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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lampenkappe für eine lichtemittierende Dioden(LED)-Röhre, und insbesondere eine leicht montierbare, wärmeableitende Lampenkappe.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Da sich lichtemittierende Dioden (LED) durch eine kompakte Größe, bessere Beleuchtungseffizienz und Langlebigkeit auszeichnen, gewinnen LED-Röhren, welche LEDs als Lichtquellen nutzen, auf dem Lichtmarkt zunehmend an Bedeutung.
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Bezugnehmend auf 5 umfasst eine herkömmliche LED-Röhre einen Kühlkörper 70, eine LED-Lichtplatte 80, eine Röhrenabdeckung 90 und zwei Lampenkappen 110. Der Kühlkörper 70 ist halbzylindrisch und beinhaltet mehrere Finnen 71, eine zentrale Vertiefung und zwei Gleitschlitze 72. Die Finnen 71 sind durch parallele Einschnitte in der zylindrischen Oberfläche des Kühlkörpers 70 ausgebildet. Die zentrale Vertiefung ist in einer flachen Oberfläche des Kühlkörpers 70 ausgebildet und erstreckt sich axial entlang des Kühlkörpers 70. Die beiden Gleitschlitze 72 sind jeweils an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der zentralen Vertiefung ausgebildet und erstrecken sich axial entlang des Kühlkörpers 70. Die LED-Lichtplatte 80 ist mittels der beiden Gleitschlitze verschiebbar in den Kühlkörper 70 eingebaut, wobei die zwei Enden der LED-Lichtplatte 80 bündig mit den zwei Enden des Kühlkörpers 70 abschließen, und beinhaltet mehrere LED-Elemente 82 und vier Stromanschlussteile 81. Die LED-Elemente 82 sind an der LED-Lichtplatte 80 angebracht. Jeweils zwei Stromanschlussteile 81 sind an zwei Stellen auf der LED-Lichtplatte jeweils neben den Gleitschlitzen 72 ausgebildet. Die Röhrenabdeckung 90 ist transparent und hat die Form einer halbrunden Röhre mit einer teilweise geöffneten flachen Seite. Die Röhrenabdeckung 90 ist an dem Kühlkörper 70 befestigt, wobei die teilweise geöffnete Seite der Röhrenabdeckung 90 mit den Seitenwänden der zentralen Vertiefung des Kühlkörpers 70 zusammenpasst, um eine Röhrenkonstruktion zu erzeugen und die LED-Lichtplatte 80 abzudecken. Jede Lampenkappe 110 ist um ein Ende der Röhrenkonstruktion befestigt, welche durch den Kühlkörper 70 und die Röhrenabdeckung 90 ausgebildet wird, und hat zwei Elektrodenanschlüsse 111, die jeweils elektrisch mit den zugehörigen zwei Stromanschlussteilen 81 der LED-Lichtplatte 80 verbunden sind, um die LED-Lichtplatte 80 mit Strom zu versorgen.
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Wenn die LED-Röhre in zwei Lampenhalterungen eingesteckt ist und angeschaltet wird, wird die LED-Lichtplatte 80 durch die Elektrodenanschlüsse 111 der Lampenkappen 110 mit Strom versorgt und die LED-Elemente 80 beginnen Licht zu emittieren. Wärme, die während des Betriebs der LED-Lichtplatte 80 erzeugt wird, wird über die Finnen 71 des Kühlkörpers 70 abgeleitet, welche die wärmeableitende Fläche und die wärmeableitende Wirkung vergrößern.
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Bezugnehmend auf 6 besteht der Nachteil einer herkömmlichen LED-Röhre darin, dass die beiden Elektrodenanschlüsse 111 von jeder Lampenkappe 110 in eine Lampenhalterung eingesteckt werden müssen. Für einen einfachen Stromanschluss werden die Stromanschlussteile 81 der LED-Lichtplatte 80 an den beiden Enden der LED-Lichtplatte 80 jeweils angrenzend an die entsprechenden Elektrodenanschlüsse 111 angeordnet. Es werden elektrische Leitungen 112 verlötet, um die entsprechenden Elektrodenanschlüsse 111 und Stromanschlussteile 81 jeweils elektrisch miteinander zu verbinden.
