EP3620715A1 - Luminaire with heat sink - Google Patents

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EP3620715A1
EP3620715A1 EP18193523.0A EP18193523A EP3620715A1 EP 3620715 A1 EP3620715 A1 EP 3620715A1 EP 18193523 A EP18193523 A EP 18193523A EP 3620715 A1 EP3620715 A1 EP 3620715A1
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EP
European Patent Office
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cover
light source
circuit board
luminaire according
heat
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Withdrawn
Application number
EP18193523.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Schneider
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Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/007—Array of lenses or refractors for a cluster of light sources, e.g. for arrangement of multiple light sources in one plane
    • 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
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/12—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by screwing
    • 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
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    • 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
    • F21V31/00—Gas-tight or water-tight arrangements
    • F21V31/005—Sealing arrangements therefor
    • 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
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional 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 lamp according to the preamble of patent claim 1.
  • Optical elements are required to achieve the desired radiation characteristics of a luminaire.
  • the optical elements direct the light from light sources, for example by means of a lens, a prism or other structures, in the desired direction, namely in the direction of radiation.
  • the light sources in particular LEDs, are often mounted on a circuit board, namely preferably soldered on, the circuit board being able to consist of different materials.
  • the circuit board preferably has heat-conducting materials such as aluminum or copper. This is because there is the technical problem of efficiently dissipating the heat developed by a light source.
  • a good thermal conductivity of heat-dissipating elements is an essential prerequisite for good heat dissipation.
  • the circuit board mentioned is therefore usually coupled to the heat sink with the lowest possible heat transfer to the heat sink.
  • a circuit board with light sources must be pressed evenly onto a heat-conducting film and thus indirectly onto the heat sink, so that constant heat dissipation occurs.
  • a disc that presses on optical elements introduces a reflective surface into an optical system, which negatively affects the optical efficiency of the optical system.
  • the invention is therefore based on the object of designing and developing a luminaire of the type mentioned at the outset in such a way that good heat dissipation from light sources is ensured, the emission characteristics of the light sources being disturbed as little as possible by the components which promote heat dissipation.
  • Reflections in particular total reflections, but also diffractions from particles that accumulate between the disk and the optical elements are avoided by a one-piece combination of a disk and the optical elements.
  • an optical element as an integral part of a cover, presses the circuit board against the heat-dissipating material without further disks being arranged downstream of a radiation surface in the radiation direction of the light source.
  • the cover protects the light source from being accessed, covers the interior of the luminaire in which the light source is arranged, and has the radiation surface which faces the atmosphere free of further transparent panes.
  • the cover could be formed in one piece and / or in the same material with several optical elements. As a result, all optical elements can be integrated in one piece in the cover.
  • the optical elements and the cover are preferably made of the same material, so only one material can be used to manufacture the cover.
  • LED Light Emitting Diode
  • LED stands for "Light Emitting Diode", namely light emitting diode.
  • a seal could be arranged between the cover and / or between a flat edge flange section of the cover and the heat sink. As a result, the interior of the lamp, in which the light sources are arranged, is protected from moisture and dirt.
  • the cover could be connected to the heat sink by a screw device, but also by a clamping device, and could be pressed against the circuit board and / or the light source.
  • the force with which the circuit board is pressed against the heat sink can be adjusted manually by means of a screwing device.
  • the degree of deformation of the heat-dissipating material can also be adjusted in this way.
  • a frame could be arranged above the cover, which has a recess that releases and / or makes accessible at least part of the radiation surface.
  • the frame can support edge areas, long sides and / or transverse side of the cover and press it against the heat sink.
  • the cutout preferably clears the radiation surface completely, so that the light from all light sources can be emitted into the atmosphere.
  • the radiation surface could have at least one prism, a groove and / or another light-directing means. In this way, light can be emitted in a preferred direction and / or with a preferred emission characteristic.
