DE202010008397U1 - Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte - Google Patents

Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte Download PDF

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Abstract

Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltenden Kühleranordnung einer LED-Leuchte, umfassend:
– eine LED-Leuchtplatte (10), die in der Reihenfolge aus einer Wärmeleitschicht (11), einer Isolierschicht (12) und einer Schaltplatte (13) ausgebildet ist, wobei mindestens eine LED-Leuchte (131) an der Schaltplatte (13) angeordnet ist, wobei an der Wärmeleitschicht (11) eine Mehrzahl von Stiften (111) außerhalb der LED-Leuchtplatte (10) herausragt; und
– eine Kühllamellenbasis (20), die mehrere Kühllamellen (21) aufweist, wobei im Zentrum der Kühllamellenbasis (20) eine Fügefläche (22) vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von Aussparungen (221) versehen ist, die den Stiften (111) der LED-Leuchtplatte (10) entsprechen, wobei die LED-Leuchtplatte (10) durch Ineinanderstecken der Stifte (111) und der Aussparungen (221) mit der Kühllamellenbasis (20) verbunden ist, wodurch die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte (10) und der Kühllamellenbasis (20) vergrößert wird, so dass die Wärme von der LED-Leuchtplatte (10) schnell auf die Kühllamellen (21) übertragen und abgeleitet werden kann.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Kühleranordnung einer LED-Leuchte, insbesondere eine Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte, bei der die Kontaktfläche durch die Verbindung der Stifte mit den Aussparungen vergrößert wird.
  • Stand der Technik
  • Leuchtdioden (LEDs) verbrauchen wenig Strom, weisen ein kleines Volumen und eine lange Lebensdauer auf und erfreuen sich aufgrund dieser Vorteile immer größerer Beliebtheit. Gegenwärtig werden LEDs häufig bei Anzeigeleuchten von Haushaltsgeräten, Hintergrundbeleuchtungen von Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Bild/Schriftenanzeigen und dritten Bremsleuchten von Autos angewendet. In den letzten Jahren sind LED-Materialien wie Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid (AlGaInP) und Aluminium-Gallium-Indium-Nitrid (AlGaInN) erfolgreich entwickelt worden, so dass herkömmliche Glühlampen allmählich durch LEDs ersetzt werden.
  • Jedoch kann bei Hochleistungs-LEDs nur 15–20% der Eingangsleistung in Licht umgewandelt werden, wobei der Rest (80–85%) in Wärme umgewandelt wird, die im Falle eines nicht rechtzeitigen Ableitens nach außen zu einer Überhitzung der Schnittstelle der LED-Kristalle und dadurch zu einer Abnahme der Leuchtleistung und der Lebensdauer der LEDs führen kann.
  • Um die während des Einsatzes der LEDs erzeugte Wärme effektiv ableiten und die Lebensdauer sowie die Leuchtleistung der LEDs erhöhen zu können, stellt es sich als eine entscheidende Aufgabe dar, ein LED-Kühlmodul zu entwerfen, mit dem die Wärme effektiv abgeleitet werden kann.
  • Die 5 zeigt ein herkömmliches LED-Kühlmodul im zerlegten Zustand, wobei die Schaltplatte 51 der LED-Leuchte 50 an einer Kühllamellenbasis 52 angebracht ist, um die durch die LED-Leuchte 50 erzeugte Wärme über die Kühllamellenbasis 52 schnell abzuleiten. Jedoch ist die Kontaktfläche der Schaltplatte 51 und der Kühllamellenbasis 52 begrenzt, so dass die Ableitung der Wärme von der Schaltplatte 51 in die Kühllamellenbasis 52 eingeschränkt wird.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte zu schaffen, bei der die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte und der Kühllamellenbasis durch die Verbindung der Stifte mit den Aussparungen vergrößert wird.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte, umfassend eine LED-Leuchtplatte, die in der Reihenfolge aus einer Wärmeleitschicht, einer Isolierschicht und einer Schaltplatte ausgebildet ist, wobei mindestens eine LED-Leuchte an der Schaltplatte angehaftet ist, wobei an der Wärmeleitschicht eine Mehrzahl von Stiften außerhalb der LED-Leuchtplatte herausragt; und eine Kühllamellenbasis, die mehrere Kühllamellen aufweist, wobei im Zentrum der Kühllamellenbasis eine Zusammenfügefläche vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von Aussparungen versehen ist, die den Stiften der LED-Leuchtplatte entsprechen, wobei die LED-Leuchtplatte durch Ineinanderstecken der Stifte und der Aussparungen mit der Kühllamellenbasis verbunden ist, wodurch die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte und der Kühllamellenbasis vergrößert wird, so dass die Wärme von der LED-Leuchtplatte schnell auf die Kühllamellen übertragen und abgeleitet werden kann.
