DE202009017433U1 - LED light with heat sink - Google Patents

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Abstract

LED-Leuchte (1) mit
einem Träger (2) mit Anschlusskontakten für mindestens eine Leuchtdiode (3) und mit
einem Kühlkörper (5), der wärmeleitend mit dem Träger (2) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlkörper (5) von flächiger Gestalt ist und eine Vielzahl von Ausnehmungen (6) aufweist.LED light (1) with
a carrier (2) with connection contacts for at least one light-emitting diode (3) and with
a heat sink (5), which is heat-conductively connected to the carrier (2),
characterized in that
the heat sink (5) is of planar shape and has a plurality of recesses (6).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte mit einem Kühlkörper gemäß Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The The present invention relates to an LED luminaire with a heat sink according to the preamble of claim 1 protection.

Nachdem auf dem europäischen Markt die herkömmlichen Glühlampen von den sogenannten Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampen) abgelöst werden, sind als deren Nachfolger bereits LED-Leuchtmittel im Gespräch. Zum einfachen Ersatz der Glühlampen wurden Energiesparlampen mit dem für die Glühlampen typischen elektrischen Kontakt mit Außengewinde, dem Schraubsockel, versehen und optisch in eine Form gebracht, um in die Vielzahl der handelsüblichen Leuchten zu passen. Nachteil der Energiesparlampen ist, dass sie elektronische Vorschaltgeräte benötigen, die meist direkt in die Lampenfassung mit eingebaut sind. Vorteile der Energiesparlampen gegenüber den Glühlampen sind die längere Lebensdauer, der geringere Energiebedarf bei gleicher Lichtleistung sowie die deutlich geringere Wärmeentwicklung. Nachteilig wiederum sind der höhere Anschaffungspreis, die technisch schwerer zu realisierende Dimmbarkeit sowie die häufig als unnatürlich empfundene Lichtfarbe der Energiesparlampen.After this on the European market the conventional light bulbs from the so-called energy-saving lamps (compact fluorescent lamps) are replaced as their successor already LED bulbs in conversation. For easy replacement of incandescent lamps Energy-saving lamps were used for incandescent lamps typical electrical contact with external thread, the screw base, provided and visually brought into a shape to fit into the multitude of to fit commercial lights. Disadvantage of energy-saving lamps is that they need electronic ballasts, which are usually built directly into the lamp socket. advantages the energy-saving lamps opposite the light bulbs are the longer life, the lower energy consumption with the same light output as well as the significantly lower heat development. Disadvantageous again are the higher purchase price, the technically harder to implement dimming and the often as unnatural perceived light color of the energy-saving lamps.

Mehr Vorteile gegenüber der herkömmlichen Glühlampe verspricht hingegen die LED-Beleuchtung, d. h. die Beleuchtung mit Leuchtdioden (”Light Emitting Diodes”, abgekürzt LED). LEDs verbrauchen noch weniger Energie als Energiesparlampen, da sie die aufgenommene Energie überwiegend in Licht (Halbleiterübergänge) und kaum in Wärme umwandeln. Sie weisen viel geringere Abmessungen als Energiespar- oder Glühlampen auf und übertreffen die Lebensdauern herkömmlicher Lampen bei weitem. Seitdem auch eine weiß leuchtende LED-Beleuchtung ökonomisch sinnvoll realisierbar ist, steht dem Einsatz von LED-Leuchtmitteln im Alltag prinzipiell nichts mehr entgegen. Hierzu müssen die LED-Leuchtmittel nur noch bezüglich der Größe der ausgeleuchteten Felder und der auf dieses Feld gerichteten Strahlstärke optimiert werden, da sich die sehr hohe Leuchtdichte der LEDs nachteilig als Blendung bemerkbar machen kann. Die Anschaffungskosten von LED-Leuchtmittel sind noch relativ hoch. Mittels Rot-Grün-Blau-LEDs lassen sich für das Auge fast alle Farben inklusive weißem Licht erzeugen. Weiße LEDs basieren jedoch aus Kostengründen auf einem blauen Chip, der mit einem Leuchtstoff überzogen wird, der das blaue Licht in weißes Licht wandelt.More Advantages over the conventional light bulb promises, however, the LED lighting, d. H. the lighting with Light-emitting diodes (abbreviated to "Light Emitting Diodes") LED). LEDs consume even less energy than energy-saving lamps because they mainly absorb the absorbed energy into light (semiconductor junctions) and hardly convert to heat. They have much lower ones Dimensions as energy saving or incandescent on and surpass the Lifetimes of conventional lamps by far. Since then too a white glowing LED lighting economical makes sense, is the use of LED bulbs nothing in principle in everyday life. To do this the LED bulbs only in terms of size the illuminated fields and the beam strength directed to this field be optimized because the very high luminance of the LEDs adversely as glare can make noticeable. The purchase price of LED bulbs are still relatively high. Leave by means of red-green-blue LEDs For the eye almost all colors including white Generate light. However, white LEDs are based on cost reasons on a blue chip, coated with a phosphor which turns the blue light into white light.