  • the radiation surface could be corrugated at least in sections and / or have domes. Each wave crest or dome forms a domed housing for a light source.
  • the radiation surface could also be flat or have linear structures, such as grooves.
  • the radiation surface could be flat or flat and be grooved.
  • a flat radiation surface ensures a stable structure of the cover.
  • the grooves ensure that the light from the light sources can be emitted expanded in the longitudinal direction.
  • the optical element could be designed as a lens, which is arranged on the side of the cover that faces away from the emission surface.
  • a lens can collect, expand, bundle and / or parallelize light from the light source
  • An optical element can be designed as a lens which forms a dome in the direction of the radiation surface, or the lens can open into a flat radiation surface.
  • the radiation surface can have grooves in parallel.
  • the cover could be assigned a reinforcement.
  • the reinforcement can strengthen thin areas of the cover, for example in a valley between two wave crests or domes. Wires or strips can be provided as reinforcement, which are incorporated in or cast into the cover.
  • the heat-dissipating material could be flexible and / or compressible. As a result, unevenness between two components, in particular between the circuit board and the heat sink, can be compensated or compensated for. Furthermore, the heat-dissipating material can be deformed and compressed in such a way that there is optimal heat conduction between the circuit board and the heat sink.
  • Fig. 1 shows a luminaire comprising at least one light source 3, which is arranged on a circuit board 4, a heat-dissipating material 5 being arranged between the circuit board 4 and a heat sink 1 and at least one optical element 2 being arranged downstream of the light source 3 in the direction of its radiation.
  • Fig. 1 shows that the lamp has at least one light source 3, at least one heat sink 1 for heat dissipation and at least one optical element 2 or more optical elements 2.
  • the optical element 2 is an integral part of a cover 2a, through which the circuit board 4 is pressed against the heat-dissipating material 5, the cover 2a protecting the light source 3 from access, covering the interior of the lamp in which the light source 3 is arranged and has a radiation surface 2b.
  • the optical elements 2 are used to press the circuit board 4 onto a heat-dissipating material 5, namely a compressible heat-conducting film.
  • An optical element 2 is designed such that it has sufficient stability to withstand the required clamping forces and to transmit these to the circuit board 4.
  • An optical element 2 is designed such that it rests on the circuit board 4 at various points in order to exert a uniform pressure on the circuit board 4.
  • Each optical element 2 is also designed in such a way that a desired lighting result, namely the emission characteristic, is achieved.
  • the cover 2a is therefore made in one piece and of the same material with a plurality of optical elements 2.
  • a plurality of light sources 3 are provided, which are designed as LEDs, with each light source 3 being one is assigned optical element 2, into which the light of the respective LED can be coupled.
  • the lamp has LEDs.
  • a luminaire that uses LED technology can be manufactured at particularly low cost.
  • a seal 6 is arranged between the cover 2a and between a flat edge flange section 2c of the cover 2a and the heat sink 1.
  • the interior of the lamp is preferably sealed watertight against the atmosphere.
  • the seal 6 and the compressible heat-conducting film 5 are dimensioned in such a way that the tightness of the lamp and sufficient heat conductivity are guaranteed.
  • the cover 2a is connected to the heat sink 1 by a screw device 7 and can be pressed against the circuit board 4.
  • the size and stability of an optical element 2 allow the lamp to be closed with the seal 6 and with a clamping or screwing device 7.
  • a frame 9 is arranged above the cover 2a, which has a recess 10 which releases the radiation surface 2b and makes it accessible.
  • the radiation surface 2b is at least partially corrugated and has domes 11.
  • the lower boundaries 12 between two domes 11 press against the circuit board 4.
  • the optical element 2 can have different shapes in order to implement the desired lighting technology. It is conceivable that an optical element 2 has a flat structure, a linear structure, a prism-like structure, a lens-like structure or combinations of these structures.
  • Fig. 3 shows that the cover 2a is assigned a reinforcement 8. It is also conceivable to introduce reinforcing structures in order to increase the stability of the optical elements 2 in order to be able to exert the necessary pressure on the circuit board 4.
  • Fig. 4 shows below with the aid of a further cover 2a 'that a further radiation surface 2b' is flat and is provided with grooves 13.
  • the grooves are arranged in parallel and extend over the entire radiation surface 2b '.
  • the grooves extend in the transverse direction over the radiation surface 2b '.
  • Fig. 4 shows above on the basis of the further cover 2a 'that the optical elements 2 are designed as lenses, which are arranged on the side of the cover 2a' which faces away from the radiation surface 2b '.
  • the lenses are separated from one another by boundaries 12 which can press against the circuit board 4.

