DE202010004317U1 - LED-Leuchte und Kühlkörper - Google Patents

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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

LED-Leuchte (1, 1', 1''), umfassend:
eine Lampenfassung (10, 10'') mit einer oberen Platte (11, 11'') und einer Seitenwand (12, 12''), die von einem Umfang der oberen Platte (11, 11'') abgebogen und gegenüber diesem erweitert ist;
ein LED-Modul (20, 20''), das in der Lampenfassung (10, 10'') aufgenommen ist und eine Leiterplatte (21) umfasst, die an eine Innenseite der oberen Platte (11, 11'') angebracht ist, sowie eine Anzahl von LEDs (22), die elektrisch mit der Leiterplatte (21) verbunden sind;
und einen Kühlkörper, der eine Außenseite der Lampenfassung (10, 10'') abdeckt und eine Abdeckplatte (31, 31'') aufweist, die an eine Außenfläche der oberen Platte (11, 11'') angebracht ist, sowie eine Anzahl von Kühlrippen (32, 32''), die von einem Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') abgebogen und gegenüber diesem erweitert sind, so dass sie eine Außenseite der Seitenwand (12, 12'') der Lampenfassung (10, 10'') abdecken und mit der Seitenwand (12, 12'') einen...

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte, insbesondere eine LED-Leuchte mit einem Kühlkörper.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In jüngster Zeit hat die LED aufgrund der großen Fortschritte der LED-Technik und ihrer Vorteile bezüglich des niedrigen Energieverbrauchs, ihrer langen Lebensdauer, des kleinen Volumens und schneller Reaktionszeit schrittweise die traditionellen Halogenlampen als zukünftigen Marktführer ersetzt.
  • Im allgemeinen wird mit höherer Leistung der LED umso mehr Wärme erzeugt. Die höhere Temperatur hat jedoch einen negativen Einfluss auf die Lebensdauer und die Beleuchtungseffizienz der LED. Daher werden LEDs mit hoher Leistung mit Kühlkörpern versehen, um die Abwärme mit der Zeit abzuleiten. Nach dem Stand der Technik umfassen Kühlkörper für LEDs gewöhnlich mehrere Kühlrippen an einer Außenseite der Lampenfassung, wodurch eine große Kühlfläche dazu genutzt werden kann, die Ableitungsgeschwindigkeit der Abwärme zu beschleunigen.
  • Aufgrund der großen Fläche und Anzahl von Kühlrippen an der Außenseite der Lampenfassung und aufgrund der Tatsache, dass die Lampenfassung und die Kühlrippen gewöhnlich einteilig durch Pressverfahren wie Aluminiumextrusion und Gießverfahren hergestellt werden, ist jedoch die Herstellung teuer und die Herstellungszeit ist lang. Da ferner die Kühlrippen beim Transport leicht beschädigt werden können, ist die Produktausbeute noch weiter verschlechtert, derart, dass die Herstellungskosten von LED-Leuchten momentan sehr hoch sind.
  • Daher hat nach eingehenden Studien nach wissenschaftlichen Prinzipien der Erfinder schließlich die vorliegende Erfindung entwickelt, die wesentlich dazu beiträgt, die Nachteile des Standes der Technik signifikant zu verbessern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zur Lösung der vorstehend genannten Probleme dient die Erfindung daher zur Schaffung einer LED-Leuchte mit hervorragender Kühleffizienz und niedrigen Herstellungskosten.
  • Ferner dient die vorliegende Erfindung zur Schaffung einer LED-Leuchte, die leicht zu montieren und leicht herzustellen ist.
  • Drittens dient die Erfindung zur Schaffung einer LED-Leuchte, umfassend eine Lampenfassung, ein LED-Modul, das in die Lampenfassung aufgenommen ist, und einen Kühlkörper, der die Außenseite der Lampenfassung abdeckt. Die Lampenfassung hat eine obere Platte und eine Seitenwand, die von dem Umfang der oberen Platte abgebogen und erweitert ist. Das LED-Modul umfasst eine Leiterplatte, die an eine Innenseite der oberen Platte angebracht ist, wobei eine Anzahl von LEDs elektrisch mit der Leiterplatte verbunden sind. Der Kühlkörper umfasst eine Abdeckplatte, die an eine Außenfläche der oberen Platte angebracht ist, und mehrere Kühlrippen, die vom Umfang der Abdeckplatte abgebogen und erweitert sind, um die Außenseite der Seitenwand der Lampenfassung abzudecken und einen Kühlkanal mit der Lampenfassung zu bilden.