Als Ersatz für die Glühlampe oder die Energiesparlampe sind heute bereits sogenannte Retrofit-LED-Leuchtmittel mit den typischen Schraub- oder Steckkontakten im Handel. Solche LED-Leuchten umfassen meist mehrere LEDs, die auf einem Träger (Tragplatte, Leiterplatte, Platine) angeordnet sind, wobei der Träger seinerseits in einer reflektorartig ausgebildeten Leuchtengeometrie integriert ist, die überwiegend als Kühlkörper fungiert. Da auch Leuchtdioden ein Teil der zugeführten elektrischen Energie in Wärme umwandeln, dient der Träger nicht nur zur Stromzuführung, sondern auch zur Wärmeabfuhr. Der Träger ist hierzu seinerseits wärmeleitend mit einem Kühlkörper verbunden. Eine effektive Wärmeableitung ist nicht nur für eine gleichbleibende spektrale Zusammensetzung des abgestrahlten Lichtes sowie für einen konstanten Wirkungsgrad (Lichtausbeute in lumen/Watt) wichtig, sondern auch für die hohe Lebensdauer einer Leuchtdiode, die derzeit bis über 50.000 Betriebsstunden betragen kann (im Vergleich zu Glühlampen mit Lebensdauern von ca. 1.000 Stunden oder Leuchtstofflampen von etwa 10.000 Stunden).When Replacement for the incandescent lamp or the energy-saving lamp are already today so-called retrofit LED bulbs with the typical screw or plug contacts in the trade. Such LED lights include usually several LEDs on a support (support plate, circuit board, Board) are arranged, wherein the carrier in turn integrated in a reflector-like luminaire geometry which acts predominantly as a heat sink. As well as LEDs, a part of the supplied electrical energy convert into heat, the vehicle not only serves for power supply, but also for heat dissipation. The carrier is in turn thermally conductive for this purpose connected to a heat sink. An effective heat dissipation is not just for a consistent spectral composition of the radiated light and for a constant efficiency (light output in lumens / watt), but also for its long life a light-emitting diode that currently has over 50,000 operating hours can be (compared to incandescent lamps with lifetimes of about 1,000 hours or fluorescent lamps of about 10,000 hours).

Um die prinzipiell mögliche hohe Lebensdauer der LEDs zu erreichen, ist es, wie bereits erwähnt, notwendig, die erzeugte Wärme effektiv abzuführen und die LEDs auf möglichst konstantem, niedrigem Temperaturniveau zu halten. Da LEDs im Gegensatz zu Glühlampen nicht direkt über Wärmestrahlung entwärmt werden, muss die Wärme per Wärmeleitung und anschließende Konvektion und Wärmestrahlung abgeführt werden. Üblicherweise erfolgt die Wärmeleitung über den angeschlossenen Kühlkörper und die Konvektion in Form von freier Konvektion in der Umgebungsluft. Mittels Gebläsen hergestellte erzwungene Konvektion ist zu vermeiden.Around to achieve the principally possible high lifetime of the LEDs, it is, as already mentioned, necessary, the heat generated dissipate effectively and the LEDs on as possible constant, low temperature level. Because LEDs unlike Incandescent lamps are not directly heated by heat radiation be, the heat must be by heat conduction and subsequent Convection and heat radiation are dissipated. Usually the heat conduction takes place via the connected Heat sink and convection in the form of free Convection in the ambient air. Produced by blowers Forced convection is to be avoided.

