DE202005008411U1 - Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement - Google Patents

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Abstract

Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement, bestehend aus einem Kühlkörpermodul zur Wärmeabfuhr, bei dem das besagte Kühlkörpermodul ein Lampengehäuse mit einer ersten und einer zweiten Öffnung an beiden Enden des Lampengehäuses hat und besagtes Kühlkörpermodul aus wärmeleitendem Material hergestellt ist und einen abgedichteten Raum hat, sowie eine lichtdurchlässige Linse, welche die erste Öffnung verschließt und eine wärmeleitende Flüssigkeit zum Wärmetransport, die in dem abgeschlossenen Raum eingeschlossen ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • (a) Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik
  • Große Helligkeit, kleiner Stromverbrauch, lange Lebensdauer und niedrige Betriebstemperatur sind alles Vorteile von Leuchtdioden (LED). Im Vergleich mit ihnen haben Glühlampen die Nachteile einer kurzen Lebensdauer, eines hohen Stromverbrauchs und hoher Betriebstemperaturen. Eine LED-Taschenlampe kann z.B. mit drei AAA-Batterien für mehr als 50 h betrieben werden und für manche LED-Taschenlampen wird sogar eine Betriebsdauer von mehr als 70 h unter diesen Umständen garantiert. Es wird allgemein davon ausgegangen, daß der Stromverbrauch von LEDs sehr niedrig ist.
  • Um die Helligkeit zu vergrößern werden mehrere LEDs zu einem Leuchtelement zusammengefaßt. Obwohl die Wärmeentwicklung von LEDs sehr gering ist, kann ein derartiges Leuchtelement, wenn es in einen kleinen Raum eingebaut ist, doch eine beträchtliche Hitze entwickeln. Dies kann zu vorschneller Alterung oder zur Beschädigung anderer Komponenten führen. Es besteht daher Bedarf für bessere Kühlkörper.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A Schnittdarstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung 1B, 1C und 1D Darstellungen der vorliegenden Erfindung
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
  • 1 zeigt den Aufbau eines Kühlkörpers für ein LED-Leuchtelement. Er besteht aus einem Kühlkörpermodul (110), einer lichtdurchlässigen Linse (120) und einem Leuchtmodul (130). Das Kühlkörpermodul (110) ist aus einem zur Herstellung von Kühlkörpern geeigneten Material hergestellt. Um die wärmeabführende Oberfläche zu vergrößern, hat das Kühlkörpermodul (110) außen eine Anzahl Kühlfahnen (112). Es enthält darüber hinaus ein Lampengehäuse (122), welches an einem Ende eine erste und am anderen eine zweite Öffnung hat, die von der lichtdurchlässigen Linse (120) bzw. dem Leuchtmodul (130) verschlossen werden. Zur Verbesserung der Kühlwirkung des Kühlkörpermoduls (110) ist ein weiterer verschlossener Raum (118) mit einer Wärmeleitflüssigkeit gefüllt. Der Raum (118) kann das Lampengehäuse (122) umschließen, um die Wärme gleichmäßig zu den Kühlfahnen (112) zu leiten. Entsprechend einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann als Wärmeleitflüssigkeit hochreines Wasser, eine Flüssigkeit mit hoher Wärmeleitfähigkeit oder eine gemischte Flüssigkeit mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet werden.
  • Das oben erwähnte Leuchtmodul (130) enthält an seiner Oberfläche mindestens eine LED, die in Richtung Lampengehäuse (122) orientiert ist. Sie kann mit einem lichtleitenden Material (132) bedeckt sein. Das lichtleitende Material (132) kann lichtdurchlässig oder undurchsichtig sein. Zusätzlich hat das Leuchtmodul (130) an seiner dem Lampengehäuse (122) abgewendeten Oberfläche eine Anzahl Anschlüsse, die zur Zuführung elektrischer Energie dienen. Abhängig vom Typ des Leuchtmoduls (130) kann Gleich- oder Wechselstrom zugeführt werden.
  • 1B und 1C zeigen, daß das Ende des Kühlkörpermoduls (110) mit einem Anschlußstück (160), das mit einem Schraubsockel (162) zum Einschrauben in eine Lampe verbunden sein kann, kombiniert werden kann. Die Energiezufuhr erfolgt in diesem Fall durch den Schraubsockel (162). Der Schraubsockel kann den Standards E27, E39 etc. entsprechen. Für die Art der Verbindung des Anschlußstücks (160) mit dem Kühlkörpermodul (110) werden von der vorliegenden Erfindung keine Einschränkungen gemacht. Es kann z.B. an einer Ecke jeder Kühlfahne (112) ein Einschnitt für ein Einpressen des Anschlußstücks vorgesehen werden.
  • Es ist auch möglich ein Stromversorgungsmodul (150) zum Direktanschluß an das Stromnetz in die vorliegende Erfindung zu integrieren. Die Anschlußpunkte (134) werden dann mit diesem Stromversorgungsmodul verbunden.
  • Genauso ist es möglich eine Ausführung zu schaffen, bei der ein Anschlußstück (170) mit einer Anzahl Anschlußpunkte (172) versehen ist, von denen jeder wiederum als Verlängerung eines Anschlußpunkts (134) dient. Die vorliegende Erfindung macht keine Einschränkungen über die Art der Verbindung des Anschlußstücks (170) mit dem Kühlkörpermodul (110).
  • Es ist entsprechenderweise einfach, die Abwärme zur Abfuhr an die Kühlfahnen und von dort an die umgebende Luft weiterzuleiten, wenn der LED Energie zugeführt wird. Als Leuchtmodul können auch solche mit anderen Technologien, z.B. solche mit Glühlampen eingesetzt werden.

