DE202006015881U1 - Unified construction for an LED lamp with a heat-dissipating arrangement has LED lamp set on a carrier plate and heat-dissipating module with an isothermal plate - Google Patents

Unified construction for an LED lamp with a heat-dissipating arrangement has LED lamp set on a carrier plate and heat-dissipating module with an isothermal plate Download PDF

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Abstract

A unified construction for an LED lamp comprises an LED lamp set with a housing (10) with a receiving hole and a projecting element at the inner edge of the hole, many holding supports (15) and a catch (151) on the inside of the support. An LED module (20) on the hole has many LEDs a on the underside of a carrier plate (21) and a heat-dissipating module (5) with an isothermal plate (50) is fixed to the carrier plate at the side of the support.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusammenbaukonstruktion für eine LED-Lampe mit einer Wärmeableitanordnung.The The invention relates to an assembly structure for an LED lamp with a heat dissipation arrangement.

Da Leuchtdioden (LEDs) über hohe Helligkeit, geringen Energieverbrauch und lange Lebensdauer verfügen, werden sie zunehmend für LED-Lampen verwendet. Dabei werden im Allgemeinen mehrere LEDs auf einer Trägerplatte angeordnet und miteinander verbunden, um ein LED-Modul zu bilden, und mehrere LED-Module werden seriell oder parallel verbunden, um eine große Beleuchtungsfläche für hohe Helligkeit zu erzielen. Da LEDs eine geringe Wärmebeständigkeit zeigen, ist im Allgemeinen eine Wärmeableitanordnung erforderlich, um die durch eine jeweilige LED erzeugte Wärme abzuführen, so dass sie mit niedrigerer Temperatur betrieben werden kann. Herkömmlicherweise verfügt eine Zusammenbaukonstruktion für eine LED-Lampe über einen LED-Lampensatz und eine Wärmeableiteinheit. Der LED-Lampensatz verfügt über ein Gehäuse, ein in diesem installiertes LED-Modul, eine an der Rückseite desselben angebrachte Wärmeableiteinheit aus Aluminium, mehrere in dieser vorhandene Befestigungslöcher, sowie am Gehäuse ausgebildete Schraubenlöcher, die einem jeweiligen Befestigungsloch entsprechen. Durch das Befestigungsloch wird ein Befestigungselement wie eine Schraube in ein Schraubloch im Gehäuse eingeschraubt, wodurch der LED-Lampensatz und die Wärmeableiteinheit miteinander verbunden werden.There Light-emitting diodes (LEDs) via high brightness, low energy consumption and long life feature, they are increasingly used for LED lamps used. There are generally several LEDs on a carrier plate arranged and connected together to form an LED module, and several LED modules are connected in series or in parallel to a big illumination area for high To achieve brightness. Since LEDs exhibit low heat resistance, generally one is heat dissipating required to dissipate the heat generated by each LED, so that it can be operated at a lower temperature. traditionally, has an assembly construction for a LED lamp over one LED lamp set and a heat dissipation unit. The LED lamp set has a Housing, a in this installed LED module, one attached to the back of the same heat dissipating made of aluminum, several in this existing mounting holes, as well on the housing trained screw holes, which correspond to a respective mounting hole. Through the mounting hole a fastener such as a screw in a screw hole in the case screwed, causing the LED lamp set and the heat dissipation unit together get connected.

