DE202010005528U1 - lamp - Google Patents

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Abstract

Leuchte mit mindestens einem auf einem mit Kühlmitteln versehenen Trägerkörper (10, 10') getragenen und an eine elektrische Leiteranordnung (3) angeschlossenen Leuchtmittel (2), das auf einer gut wärmeleitenden Montageeinheit elektrisch isoliert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheit ein mit dem Trägerkörper (10, 10') verbundenes Keramikteil (20, 20', 20'') aufweist, das unmittelbar oder über eine Wärmeleitstruktur mit geringem Wärmeübergangswiderstand mit den Kühlmitteln in Wärmeübertragungsverbindung gebracht ist.Luminaire with at least one provided on a coolant carrier body (10, 10 ') and to an electrical conductor assembly (3) connected to the light source (2), which is held electrically insulated on a good thermal conductivity mounting unit, characterized in that the mounting unit with a The ceramic body (20, 20 ', 20 ") connected to the carrier body (10, 10') is brought into heat-transfer connection with the cooling means directly or via a heat-conducting structure with low heat transfer resistance.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte mit mindestens einem auf einem mit Kühlmitteln versehenen Trägerkörper getragenen und an eine elektrische Leiteranordnung angeschlossenen Leuchtmittel, das auf einer gut wärmeleitenden Montageeinheit elektrisch isoliert gehalten ist.The The invention relates to a luminaire with at least one a carrier body provided with coolants worn and connected to an electrical conductor assembly Illuminant on a well-heat-conducting mounting unit is kept electrically isolated.

Eine derartige Leuchte, die als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist, ist in der DE 10 2007 002 838 A1 angegeben. Dabei sind auf einem Trägerkörper Leuchtdioden als Leuchtmittel montiert und mittels einer z. B. flexiblen Leiterplatte elektrisch kontaktiert. An dem metallischen Trägerkörper sind zur Kühlung der Leuchtdioden Kühlrippen angebracht, um von den Leuchtdioden erzeugte Verlustwärme konvektiv abzuführen. Zur elektrischen Isolation zwischen den Leuchtdioden und dem z. B. aus Aluminium bestehenden metallischen Trägerkörper sind dünne Isolierschichten aufgebracht. In der DE 10 2007 002 838 A1 sind verschiedene Formen von mit den Leuchtdioden in wärmeableitende Verbindung gebrachten Kühlkörpern gezeigt. Zum Abführen der Verlustwärme besitzen insbesondere Leuchtdioden für hohe Lichtströme neben den beiden elektrischen Anschlusskontakten einen weiteren Kontakt, der in wärmeleitende Verbindung mit dem Kühlkörper gebracht ist.Such a lamp, which is designed as a motor vehicle headlight is in the DE 10 2007 002 838 A1 specified. In this case, LEDs are mounted as a light source on a support body and by means of a z. B. flexible circuit board electrically contacted. On the metallic support body cooling fins are mounted for cooling the light emitting diodes to dissipate convective heat generated by the light emitting diodes. For electrical isolation between the LEDs and the z. B. made of aluminum metallic carrier body thin insulating layers are applied. In the DE 10 2007 002 838 A1 Various forms of brought with the LEDs in heat-dissipating compound heat sinks are shown. For dissipating the heat loss in particular light emitting diodes for high luminous flux in addition to the two electrical connection contacts have another contact, which is brought into heat-conducting connection with the heat sink.

