EP2622258A1 - Kühlkörper und leuchtmodulanordnung für eine leuchte - Google Patents

Kühlkörper und leuchtmodulanordnung für eine leuchte

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EP2622258A1
EP2622258A1 EP11760493.4A EP11760493A EP2622258A1 EP 2622258 A1 EP2622258 A1 EP 2622258A1 EP 11760493 A EP11760493 A EP 11760493A EP 2622258 A1 EP2622258 A1 EP 2622258A1
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EP
European Patent Office
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segment
heat sink
luminaire
light module
heat
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Application number
EP11760493.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2622258B1 (de
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Wolfgang Bechter
Bernd Walser
Michael Spiegel
Wolfgang Rüf
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
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Publication of EP2622258A1 publication Critical patent/EP2622258A1/de
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Publication of EP2622258B1 publication Critical patent/EP2622258B1/de
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • F21S4/28—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports rigid, e.g. LED bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V15/00—Protecting lighting devices from damage
    • F21V15/01—Housings, e.g. material or assembling of housing parts
    • F21V15/013—Housings, e.g. material or assembling of housing parts the housing being an extrusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/507—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of means for protecting lighting devices from damage, e.g. housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a heat sink according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a, such a heat sink having, light module assembly for a lamp, and a lamp with such a heat sink or with such a light module assembly.
  • a heat sink with a horizontal base plate is known from which extend upwards, a plurality of plate-shaped cooling fins.
  • the surface of the heat sink is particularly large, whereby an effective heat transfer from the heat sink to the surrounding air is possible.
  • the present invention is based on the object, an improved
  • a light module assembly is to be specified with such a heat sink, and an improved light with such a heat sink or with such a light module assembly.
  • a heat sink for a luminaire which has a first, at least to a first approximate plate-shaped segment and a second, at least to a first approximation plate-shaped segment, wherein the second segment with the first segment is directly and thereby connected in such a way that the second segment, at a horizontal orientation of the first segment, at least in
  • the heat sink Extends substantially vertically from a central portion of the first segment, measured vertically from an upwardly facing surface portion of the first segment, to a vertical extent.
  • the heat sink is designed such that, viewed in a vertical section through the first segment and the second segment, except for the second segment has no part which is located above a level which is defined by the half of the vertical extension, preferably through a quarter of the vertical extent.
  • this lateral heat dissipation is not hindered by cooling fins or other parts.
  • the heat radiation from the first segment upwards is also possible unhindered.
  • a corresponding heat dissipation via radiation is particularly advantageous if there is no or only a very small air circulation around the heat sink; Such a situation can be given, for example, in the case of recessed luminaires, in particular in the case of recessed ceiling luminaires.
  • the heat sink is thus particularly suitable for use under conditions in which there is no or only a particularly low air flow around the heat sink.
  • the heat sink can be characterized by the fact that it does not have a plurality of cooling fins, in contrast to the prior art, under significantly reduced
  • Heat output is obstructed, still allows effective heat dissipation over the second segment.
  • the second segment can continue to be formed a spacer.
  • this can be in the case of a recessed luminaire, the one
  • the heat sink prevent the light is installed in a too small or too low installation space.
  • the heat sink comprises a profile body, which is formed by the first segment and the second segment.
  • the heat sink consists of this profile body.
  • the heat sink is designed such that it has no part over the entire length of the profile body except the second segment, which is located above the level. As a result, a correspondingly unhindered heat radiation from the second segment over a particularly large area is made possible.
  • the heat sink is formed in one piece. This allows a particularly good heat conduction within the heat sink.
  • the heat sink is designed such that, viewed in the section, a material strength of the first segment, starting from the middle region to the right and / or to the left and / or a material thickness of the second segment, starting from the central region is reduced upwards.
  • the material requirement of the heat sink can be further reduced. It is sufficient with respect to an effective heat dissipation in the corresponding outer regions of a reduced material thickness, so that this material saving is possible, at least without significant impairment of heat dissipation.
  • the heat sink is made of aluminum or another material which has a similarly good thermal conductivity, for example steel. This is allows a particularly even distribution of heat over the areas intended for radiation.
  • the first segment has elements for holding further components of the luminaire.
  • the elements may in particular be at least one groove.
  • the further components may be a printed circuit board on which LEDs are arranged as the light source of the luminaire and / or a primary-optic element and / or a reflector element.
  • a lighting module arrangement is provided for a luminaire, wherein the luminous module arrangement has a cooling body according to the invention, and at least one LED, which is thermally conductively connected to the cooling body.
  • the at least one LED can be arranged via a circuit board on the first segment, preferably in the central region.
  • Directions can be dissipated, namely along the first segment in two lateral directions and along the second segment upwards.
  • the at least one LED is preferably arranged on the first segment on a side opposite the second segment. This allows a light output that is not adversely affected by the second segment.
  • the light module arrangement particularly advantageously has a plurality of LEDs which are arranged on the first segment along a straight line which runs in a plane which is defined by the shape of the second segment. The described, particularly effective heat dissipation is thereby made possible for all LEDs along the straight line.
  • a luminaire which has a heat sink according to the invention or an inventive Lighting module arrangement.
  • the luminaire is particularly advantageously a recessed luminaire, in particular a recessed ceiling luminaire.
  • a particularly effective heat dissipation is made possible if the surface area points upward in an orientation intended for operation of the luminaire, forming an outwardly facing surface of the luminaire.
  • the lamp also has a trough-shaped luminaire housing with a bottom wall and adjoining side walls, wherein the bottom wall has a passage opening and the heat sink is inserted through the passage opening at least substantially covering in the bottom wall.