Jedoch bestehen bei diesem Zusammenbau noch einige Probleme. Da ein Befestigungselement wie eine Schraube benötigt wird, ist der Zusammenbauprozess relativ langwierig, was nicht nur zu hohen Arbeitskosten führt, sondern es wird auch viel Material verwendet. Dadurch sind die Praxisgerechtheit und die Kosteneffektivität des Aufbaus beeinträchtigt. Da die Wärmeableiteinheit aus Aluminium über keine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt, ist der Wärmeableiteffekt für den LED-Lampensatz mangelhaft. Insbesondere bei Hochleistungs-LEDs besteht das Problem, dass die Lebensdauer dieser LEDs verkürzt sein kann.however There are still some problems with this assembly. As a fastener like a screw is needed is, the assembly process is relatively tedious, which is not only leads to high labor costs, but also a lot of material is used. Thus, the practicality and the cost effectiveness of the construction impaired. There the heat dissipation unit made of aluminum over no high thermal conductivity features, is the heat dissipation effect for the LED lamp set poor. Especially with high power LEDs the problem that the life of these LEDs be shortened can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusammenbaukonstruktion für eine LED-Lampe mit Wärmeableitanordnung zu schaffen, die einen schnellen Zusammenbau ermöglicht. Erfindungsgemäß werden ein LED-Modul und ein Wärmeableitmodul verwendet. Diese Module sind so aufgebaut, dass keine speziellen Befestigungselemente, wie Schrauben, benötigt werden.Of the Invention is based on the object, an assembly construction for one LED lamp with heat dissipation arrangement to create, which allows a quick assembly. According to the invention an LED module and a heat dissipation module used. These modules are constructed so that no special Fasteners, such as screws, are needed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.The Invention will now be illustrated by figures embodiments explained in more detail.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Zusammenbaukonstruktion für eine LED-Lampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 Fig. 13 is a perspective view of an LED lamp assembly construction according to an embodiment of the invention;

2 ist eine perspektivische Ansicht zur 1; 2 is a perspective view of 1 ;

3 ist eine Schnittansicht zur 1; 3 is a sectional view of 1 ;

4 ist eine vergrößerte Ansicht eines in der 3 umkreisten Bereichs; 4 is an enlarged view of one in the 3 circled area;

5 ist eine Schnittansicht einer Reflexionshaube, einer Lichttransmissionslinse und eines Befestigungsrings bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 5 Fig. 11 is a sectional view of a reflection hood, a light transmission lens and a fixing ring in the first preferred embodiment of the invention; and

6 ist eine perspektivische Ansicht einer Zusammenbaukonstruktion gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 6 Fig. 12 is a perspective view of an assembly structure according to another preferred embodiment of the invention.

Gemäß den 1 bis 4 verfügt eine Zusammenbaukonstruktion gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über einen LED-Lampensatz 1 und ein Wärmeableitmodul 5.According to the 1 to 4 has an assembly construction according to a preferred embodiment of the invention via an LED lamp set 1 and a heat dissipation module 5 ,

Der LED-Lampensatz 1 verfügt über ein Gehäuse 10 und ein LED-Modul 10, wobei das Gehäuse 10 an seiner Unterseite einen Kegel 11 bildet, der an seiner Oberseite mit einem Aufnahmeloch 12 versehen ist. Vom Innenrand des Aufnahmelochs 12 stehen mehrere Anschlagselemente 13 mit einem Durchgangsloch 131 und einem Positionierelement 14, das sich von der linken Seite des Aufnahmelochs 12 aus erstreckt, vor, und von der Oberseite des Kegels 11 aus erstrecken sich zwei entsprechende Haltestützen 15. Jede Haltestütze 15 ist im Wesentlichen L-förmig, wobei ihr kurzer Arm über einen an der Innenseite ausgebildeten Rastabschnitt 151 verfügt. Zwischen den zwei Haltestützen 16 sind zwei umgekehrt L-förmige Befestigungsstützen 16 ausgebildet, und von einem Ende einer Befestigungsstütze 16 aus erstreckt sich eine Fußplatte 161, in deren Zentrum ein Durchgangsloch 162 ausgebildet ist. Der Kegel 11 verfügt an seiner Unterseite über einen treppenförmigen Ring 17, wie es am besten aus der 3 erkennbar ist.The LED lamp set 1 has a housing 10 and an LED module 10 , where the case 10 a cone on its underside 11 which forms at its top with a receiving hole 12 is provided. From the inner edge of the receiving hole 12 stand several stop elements 13 with a through hole 131 and a positioning element 14 that extends from the left side of the receiving hole 12 out, in front of, and from the top of the cone 11 from two corresponding support posts extend 15 , Every support post 15 is substantially L-shaped, with her short arm over a formed on the inside latching section 151 features. Between the two support columns 16 are two reverse L-shaped mounting posts 16 formed, and from one end of a mounting bracket 16 out extends a foot plate 161 , in the center of which is a through hole 162 is trained. The cone 11 has a stepped ring on its underside 17 as it's best from the 3 is recognizable.