Um möglichst gute Beleuchtungsverhältnisse, insbesondere auch im Straßenverkehr, zu schaffen, ist ein stabiler, dauerhafter Betrieb der in der Leuchte verwendeten Leuchtmittel von wesentlicher Bedeutung. Aufgrund ihrer Langlebigkeit und mechanischen Robustheit sind Leuchtdioden als Leuchtmittel besonders gut geeignet und werden zunehmend hinsichtlich eines möglichst hohen Lichtstroms optimiert. Damit verbunden ist auch eine erhöhte Verlustleistung und Wärmeerzeugung, die aufgrund der geringen Abmessungen der Leuchtdioden auf engem Raum anfällt und abgeführt. werden muss, damit eine kritische Betriebstemperatur der Leuchtdioden nicht überschritten wird, die zur Verschlechterung der Funktion, insbesondere Lichtausbeute (Lichtstrom in Lumen Im im Verhältnis zur aufgenommenen elektrischen Leistung in Watt W) und Lebensdauer, oder gar zum vollständigen Ausfall führt. Die konstruktiven Maßnahmen zum Abführen der Wärme mit geometrisch geformten Kühlflächen können beispielsweise noch mit Lüftern verbessert werden. Andererseits können solche Maßnahmen einer freien Gestaltung des Leuchtendesigns zuwiderlaufen und auch wegen des erhöhten Gewichts nachteilig sein.Around the best possible lighting conditions, in particular also in road traffic, is a stable, permanent operation of the lamps used in the luminaire essential. Because of their longevity and mechanical Robustness LEDs are particularly well suited as a light source and are increasingly becoming as high as possible Luminous flux optimized. This is associated with an increased Power loss and heat generation due to the low Dimensions of the LEDs in a small space accumulates and dissipated. must be, thus a critical operating temperature the light-emitting diodes is not exceeded, the deterioration the function, in particular light output (luminous flux in lumens Im in relation to the absorbed electrical power in Watt W) and lifetime, or even complete failure leads. The design measures for removal the heat with geometrically shaped cooling surfaces for example, can still be improved with fans become. On the other hand, such measures can be a run counter to free design of the lighting design and also because of increased weight be disadvantageous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet und dabei erweiterte Gestaltungsspielräume bietet.Of the Invention is the object of a luminaire of the beginning to provide the type mentioned, the high reliability guaranteed and offers extended scope for action.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die jeweilige Montageeinheit ein mit dem Trägerkörper verbundenes Keramikteil aufweist, das unmittelbar oder über eine Wärmeleitstruktur mit geringem Wärmeübergangswiderstand mit den Kühlmitteln in Wärmeübertragungsverbindung gebracht ist.These The object is achieved with the features of claim 1. It is provided that the respective mounting unit with a has the ceramic body connected to the carrier body, that directly or via a heat conduction structure with low heat transfer resistance with the Coolants in heat transfer connection brought is.

Das Keramikteil bietet eine stabile, gut an gegebene Verhältnisse anpassbare Basis für die Montage der zugeordneten Leuchtdiode bei guter Wärmeleitfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit und dient gleichzeitig auch zur elektrischen Isolation. Über das Keramikteil wird die Verlustwärme wirkungsvoll von dem Leuchtmittel zu den Kühlmitteln transportiert, wobei z. B. auch ein Wärmeableitkontakt des Leuchtmittels oder dessen Sockelbereich unmittelbar mit dem Keramikteil gut wärmeleitend in Verbindung gebracht werden kann.The Ceramic part offers a stable, well-given conditions customizable base for mounting the associated light emitting diode with good thermal conductivity and high temperature resistance and at the same time serves as electrical insulation. about The ceramic part is the heat loss of effective the bulb transported to the coolant, wherein z. As well as a Wärmeableitkontakt the bulb or whose base area directly with the ceramic part good thermal conductivity can be associated.

Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Leuchte bestehen darin, dass die Leuchtmittel Leuchtdioden sind, und darin, dass die Leuchte eine Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ist. Durch Formen des Trägerkörpers und Anordnung der Leuchtdioden kann die Kraftfahrzeugleuchte in Funktion und Design hinsichtlich gegebener Anforderungen optimiert werden.advantageous Design variants of the lamp are that the bulbs light emitting diodes are, and in that the lamp is a motor vehicle light, in particular a motor vehicle headlight is. By shaping the carrier body and arrangement of the light emitting diodes, the motor vehicle light in Function and design optimized for given requirements become.

Eine für eine hohe Kühlleistung und in der Form gut anpassbare Gestaltung wird dadurch erreicht, dass die Kühlmittel einen Kühlmittelkanal und ein darin geführtes flüssiges oder gasförmiges Kühlmedium aufweisen, wobei das jeweilige Keramikteil mit dem Kühlmedium unmittelbar oder über eine verdünnte Wandung einer Keramikaufnahme in Wärme übertragende Verbindung gebracht ist. Im Falle einer Kraftfahrzeugleuchte kann der Kühlmittelkanal beispielsweise an das Kühlsystem des Fahrzeugs angeschlossen werden. Als Kühlmedium kommen verschiedene gängige Kühlmedien einschließlich Wasser in Betracht. Das Keramikteil kann für einen hohen Wärmetransport geeignet großflächig ausgelegt und entsprechend großflächig mit dem Kühlmedium unmittelbar oder mittelbar in Kontakt gebracht werden und bei spielsweise mit einem Ansatz in das Kühlmedium hineinragen oder entlang dem Kühlmittelkanal ausgedehnt sein. Ist die Keramikaufnahme mit einer zum Kühlmittelkanal verdünnten Wandung versehen, bildet die Wandung des Trägerkörpers selbst einen dichten Abschluss auch im Bereich der Keramikaufnahme.A for a high cooling performance and good shape Customizable design is achieved by using the coolants a coolant channel and a guided therein liquid or gaseous cooling medium have, wherein the respective ceramic part with the cooling medium directly or over a thinned wall of a Ceramic holder in heat transfer compound brought is. In the case of a motor vehicle light, the coolant channel for example, connected to the cooling system of the vehicle become. As cooling medium come various common Cooling media including water into consideration. The ceramic part can be used for a high heat transfer suitable large area designed and accordingly large area with the cooling medium immediately or indirectly brought into contact and in example with an approach in the cooling medium protrude or along be extended to the coolant channel. Is the ceramic holder with a wall diluted to the coolant channel provided, forms the wall of the support body even a dense degree in the field of ceramic recording.