  • Fig. 1 is a schematic, perspective view of a
  • Fig. 2 is a sectional view of the heat sink and others
  • Lighting components which are arranged on the heat sink,
  • Fig. 3 is a schematic, perspective view of the heat sink with other lighting components
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of a lamp with the
  • Fig. 1 is a schematic, perspective view of the embodiment of a heat sink according to the invention for a luminaire is shown
  • Fig. 2 shows a corresponding cross section.
  • the heat sink has a first segment 2, which is plate-shaped, at least to a first approximation, as well as a second segment 4, which is likewise plate-shaped, at least to a first approximation.
  • the plate-shaped design of the first segment 2 defines a plane SI; that is the level that the
  • Distance a of the surface of the first segment 2 from the plane SI is not greater than the said percentage, for example, not greater than 5%, of one
  • Extension L of the segment 2 in the plane SI The same applies to the second segment 4 and a corresponding level S2.
  • the second segment 4 is directly connected to the first segment 2.
  • the two segments 2, 4 may be formed in one piece as a whole. This allows a particularly good heat conduction within the heat sink.
  • the connection is such that the second segment 4, in horizontal
  • Alignment of the first segment 2, at least substantially from a central region 6 of the first segment 2 extends vertically upward. This orientation corresponds to the illustration in FIG. 2; the first segment 2 is oriented horizontally, in other words, the plane SI is oriented horizontally.
  • the second segment 4 extends vertically upwards, so the corresponding plane S2 is oriented vertically; the second segment 4 thus forms, so to speak, an upwardly projecting "fin"
  • At least substantially is expressed that an angle W between the plane S2, which is defined by the second segment 4, on the one hand and that other plane SI, which is defined by the first segment 2, on the other hand, about 90 ° is, for example, between 80 ° and 100 °.
  • the second segment 4 extends by a "height" or by a vertical extent F.
  • the "fin” can, however, also be required take other forms. This can be the case, for example
  • ribs, -nasen or grooves are desired or required.
  • the heat sink is designed such that, viewed in a vertical section through the first segment 2 and the second segment 4, with the exception of the second segment 4, it has no part which is above a level N which lies through half of the vertical extension V, preferably by a quarter of
  • this level N is shown by way of example at a height of one quarter of the vertical extent V. In other words, above the level N is with sole
  • Heat release allows, if the heat sink is not appreciably flows around by air. Analogous is a correspondingly unhindered, effective heat dissipation? from the upwardly facing surface 8 of the first segment 2 allows upwards.
  • the heat sink according to the invention does not require a plurality of cooling fins arranged in parallel; This can be achieved in particular a material saving.
  • the heat sink can therefore in particular have an upside-down T-shape, wherein the first segment 2 forms the top line of the T ' s and the second segment 4 forms the stem of the T ' s.
  • the heat sink comprises a profile body which is formed by the first segment 2 and the second segment 4.
  • the heat sink - as shown - consist of this profile body. It may be, for example, an extrusion profile.
  • a particularly large, correspondingly effective Ab beam surface can be achieved if the heat sink is designed such that it over the entire length /
  • Profile body with the exception of the second segment 4 has no part which is located above the level N.
  • the heat sink is made in one piece; This allows a particularly good thermal conductivity within the heat sink.
  • the heat sink is made of aluminum or another material which has a similarly good thermal conductivity, for example steel.
  • a further saving in material is made possible when viewed in the said vertical section through the first segment 2 and the second segment 4, starting from the central region 6, a material strength of the first segment 2, starting from the central region 6 to the right and / or to the left and / or a material strength of the second segment 4, starting from the central region 6 is reduced upward.
  • this is exemplified outlined; starting from the central region 8 reduces the material thickness of the first segment 2 to the left, ie in the direction of the left edge 10 of the first segment 2, from a first
  • Material strength dl to a second, to lower material thickness d2. The same applies to the region of the first segment 2 from the middle region 6 to the right, ie in the direction of the right edge 12 or for a corresponding material strength of the second segment 4 upwards or in the direction of the upper edge 14th
  • the first segment 2 elements for mounting further components of the lamp may be, for example, at least one groove 16.
  • the further components can be at least one LED 22, which is preferably arranged on a circuit board 20, the circuit board 20 being good thermally conductive, for example via a layer of thermal compound, with the
  • Heat sink is contacted.
  • the at least one LED 22 in particular via the board 20, is particularly preferably arranged on the first segment 2, specifically on a side opposite the second segment 4, that is to say with reference to the said section on the underside of the first segment 2.
  • the at least one LED 22 is arranged in the middle region 6. In this way, a particularly effective heat dissipation from the LED 22 is possible, via the first segment 2 to the right and to the left and over the second segment 4 upwards.
  • a particularly effective radiation for heat dissipation is made possible if the corresponding surfaces of the heat sink are comparatively large. For example, it can be provided that viewed in the said vertical section, the
  • Extension L of the first segment 2 is at least five times the extension p of the board 20.
  • the extent or vertical extent F of the second segment 4 is at least twice the extent p of the board 20.
  • the ratio of the extent L of the first segment 2 to the vertical extent V is advantageously in the said section between 2: 1 and 6: 1.
  • the lighting module arrangement - as shown in FIG. 3 - has a plurality of LEDs 22 which are arranged on the first segment 2 along a straight line G which is in the (S2 in Fig. 2) designated level S2 runs, which is determined by the shape of the second segment 4. Therefore, the heat sink or the light module assembly is particularly suitable for the case that a plurality of LEDs arranged along a line are provided as the light source.