Das LED-Modul 20 ist im Aufnahmeloch 12 des Gehäuses 10 aufgenommen, und es verfügt über eine Trägerplatte 21 und mehrere an der Unterseite derselben angeordnete LEDs 22. In der Mitte der Trägerplatte 21 ist ein Mittelloch 211 vorhanden, um dessen Außenumfang herum mehrere Befestigungslöcher 212 angeordnet sind. An einer Seite der Trägerplatte 21 ist eine Anschlagsfläche 213 ausgebildet, und sie ist an einem Positionierelement 14 des Gehäuses 10 angebracht, so dass die Trägerplatte 21 verdreht ist, nachdem sie im Gehäuse 10 installiert ist. Von der Rückseite jeder LED 22 aus erstreckt sich ein Zapfen 221 aus, der mit dem Befestigungsloch 211 der Trägerplatte 21 verbunden ist.The LED module 20 is in the reception hole 12 of the housing 10 recorded, and it has a support plate 21 and a plurality of LEDs disposed at the bottom thereof 22 , In the middle of the carrier plate 21 is a center hole 211 present, around the outer circumference around several mounting holes 212 are arranged. On one side of the carrier plate 21 is a stop surface 213 trained, and she is on a positioning element 14 of the housing 10 attached so that the carrier plate 21 is twisted after being in the case 10 is installed. From the back of each LED 22 extends out a cone 221 out, with the mounting hole 211 the carrier plate 21 connected is.

Das Wärmeableitmodul 5 verfügt über eine an einer Seite der Haltestütze 15 des Gehäuses 10 installierte Isothermieplatte 50, von der eine Seite an der Trägerplatte 21 des LED-Moduls 20 befestigt ist, während die andere Seite am Rastabschnitt 151 der Haltestütze 15 verrastet ist. Um den Wärmeableiterfordernissen verschiedener Typen von LED-Lampen 20 zu genügen, verbessert eine Wärmeableitplatte (nicht dargestellt) die Wärmeleitung und Wärmeabfuhr des Wärmeableitmoduls 5. Die Isothermieplatte 50 der vorliegenden Ausführungsform verfügt über eine kreisförmige obere Platte 51 und eine mit deren Boden in Eingriff stehende entsprechende kreisförmige untere Platte 52, wobei in die Platten 51, 52 Kapillargewebe und Arbeitsfluide eingefüllt sind, die eine zunächst evakuierte Kammer auffüllen, wodurch der Wärmeleitmechanismus der Gas- und der Flüssigkeitsphase dazu verwendet werden, für einen Effekt schneller Wärmeleitung zu sorgen. Das Zentrum der Isothermieplatte 50 verfügt über ein Leiterbahnloch 53, durch das ein Spannungskabel (nicht dargestellt) für elektrischen Anschluss nach außen geführt werden kann.The heat dissipation module 5 has one on one side of the support post 15 of the housing 10 installed isothermal plate 50 , from the one side to the support plate 21 of the LED module 20 is fastened while the other side at the latching section 151 the support post 15 is locked. To meet the heat dissipation requirements of different types of LED lamps 20 To satisfy a Wärmeableitplatte (not shown) improves the heat conduction and heat dissipation of the Wärmeableitmoduls 5 , The isothermic plate 50 The present embodiment has a circular top plate 51 and a corresponding circular lower plate engaged with the bottom thereof 52 , being in the plates 51 . 52 Capillary tissue and working fluids are filled, which fill a first evacuated chamber, whereby the heat conduction mechanism of the gas and the liquid phase are used to provide an effect of rapid heat conduction. The center of the isothermic plate 50 has a trace hole 53 through which a voltage cable (not shown) for electrical connection can be led to the outside.