  • Viertens betrifft die vorliegende Erfindung einen Kühlkörper einer LED-Leuchte, der durch ein Stanzverfahren hergestellt wird und dann durch Biegen geformt wird, um die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Fünftens betrifft die vorliegende Erfindung einen Kühlkörper einer LED-Leuchte, der angeordnet wird durch Abdecken einer Lampenfassung einer LED-Leuchte, und eine Abdeckplatte und mehrere Kühlrippen umfasst, die von dem Umfang der Abdeckplatte abgebogen und erweitert sind, um die Außenseite der Seitenwand der Lampenfassung abzudecken und einen Kühlkanal mit der Lampenfassung zu bilden.
  • Verglichen mit dem Stand der Technik weist die LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile auf. Erstens wird im Unterschied zum Stand der Technik, in welchem aus Aluminium extrudierte Rippen als Kühlkörper verwendet werden, die Abdeckplatte und die Kühlrippen der LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in erster Linie durch ein Stanzverfahren und anschließend durch Biegen hergestellt, so dass der Kühlkörper als ein Maskierungskörper ausgebildet sein kann, um die Lampenfassung abzudecken. Somit sind die Herstellungs- und Montageverfahren einfach, ohne dass hohe Kosten in die Vorbereitung einer Form investiert werden müssen, und somit sinken die Herstellungskosten beträchtlich. Ferner verbleibt bei dem Kühlkörper gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kühlkanal zwischen den Kühlrippen und der Seitenwand der Lampenfassung, so dass kühle Luft von außen eintreten kann und die von dem LED-Modul erzeugte Wärme abführen kann, während die erwärmte heiße Luft von den Kühllöchern der Abdeckplatte verteilt werden kann, so dass eine natürliche Konvektion mit hervorragender Kühlleistung aufgrund dieser Konstruktion erreicht werden kann, was die Anwendbarkeit und den wirtschaftlichen Nutzen der Erfindung verbessert.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale der Erfindung werden im folgenden in Bezug auf die beigefügten Ansprüche erläutert. Die Erfindung selbst wird jedoch am besten anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung verdeutlicht, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Ansicht einer LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Verwendung;
  • 4 stellt eine LED-Leuchte gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
  • 5 ist eine LED-Leuchte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen werden im folgenden der technische Gehalt und die Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand einer Anzahl bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung hierdurch beschränkt wird. Alle Äquivalente und Abwandlungen im Rahmen der beigefügten Ansprüche werden durch die vorliegende Erfindung abgedeckt.
  • Die 1 und 2 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische Explosionsdarstellung einer LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesen beiden Fig. umfasst die LED-Leuchte 1 der vorliegenden Erfindung eine Lampenfassung 10, ein LED-Modul 20 und einen Kühlkörper 30.
  • Die Lampenfassung 10 umfasst eine obere Platte 11 und eine Seitenwand 12, die vom Umfang der oberen Platte 11 abgebogen und gegenüber diesem erweitert ist. Eine Durchbrechung 110 befindet sich in der Mitte der oberen Platte 11. Im vorliegenden Fall ist die Lampenfassung 10 als kegelförmige Lampenfassung dargestellt. Ferner ist eine Schulter 13 an der Unterkante der Seitenwand 12 angebracht und gegenüber dieser erweitert, und ein Flansch 14 erstreckt sich nach außen von der Begrenzungskante der Schulter 13.
  • Das LED-Modul 20 ist in der Lampenfassung 10 untergebracht und umfasst eine Leiterplatte 21 und eine Anzahl von LEDs 22. Diese LEDs 22 sind auf der Leiterplatte 21 angeordnet und damit elektrisch verbunden. Die Leiterplatte 21 ist an die Innenfläche der oberen Platte 11 der Lampenfassung 10 angebracht und umfasst ein Kabel 23 zur Stromzuleitung.
  • Im vorliegenden Fall deckt der Kühlkörper die Lampenfassung 10 ab und umfasst eine Abdeckplatte 31 und eine Anzahl von Kühlrippen 32, die durch Biegen gebildet werden und sich vom Rand der Abdeckplatte 31 voneinander beabstandet erstrecken. Die Abdeckplatte 31 ist an die Außenfläche der oberen Platte 11 der Lampenfassung 10 angebracht und umfasst ein Loch 310 entsprechend der Durchbrechung 110 der oberen Platte 11. Das Kabel 23 des LED-Moduls 20 durchläuft die Durchbrechung 110 und das Loch 310. In diesem Fall kann die Verbindung zwischen der Abdeckplatte 31 und der oberen Platte 11 der Lampenfassung 10 erreicht werden durch Schrauben oder thermisch leitenden Kleber.