Eine für die Formgebung und geringes Gewicht vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der Trägerkörper ein Kunststoffformteil ist. In dem Kunststoff-Trägerkörper kann der Kühlmittelkanal vorteilhaft ganz oder teilweise ausgebildet oder eingebettet werden, wobei die Kanalführung und dessen Querschnitt für eine möglichst wirkungsvolle Kühlung geeignet gewählt werden können.An advantageous embodiment for the design and low weight is that the carrier body is a plastic molded part. In the plastic carrier body, the coolant channel can advantageously be wholly or partially formed or embedded, wherein the channel guide and its cross section for the most effective possible cooling can be suitably selected.

Ist vorgesehen, dass der Kühlmittelkanal ganz oder teilweise in dem Trägerkörper ausgebildet und mit Kanalanschlüssen zum Zuführen und Abführen von Kühlmedien versehen ist, so kann z. B. ein Umfangsbereich entlang dem gesamten Kanal in den Trägerkörper eingeformt und der verbleibende Umfangsbereich des Kühlmittelkanals in einem ergänzenden separaten Kanalabschnitt eingeformt werden, der entlang dem Kanalabschnitt des Trägerkörpers z. B. durch Kleben, Klemmen oder Schweißen angebracht wird.is provided that the coolant channel in whole or in part formed in the carrier body and with channel connections for supplying and removing cooling media is provided, so z. B. a peripheral area along the entire Channel formed in the carrier body and the remaining Peripheral area of the coolant channel in a complementary separate channel section formed along the channel section the carrier body z. B. by gluing, terminals or welding is applied.

Verschiedene Fertigungsvarianten werden dadurch erhalten, dass das jeweilige Keramikteil als Einlegeteil ausgebildet und bereits bei der Herstellung mit dem Material des Trägerkörpers umspritzt ist oder später in oder auf der Keramikaufnahme befestigt, insbesondere aufgeklebt oder festgeklemmt ist.Various Manufacturing variants are obtained by the respective Ceramic part designed as an insert and already in the production is encapsulated with the material of the carrier body or later fixed in or on the ceramic holder, in particular glued or clamped.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht darin, dass das Keramikteil aus einer Aluminiumnitridkeramik, einer Aluminiumoxidkeramik bzw. einem Aluminiumoxidmatrixwerkstoff hergestellt ist.A advantageous embodiment with good thermal conductivity is that the ceramic part is made of an aluminum nitride ceramic, an alumina ceramic or an alumina matrix material is made.

Für die Herstellung und Funktion ist auch die Maßnahme von Vorteil, dass die Leuchtdioden direkt auf dem jeweiligen Keramikteil aufgebracht sind.For the manufacture and function is also the measure of Advantage that the LEDs directly on the respective ceramic part are applied.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich ferner dadurch, dass das Keramikteil plättchenförmig mit einer Dicke von höchstens 1 mm und einer Fläche von mindestens 25 mm2 ausgebildet ist.An advantageous embodiment also results from the fact that the ceramic part is formed platelet-shaped with a thickness of at most 1 mm and an area of at least 25 mm 2 .

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Leuchte ergibt sich dadurch, dass die Leuchte eine Verstellvorrichtung für eine Lichtverteilungs- und/oder Lichtrichtungsänderung, insbesondere zur automatischen Leuchtweitenregulierung aufweist, wobei bewegte Gelenkteile eine mit Kunststoff umspritzte Keramikführung aufweisen.A advantageous embodiment variant of the lamp results from that the lamp is an adjusting device for a Lichtverteilungs- and / or Light direction change, especially for automatic Headlamp leveling, wherein moving joint parts a having plastic overmolded ceramic guide.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to embodiments explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1A einen Leuchteneinsatz mit einem langgestreckten Trägerkörper mit aufgebrachter flexibler Leiterbahn und mehreren Leuchtdioden in perspektivischer Ansicht von schräg vorn, 1A a luminaire insert with an elongate carrier body with applied flexible conductor track and a plurality of light-emitting diodes in a perspective view obliquely from the front,