Abstract

Eine Leuchte, umfassend mindestens eine Lichtquelle (3), welche auf einer Platine (4) angeordnet ist, wobei zwischen der Platine (4) und einem Kühlkörper (1) ein wärmeableitendes Material (5) angeordnet ist und wobei der Lichtquelle (3) in deren Abstrahlrichtung mindestens ein optisches Element (2) nachgeordnet ist, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine Leuchte derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine gute Wärmeableitung von Lichtquellen gewährleistet ist, wobei die Abstrahlcharakteristik der Lichtquellen möglichst wenig durch die Bauteile gestört wird, welche die Wärmeableitung begünstigen, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) integraler Teil einer Abdeckung (2a, 2a') ist, durch welche die Lichtquelle (2) und/ oder die Platine (4) gegen das wärmeableitende Material (5) gepresst ist bzw. sind, wobei die Abdeckung (2a, 2a') die Lichtquelle (3) vor einem Zugriff schützt, den Innenraum der Leuchte, in dem die Lichtquelle (3) angeordnet ist, zumindest teilweise abdeckt und eine Abstrahloberfläche (2b, 2b') aufweist.A luminaire comprising at least one light source (3) which is arranged on a circuit board (4), a heat-dissipating material (5) being arranged between the circuit board (4) and a heat sink (1) and the light source (3) in whose radiation direction is followed by at least one optical element (2), with regard to the task of designing and developing a luminaire in such a way that good heat dissipation from light sources is ensured, the radiation characteristics of the light sources being disturbed as little as possible by the components which the Favor heat dissipation, characterized in that the optical element (2) is an integral part of a cover (2a, 2a ') through which the light source (2) and / or the circuit board (4) is pressed or pressed against the heat-dissipating material (5) ., The cover (2a, 2a ') protects the light source (3) from access, at least the interior of the luminaire in which the light source (3) is arranged partially covers and has a radiation surface (2b, 2b ').

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a lamp according to the preamble of patent claim 1.

Aus den Schriften US 7,182,627 B1 , JP 2010027615 A , EP 1 182 396 B1 und EP 2 484 970 B1 sind bereits Leuchten bekannt. Leuchten, insbesondere LED-Leuchten, weisen häufig Kühlkörper auf, mit denen die Lichtquellen der Leuchten thermisch verbunden sind.From the scriptures US 7,182,627 B1 , JP 2010027615 A , EP 1 182 396 B1 and EP 2 484 970 B1 luminaires are already known. Luminaires, especially LED lights, often have heat sinks to which the light sources of the lights are thermally connected.

Um eine gewünschte Abstrahlcharakteristik einer Leuchte zu erzielen, werden optische Elemente benötigt. Die optischen Elemente richten das Licht von Lichtquellen beispielsweise mittels einer Linse, einem Prisma oder sonstigen Strukturen in die gewünschte Richtung, nämlich in die Abstrahlrichtung.Optical elements are required to achieve the desired radiation characteristics of a luminaire. The optical elements direct the light from light sources, for example by means of a lens, a prism or other structures, in the desired direction, namely in the direction of radiation.

Die Lichtquellen, insbesondere LEDs, sind häufig auf einer Platine angebracht, nämlich bevorzugt aufgelötet, wobei die Platine aus verschieden Materialen bestehen kann. Vorzugweise weist die Platine wärmeleitende Materialen wie Aluminium oder Kupfer auf. Es besteht nämlich das technische Problem, die von einer Lichtquelle entwickelte Hitze effizient abzuführen.The light sources, in particular LEDs, are often mounted on a circuit board, namely preferably soldered on, the circuit board being able to consist of different materials. The circuit board preferably has heat-conducting materials such as aluminum or copper. This is because there is the technical problem of efficiently dissipating the heat developed by a light source.