  • Gegenüber dem Stand der Technik weist die Erfindung folgende Vorteile auf: Bei der erfindungsgemäßen Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltenden Kühleranordnung einer LED-Leuchte werden die Stifte und die Aussparungen ineinander gesteckt, wodurch sich eine große Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte mit der Kühllamellenbasis ergibt, was zu einer schnellen Wärmeableitung beiträgt und eine Überhitzung der Schnittstellen der LED-Kristalle vermeidet. Somit kann die Leuchtleistung der LEDs erhöht und deren Lebensdauer verlängert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im zerlegten Zustand.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht der LED-Leuchtplatte des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht der LED-Leuchtplatte und der Kühllamellenbasis im zusammengesetzten Zustand gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen LED-Kühlmoduls im zerlegten Zustand.
  • Wege der Ausführung der Erfindung
  • Wie aus 1 bis 4 ersichtlich, umfasst die erfindungsgemäße Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte folgendes:
    eine LED-Leuchtplatte 10, die in der Reihenfolge aus einer Wärmeleitschicht 11, einer Isolierschicht 12 und einer Schaltplatte 13 ausgebildet ist, wobei mindestens eine LED-Leuchte 131 an der Schaltplatte 13 angehaftet ist, wobei an der Wärmeleitschicht 11 eine Mehrzahl von Stiften 111 außerhalb der LED-Leuchtplatte 10 herausragt; und
    eine Kühllamellenbasis 20, die mehrere Kühllamellen 21 aufweist, wobei im Zentrum der Kühllamellenbasis 20 eine Zusammenfügefläche 22 vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von Aussparungen 221 versehen ist, die den Stiften 111 der LED-Leuchtplatte 10 entsprechen, wobei die LED-Leuchtplatte 10 durch Ineinanderstecken der Stifte 111 und der Aussparungen 221 mit der Kühllamellenbasis 20 verbunden ist, wodurch die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte 10 und der Kühllamellenbasis 20 vergrößert wird, so dass die Wärme von der LED-Leuchtplatte 10 schnell auf die Kühllamellen 21 übertragen und abgeleitet werden kann.
  • Vorteilhaft kann durch die Isolierschicht 12 ein Stromfluss von einer elektrisch geladenen Schaltplatte 13 auf die Wärmeleitschicht 11 verhindert werden, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Hierbei kann die Wärmeleitschicht 11 aus elektrisch leitfähigem Stoff wie Metall oder Graphit sein.
  • Vorteilhaft kann eine Wärmeleitpaste 30 an der Zusammenfügestelle zwischen der Wärmeleitschicht 11 der LED-Leuchtplatte 10 und der Zusammenfügefläche 22 der Kühllamellenbasis 20 sowie an den Verbindungsstellen (Passstellen) der Stifte 111 und der Aussparungen 221 angeordnet sein.
  • Vorteilhaft können die Kühllamellenbasis 20 und die Wärmeleitschicht 11 aus einer Mischung von Graphitpulver, Harzemulsion und Mikro-/Nano-Metallpulver im Spritzformverfahren hergestellt werden, wobei das Verhältnis von Graphitpulver, Harzemulsion und Mikro-/Nano-Metallpulver 86–94%:3–7%:3–7% beträgt.
  • Vorteilhaft kann die Harzemulsion eine Polyvinylacetat-Emulsion oder Acrylatharz sein.
  • Vorteilhaft kann das Mikro-/Nano-Metall enthaltende Pulver Aluminiumoxid (Al2O3).
  • Vorteilhaft kann die Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte mit einem Lampenschirm 40 kombiniert werden, um eine optische Gefälligkeit zu erzielen.
  • Die Erfindung betrifft somit eine Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltenden Kühleranordnung einer LED-Leuchte, umfassend: eine LED-Leuchtplatte 10, die in der Reihenfolge aus einer Wärmeleitschicht 11, einer Isolierschicht 12 und einer Schaltplatte 13 ausgebildet ist, wobei mindestens eine LED-Leuchte 131 an der Schaltplatte 13 angehaftet ist, wobei an der Wärmeleitschicht 11 eine Mehrzahl von Stiften 111 außerhalb der LED-Leuchtplatte 10 herausragt; und eine Kühllamellenbasis 20, die mehrere Kühllamellen 21 aufweist, wobei im Zentrum der Kühllamellenbasis 20 eine Zusammenfügefläche 22 vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von Aussparungen 221 versehen ist, die den Stiften 111 der LED-Leuchtplatte 10 entsprechen, wobei die LED-Leuchtplatte 10 durch Ineinanderstecken der Stifte 111 und der Aussparungen 221 mit der Kühllamellenbasis 20 verbunden ist, wodurch die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte 10 und der Kühllamellenbasis 20 vergrößert wird, so dass die Wärme von der LED-Leuchtplatte 10 schnell auf die Kühllamellen 21 übertragen und abgeleitet werden kann.