Claims (11)

  1. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement, bestehend aus einem Kühlkörpermodul zur Wärmeabfuhr, bei dem das besagte Kühlkörpermodul ein Lampengehäuse mit einer ersten und einer zweiten Öffnung an beiden Enden des Lampengehäuses hat und besagtes Kühlkörpermodul aus wärmeleitendem Material hergestellt ist und einen abgedichteten Raum hat, sowie eine lichtdurchlässige Linse, welche die erste Öffnung verschließt und eine wärmeleitende Flüssigkeit zum Wärmetransport, die in dem abgeschlossenen Raum eingeschlossen ist.
  2. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 1, das zusätzlich ein Leuchtmodul zur Beleuchtung hat, welches die zweite Öffnung verschließt.
  3. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 2, bei dem das Leuchtmodul mindestens eine LED enthält, die so auf der Oberfläche des Leuchtmoduls angebracht ist, daß sie Licht in die Richtung des Lampengehäuses abstrahlt.
  4. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 3, bei dem die LED von einem lichtleitenden Material bedeckt ist.
  5. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 4, bei dem das lichtleitende Material undurchsichtig ist.
  6. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 3, bei dem das Leuchtmodul auf seiner rückwärtigen Oberfläche eine Anzahl Anschlußpunkte hat, die zum Anschluß an eine äußere Stromquelle dienen.
  7. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 1, bei dem die wärmekonditionierende Flüssigkeit hochreines Wasser ist.
  8. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 1, bei dem die wärmekonditionierende Flüssigkeit eine gemischte Flüssigkeit ist.
  9. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 6, der außerdem ein Anschlußteil mit einem Schraubsockel hat, bei dem das Anschlußteil mit dem Kühlkörpermodul verbunden ist und der Schraubsockel zur Verbindung mit einer externen Stromquelle dient.
  10. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 6, der zusätzlich ein Anschlußteil mit einer Anzahl externer Anschlußpunkte hat, von denen jeder die Verlängerung eines der besagten Anschlußpunkte ist.
  11. Ein Kühlkörper für ein LED-Leuchtelement entsprechend Anspruch 6, bei dem das Kühlkörpermodul von einer Anzahl Kühlfahnen umgeben ist, die aus einem wärmekonditionierenden Material gefertigt sind, um die wärmeabgebende Oberfläche zu vergrößern.
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