1B den Leuchteneinsatz nach 1A in seitlicher perspektivischer Ansicht, 1B the luminaire insert after 1A in a lateral perspective view,

1C und 1D zwei vergrößerte Ausschnitte des Leuchteneinsatzes nach 1A in perspektivischer Ansicht, 1C and 1D two enlarged sections of the luminaire insert after 1A in perspective view,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Leuchteneinsatzes ausschnittsweise in perspektivischer Ansicht, 2 a second embodiment of a light insert fragmentary in perspective view,

3A eine weitere Darstellung des Leuchteneinsatzes nach 1 in einer Ansicht von vorn, 3A a further illustration of the luminaire insert after 1 in a front view,

3B eine weitere Darstellung des Leuchteneinsatzes nach 1 von hinten, 3B a further illustration of the luminaire insert after 1 from behind,

4A einen Abschnitt eines Kühlmittelkanals des Leuchteneinsatzes nach 1 von vorn, 4A a section of a coolant channel of the luminaire insert 1 from the beginning,

4B den Abschnitt des Kühlmittelkanals nach 4A von hinten, 4B the section of the coolant channel 4A from behind,

5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Leuchteneinsatzes ausschnittsweise in perspektivischer Ansicht und 5 a third embodiment of a luminaire insert fragmentary in perspective view and

6 einen Ausschnitt des zu dem Leuchteinsatz nach 5 gehörenden Trägerkörpers mit dünnerem Keramikteil. 6 a section of the to the light insert after 5 belonging carrier body with a thinner ceramic part.

1 zeigt einen strukturierten, langgestreckten Leuchteneinsatz 1 mit einem Trägerkörper 10 aus Kunststoff, einer darauf aufgenommenen flexiblen Leiterplatte mit elektrischen Leitungen sowie mit auf flachen, stufenförmigen Abschnitten aufgebrachten und elektrisch mit den Leitern der Leiterplatte 3 kontaktierten Leuchtmitteln 2, die als Leuchtdioden (LEDs) ausgebildet sind. Der Leuchteneinsatz 1 ist Teil einer Kraftfahrzeugleuchte, nämlich eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, im vorliegenden Fall eines Tagfahrlichts. 1 shows a structured, elongated luminaire insert 1 with a carrier body 10 made of plastic, a flexible printed circuit board accommodated thereon with electrical lines and with flat stepped steps and electrically connected to the conductors of the printed circuit board 3 contacted bulbs 2 , which are designed as light-emitting diodes (LEDs). The luminaire insert 1 is part of a motor vehicle light, namely a motor vehicle headlight, in the present case a daytime running light.

Wie deutlich in Zusammenschau mit 1B ersichtlich, besitzt der Trägerkörper 10 mehrere an ihm angeformte Befestigungsabschnitte 101 zur Anbringung in einem Leuchtengehäuse bzw. an einem Tragegerüst der Leuchte sowie einen auf der von den Leuchtmitteln 2 abgekehrten Rückseite des Trägerkörpers 10 verlaufenden Kühlmittelkanal 11, der an seinen beiden Enden mit Kanalanschlüssen 111 versehen ist, um ein flüssiges oder gasförmiges bzw. fluides Kühlmedium ein- bzw. auszuleiten. Der Kühlmittelkanal 11 verläuft rückseitig entlang den Stellen der Leuchtdioden, so dass das Kühlmedium nahe an dem Sockelbereich der Leuchtdioden vorbeigeführt wird. Über die Kanalanschlüsse 111 kann der Kühlmittelkanal 11 bei einer Kraftfahrzeugleuchte, wie im vorliegenden Falle, z. B. an ein Kühlsystem des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden, um das flüssige oder gegebenenfalls gasförmige Kühlmedium durch den Kühlmittelkanal 11 zirkulieren zu lassen und z. B. mittels einer Regeleinrichtung auf definierter Kühltemperatur zu halten.How clearly in synopsis with 1B can be seen, has the carrier body 10 several molded on him attachment sections 101 for mounting in a luminaire housing or on a support frame of the luminaire as well as on the of the bulbs 2 turned back of the carrier body 10 extending coolant channel 11 , which at its two ends with duct connections 111 is provided to a liquid or gaseous or fluid cooling medium on or out. The coolant channel 11 runs back along the locations of the light-emitting diodes, so that the cooling medium is passed close to the base region of the light-emitting diodes. Via the duct connections 111 can the coolant channel 11 in a motor vehicle light, as in the present case, for. B. are connected to a cooling system of the motor vehicle to the liquid or optionally gaseous cooling medium through the coolant channel 11 to circulate and z. B. by means of a control device to maintain a defined cooling temperature.