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Nachdem die elektrischen Leitungen 112 verlötet wurden, werden die Lötstellen an den Stromanschlussteilen 81 und die elektrischen Leitungen zum Isolationsschutz isoliert, indem ein Isoliermaterial 113 darüber angebracht wird, wie in 7 gezeigt ist, oder indem die Lötstellen mit einem weichen Glimmerblatt 114 ummantelt werden.
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Da es eine Mehrzahl an elektronischen Elementen, wie die Stromanschlussteile 81, an beiden Enden der LED-Lichtplatte 80 gibt, um die Stromversorgung zu gewährleisten, wird im Betrieb eine erhebliche Abwärme durch die elektronischen Elemente erzeugt. Die Montage von Lampenkappen 110 ohne eine wärmeableitende Fähigkeit an den beiden Enden der LED-Röhre, wo sich die elektronischen Elemente befinden, führt jedoch zu Problemen in der Wärmeableitung. Zusätzlich verschlechtern das Isoliermaterial 113 und das weiche Glimmerblatt 114, welche schlecht wärmeableitend sind, die Wärmeableitungseffizienz. Ein Temperaturanstieg an den beiden Seiten der LED-Röhre kann die Lichtausbeute der LED-Röhre beeinträchtigen oder diese sogar beschädigen.
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Aus dem Dokument
DE 10 2010 017 460 A1 ist eine LED-Leuchte bekannt mit einem röhrenförmigen Gehäuse und einer in dem röhrenförmigen Gehäuse ausgebildeten Wärmeleiteinrichtung, auf der LEDs oder andere elektronische, lichtemittierende Bauteile angeordnet sind und die aus Metall gefertigt ist, sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt und an zwei zylinderförmige Abschlusskörper angrenzt, die außerhalb des Gehäuses angeordnet sind und ringförmige, sich in Umfangrichtung erstreckende Kühlrippen aufweisen.
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Aus dem Dokument
DE 10 2010 046 876 A1 ist ein Einschubmodul für Hochleistungs-LEDs bekannt, das mindestens eine Hochleistungs-LED und einen zylindrischen Kühlkörper umfasst, der aus einem elastischen, wärmeleitfähigen Material gefertigt ist, an dessen einem Ende die LED angeordnet ist, und der in ein röhrenförmigen Gehäuse eingeschoben werden kann, um dabei zur Wärmeableitung eine möglichst große Kontaktfläche zum Gehäuse zu erzeugen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wärmeableitende Lampenkappe für eine lichtemittierend Dioden(LED)-Röhre bereitzustellen, die Wärme effizient ableitet und leicht montierbar ist.
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Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die wärmeableitende Lampenkappe einen Röhrenabschnitt und einen Kappenabschnitt.
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Der Röhrenabschnitt hat zwei Öffnungen und eine ringförmige Wand.
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Die zwei Öffnungen sind durch die beiden Enden des Röhrenabschnitts ausgebildet und liegen einander gegenüber.
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Die ringförmige Wand beinhaltet einen Wärmeableitungsabschnitt, der durch einen Abschnitt der ringförmigen Wand definiert ist, der sich axial zwischen den beiden Öffnungen erstreckt.
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Der Kappenabschnitt bedeckt eine der beiden Öffnungen des Röhrenabschnitts und umfasst eine Isolierplatte, zwei Elektroden und ein leitfähiges, elastisches Teil.
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Die Isolierplatte ist fest an einem inneren Randbereich an einer der Öffnungen des Röhrenabschnitts angebracht.
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Die zwei Elektroden sind durch die Isolierplatte montiert.