Claims (4)

  1. Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltenden Kühleranordnung einer LED-Leuchte, umfassend: – eine LED-Leuchtplatte (10), die in der Reihenfolge aus einer Wärmeleitschicht (11), einer Isolierschicht (12) und einer Schaltplatte (13) ausgebildet ist, wobei mindestens eine LED-Leuchte (131) an der Schaltplatte (13) angeordnet ist, wobei an der Wärmeleitschicht (11) eine Mehrzahl von Stiften (111) außerhalb der LED-Leuchtplatte (10) herausragt; und – eine Kühllamellenbasis (20), die mehrere Kühllamellen (21) aufweist, wobei im Zentrum der Kühllamellenbasis (20) eine Fügefläche (22) vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von Aussparungen (221) versehen ist, die den Stiften (111) der LED-Leuchtplatte (10) entsprechen, wobei die LED-Leuchtplatte (10) durch Ineinanderstecken der Stifte (111) und der Aussparungen (221) mit der Kühllamellenbasis (20) verbunden ist, wodurch die Kontaktfläche der LED-Leuchtplatte (10) und der Kühllamellenbasis (20) vergrößert wird, so dass die Wärme von der LED-Leuchtplatte (10) schnell auf die Kühllamellen (21) übertragen und abgeleitet werden kann.
  2. Kühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeleitpaste (30) an den Fügestellen zwischen der Wärmeleitschicht (11) der LED-Leuchtplatte (10) und der Fügefläche (22) der Kühllamellenbasis (20) sowie an den Verbindungstellen der Stifte (111) und der Aussparungen (221) angeordnet sein kann.
  3. Kühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühllamellenbasis (20) und die Wärmeleitschicht (11) aus einer Mischung von Graphitpulver, Harzemulsion und Mikro-/Nano-Metallpulver im Spritzformverfahren hergestellt sind.
  4. Kühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikro-/Nano-Metall und Graphit enthaltende Kühleranordnung einer LED-Leuchte mit einem Lampenschirm (40) kombiniert werden kann.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104019396A (zh) * 2014-06-21 2014-09-03 浙江中博光电科技有限公司 强散热led防爆灯具
CN104344357A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 海洋王（东莞）照明科技有限公司 Led光源固定结构及led灯具

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