Wie die beiden ausschnittsweisen perspektivischen Darstellungen in den 1C und 1D zeigen, sind zwischen den Leuchtmitteln 2, nämlich den Leuchtdioden und dem Kühlmittelkanal 11 jeweils unter der die Leiteranordnung 3 aufweisenden Leiterplatte Keramikteile 20 angeordnet, von denen in den 1C und 1D jeweils nur eines ersichtlich ist, indem die Leiterplatte an der betreffenden Stelle angehoben ist. Das Keramikteil 20 dient als Teil einer Montageeinheit des jeweils zugeordneten Leuchtmittels 2, hier also der Leuchtdiode.Like the two partial perspective representations in the 1C and 1D show are between the bulbs 2 namely the light-emitting diodes and the coolant channel 11 each below the the conductor arrangement 3 having printed circuit board ceramic parts 20 arranged, of which in the 1C and 1D only one is visible by the circuit board is raised at the relevant point. The ceramic part 20 serves as part of a mounting unit of the respective associated light source 2 , here the LED.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Keramikteil 20 plättchenförmig, vorliegend rund mit zwei parallelen flachen Seiten, ausgestaltet und in den Trägerkörper 10 integriert, indem es bereits bei der Herstellung des Trägerkörpers 10 als Einlegeteil umspritzt wird. Alternativ kann das Keramikteil 20 auch später z. B. über eine geeignete Klebetechnik oder Klemmverbindung montiert werden. Die von der Leuchtdi ode abgewandte Rückseite des Keramikteils 20 liegt mit seiner flachen Seite großflächig unmittelbar an dem oder lediglich über einen verdünnten Wandabschnitt von dem Kühlmittelkanal 11 getrennt, so dass durch das beim Betrieb vorbeiströmende Kühlmedium eine großflächige und damit sehr wirkungsvolle Kühlung erreicht wird. Die jeweilige Leuchtdiode ist mit ihrem Sockel unmittelbar oder über mindestens einen wärmeleitenden Anschluss mit dem Keramikteil 20 in Wärmeleitungsverbindung gebracht.In the embodiments shown, the ceramic part 20 platelet-shaped, in this case round with two parallel flat sides, designed and in the carrier body 10 integrated by it already in the production of the carrier body 10 is coated as insert. Alternatively, the ceramic part 20 also later z. B. be mounted on a suitable adhesive technique or clamp connection. The ode of the Leuchtdi remote from the back of the ceramic part 20 lies with its flat side over a large area directly on or only over a thinned wall portion of the coolant channel 11 separated, so that a large-area and thus very effective cooling is achieved by the cooling medium flowing past during operation. The respective light-emitting diode is with its base directly or via at least one heat-conducting connection with the ceramic part 20 placed in heat conduction connection.