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Das leitfähige, elastische Teil ist an einer Innenseite der Isolierplatte angebracht und umfasst einen Elektrodenanschlussabschnitt und einen Kontaktabschnitt.
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Der Elektrodenanschlussabschnitt ist an dem leitfähigen, elastischen Teil ausgebildet und erstreckt sich radial, sodass dieser elektrisch mit den beiden Elektroden verbunden ist.
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Der Kontaktabschnitt ist an der ringförmigen Wand ausgebildet und steht in Richtung des Wärmeableitungsabschnitts hervor und ist von dem Wärmeableitungsabschnitt durch einen Spalt getrennt.
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Wenn die wärmeableitende Lampenkappe an einem Ende einer LED-Röhre montiert wird, kann die Abwärme, die an einem Ende der LED-Röhre erzeugt wird, über den Wärmeableitungsabschnitt der wärmeableitenden Lampenkappe abgeleitet werden, ohne dass ein starker Temperaturanstieg durch einen Wärmestau am Ende der LED-Röhre hervorgerufen wird.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
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IN DEN ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Explosionsteilansicht einer erfindungsgemäßen wärmeableitenden Lampenkappe, welche an eine LED-Röhre gekoppelt ist,
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2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der wärmeableitenden Lampenkappe aus 1,
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3 ist eine vergrößerte Seitenansicht im Teilschnitt für die wärmeableitende Lampenkappe aus 1, welche an eine LED-Röhre gekoppelt ist,
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4 ist eine perspektivische Ansicht der wärmeableitenden Lampenkappe, welche an eine LED-Röhre montiert ist,
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5 ist eine perspektivische Explosionsteilansicht einer herkömmlichen Lampenkappe, welche an eine LED-Röhre gekoppelt ist,
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6 ist eine Draufsicht im Teilschnitt auf die herkömmliche Lampenabdeckung, welche an eine LED-Röhre gekoppelt ist,
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7 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt für eine herkömmliche LED-Röhre mit elektrischen Leitungen und Stromanschlussteilen, die mit einem Isoliermaterial verlötet sind, und
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8 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt für eine herkömmliche LED-Röhre mit elektrischen Leitungen und Stromanschlussteilen, die mit einem weichen Glimmerblatt ummantelt sind.
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Bezugnehmend auf 1 umfasst eine erfindungsgemäße wärmeableitende Lampenkappe 10 für eine lichtemittierende Dioden(LED)-Röhre einen Röhrenabschnitt 20 und einen Kappenabschnitt 30.
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Der Röhrenabschnitt 20 weist zwei Öffnungen 21 und eine ringförmige Wand 22 auf und kann aus einem metallischen Material hergestellt sein. Die Öffnungen 21 sind durch zwei Enden des Röhrenabschnitts 20 ausgebildet und liegen einander gegenüber. Die ringförmige Wand 22 begrenzt einen Innenraum, der mit den beiden Öffnungen 21 verbunden ist, und weist einen Wärmeableitungsabschnitt 23 auf. Der Wärmeableitungsabschnitt 23 bezeichnet einen Abschnitt der ringförmigen Wand 22, welcher sich axial zwischen den beiden Öffnungen 21 erstreckt, wobei die beiden Enden des Wärmeableitungsabschnitts 23 jeweils bündig mit den Öffnungen 21 abschließen. Der Wärmeableitungsabschnitt 23 weist eine flache Oberfläche 231 und mehrere Finnen 232 auf. Die flache Oberfläche 231 ist an einer Innenseite des Wärmeableitungsabschnitts 23 ausgebildet. Die Finnen 232 sind an einer Außenseite des Wärmeableitungsabschnitts 23 ausgebildet und stehen nach außen hervor.