Aus der DE 20 2009 003 105 U1 ist eine LED-Leuchte mit einem Kühlkörper bekannt, der eine rechteckige Basis aufweist, auf die ein LED-Multichip wärmeleitend aufgebracht ist, wobei senkrecht zu der dem LED-Multichip abgewandten Fläche der Basis sich quaderförmige Vorsprünge (Stäbe) erstrecken, die die Wärme ableiten und die Konvektion begünstigen sollen.From the DE 20 2009 003 105 U1 an LED lamp with a heat sink is known, which has a rectangular base on which an LED multi-chip is applied thermally conductive, perpendicular to the LED multi-chip surface facing away from the base extending parallelepiped projections (rods) that dissipate the heat and to promote convection.

Aus der DE 10 2007 008 838 A1 ist ebenfalls eine LED-Leuchte mit mehreren LED-Bauelementen, die auf einer Leiterplatte montiert sind, bekannt, wobei die LED- Bauelemente mittelbar oder unmittelbar mit einem Kühlkörper verbunden sind. In einer möglichen Ausführungsform ist dort die Leiterplatte mit konisch geformten Wandungen verbunden, die die Unterseite eines LED-Bauelements umgeben. In diese konischen Wandungen greifen kegelstumpfförmig ausgebildete Vorsprünge ein, die sich auf der Basis des Kühlkörpers befinden. Auf der abgewandten Seite dieser Basis sind senkrecht zur Basis und parallel zueinander verlaufende Kühlrippen angebracht. Während die konischen Wandungen als ”heat spreader” fungieren sollen, dienen die Kühlrippen als ”heat sink”. Durch diese vergleichsweise aufwendige Konstruktion soll die Wärmeleitung verbessert werden, während die Konvektion über herkömmliche Kühlrippen vermittelt wird.From the DE 10 2007 008 838 A1 is also an LED lamp with a plurality of LED components, which are mounted on a circuit board, known, the LED components are directly or indirectly connected to a heat sink. In one possible embodiment, the printed circuit board is connected to conically shaped walls which surround the underside of an LED component. In these conical walls engage frustoconical projections formed, which are located on the basis of the heat sink. On the opposite side of this base are mounted perpendicular to the base and mutually parallel cooling fins. While the conical walls are to act as "heat spreaders", the cooling fins serve as a "heat sink". By this comparatively complicated construction, the heat conduction should be improved, while the convection over conventional Kühlrip is taught.

Eine Konstruktion für eine LED-Leuchte mit einem Kühlkörper, bei der eine Kühlflüssigkeit zur Wärmeübertragung von einer LED zum Kühlkörper eingesetzt wird, ist aus der DE 10 2008 005 697 A1 bekannt. Auch diese Konstruktion erscheint aufwendig. Der eingesetzte Kühlkörper setzt wiederum Kühlrippen ein, die die Konvektion vermitteln sollen.A construction for an LED lamp with a heat sink, in which a cooling liquid for heat transfer from an LED to the heat sink is used, is from the DE 10 2008 005 697 A1 known. Also this construction seems expensive. The heat sink used in turn uses cooling fins, which should convey the convection.