Die Ausführungsform verfügt ferner über mehrere elastische Körper 6 mit jeweils einem zylindrischen Befestigungsabschnitt 61 und einem kreisförmigen Scheibenklemmabschnitt 62, der sich vom Befestigungsabschnitt 61 nach außen aus erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 61 wird in das Durchgangsloch 131 des Anschlagelements 13 eingebettet, und der Klemmabschnitt 32 wird zwischen den entsprechenden Flächen des Anschlagelements 13 und der Grundplatte 21 des LED-Moduls 20 eingeklemmt, so dass die Isothermieplatte 50 und die Grundplatte 21 eng aneinander befestigt werden können, um den Wärmeleiteffekt zu verbessern.The embodiment also has a plurality of elastic bodies 6 each with a cylindrical attachment portion 61 and a circular disc clamping portion 62 that extends from the attachment section 61 extends outwards. The attachment section 61 gets into the through hole 131 the stop element 13 embedded, and the clamping section 32 is between the corresponding surfaces of the stop element 13 and the base plate 21 of the LED module 20 clamped so that the isothermic plate 50 and the base plate 21 can be tightly attached to each other to improve the heat conduction effect.

Beim Zusammenbauprozess wird der Befestigungsabschnitt 61 jedes elastischen Körpers 6 im Durchgangsloch 131 des Anschlagelements 13 installiert, und dann wird das LED-Modul 20 im Aufnahmeloch 12 des Gehäuses 10 so installiert, dass die Unterseite der Trägerplatte 21 des LED-Moduls 20 auf die Oberseite des Klemmabschnitts 62 jedes elastischen Körpers 6 passt und damit verbunden ist, und dann wird die dem LED-Modul 20 entsprechende Iso thermieplatte 50 an der Oberseite des Gehäuses 10 installiert, wobei so auf sie gedrückt wird, dass sie sich nach unten bewegt, so dass schließlich ihre Oberseite durch den Rastabschnitt 191 der Haltestütze 15 festgerastet wird. So ist eine Zusammenbaukonstruktion für schnellen Zusammenbau des LED-Lampensatzes und des Wärmeableitmoduls geschaffen. Es werden nicht nur die für den Zusammenbauprozess anfallenden Arbeitskosten beträchtlich verringert, sondern es fallen auch Materialkosten für Befestigungselemente wie Schrauben weg.In the assembly process, the attachment section becomes 61 every elastic body 6 in the through hole 131 the stop element 13 installed, and then the LED module 20 in the reception hole 12 of the housing 10 installed so that the bottom of the carrier plate 21 of the LED module 20 on the top of the clamping portion 62 every elastic body 6 fits and is connected, and then the LED module 20 corresponding iso thermoplate 50 at the top of the case 10 installed, being pressed on it so that it moves down, so that finally its top through the latching section 191 the support post 15 is locked. Thus, an assembly structure for rapid assembly of the LED lamp set and the Wärmeableitmoduls is created. Not only are labor costs significantly reduced for the assembly process, but also material costs for fasteners such as screws are eliminated.

Gemäß der 5 verfügt der LED-Lampensatz 1 ferner über eine Reflexionshaube 30, eine Lichttransmissionslinse 31 sowie einen Befestigungsring 32. Die Reflexionshaube 30 verfügt im Wesentlichen über eine Schalenform für Kontakt mit dem Außenumfang der LED 22, und der Außenumfang der Lichttransmissionslinse 31 ist in das Innere des Befestigungsrings 32 eingebettet, der wiederum durch Kleber mit dem treppenförmigen Ring 17 des Gehäuses 10 verbunden ist.According to the 5 has the LED lamp set 1 also via a reflection hood 30 , a light transmission lens 31 and a fastening ring 32 , The reflection hood 30 Essentially has a shell shape for contact with the outer periphery of the LED 22 , and the outer periphery of the light transmission lens 31 is in the interior of the mounting ring 32 embedded, in turn, by glue with the staircase-shaped ring 17 of the housing 10 connected is.