  • the board 20 is designed accordingly elongated.
  • the first segment 2 for arranging the circuit board 20 on the heat sink or on the first segment 2 can the first segment 2 in particular two lateral stops 162, 164, by which a lateral securing position of the board 20 is ensured relative to the heat sink.
  • a planar surface region of the first segment 2 is preferably formed, which serves for planar connection to the circuit board 20, wherein advantageously with respect to a good thermal connection between the circuit board 20 and the planar surface region, a thermal compound is arranged.
  • a respective one is preferably between this last-mentioned, plane surface area and the two stops 162, 162
  • Receiving groove 163 formed, which serves to receive excess thermal paste.
  • Two further grooves 166 may be provided on the underside of the first segment 2, which serve to hold locking elements 180, which hold the board 20 upwardly pressing against the underside of the first segment 2.
  • Two further grooves 16 may be provided on the underside of the first segment 2, which serve to hold an optical element 24, which serves to influence a light emitted by the LEDs 22.
  • the optical element 24 can also have structures 242, for example in the form of ribs, for holding reflector elements 40, 42.
  • a luminaire is furthermore provided which has a heat sink according to the invention or a luminous module arrangement according to the invention.
  • the luminaire may in particular have a luminaire housing 30, which is designed, for example, trough-shaped, with a trough bottom 302 and adjoining side wall w he oak 304.
  • a luminaire housing 30 which is designed, for example, trough-shaped, with a trough bottom 302 and adjoining side wall w he oak 304.
  • Well bottom 302 provided a through hole into which the heat sink and the light module assembly is used, and preferably such that is covered or closed by the heat sink, in particular by the first segment 2, the through hole and the second segment 4 with respect to the Luminaire housing 30 protrudes outward.
  • the passage opening can take, for example, between 25% and 75% of that area which is defined by the edge of the trough bottom 302.
  • the heat sink may further comprise holding elements 28, the arrangement for releasably holding the heat sink or the light module arrangement in the
  • the heat sink is particularly suitable in the case where the luminaire is a recessed luminaire, in particular a recessed ceiling luminaire.
  • the luminaire is a recessed luminaire, in particular a recessed ceiling luminaire.
  • an installation space is provided in this case, which - with built-in lamp - no significant air flow around the heat sink allows. Accordingly, it is particularly advantageous if the lamp is designed such that in the intended for the operation of the lamp alignment of the er Chemistryb area 8 of the first segment 2 upwards, ie towards the installation space, and thereby forms an outer surface of the lamp.
  • the second segment 4 can continue to serve advantageously as a spacer in this case. This can reduce the risk that the light in a
  • Installation space is installed, which is too low.
  • the heat sink is not interchangeable disposed in the lamp housing, but that the lamp housing itself as such forms the heat sink by appropriate design. However, in this case, in particular the production of the second segment is associated with more effort.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper für eine Leuchte, der ein erstes, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment (2) aufweist sowie ein zweites, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment (4), wobei das zweite Segment (4) mit dem ersten Segment (2) unmittelbar und dabei derart verbunden ist, dass sich das zweite Segment (4), bei horizontaler Ausrichtung des ersten Segments (2), zumindest im Wesentlichen von einem mittleren Bereich (6) des ersten Segments (2) aus vertikal nach oben erstreckt, und zwar, gemessen von einem nach oben weisenden Oberflächenbereich (8) des ersten Segments (2) aus, um eine Vertikalerstreckung (V). Dabei ist der Kühlkörper derart gestaltet, dass er, in einem vertikalen Schnitt durch das erste Segment (2) und das zweite Segment (4) betrachtet, außer dem zweiten Segment (4) keinen Teil aufweist, der sich oberhalb eines Niveaus (TV) befindet, das durch die Hälfte der Vertikalerstreckung (V) festgelegt ist, vorzugsweise durch ein Viertel der Vertikalerstreckung (V). Durch diese Ausgestaltung lassen sich vergleichsweise große Oberflächen des Kühlkörpers realisieren, durch die in erster Linie eine Wärmeabgabe durch Strahlung ermöglicht ist. Dadurch, dass sich in einem Bereich seitlich um das zweite Segment (4) herum keine weiteren Teile des Kühlkörpers befinden, ist eine Wärmeabstrahlung (Ä) von Oberflächenbereichen des zweiten Segments (4) praktisch ungehindert möglich. Insbesondere lässt sich erzielen, dass diese seitliche Wärmeabgabe nicht durch Kühlrippen oder anderweitige Teile behindert ist. Auch die Wärmeabstrahlung vom ersten Segment (2) nach oben ist entsprechend ungehindert ermöglicht. Außerdem betrifft die Erfindung eine Leuchtmodulanordnung, bei der an einem derartigen Kühlkörper wenigstens eine LED (2) angeordnet ist, sowie eine entsprechend ausgerüstete Leuchte.

Description

Kühlkörper und Leuchtmodulanordnung für eine Leuchte
Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine, einen solchen Kühlkörper aufweisende, Leuchtmodulanordnung für eine Leuchte, sowie eine Leuchte mit einem derartigen Kühlkörper bzw. mit einer derartigen Leuchtmodulanordnung.
Aus dem Stand der Technik ist ein Kühlkörper mit einer horizontalen Grundplatte bekannt, von der aus sich nach oben mehrere, plattenförmige Kühlrippen erstrecken. Infolge dieser Ausgestaltung ist die Oberfläche des Kühlkörpers besonders groß, wodurch ein effektiver Wärmeabtransport von dem Kühlkörper an die umgebende Luft ermöglicht ist.