Eine gute Wärmeleitfähigkeit wärmeabführender Elemente ist eine zwingende Voraussetzung für eine gute Wärmeableitung. Die genannte Platine wird daher üblicherweise mit einem möglichst geringen Wärmeübergang zu einem Kühlkörper an diesen angekoppelt.A good thermal conductivity of heat-dissipating elements is an essential prerequisite for good heat dissipation. The circuit board mentioned is therefore usually coupled to the heat sink with the lowest possible heat transfer to the heat sink.

Vor diesem Hintergrund ist die Verwendung von wärmeleitfähigen und flexiblen Materialien aus der Halbleiterindustrie bekannt. Insbesondere flexible Wärmeleitfolien gleichen Unebenheiten und Spannungsdeformationen miteinander verbundener Bauteile aus. So kann eine gleichmäßige Fläche mit gutem Wärmeübergang zwischen Bauteilen erzeugt werden.Against this background, the use of thermally conductive and flexible materials from the semiconductor industry is known. Flexible heat-conducting foils, in particular, compensate for unevenness and stress deformation of interconnected components. In this way, a uniform surface with good heat transfer between components can be created.

Eine Platine mit Lichtquellen muss, damit eine konstante Wärmeableitung eintritt, gleichmäßig auf eine Wärmeleitfolie und damit mittelbar auf den Kühlkörper gedrückt werden.A circuit board with light sources must be pressed evenly onto a heat-conducting film and thus indirectly onto the heat sink, so that constant heat dissipation occurs.

Vor diesem Hintergrund ist aus der EP 2 484 970 B1 bekannt geworden, dass das gleichmäßige Andrücken einer Platine mittels Klemmvorrichtungen oder zusätzlichen Scheiben, die auf die optischen Elemente pressen, erreicht werden kann.With this in mind, is from the EP 2 484 970 B1 It has become known that the even pressing of a circuit board can be achieved by means of clamping devices or additional disks that press onto the optical elements.

Diese technische Lösung birgt aus produktionstechnischer und lichttechnischer Sicht Probleme.This technical solution poses problems from a production and lighting perspective.

Eine Scheibe, die auf optische Elemente drückt, bringt eine Reflexionsfläche in ein optisches System ein, welche die lichttechnische Effizienz des optischen Systems negativ beeinflusst.A disc that presses on optical elements introduces a reflective surface into an optical system, which negatively affects the optical efficiency of the optical system.

Des Weiteren ist der Fertigungsaufwand hoch, der mit einer Montage einer solchen Scheibe einhergeht.Furthermore, the manufacturing outlay associated with the assembly of such a pane is high.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine gute Wärmeableitung von Lichtquellen gewährleistet ist, wobei die Abstrahlcharakteristik der Lichtquellen möglichst wenig durch die Bauteile gestört wird, welche die Wärmeableitung begünstigen.The invention is therefore based on the object of designing and developing a luminaire of the type mentioned at the outset in such a way that good heat dissipation from light sources is ensured, the emission characteristics of the light sources being disturbed as little as possible by the components which promote heat dissipation.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The present invention achieves the aforementioned object by the features of patent claim 1.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass eine separat von den optischen Elementen vorliegende Scheibe, wie Sie in der EP 2 484 970 B1 gelehrt wird, den optischen Elementen in Abstrahlrichtung eine unnötige Reflexionsfläche nachordnet.According to the invention, it was first recognized that a disc, separate from the optical elements, as shown in FIG EP 2 484 970 B1 is taught, an unnecessary reflective surface is arranged after the optical elements in the direction of radiation.

Reflexionen, insbesondere Totalreflexionen, aber auch Beugungen an Partikeln, die sich zwischen der Scheibe und den optischen Elementen anlagern, werden durch eine einstückige Kombination einer Scheibe und der optischen Elemente vermieden.Reflections, in particular total reflections, but also diffractions from particles that accumulate between the disk and the optical elements are avoided by a one-piece combination of a disk and the optical elements.