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 bedeckt der Kappenabschnitt 30 eine zugehörige Öffnung 21 im Röhrenabschnitt 20 und umfasst eine Isolierplatte 31, zwei Elektroden 32 und ein leitfähiges, elastisches Teil 33. Die Isolierplatte 31 entspricht in seiner Form den Öffnungen 21 der ringförmigen Wand 20, ist fest an einem inneren Randbereich der zugehörigen Öffnung 21 befestigt, und umfasst eine Vertiefung 313 und eine Klebstoffeinfüllöffnung 314. Die Vertiefung 313 ist an einem Außenumfang der Isolierplatte 31 ausgebildet und nach innen vertieft und entspricht dem Wärmeableitungsabschnitt 23, sodass die Isolierplatte 31 fest am inneren Randbereich der zugehörigen Öffnung 21 angebracht werden kann. Die Klebstoffeinfüllöffnung 314 ist an einem Außenumfang der Isolierplatte 31 ausgebildet und nach innen vertieft, sodass ein Klebermaterial durch die Klebstoffeinfüllöffnung 314 eingefüllt werden kann. Das eingefüllte Klebermaterial kann aufgrund von Kapillarkräften in einen Bereich zwischen der Isolierplatte 31 und der Öffnung 21 des Röhrenabschnitts 20 hineinfließen, um die Bindungsfestigkeit zwischen der Isolierplatte 31 und dem Röhrenabschnitt 20 an der entsprechenden Öffnung 21 des Röhrenabschnitts 20 zu verstärken.
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Die zwei Elektroden 32 sind durch die Isolierplatte 31 hindurch montiert. Das leitfähige, elastische Teil 33 ist an einer Innenseite der Isolierplatte 31 angebracht und umfasst einen Elektrodenanschlussabschnitt 331 und einen Kontaktabschnitt 332. Der Elektrodenanschlussabschnitt 331 ist an dem leitfähigen, elastischen Teil 33 ausgebildet und erstreckt sich radial. Der Elektrodenanschlussabschnitt 331 umfasst zwei Leitungslöcher 3311, die derart dadurch verlaufen, dass die beiden Elektroden 32 der Isolierplatte 31 jeweils durch die Leitungslöcher 3311 befestigt werden können, sodass sie elektrisch mit dem leitfähigen, elastischen Teil 33 verbunden sind. Der Kontaktabschnitt 332 ist an der ringförmigen Wand 22 ausgebildet und steht in Richtung des Wärmeableitungsabschnitts 23 daraus hervor und ist von dem Wärmeableitungsabschnitt 23 durch einen Spalt getrennt. Ein freies Ende des Kontaktabschnitts 332 ist in Richtung jener Öffnung 21 des Röhrenabschnitts 20 gebogen, welche distal zu dem freien Ende liegt.
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Bezugnehmend auf 1 beinhaltet eine LED-Röhre 40, welche mit der vorab beschriebenen wärmeableitenden Lampenkappe 10 verbunden ist, eine Röhrenabdeckung 50 und eine LED-Lichtplatte 60.
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Die Röhrenabdeckung 50 ist rohrförmig und transparent und hat zwei Öffnungen 51, eine Wärmeableitungsnut 52 und zwei Gleitschienen 53. Die beiden Öffnungen 51 sind durch zwei Enden der Röhrenabdeckung 50 ausgebildet und liegen einander gegenüber. Die Wärmeableitungsnut 52 ist durch ein Endstück einer Außenfläche der Röhrenabdeckung 50 ausgebildet und steht mit einer der Öffnungen 51 der Röhrenabdeckung 50 in Verbindung. Die beiden Gleitschienen 53 sind entlang einer Innenwand der Röhrenabdeckung 50 ausgebildet und verlaufen parallel zur Wärmeableitungsnut 52.