Problematisch bei den bekannten Kühlkörpern mit ihrer Kühlrippen- oder -lamellenkonstruktion ist, dass die umgebende Luft nicht ausreichend in die Rippen- oder Lamellen-Zwischenräume eindringen kann. Häufig ahmen die Kühlkörper bisher übliche Reflektorgeometrien nach, so dass die Luft eher die äußere Kontur umströmt, als in die Zwischenräume einzudringen. Häufig ist auch der Abstand der Lamellen oder Rippen erniedrigt, um eine hohe Anzahl von Lamellen oder Rippen erzielen zu können. Bei zu dichtem Stand wird eine Luftströmung durch Grenzschichteffekte behindert und Konvektion verhindert. Zudem trifft ausgehende Wärmestrahlung nur auf benachbarte Lamellen oder Rippen, so dass Wärmestrahlung kaum zur Entwärmung beitragen kann.Problematic in the known heat sinks with their cooling ribs or lamella construction is that the surrounding air is insufficient can penetrate into the rib or lamella spaces. Frequently, the heat sinks mimic hitherto conventional reflector geometries after, so the air is more the outer contour flows around as to penetrate into the interstices. Frequently, the distance of the fins or ribs is lowered, to achieve a high number of fins or ribs. If the level is too dense, airflow is hindered by boundary layer effects and prevents convection. In addition, outgoing heat radiation hits only on adjacent fins or ribs, allowing heat radiation can hardly contribute to the cooling.

Vor diesem Hintergrund stellt sich vorliegend die Aufgabe, die Entwärmung einer LED-Leuchte zu verbessern, wobei Aufwand und Kosten möglichst gering gehalten werden sollen.In front In this case, the object, the cooling, arises from this background an LED light to improve, with effort and cost as low as possible should be kept.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine LED-Leuchte gemäß Anspruch 1 gelöst.These Object is achieved by an LED light solved according to claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen LED-Leuchte mit einem Träger mit Anschlusskontakten für mindestens eine Leuchtdiode und einem Kühlkörper, der wärmeleitend mit dem Träger in Verbindung steht, weist der Kühlkörper flächige Gestalt und eine Vielzahl von Ausnehmungen oder Durchbrüchen auf.at the LED lamp according to the invention with a carrier with connection contacts for at least one light emitting diode and a heat sink that conducts heat communicates with the carrier, the heat sink points flat shape and a variety of recesses or Breakthroughs on.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ein dergestalter Kühlkörper viel stärker zur Entwärmung der Leuchtdioden beitragen kann als bisher bekannte, Lamellen, Stäbe oder Rippen aufweisende Kühlkörper. Außerdem ist ein flächiger Kühlkörper mit einer Vielzahl von Ausnehmungen technisch einfach und somit kostengünstig herstellbar. Die erhöhte Entwärmung kann dadurch erklärt werden, dass eine höhere Wärmestrahlung vom Kühlkörper stattfinden kann, und dass zudem eine unbehinderte freie Konvektion möglich ist. Diese Konvektion dürfte aufgrund von Wirbelbildung an den Ausnehmungen stärker zu einem Wärmetransport beitragen als die langsame laminare Luftströmung zwischen Kühlrippen.It has surprisingly been found that a dergestalter Heatsink much more for cooling The light-emitting diodes can contribute as previously known, fins, rods or fins having heat sink. Furthermore is a flat heat sink with a Variety of recesses technically simple and therefore cost produced. The increased heat dissipation can thereby be explained that a higher thermal radiation can take place from the heat sink, and that in addition an unobstructed free convection is possible. This convection is likely due to vortex formation at the recesses stronger contribute to a heat transfer than the slow laminar Air flow between cooling fins.