  • Ferner ist eine Anzahl erster Kühllöcher 311 auf der Abdeckplatte 11 angeordnet. Die ersten Kühllöcher 311 sind ringförmig in der Nachbarschaft des Umfangs der Abdeckplatte 11 angeordnet. Ferner sind die Kühlrippen 32 als radialer Ring angeordnet, und jede Kühlrippe 32 ist mit einem zweiten Kühlloch 320 versehen. Indessen ist eine Endseite der Kühlrippe 32 ein freies Ende, das auf der Schulter 13 der Lampenfassung 10 aufliegt.
  • 3 ist eine Darstellung der Verwendung einer LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist an der Öffnung der Lampenfassung 10 die LED-Leuchte 1 mit einem transparenten Schirm 40 versehen, um zu verhindern, dass Objekte von außen wie etwa Mücken oder Fliegen in die Lampenfassung 10 geraten. In diesem Fall bedecken die Kühlrippen 32 die Außenseite der Seitenwand 12 der Lampenfassung 10 und bilden einen Kühlkanal 100 mit der Seitenwand 12. Wenn daher die LED-Leuchte 1 zur Beleuchtung betrieben wird, wird die Wärme, die von dem LED-Modul 20 erzeugt wird, zu der oberen Platte 11 der Lampenfassung 10 über die Leiterplatte 21 geleitet und ferner an die Abdeckplatte 31 des Kühlkörpers 30 über die obere Platte 11 abgeführt, und schließlich wird die durch das LED-Modul erzeugte Wärme an die Umgebung über die Abdeckplatte 31 und die Kühlrippen 32 verteilt.
  • Da ferner ein Kühlkanal 100 zwischen der Seitenwand 12, der Lampenfassung 10 und den Kühlrippen 32 des Kühlkörpers 30 verbleibt, kann kühle Luft von außen in den Kühlkanal 100 durch die zweiten Kühllöcher 320 der Kühlrippen 32 eintreten und ein Teil der Wärme abführen, die durch das LED-Modul 20 erzeugt wird. Nach der Erzeugung kann die warme Luft an die Umgebung durch die ersten Kühllöcher 311 in der Abdeckplatte 31 abgegeben werden.
  • 4 zeigt eine LED-Leuchte und einen Kühlkörper für dieselbe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in dieser Figur dargestellt, ist die zweite Ausführungsform im wesentlichen gleich der ersten Ausführungsform, abgesehen von den Kühlrippen 32' des Kühlkörpers 30' der LED-Leuchte 1'. In dieser Ausführungsform sind die Enden der Kühlrippen 32' miteinander verbunden, um einen Abdeckring 321' zu bilden. Wenn der Kühlkörper 30' die Außenseite der Lampenfassung 10 abdeckt, liegt der Abdeckring 321' auf der Schulter 13 der Lampenfassung 10 auf.
  • Ferner ist in 5 eine LED-Leuchte und ein Kühlkörper für dieselbe gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gemäß dieser Figur gleicht die dritte Ausführungsform im wesentlichen der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Anordnung des Kabels 23'' des LED-Moduls 20''. In diesem Fall ist eine Durchbrechung 120'' an der Seitenwand 12'' der Lampenfassung 10'' angeordnet. Nachdem es die Durchbrechung 120'' durchlaufen hat, passiert das Kabel 23'' wieder die Lücke zwischen den Kühlrippen 32'' des Kühlkörpers 30'' und ist mit dem Stromversorgungsanschluss an der Außenseite verbunden. Es besteht daher keine Notwendigkeit, eine Durchbrechung in der oberen Platte 11'' der Lampenfassung 10'' und in der Abdeckplatte 31'' des Kühlkörpers 30'' vorzusehen. Daher weist die Erfindung den Vorteil auf, besser das Eindringen äußerer Objekte in die Lampenfassung 10'' zu verhindern.
  • Durch diese baulichen Merkmale erhält man eine LED-Leuchte und einen Kühlkörper für dieselbe gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Zusammenfassend lasst sich feststellen, dass die LED-Leuchte mit dem Kühlkörper gemäß der vorliegenden Erfindung eine unverzichtbare Vorrichtung und eine für die Beleuchtungsindustrie bedeutsame Konstruktion ist, die das Ziel der Lösung der Nachteile des Standes der Technik erreicht und innovativ und fortschrittlich ist und daher eine Erfindung darstellt.