Weiter ist erkannt worden, dass der Fertigungsaufwand hoch ist, wenn eine separat vorliegende Scheibe auf separat vorliegenden optischen Elementen betriebstauglich angeordnet werden muss.It has also been recognized that the manufacturing outlay is high when a separately present pane has to be arranged in a manner that is suitable for operation on separately present optical elements.

Schließlich ist erkannt worden, dass ein optisches Element als integraler Teil einer Abdeckung die Platine gegen das wärmeableitende Material presst, ohne dass weitere Scheiben einer Abstrahloberfläche in Abstrahlrichtung der Lichtquelle nachgeordnet sind. Die Abdeckung schützt erfindungsgemäß die Lichtquelle vor einem Zugriff, deckt den Innenraum der Leuchte, in dem die Lichtquelle angeordnet ist, ab und weist die Abstrahloberfläche auf, die frei von weiteren transparenten Scheiben der Atmosphäre zugewandt ist.Finally, it has been recognized that an optical element, as an integral part of a cover, presses the circuit board against the heat-dissipating material without further disks being arranged downstream of a radiation surface in the radiation direction of the light source. According to the invention, the cover protects the light source from being accessed, covers the interior of the luminaire in which the light source is arranged, and has the radiation surface which faces the atmosphere free of further transparent panes.

Die Abdeckung könnte einstückig und/ oder materialeinheitlich mit mehreren optischen Elementen ausgebildet sein. Hierdurch können alle optischen Elemente in die Abdeckung einstückig integriert werden. Bevorzugt sind die optischen Elemente und die Abdeckung materialeinheitlich ausgebildet, so kann nur ein Material zur Fertigung der Abdeckung verwendet werden.The cover could be formed in one piece and / or in the same material with several optical elements. As a result, all optical elements can be integrated in one piece in the cover. The optical elements and the cover are preferably made of the same material, so only one material can be used to manufacture the cover.

Vor diesem Hintergrund könnten mehrere Lichtquellen vorgesehen sein, die als LEDs ausgebildet sind, wobei jeder Lichtquelle je ein optisches Element zugeordnet ist, in welches das Licht der jeweiligen LED einkoppelbar ist. So können alle LEDs ihr Licht in die optischen Elemente einkoppeln und das gesamte Licht aller LEDs kann über die Abstrahloberfläche von der Leuchte abgestrahlt werden. LED steht für "Light Emitting Diode", nämlich lichtemittierende Diode.Against this background, several light sources could be provided, which are designed as LEDs, each light source being assigned an optical element, into which the light of the respective LED can be coupled. In this way, all LEDs can couple their light into the optical elements and all the light from all LEDs can be emitted from the luminaire via the radiation surface. LED stands for "Light Emitting Diode", namely light emitting diode.

Zwischen der Abdeckung und/ oder zwischen einem ebenen Randflanschabschnitt der Abdeckung und dem Kühlkörper könnte eine Dichtung angeordnet sein. Hierdurch ist der Innenraum der Leuchte, in dem die Lichtquellen angeordnet sind, vor Feuchtigkeit und Verschmutzung geschützt.A seal could be arranged between the cover and / or between a flat edge flange section of the cover and the heat sink. As a result, the interior of the lamp, in which the light sources are arranged, is protected from moisture and dirt.

Die Abdeckung könnte durch eine Schraubvorrichtung, aber auch durch eine Klemmvorrichtung, mit dem Kühlkörper verbunden sein und gegen die Platine und/ oder die Lichtquelle pressbar sein. Durch eine Schraubvorrichtung kann die Kraft händisch eingestellt werden, mit welcher die Platine gegen den Kühlkörper gepresst wird. So kann auch der Deformationsgrad des wärmeableitenden Materials eingestellt werden.The cover could be connected to the heat sink by a screw device, but also by a clamping device, and could be pressed against the circuit board and / or the light source. The force with which the circuit board is pressed against the heat sink can be adjusted manually by means of a screwing device. The degree of deformation of the heat-dissipating material can also be adjusted in this way.