Es ist vorteilhaft, wenn der Träger, der die Leuchtdioden elektrisch versorgt im Wesentlichen in einem Flächenzentrum des Kühlkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Träger in lateraler Richtung möglichst gleichmäßig von der Kühlkörperfläche umgeben, so dass ein homogener Abtransport von Wärme erfolgen kann.It is advantageous if the carrier, the light-emitting diodes electrically supplied substantially in a surface center of the Heat sink is arranged. That way is the carrier as evenly as possible in the lateral direction surrounded by the heat sink surface, so that a homogeneous removal of heat can take place.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Kühlkörper ebene Gestalt aufweist, wobei in diesem Fall eine kreisförmige oder polygone Gestalt bevorzugt ist. Optimale Homogenität der Wärmeableitung bietet eine kreisförmige Gestalt, wenn der Träger mit seinem Flächenmittelpunkt im Kreiszentrum angeordnet ist. Die Gestalt des Kühlkörpers kann neben technischen Gesichtspunkten auch gestalterischen Gesichtspunkten folgen.Farther is advantageous if the heat sink planar shape in which case a circular or polygonal Shape is preferred. Optimum homogeneity of heat dissipation Provides a circular shape when the wearer is arranged with its center of area in the center of the circle. The shape of the heat sink can be next technical Aspects also follow design considerations.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kühlkörper gewölbt und weist insbesondere eine reflektorartige Gestalt auf. Ein gewölbter Kühlkörper kann neben der eigentlichen Aufgabe der Entwärmung die zusätzliche Aufgabe übernehmen, das von den Leuchtdioden emittierte Licht möglichst homogen in einen definierten Raumbereich zu strahlen. Mögliche gewölbte Geometrien sind ein Kegel- oder Zylindermantel oder ein Paraboloid oder Hyperboloide. Solche Geometrien werden häufig für Reflektorgeometrien eingesetzt. Gleichzeitig kann hierdurch die Blendwirkung der Leuchtdioden gemindert werden und zudem der für die erfindungsgemäße LED-Leuchte benötigte Einbauraum reduziert werden. Durch die gewölbte Geometrie kann nämlich bei gleicher lateraler Ausdehnung mehr Kühlkörpermaterial eingesetzt werden.In Another advantageous embodiment is the heat sink curved and in particular has a reflector-like shape on. A curved heat sink can be next to the actual task of cooling the extra Take over task that emitted from the LEDs Light as homogeneous as possible in a defined area of space to radiate. Possible domed geometries are a cone or cylinder jacket or a paraboloid or hyperboloid. Such geometries are common for reflector geometries used. At the same time thereby the dazzling effect of the LEDs be mitigated and also for the inventive LED lamp required installation space can be reduced. Through the arched Geometry can namely with the same lateral extent more heat sink material can be used.

Der Kühlkörper besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitfähigen Material, wie Kupfer oder Aluminium.Of the Heatsink is preferably made of a good thermally conductive material, such as copper or aluminum.

Die Ausnehmungen sind insbesondere kreisförmig und können beispielsweise zumindest in einer Flächenrichtung äquidistant zueinander angeordnet sein.The Recesses are especially circular and can For example, equidistant at least in a plane direction be arranged to each other.

Zur optimalen Wärmeableitung durch freie Konvektion ist der Kühlkörper innerhalb der LED-Leuchte derart angeordnet, dass die Ausnehmungen von Umgebungsluft frei durchströmbar sind.to optimal heat dissipation by free convection is the Heatsink located within the LED light fixture such that the recesses can be flowed through by ambient air freely are.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lampe mit der erfindungsgemäßen LED-Leuchte. Als Lampe wird hierbei eine einsatzfähige Beleuchtungseinheit verstanden, die die erfindungsgemäße LED-Leuchte umfasst und in der Regel einen Reflektor aufweist, der das abgegebene Licht auf eine zu beleuchtende Fläche lenkt.The Invention further relates to a lamp with the inventive LED light. As a lamp here is an operational Lighting unit understood that the LED light according to the invention includes and usually has a reflector, the emitted Directs light onto a surface to be illuminated.

Es sei noch angemerkt, dass der Träger mit den Anschlusskontakten für mindestens eine Leuchtdiode, der auch als Leiterplatte oder Platine bezeichnet wird, bereits selbst Bestandteil des Kühlkörpers sein kann. In aller Regel ist der Träger jedoch mit dem Kühlkörper wärmeleitend verbunden (z. B. durch Löten, Kleben, Aufschrauben).It should also be noted that the carrier with the connection contacts for at least one light-emitting diode, which is also referred to as a printed circuit board or board, already be part of the heat sink itself. As a rule, however, the carrier is connected to the heat sink in a heat-conducting manner (eg. by soldering, gluing, screwing on).