Wenn die LED-Lampe eingeschaltet ist, fließt ein Strom durch das LED-Modul 20, wodurch jede der LEDs 22 Licht emittiert und auch Wärme erzeugt, wobei die Wärme von der Trägerplatte 21 zur Isothermieplatte 50 geleitet wird. Das durch den Wärmeleitmechanismus der Isothermieplatte 50 geleitete Arbeitsfluid transportiert die Wärme schnell weg und sorgt für einen Wärmeaustausch mit der kälteren Außenluft, wodurch jede LED 22 bei relativ niedriger Temperatur betrieben werden kann, was zur Verlängerung ihrer Lebensdauer beiträgt.When the LED lamp is on, a current flows through the LED module 20 , whereby each of the LEDs 22 Light emitted and also generates heat, with the heat from the support plate 21 to the isothermic plate 50 is directed. This is due to the heat-conducting mechanism of the isothermal plate 50 Guided working fluid transports the heat away quickly and ensures heat exchange with the colder outside air, eliminating any LED 22 can be operated at a relatively low temperature, which helps to extend their life.

Gemäß der 6, die eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft, ist die Isothermieplatte 50 wegen verschiedener räumlicher Beschränkungen oder Wärmeableiterfordernissen des LED-Moduls 20 modifiziert. Dabei ist eine rechteckige obere Platte 51 in Kontakt mit einer rechteckigen unteren Platte 52 an ihrer Unterseite verwendet. Das Innere der Platten 51, 52, das zunächst evakuiert wurde, ist mit Kapillargewebe und einem Arbeitsfluid gefüllt, wodurch die Wärmeleiteigenschaften beträchtlich verbessert sind.According to the 6 Concerning another preferred embodiment of the invention is the isothermic plate 50 because of various space limitations or heat dissipation requirements of the LED module 20 modified. Here is a rectangular top plate 51 in contact with a rectangular lower plate 52 used on its underside. The interior of the plates 51 . 52 , which was initially evacuated, is filled with capillary tissue and a working fluid, which significantly improves the thermal conduction properties.

Claims (10)