Wie die perspektivische Darstellung eines in 2 dargestellten Ausschnitts des Trägerkörpers 10 zeigt, ist das Keramikteil 20 in eine vertiefte Keramikaufnahme 102 des Trägerkörpers 10 eingesetzt, wobei die Keramikaufnahme 102 lediglich durch einen dünnen Wandabschnitt des Aufnahmeabschnittes 103 von dem Kühlmittelkanal 11 getrennt ist, so dass ein guter Wärmeübergang von dem Keramikteil 20 zu dem Kühlmedium in dem Kühlmittelkanal 11 sichergestellt ist. Die flache Oberseite des vorliegend plättchenförmigen Keramikteils 20 liegt in der Ebene der ebenfalls in diesem Bereich flachen Vorderseite des Trägerkörpers 10. Bei einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsform kann das Keramikteil 20 auf seiner Rückseite z. B. mit einem Ansatz versehen sein, der unmittelbar in den Kühlmittelkanal 11 ragt und beim Betrieb von dem flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium umströmt wird. Durch die flache Ausbildung des Keramikteils 20 ist der Übergangsabstand von der Leuchtdiode zu dem Kühlmedium im Vergleich zum Querschnitt des Keramikteils 20 um ein Vielfaches kürzer, wodurch eine hohe Wärmeübertragungsrate gewährleistet ist. Beispielsweise ist der Abstand von der dem Leuchtmittel 2 zugekehrten Oberseite des Keramikteils 20 zu dem Kühlmedium höchstens 5, besser höchstens 4 oder 3 mm, während die Querschnittsfläche des Keramikteils 20 mindestens 20 mm2, besser mindestens 50 mm2 beträgt. Ist in dem Aufnahmeabschnitt 103, wie vorliegend, ein Wandabschnitt des Trägerkörpers 10 vorhanden, so ist dieser höchstens 2 mm, besser höchstens 1 mm dick, um einen guten Wärmetransport für die Verlustwärme des Leuchtmittels 2 sicherzustellen, wobei der Wandabschnitt einen durchgängigen Abschluss des Kühlmittelkanals 11 auch in dem Bereich des Trägerkörpers 10 bildet.Like the perspective view of an in 2 shown section of the carrier body 10 shows is the ceramic part 20 in a recessed ceramic holder 102 of the carrier body 10 used, with the ceramic holder 102 only by a thin wall portion of the receiving portion 103 from the coolant channel 11 is separated, allowing a good heat transfer from the ceramic part 20 to the cooling medium in the coolant channel 11 is ensured. The flat top of the present plate-shaped ceramic part 20 lies in the plane of the also in this area flat front of the carrier body 10 , In an alternative embodiment (not shown), the ceramic part 20 on his back z. B. be provided with an approach directly into the coolant channel 11 protrudes and flows around during operation of the liquid or gaseous cooling medium. Due to the flat design of the ceramic part 20 is the transition distance from the light emitting diode to the cooling medium compared to the cross section of the ceramic part 20 many times shorter, ensuring a high heat transfer rate. For example, the distance from the bulb 2 facing top of the ceramic part 20 to the cooling medium at most 5, more preferably at most 4 or 3 mm, while the cross-sectional area of the ceramic part 20 at least 20 mm 2 , better at least 50 mm 2 . Is in the recording section 103 , As in the present case, a wall portion of the carrier body 10 present, so this is at most 2 mm, better than 1 mm thick, a good heat transfer for the heat loss of the bulb 2 ensure that the wall portion a continuous completion of the coolant channel 11 also in the region of the carrier body 10 forms.

Die Form des Keramikteils 20 kann beliebig angepasst werden und z. B. rund, oval, quadratisch oder rechteckig sein. Die Zusammensetzung der Keramik ist vorteilhaft eine spezielle, auf Aluminiumnitridkeramik, Aluminiumoxidmaterial bzw. einem Aluminiumoxidmatrixwerkstoff basierende Keramik. Da der Wärmetransport durch die innige, vorteilhaft direkte Verbindung des Keramikteils 20 mit der Leuchtdiode und über den kurzen Weg mit großem Querschnitt zu dem Kühlmedium erfolgt, wird das umgebende Kunststoffmaterial des Trägerkörpers 10 wenig hitzebelastet und bleibt dauerhaft beständig.The shape of the ceramic part 20 can be adjusted arbitrarily and z. B. round, oval, square or rectangular. The composition of the ceramic is advantageously a special ceramic based on aluminum nitride ceramic, aluminum oxide material or an aluminum oxide matrix material. Since the heat transfer through the intimate, advantageous direct connection of the ceramic part 20 takes place with the light emitting diode and the short path with a large cross section to the cooling medium, the surrounding plastic material of the carrier body 10 little heat load and remains permanently stable.

Wie die 3A, 3B und 4A und 4B zeigen, ist der Kühlmittelkanal 11 beispielsweise aus einem sich in Längsrichtung des Kühlmittelkanals 11 erstreckenden Wandabschnitt in dem Trägerkörper 10 eingeformt und zum anderen Teil in einem komplementären Wandabschnitt, der entlang dem Kühlmittelkanalabschnitt des Trägerkörpers 10 dicht z. B. durch Kleben, Einklemmen, Einklipsen oder Verschweißen angebracht ist. Alternativ kann der Kühlmittelkanal 11 vollständig in dem Trägerkörper 10 eingeformt oder als separater, in den Trägerkörper 10 eingesetzter Kanal ausgebildet sein. Der Kühlmittelkanal 11 ist mit einem für einen genügenden Kühlmediumsstrom ausgelegt und kann im Bereich der Keramikteile 20 erweitert sein, um diese möglichst großflächig mit dem Kühlmedium zu unterströmen.As the 3A . 3B and 4A and 4B show is the coolant channel 11 for example, from a longitudinal direction of the coolant channel 11 extending wall portion in the carrier body 10 molded and the other part in a complementary wall portion which along the coolant passage portion of the support body 10 tightly z. B. by gluing, clamping, clipping or welding is attached. Alternatively, the coolant channel 11 completely in the carrier body 10 molded or as a separate, in the carrier body 10 be used inserted channel. The coolant channel 11 is designed with one for a sufficient cooling medium flow and can in the range of ceramic parts 20 be extended to underflow as large as possible with the cooling medium.