Es sei noch darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen und noch zu beschreibenden Merkmale der Erfindung nicht nur in der beschriebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombination oder in Alleinstellung eingesetzt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It It should be noted that the above-described and to be described features of the invention not only in the described Combination, but also in other combination or in isolation can be used without the scope of the invention to leave.

Die Erfindung und ihre Vorteile sollen im Folgenden anhand eines in den Figuren illustrierten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The The invention and its advantages will be described below with reference to a The figures illustrated embodiment closer be explained.

1 zeigt eine erfindungsgemäße LED-Leuchte in perspektivischer Ansicht. 1 shows an LED lamp according to the invention in a perspective view.

2 zeigt die LED-Leuchte aus 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht. 2 shows the LED light off 1 in another perspective view.

3 zeigt wiederum eine andere Ansicht der LED-Leuchte aus 1. 3 again shows a different view of the LED light 1 ,

4 zeigt eine andere Ausführungsform einer LED-Leuchte in perspektivischer Ansicht. 4 shows another embodiment of an LED lamp in perspective view.

1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer LED-Leuchte 1 mit einem Träger 2 mit daran elektrisch angeschlossenen Leuchtdioden 3 (hier vier Stück) und mit einem Kühlkörper 5, der wärmeleitend mit dem Träger 2 in Verbindung steht. Vorliegend ist die Verbindung durch Verkleben hergestellt. Der dargestellte Kühlkörper ist eben und besitzt kreisförmige Gestalt (Scheibe). Der (ebenfalls kreisrunde) Träger 2 ist konzentrisch zum Kühlkörper 5 angeordnet. Der Kühlkörper 5 ist aus einem wärmeleitenden Material, wie Aluminium oder Kupfer, mit zahlreichen Ausnehmungen 6 gefertigt. In besonders einfacher Weise kann der Kühlkörper als kreisförmiger Ausschnitt aus einem handelsüblichen Lochblech realisiert sein. Selbstverständlich lassen sich andere, insbesondere höherwertige Alternativen vorsehen, bei denen höherwertige wärmeleitende Materialien und/oder andersartig geformte Ausnehmungen 6 vorgesehen sind. Ein von den herkömmlichen Glühlampen bekannter Schraubsockel 7 dient zum Anschluss an die elektrische Versorgung. Die auf dem Träger 2 vorhandene Elektronik (Kondensatoren, Widerstände etc.) ist mit 4 bezeichnet. Die Leuchtdioden 3 sind in diesem Fall gleichmäßig entlang des Umfangs des kreisförmigen Trägers 2 verteilt. Selbstverständlich sind andere Anordnungen solcher Leuchtdioden bekannt und im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels möglich. 1 shows a preferred embodiment of an LED light 1 with a carrier 2 with light emitting diodes electrically connected thereto 3 (here four pieces) and with a heat sink 5 , which conducts heat with the carrier 2 communicates. In the present case, the connection is made by gluing. The heat sink shown is flat and has a circular shape (disc). The (also circular) carrier 2 is concentric to the heat sink 5 arranged. The heat sink 5 is made of a thermally conductive material, such as aluminum or copper, with numerous recesses 6 manufactured. In a particularly simple manner, the heat sink can be realized as a circular section of a commercially available perforated plate. Of course, other, in particular higher-quality alternatives can be provided, in which higher-grade heat-conducting materials and / or differently shaped recesses 6 are provided. One of the conventional light bulbs known screw base 7 serves for connection to the electrical supply. The on the carrier 2 existing electronics (capacitors, resistors, etc.) is included 4 designated. The light-emitting diodes 3 are in this case uniform along the circumference of the circular support 2 distributed. Of course, other arrangements of such LEDs are known and possible in the context of the present embodiment.

Die 2 und 3 zeigen andere perspektivische Ansichten der LED-Leuchte 1 aus 1. Die Erläuterungen zu 2 und 3 entsprechen in derselben Weise denen aus 1, so dass eine Wiederholung hier entfallen kann.The 2 and 3 show other perspective views of the LED light 1 out 1 , The explanations to 2 and 3 correspond in the same way to those from 1 , so that a repetition can be omitted here.