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Bezugnehmend auf 1 und 3 ist die LED-Lichtplatte 60 verschiebbar in den beiden Gleitschienen 53 angebracht, wobei jede der beiden Seitenkanten der LED-Lichtplatte 60 in einer Längsrichtung entlang der LED-Lichtplatte 60 zwischen einer der Gleitschienen 53 und der Innenwand der Röhrenabdeckung 50 gehalten wird. Die LED-Lichtplatte 60 umfasst eine Lichtemissionsoberfläche 61, eine Hintergrundfläche 62, ein Heizelement 611 und ein Stromanschlussteil 612. Die Hintergrundfläche 62 liegt der Lichtemissionsoberfläche 61 gegenüber. Das Heizelement 611 und das Stromanschlussteil 612 sind an der Lichtemissionsoberfläche 61 ausgebildet. Das Stromanschlussteil 612 dient zur Kontaktierung mit dem Kontaktabschnitt 332 der wärmeableitenden Lampenkappe 10 und ist elektrisch damit verbunden, um einen notwendigen Betriebsstrom für die LED-Lichtplatte 60 bereitzustellen. Das Stromanschlussteil 612 kann eine Netzteilkarte oder eine Metallplatte sein, welche elektrisch mit einem versteckten Schaltkreis der LED-Lichtplatte 60 verbunden sind. Die Hintergrundfläche 62 der LED-Lichtplatte 60 ist eng anliegend an die flache Oberfläche 231 des Wärmeableitungsabschnitts 23 ausgebildet. Mit anderen Worten ist die LED-Lichtplatte 60 zwischen dem Heizelement 611 und der flachen Oberfläche 231 angebracht. Das Heizelement 611 kann ein Prozessor, ein Transistor, ein Widerstand, ein Kondensator oder eine LED sein.
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Wenn die LED-Röhre 40 in Betrieb ist, wird die Wärme, welche durch das Heizelement 611 erzeugt wird, über die flache Oberfläche 231 von der LED-Lichtplatte 60 auf die Finnen 232 des Wärmeableitungsabschnitts 23 übertragen, sodass eine schnelle Wärmeableitung erfolgen kann. Demgemäß kann die Hochtemperaturproblematik, welche durch einen Wärmestau an den beiden Enden einer herkömmlichen LED-Röhre hervorgerufen wird, gelöst werden.
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Bezugnehmend auf 1, 3 und 4 kann jedes Ende der LED-Röhre 40 in die Öffnung 21 der wärmeableitenden Lampenkappe 10 eingesteckt werden, wenn die erfindungsgemäße wärmeab1eitende Lampenkappe 10 an der LED-Röhre 40 montiert wird. Die ringförmige Wand 22 der wärmeableitenden Lampenkappe 10 ist um die Röhrenabdeckung 50 angebracht, um die wärmeableitende Lampenkappe 10 zu fixieren. Der Wärmeableitungsabschnitt 23 wird in der Wärmeableitungsnut 52 der Röhrenabdeckung 50 gehalten. Der Kontaktabschnitt 332 des leitfähigen, elastischen Teils 33 wird als Folge einer Schubkraft aufgrund der Befestigung und Flexibilität des leitfähigen, elastischen Teils 33 verformt und berührt dann das Stromanschlussteil 612 der LED-Lichtplatte 60, sodass die Elektroden 32 und die LED-Lichtplatte 60 dann durch das leitfähige, elastische Teil 33 elektrisch miteinander verbunden sind. Aus der vorhergehenden Beschreibung folgt, dass die Montage der wärmeableitenden Lampenkappe 10 ohne die Anwendung eines Lötprozesses oder von elektrischen Leitungen vollständig ausgeführt werden kann. Demgemäß wird die Schwierigkeit der Montage der Lampenkappe deutlich reduziert und es können keine Alterungs- oder Beschädigungsprobleme betreffend die elektrischen Leitungen auftreten, wodurch die Kosten gesenkt werden und gleichzeitig ein qualitativer Zusammenbau gewährleistet werden kann. Vor dem Zusammenbau der wärmeableitenden Lampenkappe 10 kann der Kontaktabschnitt 332 verstellbar fluchtend in eine Position ausgerichtet werden, welche der Stromversorgung in unterschiedlichen LED-Röhren zugeordnet ist.