  • Die vorstehende Beschreibung betrifft jedoch lediglich eine Anzahl bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und soll nicht den Umfang der Erfindung beschränken, so dass Abweichungen von der vorstehenden Bereichung und den Zeichnungen durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt werden sollen.

Claims (10)

  1. LED-Leuchte (1, 1', 1''), umfassend: eine Lampenfassung (10, 10'') mit einer oberen Platte (11, 11'') und einer Seitenwand (12, 12''), die von einem Umfang der oberen Platte (11, 11'') abgebogen und gegenüber diesem erweitert ist; ein LED-Modul (20, 20''), das in der Lampenfassung (10, 10'') aufgenommen ist und eine Leiterplatte (21) umfasst, die an eine Innenseite der oberen Platte (11, 11'') angebracht ist, sowie eine Anzahl von LEDs (22), die elektrisch mit der Leiterplatte (21) verbunden sind; und einen Kühlkörper, der eine Außenseite der Lampenfassung (10, 10'') abdeckt und eine Abdeckplatte (31, 31'') aufweist, die an eine Außenfläche der oberen Platte (11, 11'') angebracht ist, sowie eine Anzahl von Kühlrippen (32, 32''), die von einem Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') abgebogen und gegenüber diesem erweitert sind, so dass sie eine Außenseite der Seitenwand (12, 12'') der Lampenfassung (10, 10'') abdecken und mit der Seitenwand (12, 12'') einen Kühlkanal bilden.
  2. LED-Leuchte gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen transparenten Schirm (40), wobei die Lampenfassung (10, 10'') eine Öffnung zur Aufnahme des transparenten Schirms (40) aufweist.
  3. LED-Leuchte gemäß Anspruch 1, bei welcher auf der Abdeckplatte (31, 31'') eine Anzahl erster Kühllöcher (311) verteilt ist, die ringförmig benachbart zum Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') angeordnet sind, und eine Schulter (13) gebildet wird durch Erweiterung einer Bodenseite der Seitenwand (12, 12'') der Lampenfassung (10, 10''), wobei ein Flansch sich nach außen von einer Begrenzungskante der Schulter (13) erstreckt, und die Kühlrippen (32, 32'') derart angeordnet sind, dass sie am Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') in Abständen angeordnet sind und an der Schulter (13) anliegen, wobei jede Kühlrippe (32, 32'') ein zweites Kühlloch (320) aufweist.
  4. LED-Modul gemäß Anspruch 1, bei welchem die Leiterplatte (21) ein Kabel (23, 23'') aufweist, und die Lampenfassung (10, 10'') eine Durchbrechung (110, 120'') aufweist, und das Kabel (23, 23'') durch die Durchbrechung (110, 120'') hindurch läuft.
  5. LED-Leuchte gemäß Anspruch 1, bei welcher eine Endseite der Kühlrippe (32, 32'') ein freies Ende ist, und die Kühlrippen (32, 32'') in einer radialen Ringanordnung angeordnet sind.
  6. LED-Leuchte gemäß Anspruch 1, bei welcher die Endseiten der Kühlrippen (32, 32'') miteinander zur Bildung eines Maskierungsrings verbunden sind.
  7. Kühlkörper für eine LED-Leuchte, zur Abdeckung einer Lampenfassung (10, 10'') der LED-Leuchte, umfassend eine Abdeckplatte (31, 31'') und eine Anzahl von Kühlrippen (32, 32''), die von einem Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') abgebogen und erweitert sind, zur Abdeckung einer Außenseite der Seitenwand der Lampenfassung (10, 10'') und zur Bildung eines Kühlkanals mit der Lampenfassung (10, 10'').
  8. Kühlkörper für eine LED-Leuchte gemäß Anspruch 7, bei welcher auf der Abdeckplatte (31, 31'') eine Anzahl erster Kühllöcher (311) angeordnet ist, die ringförmig benachbart zu einem Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') angeordnet sind, wobei die Kühlrippen (32, 32'') derart angeordnet sind, dass sie von dem Umfang der Abdeckplatte (31, 31'') beabstandet sind, wobei jede Kühlrippe (32, 32'') ein zweites Kühlloch (320) aufweist.
  9. Kühlkörper für eine LED-Leuchte gemäß Anspruch 7, bei welcher eine Endseite jeder Kühlrippe (32, 32'') ein freies Ende ist, und die Kühlrippen (32, 32'') in einer radialen Ringanordnung angeordnet sind.
  10. Kühlkörper für eine LED-Leuchte gemäß Anspruch 7, bei welcher die Endseiten der Kühlrippen (32, 32'') miteinander zur Bildung eines Maskierungsrings verbunden sind.
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