Durch die Ausbildung der Kühlrippen ist allerdings der Materialbedarf für den
Kühlkörper vergleichsweise groß. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten
Kühlkörper anzugeben; insbesondere soll der Kühlkörper, bei hoher Effektivität eine Herstellung unter vergleichsweise geringem Materialeinsatz ermöglichen. Außerdem soll eine Leuchtmodulanordnung mit einem solchen Kühlkörper angegeben werden, sowie eine verbesserte Leuchte mit einem derartigen Kühlkörper bzw. mit einer derartigen Leuchtmodulanordnung.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist ein Kühlkörper für eine Leuchte vorgesehen, der ein erstes, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment aufweist sowie ein zweites, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment, wobei das zweite Segment mit dem ersten Segment unmittelbar und dabei derart verbunden ist, dass sich das zweite Segment, bei horizontaler Ausrichtung des ersten Segments, zumindest im
Wesentlichen von einem mittleren Bereich des ersten Segments aus vertikal nach oben erstreckt, und zwar, gemessen von einem nach oben weisenden Oberflächenbereich des ersten Segments aus, um eine Vertikalerstreckung. Dabei ist der Kühlkörper derart gestaltet, dass er, in einem vertikalen Schnitt durch das erste Segment und das zweite Segment betrachtet, außer dem zweiten Segment keinen Teil aufweist, der sich oberhalb eines Niveaus befindet, das durch die Hälfte der Vertikalerstreckung festgelegt ist, vorzugsweise durch ein Viertel der Vertikalerstreckung.
Durch diese Ausgestaltung lassen sich vergleichsweise große Oberflächen des Kühlkörpers realisieren, durch die in erster Linie eine Wärmeabgabe durch Strahlung ermöglicht ist. Dadurch, dass sich in einem Bereich seitlich um das zweite Segment herum keine weiteren Teile des Kühlkörpers befinden, ist eine Wärmeab Strahlung von Ob erflächenb er eichen des zweiten Segments praktisch ungehindert möglich.
Insbesondere lässt sich erzielen, dass diese seitliche Wärmeabgabe nicht durch Kühlrippen oder anderweitige Teile behindert ist. Auch die Wärmeab Strahlung vom ersten Segment nach oben ist entsprechend ungehindert ermöglicht. Eine entsprechende Wärmeabfuhr via Strahlung ist insbesondere von Vorteil, wenn um den Kühlkörper herum keine oder nur eine äußerst geringe Luftzirkulation stattfindet; eine derartige Situation kann beispielsweise im Fall von Einbauleuchten, insbesondere im Fall von Deckeneinbauleuchten gegeben sein. Der Kühlkörper eignet sich also in besonderem Maße für eine Verwendung unter Verhältnissen, in denen es zu keiner oder nur zu einer besonders geringen Luftum Strömung des Kühlkörpers kommt.
Dabei lässt sich der Kühlkörper dadurch, dass er im Unterschied zum Stand der Technik nicht mehrere Kühlrippen aufweist, unter deutlich reduziertem
Materialaufwand herstellen.
Durch die senkrechte Anordnung des zweiten Segments ist die Gefahr eines
Verschmutzens der wärmeabstrahlenden Flächen des zweiten Segments sehr gering. Auf diese Weise ist insbesondere auch in dem Fall, in dem durch Staubeintrag oder Ähnlichem die nach oben weisende Oberfläche des ersten Segments in ihrer
Wärmeabgabe behindert ist, noch eine effektive Wärmeabgabe über das zweite Segment ermöglicht. Durch das zweite Segment kann weiterhin ein Abstandhalter gebildet sein.
Beispielsweise lässt sich hierdurch im Fall einer Einbauleuchte, die einen
erfindungsgemäßen Kühlkörper aufweist, verhindern, dass die Leuchte in einen zu kleinen bzw. zu niedrigen Einbauraum eingebaut wird. Vorzugsweise umfasst der Kühlkörper einen Profilkörper, der durch das erste Segment und das zweite Segment gebildet ist. Besonders vorteilhaft besteht der Kühlkörper aus diesem Profilkörper. Hierdurch ist insbesondere eine einfache Herstellung des Kühlkörpers bei guter Wirksamkeit desselben ermöglicht. Vorzugsweise ist der Kühlkörper dabei derart gestaltet, dass er über die gesamte Länge des Profilkörpers außer dem zweiten Segment keinen Teil aufweist, der sich oberhalb des Niveaus befindet. Hierdurch ist eine entsprechend ungehinderte Wärmeab Strahlung des zweiten Segments über einen besonders großen Bereich hinweg ermöglicht. Vorzugsweise ist der Kühlkörper aus einem Stück gebildet. Hierdurch ist eine besonders gute Wärmeleitung innerhalb des Kühlkörpers ermöglicht.
Vorzugsweise ist der Kühlkörper derart gestaltet, dass sich, in dem Schnitt betrachtet, eine Material stärke des ersten Segments ausgehend von dem mittleren Bereich nach rechts und/oder nach links und/oder eine Materialstärke des zweiten Segments ausgehend von dem mittleren Bereich nach oben reduziert. Auf diese Weise lässt sich der Materialbedarf des Kühlkörpers weitergehend reduzieren. Dabei ist mit Bezug auf eine effektive Wärmeabgabe in den entsprechend äußeren Bereichen eine reduzierte Material stärke ausreichend, so dass diese Materialeinsparung zumindest ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Wärmeabgabe möglich ist.
