 10, 10' und den ersten Bereich 21 sowie den zweiten Bereich 22 des Kühlkorpers 2 an die Elektronik 3 angeschlossen, während die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung durch ihre Anschlussdrahte mittels des ersten Bereichs 21 und des dritten Bereichs 23 des Kühlkorpers 2 an die Elektronik 3 angeschlossen ist. Die erste und zweite Halbleiterlichtquellenanordnung 1 können daher getrennt voneinander angesteuert und betrieben werden. Der erste Bereich 21 des Kühlkörpers 2 ist elektrisch isoliert von den weiteren Bereichen 22, 23 des Kühlkörpers 2 und besitzt größere Abmessungen senkrecht zu seiner Langsrichtung und eine größere Masse als die weiteren Bereiche 22, 23 des Kühlkörpers 2, um eine effektive Wärmesenke für die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1 bilden zu können.
-
Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1 bestehen jeweils aus fünf in einer Reihe auf einer Metallkernplatine angeordneten Leuchtdiodenchips 11, 12, 13, 14, 15, die während ihres Betriebs weißes Licht emittieren.
-
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erlauterte Ausführungsbeispiel. Beispielsweise können noch weitere Halbleiterlichtquellenanordnungen auf dem ersten Bereich 21 des Kuhlkörpers 2 montiert sein und weitere elektrisch voneinander isolierte Bereiche des Kühlkörpers 2 vorgesehen sein, die als zweite Stromzuführungen für die zusätzlichen Halbleiterlichtquellenanordnungen dienen. Diese weiteren Bereiche des Kühlkörpers 2 können beispielsweise durch weitere Isolierschichten lamellenartig an einer senkrecht zu den Oberflächen 210 verlaufenden Seitenfläche des Kühlkorpers 2 angeordnet sein. Außerdem kann im ersten Bereich 21 des Kühlkörpers 2 eine in Längsrichtung verlaufende Heatpipe angeordnet sein, um die Wärmeleitfahigkeit zu erhöhen. Ferner können die Halbleiterlichtquellenanordnungen anstelle von Leuchtdioden auch weißes Licht erzeugende Laserdioden aufweisen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