Zusammenbaukonstruktion für eine LED-Lampe mit: einem LED-Lampensatz mit: einem Gehäuse (10) mit einem Aufnahmeloch und einem Anschlagelement, das vom Innenrand des Aufnahmelochs vorsteht, mehreren sich von einem Außenrand aus erstreckenden Haltestützen (15) und einem zugehörigen Rastabschnitt (151), der an der Innenseite der Haltestütze ausgebildet ist; und einem LED-Modul (20), das in einem Aufnahmeloch des Gehäuses aufgenommen ist und über eine Trägerplatte und mehrere an der Unterseite derselben befestigte LEDs verfügt; und einem Wärmeableitmodul (5) mit einer an einer Seite der Haltestütze des Gehäuses angeordneten Isothermieplatte (50), wobei eine Seite der Isothermieplatte und der Trägerplatte des LED-Moduls aneinander befestigt sind, während die andere Seite der Isothermieplatte mit dem Rastabschnitt der Haltestütze verbunden ist.Assembly construction for an LED lamp comprising: an LED lamp set comprising: a housing ( 10 ) having a receiving hole and a stopper member projecting from the inner edge of the receiving hole, a plurality of extending from an outer edge of support posts ( 15 ) and an associated latching section ( 151 ) formed on the inside of the support post; and an LED module ( 20 ) received in a receiving hole of the housing and having a support plate and a plurality of LEDs mounted on the underside thereof; and a heat dissipation module ( 5 ) with an isothermal plate arranged on one side of the holding support of the housing ( 50 ), wherein one side of the Isothermieplatte and the support plate of the LED module are fastened together, while the other side of the Isothermieplatte is connected to the latching portion of the support post. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) an seiner Unterseite einen Kegel aufweist, an dessen Oberseite das Aufnahmeloch vorhanden ist.Construction according to claim 1, characterized in that the housing ( 10 ) has on its underside a cone, on the upper side of the receiving hole is present. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel über einen an seiner unteren Innenseite ausgebildeten treppenförmigen Ring verfügt.Construction according to claim 2, characterized that the cone over a formed on its lower inner side stepped ring features. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement des Gehäuses (10) über ein an seiner Oberseite angeordnetes Positionierelement verfügt und die Trägerplatte des LED-Moduls (20) über eine Anschlagsfläche verfügt, an der das Positionierelement des Gehäuses befestigt ist.Construction according to claim 1, characterized in that the stop element of the housing ( 10 ) has a arranged on its top positioning and the support plate of the LED module ( 20 ) has a stop surface on which the positioning of the housing is attached. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestütze (15) im Wesentlichen umgekehrte L-Form aufweist und an der Innenseite ihres kurzen Arms der Rastabschnitt (151) ausgebildet ist.Construction according to claim 1, characterized in that the support post ( 15 ) has substantially inverted L-shape and on the inside of its short arm of the latching portion ( 151 ) is trained. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Haltestütze (15) über eine zum Gehäuse hin angeordnete Befestigungsstütze mit umgekehrter L-Form, eine sich horizontal von einem Ende der Befestigungsstütze aus erstreckende Fußplatte sowie ein im Zentrum der Fußplatte ausgebildetes Durchgangsloch verfügt.Construction according to claim 1, characterized in that each support post ( 15 ) has a reverse L-shaped mounting post disposed toward the housing, a foot plate horizontally extending from one end of the mounting post, and a through hole formed in the center of the foot plate. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte des LED-Moduls (20) über mehrere Befestigungslöcher verfügt und jede LED über einen sich von ihrer Rückseite aus erstreckenden vorstehenden Zapfen verfügt, der in das Befestigungsloch der Grundplatte eingebettet und mit diesem verbunden ist.Construction according to claim 1, characterized in that the base plate of the LED module ( 20 ) has a plurality of mounting holes and each LED has a protruding pin extending from its rear side embedded in and connected to the mounting hole of the base plate. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isothermieplatte (50) über eine obere Platte und ein Paar unterer Platten in Eingriff mit der Unterseite der oberen Platte verfügt, um zwischen den unteren Platten eine Vakuumkammer auszubilden.Construction according to claim 1, characterized in that the isothermic plate ( 50 ) has an upper plate and a pair of lower plates in engagement with the underside of the upper plate to form a vacuum chamber between the lower plates. Konstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Isothermieplatte (50) ein Leiterbahnloch ausgespart ist.Construction according to claim 8, characterized in that in the center of the isothermal plate ( 50 ) a conductor track hole is recessed. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elastische Körper mit jeweils einem Befestigungsabschnitt und einem sich nach außen von diesem erstreckenden Klemmabschnitt vorhanden sind und das Gehäuse (10) über ein Durchgangsloch verfügt, wobei der Befestigungsabschnitt in das Durchgangsloch des Anschlagelements eingebettet und darin befestigt ist und der Klemmabschnitt zwischen der entsprechenden Fläche des Anschlagelements und der Grundplatte des LED-Moduls (20) festgeklemmt ist.Construction according to claim 1, characterized in that a plurality of elastic bodies are provided, each having a fastening section and a clamping section extending outwardly therefrom, and the housing (FIG. 10 ) has a through hole, wherein the fixing portion is embedded in and fixed in the through hole of the abutment member, and the clamping portion between the corresponding surface of the abutment member and the base plate of the LED module (FIG. 20 ) is clamped.
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