Vorzugsweise besteht der Kühlkörper aus Aluminium oder einem anderen Material, das eine ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise Stahl. Hierdurch ist eine besonders gleichmäßige Verteilung der Wärme über die zur Abstrahlung vorgesehenen Flächen ermöglicht.
Vorteilhaft weist das erste Segment Elemente zur Halterung weiterer Bauteile der Leuchte auf. Bei den Elementen kann es sich insbesondere um wenigstens eine Nut handeln. Beispielsweise kann es sich bei den weiteren Bauteilen um eine Platine handeln, auf der LEDs als Lichtquelle der Leuchte angeordnet sind und/oder um ein primäroptisches Element und/oder um ein Reflektorelement. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leuchtmodulanordnung für eine Leuchte vorgesehen, wobei die Leuchtmodulanordnung einen erfindungsgemäßen Kühlkörper aufweist, sowie wenigstens eine LED, die thermisch leitend mit dem Kühlkörper verbunden ist. Insbesondere kann die wenigstens eine LED über eine Platine an dem ersten Segment angeordnet sein, und zwar vorzugsweise in dem mittleren Bereich. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil die in der wenigstens einen LED entstehende Wärme vom mittleren Bereich aus besonders wirkungsvoll in insgesamt drei
Richtungen abgeführt werden kann, nämlich längs des ersten Segments in zwei seitliche Richtungen sowie längs des zweiten Segments nach oben. Vorzugsweise ist dabei die wenigstens eine LED an dem ersten Segment auf einer dem zweiten Segment gegenüberliegenden Seite angeordnet. Hierdurch ist eine Lichtabgabe ermöglicht, die nicht durch das zweite Segment negativ beeinflusst wird. Besonders vorteilhaft weist die Leuchtmodulanordnung dabei mehrere LEDs auf, die an dem ersten Segment längs einer Geraden angeordnet sind, die in einer Ebene verläuft, die durch die Form des zweiten Segments festgelegt ist. Die beschriebene, besonders effektive Wärmeabfuhr ist hierdurch für alle LEDs längs der Geraden ermöglicht.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die einen erfindungsgemäßen Kühlkörper aufweist oder eine erfindungsgemäße Leuchtmodulanordnung. Besonders vorteilhaft handelt es sich dabei bei der Leuchte um eine Einbauleuchte, insbesondere um eine Deckeneinbauleuchte.
Eine besonders effektive Wärmeabfuhr ist dabei ermöglicht, wenn in einer für einen Betrieb der Leuchte vorgesehenen Ausrichtung der Oberflächenbereich nach oben weist und dabei eine nach außen weisende Oberfläche der Leuchte bildet.
Vorzugsweise weist die Leuchte außerdem ein wannenförmiges Leuchtengehäuse mit einer Bodenwand und daran anschließenden Seitenwänden auf, wobei die Bodenwand eine Durchgangsöffnung aufweist und der Kühlkörper die Durchgangsöffnung zumindest im Wesentlichen abdeckend in der Bodenwand eingesetzt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Kühlkörpers und weiterer
Leuchtenbauteile, die an dem Kühlkörper angeordnet sind,
Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansicht des Kühlkörpers mit weiteren Leuchtenbauteilen und
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Leuchte mit dem
erfindungsgemäßen Kühlkörper.
In Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers für eine Leuchte dargestellt, Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt. Dabei sind in Fig. 2 außer dem Kühlkörper noch weitere Bauteile der Leuchte dargestellt, auf die weiter unten Bezug genommen wird. Der Kühlkörper weist ein erstes Segment 2 auf, das zumindest in erster Näherung plattenförmig ist, sowie ein zweites Segment 4, das ebenfalls zumindest in erster Näherung plattenförmig ist. Mit„zumindest in erster Näherung plattenförmig" sei dabei zum Ausdruck gebracht, dass durch die Form des betreffenden Segments eine Ebene festgelegt ist und der maximale Abstand der Oberfläche dieses Segments von dieser Ebene nicht größer ist als ein geringer Prozentsatz, beispielsweise 10% oder 5%, einer Erstreckung des Segments in dieser Ebene. Dies sei anhand der Fig. 2
beispielhaft näher erläutert. Durch die plattenförmige Gestaltung des ersten Segments 2 ist eine Ebene SI festgelegt; damit sei diejenige Ebene bezeichnet, die die
größtmögliche Schnittfläche durch das erste Segment 2 einnimmt. Der maximale
Abstand a der Oberfläche des ersten Segments 2 von der Ebene SI ist nicht größer als der genannte Prozentsatz, also beispielsweise nicht größer als 5%, von einer
Erstreckung L des Segments 2 in der Ebene SI. Analoges gilt für das zweite Segment 4 und eine entsprechende Ebene S2.
Das zweite Segment 4 ist mit dem ersten Segment 2 unmittelbar verbunden.
Insbesondere können die beiden Segmente 2, 4 insgesamt einstückig ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders gute Wärmeleitung innerhalb des Kühlkörpers. Die Verbindung ist dabei derart, dass sich das zweite Segment 4, bei horizontaler
Ausrichtung des ersten Segments 2, zumindest im Wesentlichen von einem mittleren Bereich 6 des ersten Segments 2 aus vertikal nach oben erstreckt. Diese Ausrichtung entspricht der Darstellung in Fig. 2; das erste Segment 2 ist horizontal ausgerichtet, mit anderen Worten ist die Ebene SI horizontal orientiert. Das zweite Segment 4 erstreckt sich vertikal nach oben, also ist die entsprechende Ebene S2 senkrecht orientiert; das zweite Segment 4 bildet also sozusagen eine nach oben abstehende„Finne". Mit
„zumindest im Wesentlichen" sei dabei zum Ausdruck gebracht, dass ein Winkel W zwischen derjenigen Ebene S2, die durch das zweite Segment 4 festgelegt ist, einerseits und derjenigen weiteren Ebene SI, die durch das erste Segment 2 festgelegt ist, andererseits, etwa 90° beträgt, also beispielsweise zwischen 80° und 100°.