Während beim Einsatz herkömmlicher Kühlkörper mit Rippen oder Lamellen eine Temperatur an den Leuchtdioden 3 auf dem Träger 2 von etwa 75°C gemessen wurde, gelang es unter Einsatz des dargestellten Kühlkörpers 5 diese Temperatur um 20°C auf eine Temperatur von etwa 55°C zu senken. Dies belegt die bessere Entwärmung aufgrund erhöhter Wärmestrahlung und Konvektion.While using conventional heatsink with ribs or fins a temperature at the light emitting diodes 3 on the carrier 2 was measured from about 75 ° C, it succeeded using the heat sink shown 5 to lower this temperature by 20 ° C to a temperature of about 55 ° C. This proves the better heat dissipation due to increased heat radiation and convection.

Der als flache Scheibe ausgebildete Kühlkörper 5 schafft bis zum Sockel der LED-Leuchte Platz für eine hohe Luftbewegung. Insbesondere kann sich Luft im äußeren Ringsegment des Kühlkörpers 5, das sich in radialer Richtung an den Träger 2 anschließt, durch die Ausnehmungen 6 bewegen. Auf dem kurzen Weg der Scheibendurchströmung bestehen keine querschnittsverengenden Grenzschichten. Die nach Kontakt mit der Scheibe erwärmte Luft kann nahezu unbehindert nach oben abfließen. Des Weiteren kann Wärmeabstrahlung großflächig und unbehindert nach beiden Seiten der Scheibe in den Raum hinein erfolgen.The designed as a flat disc heat sink 5 creates space for a high air movement up to the base of the LED light. In particular, air may be in the outer ring segment of the heat sink 5 which extends in the radial direction to the carrier 2 connects, through the recesses 6 move. On the short path of the disk flow there are no cross-sectional narrowing boundary layers. The heated after contact with the disc air can flow almost unhindered upwards. Furthermore, heat radiation can take place over a large area and unhindered on both sides of the disk into the room.

Die Temperaturabsenkung der Leuchtdioden und somit die Entwärmung können über die Dicke des flächigen Kühlkörpers (beim Lochblech die Blechdicke), über den Abstand der Ausnehmungen und über den Durchmesser dieser Ausnehmungen optimiert werden. Mit zunehmender Dicke wirkt die Kühlkörperfläche als größer werdender Wärmeleiter, der somit Wärme besser von den Leuchtdioden weg transportieren kann (Wärmeleitung). Über den Abstand und den Durchmesser der Ausnehmungen 6 kann die Wärmestrahlung in den Raum sowie die Konvektion mittels der die Ausnehmungen 6 durchströmenden Luft eingestellt und somit optimiert werden.The temperature reduction of the light emitting diodes and thus the cooling can be optimized over the thickness of the flat heat sink (the sheet metal thickness in the perforated plate), on the distance between the recesses and on the diameter of these recesses. With increasing thickness, the heat sink surface acts as a larger heat conductor, which can thus better transport heat away from the light-emitting diodes (heat conduction). About the distance and the diameter of the recesses 6 can heat radiation into the room as well as convection by means of the recesses 6 adjusted by flowing air and thus optimized.

4 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform der LED-Leuchte 1 mit einem achteckigen ebenen Kühlkörper 5. Es gelten die Ausführungen zu 1 und 2 in analoger Weise. Während in den 1, 2 und 3 kreisförmige bzw. achteckige Kühlkörperflächen dargestellt sind, die eine besonders homogene Wärmeableitung vom Zentrum weg ermöglichen, sind andere Geometrien denkbar, die auch aus gestalterischen Gesichtspunkten gewählt sein können. 4 finally shows a further embodiment of the LED light 1 with an octagonal flat heat sink 5 , The explanations apply to 1 and 2 in an analogous way. While in the 1 . 2 and 3 circular or octagonal heat sink surfaces are shown, which allow a particularly homogeneous heat dissipation away from the center, other geometries are conceivable that may also be chosen from a design point of view.