Der Leuchteneinsatz 1 mit dem Trägerkörper 10 im Verbund mit den Keramikteilen 20 ergibt außer einer vorteilhaften Kühlfunktion und einem stabilen Aufbau auch den Vorteil einer hohen Gestaltungsfreiheit bei leichtem, dünnwandigem Aufbau, wozu wiederum das gute Wärmeleitungsverhalten der Keramikteile 20 und deren Stabilität für die Montageeinheiten der Leuchtmittel 2 beitragen, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Kunststoffmaterial durch hohe lokale Wärmeentwicklung, (Hot Spots) beschädigt wird. Mit diesem Aufbau kann neben vielfältigen Formgestaltungsmöglichkeiten und der einfachen Anpassung an umgebende Strukturen auch eine erhebliche Gewichtsreduzierung erreicht werden.The luminaire insert 1 with the carrier body 10 in combination with the ceramic parts 20 results in addition to an advantageous cooling function and a stable structure and the advantage of a high freedom of design with a lightweight, thin-walled construction, which in turn the good heat conduction behavior of the ceramic parts 20 and their stability for the mounting units of the bulbs 2 without the risk that the plastic material will be damaged by high local heat generation (hot spots). With this structure, in addition to a variety of design options and easy adaptation to surrounding structures, a significant weight reduction can be achieved.

Die 5 und 6 zeigen ausschnittsweise weitere Ausführungsbeispiele eines Leuchteneinsatzes mit einem Trägerkörper 10' und darauf mittels Keramikteilen 20' bzw. 20'' montierten Leuchtdioden als Leuchtmittel 2. Hierbei ist der Trägerkörper 10' aus Metall, beispielsweise Aluminiumdruckguss hergestellt, wobei flache, plättchenförmige Keramikteile 20', 20'' z. B. auf einem flachen Metallplättchen beispielsweise ebenfalls aus Aluminium aufgebracht sind und zur elektrischen Isolation und gleichzeitig guten Wärmeübertragung dienen. Auch hierbei bilden die Keramikteile 20', 20'' stabile Bestandteile der Montageeinheit, wobei die 5 und 6 zwei unterschiedlich starke Keramikteile 20', 20'' zeigen. Die Leuchtdioden sind ebenfalls über eine Leiteranordnung 3 einer flexiblen Leiterplatte elektrisch angeschlossen. Die Kühlung kann z. B. mittels an dem Trägerkörper 10' angeformter Kühlrippen oder aber mittels entlang der Montageeinheiten geführter Kühlmittelkanäle 11 und durch diese hindurch strömendem flüssigem oder gasförmigem Kühlmedium erfolgen. Allerdings ist der Aufwand für einen solchen Trägerkörper 10' höher als für einen Trägerkörper aus Kunststoff des vorstehend beschriebenen Aufbaus und es ergeben sich auch Einschränkungen in der Gestaltungsvielfalt und ein höheres Gewicht.The 5 and 6 show a detail of further embodiments of a luminaire insert with a carrier body 10 ' and on it by means of ceramic parts 20 ' respectively. 20 '' mounted light-emitting diodes as lighting 2 , Here is the carrier body 10 ' made of metal, for example die-cast aluminum, with flat, platelet-shaped ceramic parts 20 ' . 20 '' z. B. are also applied, for example, made of aluminum on a flat metal plate and serve for electrical insulation and at the same time good heat transfer. Also here are the ceramic parts 20 ' . 20 '' stable components of the mounting unit, wherein the 5 and 6 two differently strong ceramic parts 20 ' . 20 '' demonstrate. The LEDs are also via a conductor arrangement 3 a flexible printed circuit board electrically connected. The cooling can z. B. by means of the carrier body 10 ' molded cooling fins or by means guided along the mounting units coolant channels 11 and through this flowing liquid or gaseous cooling medium take place. However, the cost of such a carrier body 10 ' higher than for a plastic carrier body of the structure described above and there are also limitations in the design variety and a higher weight.