Dabei erstreckt sich, gemessen von einem nach oben weisenden Oberflächenbereich 8 des ersten Segments 2 aus das zweite Segment 4 um eine„Höhe" bzw. um eine Vertikalerstreckung Fnach oben. Diese„Finne" kann allerdings bei Bedarf auch andere Formen annehmen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn
Funktionsrippen, -nasen oder -nuten erwünscht bzw. erforderlich sind.
Der Kühlkörper ist derart gestaltet, dass er, in einem vertikalen Schnitt durch das erste Segment 2 und das zweite Segment 4 betrachtet, mit Ausnahme des zweiten Segments 4 keinen Teil aufweist, der sich oberhalb eines Niveaus Nbefindet, das durch die Hälfte der Vertikalerstreckung V, vorzugsweise durch ein Viertel der
Vertikalerstreckung V, festgelegt ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist exemplarisch dieses Niveau N in einer Höhe von einem Viertel der Vertikalerstreckung V eingezeichnet. Mit anderen Worten ist oberhalb des Niveaus N mit alleiniger
Ausnahme des zweiten Segments 4 ein Freiraum F gebildet. Insbesondere erstrecken sich - im Unterschied zum Stand der Technik - nicht mehre parallele Kühlrippen in dieses Gebiet. Hierdurch ist ermöglicht, dass eine Wärmeab Strahlung von dem zweiten Segment 4 in die beiden seitlichen Richtungen - wie in Fig. 2 durch die Pfeile A angedeutet - ermöglicht ist, die in den Freiraum F hinein erfolgt und somit nicht durch Bauteile behindert wird. Hierdurch ist insbesondere eine besonders effektive
Wärmeabgabe ermöglicht, falls der Kühlkörper nicht nennenswert von Luft umströmt wird. Analog ist eine entsprechend ungehinderte, effektive Wärmeab strahl ung ? von der nach oben weisenden Oberfläche 8 des ersten Segments 2 nach oben ermöglicht.
Eine entsprechende Situation, in der es praktisch zu keiner Luftzirkulation kommt, ist insbesondere zu erwarten, wenn der Kühlkörper bzw. eine Leuchte mit einem solchen Kühlkörper in einem Einbauraum, beispielsweise in einer abgehängten Decke, zum Betrieb angeordnet ist.
Im Vergleich zum Stand der Technik sind bei dem erfindungsgemäßen Kühlkörper nicht mehrere, parallel angeordnete Kühlrippen erforderlich; hierdurch lässt sich insbesondere eine Materialeinsparung erzielen. In dem genannten vertikalen Schnitt betrachtet, kann der Kühlkörper also insbesondere eine, auf dem Kopf stehende, T-Form aufweisen, wobei das erste Segment 2 den Deckstrich des T's bildet und das zweite Segment 4 den Stamm des T's. Wie beispielhaft in Fig. 1 gezeigt, umfasst der Kühlkörper einen Profilkörper, der durch das erste Segment 2 und das zweite Segment 4 gebildet ist. Insbesondere kann der Kühlköper - wie gezeigt - aus diesem Profilkörper bestehen. Es kann sich dabei beispielsweise um ein Extrusionsprofil handeln.
Eine besonders große, entsprechend wirksame Ab strahl fläche lässt sich dabei erzielen, wenn der Kühlkörper derart gestaltet ist, dass er über die gesamte Länge / des
Profilkörpers mit Ausnahme des zweiten Segments 4 keinen Teil aufweist, der sich oberhalb des Niveaus N befindet.
Vorzugsweise besteht der Kühlkörper aus einem Stück; hierdurch ist eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Kühlkörpers ermöglicht. Weiterhin
vorzugsweise besteht der Kühlkörper aus Aluminium oder einem anderen Material, das eine ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise Stahl.
Eine weitergehende Materialeinsparung ist ermöglicht, wenn sich, in dem besagten vertikalen Schnitt durch das erste Segment 2 und das zweite Segment 4 betrachtet, ausgehend von dem mittleren Bereich 6 eine Material stärke des ersten Segments 2 ausgehend von dem mittleren Bereich 6 nach rechts und/oder nach links und/oder eine Material stärke des zweiten Segments 4 ausgehend von dem mittleren Bereich 6 nach oben reduziert. In Fig. 2 ist dies exemplarisch skizziert; ausgehend von dem mittleren Bereich 8 reduziert sich die Material stärke des ersten Segments 2 nach links, also in Richtung auf den linken Rand 10 des ersten Segments 2, von einer ersten
Material stärke dl auf eine zweite, dazu geringere Material stärke d2. Analoges gilt für den Bereich des ersten Segments 2 vom mittleren Bereich 6 aus nach rechts, also in Richtung auf den rechten Rand 12 bzw. für eine entsprechende Material stärke des zweiten Segments 4 nach oben bzw. in Richtung auf den oberen Rand 14.