Aus den Figuren geht hervor, dass die dort dargestellte ebene Geometrie in leichter Weise in eine gewölbte Geometrie geändert werden kann. Hierzu wird beispielsweise der Kühlkörper im Randbereich in axiale Richtung ”gezogen”, wodurch der Kühlkörper beispielsweise paraboloide Gestalt annimmt. Eine solche Gestalt besitzt Reflektorwirkung; gleichzeitig kann mehr Kühlkörpermaterial zur Entwärmung eingesetzt werden. Diese Variante verbessert somit noch die in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele um die verbesserte Entwärmung und die Zusatzfunktion des Reflektors.From the figures, it can be seen that the planar geometry shown there can easily be changed into a curved geometry. For this purpose, for example, the heat sink in the edge region in the axial direction "pulled", whereby the heat sink assumes, for example, paraboloidal shape. Such a shape has reflector effect; At the same time more heat sink material can be used for cooling. This variant thus still improves the in the 1 to 4 illustrated embodiments to the improved Ent heating and the additional function of the reflector.

11
LED-LeuchteLED light
22
Trägercarrier
33
Leuchtdiodeled
44
Elektronikelectronics
55
Kühlkörperheatsink
66
Ausnehmungrecess
77
SchraubsockelsCREW

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102007008838 A1 [0007] DE 102007008838 A1 [0007]
  • - DE 102008005697 A1 [0008] - DE 102008005697 A1 [0008]

Claims (10)

LED-Leuchte (1) mit einem Träger (2) mit Anschlusskontakten für mindestens eine Leuchtdiode (3) und mit einem Kühlkörper (5), der wärmeleitend mit dem Träger (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (5) von flächiger Gestalt ist und eine Vielzahl von Ausnehmungen (6) aufweist.LED light ( 1 ) with a carrier ( 2 ) with connection contacts for at least one light-emitting diode ( 3 ) and with a heat sink ( 5 ), which conducts heat with the carrier ( 2 ), characterized in that the heat sink ( 5 ) is of planar shape and a plurality of recesses ( 6 ) having. LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) im Wesentlichen in einem Flächenzentrum des Kühlkörpers (5) angeordnet ist.LED light according to claim 1, characterized in that the carrier ( 2 ) substantially in a surface center of the heat sink ( 5 ) is arranged. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (5) ebene Gestalt aufweist.LED lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the heat sink ( 5 ) has a flat shape. LED-Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (5) kreisförmige oder polygone Gestalt aufweist.LED light according to claim 3, characterized in that the heat sink ( 5 ) has circular or polygonal shape. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper gewölbt ist, insbesondere reflektorartige Gestalt aufweist.LED light according to claim 1 or 2, characterized that the heat sink is curved, in particular having a reflector-like shape. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (5) aus einem wärmeleitfähigen Material, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, gefertigt ist.LED light according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat sink ( 5 ) is made of a thermally conductive material, in particular of copper or aluminum. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) kreisförmig sind.LED light according to one of claims 1 to 6, characterized in that the recesses ( 6 ) are circular. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (5) innerhalb der LED-Leuchte (1) derart angeordnet ist, dass die Ausnehmungen (6) von Umgebungsluft durchströmbar sind.LED light according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat sink ( 5 ) within the LED light ( 1 ) is arranged such that the recesses ( 6 ) can be flowed through by ambient air. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) zumindest in einer Flächenrichtung äquidistant zueinander sind.LED light according to one of claims 1 to 8, characterized in that the recesses ( 6 ) are equidistant from each other at least in one surface direction. Lampe mit einer LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Lamp with an LED light ( 1 ) according to one of claims 1 to 9.
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DE102011080558A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lamp for use in motor vehicle, has light source partially arranged in reflector, and cooling body thermally coupled with contacting unit and designed for dissipating heat from light source, where body comprises ring-shaped section

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