Ist die Leuchte zum Variieren der Lichtstärkeverteilung oder z. B. bei einem Kraftfahrzeug zur automatischen Leuchtweitenregulierung mit betreffenden Stellgliedern und mechanischen Gelenkteilen ausgestattet, kann im Bereich der Gelenke, z. B. einem Kugelkopf, ebenfalls vorteilhaft eine Keramikführung ausgebildet werden, die eine dauerhaft hohe Stabilität und Verschleißfestigkeit gewährleistet.is the light for varying the light distribution or z. B. in a motor vehicle for automatic headlamp leveling equipped with relevant actuators and mechanical joint parts, can in the area of the joints, z. As a ball head, also advantageous a ceramic guide can be formed, which is a durable ensures high stability and wear resistance.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007002838 A1 [0002, 0002] - DE 102007002838 A1 [0002, 0002]

Claims (11)

Leuchte mit mindestens einem auf einem mit Kühlmitteln versehenen Trägerkörper (10, 10') getragenen und an eine elektrische Leiteranordnung (3) angeschlossenen Leuchtmittel (2), das auf einer gut wärmeleitenden Montageeinheit elektrisch isoliert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheit ein mit dem Trägerkörper (10, 10') verbundenes Keramikteil (20, 20', 20'') aufweist, das unmittelbar oder über eine Wärmeleitstruktur mit geringem Wärmeübergangswiderstand mit den Kühlmitteln in Wärmeübertragungsverbindung gebracht ist.Luminaire with at least one on a provided with coolants carrier body ( 10 . 10 ' ) and to an electrical conductor arrangement ( 3 ) connected bulbs ( 2 ), which is held electrically insulated on a good thermal conductivity mounting unit, characterized in that the mounting unit with the support body ( 10 . 10 ' ) connected ceramic part ( 20 . 20 ' . 20 '' ) which is brought into heat transfer connection directly or via a heat conduction structure with low heat transfer resistance with the cooling means. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (2) Leuchtdioden sind.Luminaire according to claim 1, characterized in that the lighting means ( 2 ) Are light-emitting diodes. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte eine Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ist.Luminaire according to claim 1 and 2, characterized that the lamp is a motor vehicle light, in particular a motor vehicle headlight. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel einen Kühlmittelkanal (11) und ein darin geführtes flüssi ges oder gasförmiges Kühlmedium aufweisen, wobei das jeweilige Keramikteil (20) mit dem Kühlmedium unmittelbar oder über eine verdünnte Wandung einer Keramikaufnahme (102) in Wärme übertragende Verbindung gebracht ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant a coolant channel ( 11 ) and a guided therein liquid or gaseous cooling medium, wherein the respective ceramic part ( 20 ) with the cooling medium directly or via a thinned wall of a ceramic receptacle ( 102 ) is brought into heat transferring connection. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (10) ein Kunststoffformteil ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier body ( 10 ) is a plastic molding. Leuchte nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (11) ganz oder teilweise in dem Trägerkörper (10) ausgebildet und mit Kanalanschlüssen (111) zum Zuführen und Abführen von Kühlmedien versehen ist.Luminaire according to claim 4 or 5, characterized in that the coolant channel ( 11 ) wholly or partly in the carrier body ( 10 ) and with channel connections ( 111 ) is provided for supplying and discharging cooling media. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Keramikteil (20, 20', 20'') als Einlegeteil ausgebildet und bereits bei der Herstellung mit dem Material des Trägerkörpers (10, 10') umspritzt ist oder später in oder auf der Keramikaufnahme (102) befestigt, insbesondere aufgeklebt oder festgeklemmt ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the respective ceramic part ( 20 . 20 ' . 20 '' ) formed as an insert and already in the manufacture of the material of the carrier body ( 10 . 10 ' ) or later in or on the ceramic receptacle ( 102 ), in particular glued or clamped. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikteil (20, 20', 20'') aus einer Aluminiumnitridkeramik, einer Aluminiumoxidkeramik bzw. einem Aluminiumoxidmatrixwerkstoff hergestellt ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic part ( 20 . 20 ' . 20 '' ) is made of an aluminum nitride ceramic, an alumina ceramic or an alumina matrix material. Leuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden direkt auf dem jeweiligen Keramikteil (20, 20', 20'') aufgebracht sind.Luminaire according to one of claims 2 to 8, characterized in that the light-emitting diodes directly on the respective ceramic part ( 20 . 20 ' . 20 '' ) are applied. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikteil (20, 20', 20'') plättchenförmig mit einer Dicke von höchstens 1 mm und einer Fläche von mindestens 25 mm2 ausgebildet ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic part ( 20 . 20 ' . 20 '' ) is formed platelet-shaped with a thickness of at most 1 mm and an area of at least 25 mm 2 . Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte eine Verstellvorrichtung für eine Lichtverteilungs- und/oder Lichtrichtungsänderung, insbesondere zur automatischen Leuchtweitenregulierung aufweist, wobei bewegte Gelenkteile eine mit Kunststoff umspritzte Keramikführung aufweisen.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the lamp is an adjusting device for a light distribution and / or light direction change, in particular for automatic headlamp leveling, wherein moving joint parts a plastic guide overmolded ceramic exhibit.
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