Vorteilhaft weist das erste Segment 2 Elemente zur Halterung weitere Bauteile der Leuchte auf. Hierbei kann es sich beispielsweise um wenigstens eine Nut 16 handeln. Bei den weiteren Bauteilen kann es sich insbesondere um wenigstens eine LED 22 handeln, die vorzugsweise auf einer Platine 20 angeordnet ist, wobei die Platine 20 gut wärmeleitend, beispielsweise über eine Schicht aus Wärmeleitpaste, mit dem
Kühlkörper kontaktiert ist.
Durch eine thermisch leitende Verbindung eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers mit der wenigstens einen LED 22 ist eine vorteilhafte Leuchtmodulanordnung gebildet. Besonders bevorzugt ist dabei die wenigstens eine LED 22, insbesondere über die Platine 20, an dem ersten Segment 2 angeordnet, und zwar auf einer, dem zweiten Segment 4 gegenüberliegenden Seite, also mit Bezug auf den besagten Schnitt auf der Unterseite des ersten Segments 2. Vorzugsweise ist die wenigstens eine LED 22 dabei in dem mittleren Bereich 6 angeordnet. Auf diese Weise ist eine besonders effektive Wärmeabfuhr von der LED 22 möglich, und zwar über das erste Segment 2 nach rechts und nach links und über das zweite Segment 4 nach oben.
Eine besonders wirkungsvolle Abstrahlung zur Wärmeabgabe ist ermöglicht, wenn die entsprechenden Flächen des Kühlkörpers vergleichsweise groß sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in dem besagten vertikalen Schnitt betrachtet, die
Erstreckung L des ersten Segments 2 mindestens das Fünffache der Erstreckung p der Platine 20 beträgt. Außerdem beträgt vorteilhaft - in dem besagten Schnitt - die Erstreckung bzw. Vertikalerstreckung Fdes zweiten Segments 4 mindestens das Zweifache der Erstreckung p der Platine 20. Weiterhin vorteilhaft beträgt - in dem besagten Schnitt - das Verhältnis der Erstreckung L des ersten Segment 2 zu der Vertikalerstreckung V zwischen 2 : 1 und 6 : 1.
Eine derartige besonders wirkungsvolle Wärmeleitung ist auch ermöglicht, wenn die Leuchtmodulanordnung - wie in Fig. 3 skizziert - mehrere LEDs 22 aufweist, die an dem ersten Segment 2 längs einer Geraden G angeordnet sind, die in der (in Fig. 2 bezeichneten) Ebene S2 verläuft, die durch die Form des zweiten Segments 4 festgelegt ist. Daher eignet sich der Kühlkörper bzw. die Leuchtmodulanordnung besonders für den Fall, dass als Lichtquelle mehrere, längs einer Linie angeordnete LEDs vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist in diesem Fall die Platine 20 dementsprechend länglich gestaltet. Zur Anordnung der Platine 20 auf dem Kühlkörper bzw. auf dem ersten Segment 2 kann das erste Segment 2 insbesondere zwei seitliche Anschläge 162, 164 aufweisen, durch die eine seitliche Lagesicherung der Platine 20 gegenüber dem Kühlkörper sichergestellt ist. Zwischen den Anschlägen 162, 164 ist vorzugsweise ein planer Oberflächenbereich des ersten Segments 2 gebildet, der zur flächigen Verbindung mit der Platine 20 dient, wobei vorteilhaft mit Bezug auf eine gute thermische Verbindung zwischen der Platine 20 und dem planen Oberflächenbereich eine Wärmeleitpaste angeordnet ist. Vorzugsweise ist in diesem Fall zwischen diesem zuletzt genannten, planen Oberflächenbereich und den beiden Anschlägen 162, 162 jeweils eine
Aufnahmenut 163 gebildet, die zur Aufnahme von überschüssiger Wärmeleitpaste dient.
Zwei weitere Nuten 166 können auf der Unterseite des ersten Segments 2 vorgesehen sein, die zur Halterung von Rastelementen 180 dienen, die die Platine 20 nach oben gegen die Unterseite des ersten Segments 2 drückend halten.
Zwei noch weitere Nuten 16 können auf der Unterseite des ersten Segments 2 vorgesehen sein, die zur Halterung eines optischen Elements 24 dienen, das zur Beeinflussung eines von den LEDs 22 abgegebenen Lichts dient. Das optische Element 24 kann dabei außerdem Strukturen 242, beispielsweise in Form von Rippen, zur Halterung von Reflektorelementen 40, 42 aufweisen.
Wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, ist weiterhin eine Leuchte vorgesehen, die einen erfindungsgemäßen Kühlkörper bzw. eine erfindungsgemäße Leuchtmodulanordnung aufweist. Die Leuchte kann insbesondere ein Leuchtengehäuse 30 aufweisen, das beispielsweise wannenförmig gestaltet ist, mit einem Wannenboden 302 und daran anschließenden S ei tenwandb er eichen 304. Vorzugsweise ist dabei in dem
Wannenboden 302 eine Durchgangsöffnung vorgesehen, in die der Kühlkörper bzw. die Leuchtmodulanordnung eingesetzt ist, und zwar vorzugsweise derart, dass durch den Kühlkörper, insbesondere durch das erste Segment 2, die Durchgangsöffnung abgedeckt bzw. verschlossen wird und das zweite Segment 4 mit Bezug auf das Leuchtengehäuse 30 nach außen absteht. Die Durchgangsöffnung kann dabei beispielsweise zwischen 25% und 75% derjenigen Fläche einnehmen, die durch den Rand des Wannenbodens 302 festgelegt ist. Hierzu kann der Kühlkörper weiterhin Halteelemente 28 aufweisen, die zur lösbaren Halterung des Kühlkörpers bzw. der Leuchtmodul anordnung in der
Durchgangsöffnung ausgebildet sind. Dies ermöglicht einen einfachen Austausch des Kühlkörpers bzw. der Leuchtmodulanordnung.
Wie weiter oben bereits mit Bezug auf eine effektive Wärmeabfuhr dargestellt, eignet sich der Kühlkörper besonders in dem Fall, dass es sich bei der Leuchte um eine Einbauleuchte, insbesondere um eine Deckeneinbauleuchte handelt. Üblicherweise ist in diesem Fall ein Einbauraum vorgesehen, der - bei eingebauter Leuchte - keine nennenswerte Luftum Strömung des Kühlkörpers ermöglicht. Dementsprechend ist es besonders vorteilhaft, wenn die Leuchte derart gestaltet ist, dass bei der für den Betrieb der Leuchte vorgesehenen Ausrichtung der Ob erflächenb ereich 8 des ersten Segments 2 nach oben, also zum Einbauraum hin, weist und dabei eine Außenfläche der Leuchte bildet.
Das zweite Segment 4 kann in diesem Fall weiterhin vorteilhaft als Abstandhalter dienen. Hierdurch lässt sich die Gefahr verringern, dass die Leuchte in einen
Einbauraum eingebaut wird, der zu niedrig ist.
Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Kühlkörper nicht auswechselbar in dem Leuchtengehäuse angeordnet ist, sondern dass das Leuchtengehäuse als solches durch entsprechende Ausgestaltung selbst den Kühlkörper bildet. Allerdings ist in diesem Fall insbesondere die Herstellung des zweiten Segments mit mehr Aufwand verbunden.

Claims

Ansprüche
Kühlkörper für eine Leuchte, aufweisend
- ein erstes, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment (2) und
- ein zweites, zumindest in erster Näherung plattenförmiges Segment (4), wobei das zweite Segment (4) mit dem ersten Segment (2) unmittelbar und dabei derart verbunden ist, dass sich das zweite Segment (4), bei horizontaler
Ausrichtung des ersten Segments (2), zumindest im Wesentlichen von einem mittleren Bereich (6) des ersten Segments (2) aus vertikal nach oben erstreckt, und zwar, gemessen von einem nach oben weisenden Oberflächenbereich (8) des ersten Segments (2) aus, um eine Vertikalerstreckung (V),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlkörper dabei derart gestaltet ist, dass er, in einem vertikalen Schnitt durch das erste Segment (2) und das zweite Segment (4) betrachtet, außer dem zweiten Segment (4) keinen Teil aufweist, der sich oberhalb eines Niveaus (TV) befindet, das durch die Hälfte der Vertikalerstreckung (V) festgelegt ist, vorzugsweise durch ein Viertel der Vertikalerstreckung (V).
Kühlkörper nach Anspruch 1,
wobei der Kühlkörper einen Profilkörper umfasst, der durch das erste Segment (2) und das zweite Segment (4) gebildet ist, vorzugsweise aus dem Profilkörper besteht.
Kühlkörper nach Anspruch 2,
dass der Kühlkörper dabei derart gestaltet ist, dass er über die gesamte Länge (/) des Profilkörpers außer dem zweiten Segment (4) keinen Teil aufweist, der sich oberhalb des Niveaus (TV) befindet. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Kühlkörper aus einem Stück gebildet ist.
Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem sich, in dem Schnitt betrachtet, eine Material stärke des ersten Segments (2) ausgehend von dem mittleren Bereich (6) nach rechts und/oder nach links und/oder eine Material stärke des zweiten Segments (4) ausgehend von dem mittleren Bereich (6) nach oben reduziert.
Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bestehend aus Aluminium oder einem anderen Material, das eine ähnlich gute
Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das erste Segment (2) Elemente, insbesondere in Form von wenigstens einer Nut (16), zur Halterung weiterer Bauteile (20, 22, 24, 26) der Leuchte aufweist.
Leuchtmodulanordnung für eine Leuchte, aufweisend
- einen Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche und
- wenigstens eine LED (22), die thermisch leitend mit dem Kühlkörper verbunden ist.
Leuchtmodulanordnung nach Anspruch 8,
bei der die wenigstens eine LED (22), vorzugsweise über eine Platine (20), an dem ersten Segment (2), vorzugsweise in dem mittleren Bereich (6), angeordnet ist, und zwar auf einer dem zweiten Segment (4) gegenüberliegenden Seite.
Leuchtmodulanordnung nach Anspruch 8 oder 9
mit mehreren LEDs (22), die an dem ersten Segment (2) längs einer Geraden (G) angeordnet sind, die in einer Ebene (S2) verläuft, die durch die Form des zweiten Segments (4) festgelegt ist.
11. Leuchte, aufweisend
- einen Kühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder
- eine Leuchtmodulanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10.
Leuchte nach Anspruch 11,
in Form einer Einbauleuchte, insbesondere einer Deckeneinbauleuchte.
Leuchte nach Anspruch 11 oder 12,
die derart gestaltet ist, dass bei einer für einen Betrieb der Leuchte vorgesehenen Ausrichtung der Ob erflächenb ereich (8) nach oben weist und dabei eine nach außen weisende Oberfläche der Leuchte bildet.
Leuchte nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
weiterhin aufweisend
- ein wannenförmiges Leuchtengehäuse mit einer Bodenwand und daran anschließenden Seitenwänden,
wobei die Bodenwand eine Durchgangsöffnung aufweist und der Kühlkörper die Durchgangsöffnung zumindest im Wesentlichen abdeckend in der Bodenwand eingesetzt ist.
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