Über der Abdeckung könnte ein Rahmen angeordnet sein, der eine Aussparung aufweist, die zumindest einen Teil der Abstrahloberfläche freigibt und/ oder zugänglich macht. Der Rahmen kann Randbereiche, Längsseiten und/ oder Querseite der Abdeckung unterstützen und diese gegen den Kühlkörper pressen. Bevorzugt gibt die Aussparung die Abstrahloberfläche völlig frei, so dass von dieser das Licht aller Lichtquellen in die Atmosphäre abgestrahlt werden kann.A frame could be arranged above the cover, which has a recess that releases and / or makes accessible at least part of the radiation surface. The frame can support edge areas, long sides and / or transverse side of the cover and press it against the heat sink. The cutout preferably clears the radiation surface completely, so that the light from all light sources can be emitted into the atmosphere.

Die Abstrahloberfläche könnte zumindest ein Prisma, eine Riefe und/ oder ein anderes lichtlenkendes Mittel aufweisen. So kann Licht in eine bevorzugte Richtung und/ oder mit bevorzugter Abstrahlcharakteristik abgestrahlt werden.The radiation surface could have at least one prism, a groove and / or another light-directing means. In this way, light can be emitted in a preferred direction and / or with a preferred emission characteristic.

Die Abstrahloberfläche könnte zumindest abschnittsweise gewellt ausgebildet sein und/ oder Dome aufweisen. Jeder Wellenberg oder Dom bildet ein gewölbtes Gehäuse für eine Lichtquelle aus. Die Abstrahloberfläche könnte auch eben sein oder lineare Strukturen, wie beispielsweise Riefen, aufweisen.The radiation surface could be corrugated at least in sections and / or have domes. Each wave crest or dome forms a domed housing for a light source. The radiation surface could also be flat or have linear structures, such as grooves.

Die Abstrahloberfläche könnte eben ausgebildet sein oder eben ausgebildet und mit Riefen versehen sein. Eine ebene Abstrahloberfläche stellt einen stabilen Aufbau der Abdeckung sicher. Die Riefen stellen sicher, dass das Licht der Lichtquellen in Längsrichtung aufgeweitet abgestrahlt werden kann.The radiation surface could be flat or flat and be grooved. A flat radiation surface ensures a stable structure of the cover. The grooves ensure that the light from the light sources can be emitted expanded in the longitudinal direction.

Das optische Element könnte als Linse ausgebildet sein, welche auf der Seite der Abdeckung angeordnet ist, die der Abstrahloberfläche abgewandt ist. Eine Linse kann Licht der Lichtquelle sammeln, aufweiten, bündeln und/ oder parallelisierenThe optical element could be designed as a lens, which is arranged on the side of the cover that faces away from the emission surface. A lens can collect, expand, bundle and / or parallelize light from the light source

Die unteren Ränder oder Begrenzungen zwischen zwei Wellenbergen oder Domen und/ oder zwischen zwei optischen Elementen, insbesondere Linsen, könnten gegen die Platine drücken. So kann die Abdeckung gleichmäßig Kraft auf die Platine ausüben. Ein optisches Element kann als Linse ausgebildet sein, die in Richtung der Abstrahloberfläche einen Dom ausbildet, oder die Linse kann in eine ebene Abstrahloberfläche münden. Die Abstrahloberfläche kann parallel Riefen aufweisen.The lower edges or boundaries between two wave crests or domes and / or between two optical elements, in particular lenses, could press against the circuit board. This allows the cover to apply even force to the board. An optical element can be designed as a lens which forms a dome in the direction of the radiation surface, or the lens can open into a flat radiation surface. The radiation surface can have grooves in parallel.

Vor diesem Hintergrund könnte der Abdeckung eine Verstärkung zugeordnet sein. Durch die Verstärkung können Dünnstellen der Abdeckung, beispielsweise in einem Tal zwischen zwei Wellenbergen oder Domen, verstärkt werden. Als Verstärkung können Drähte oder Leisten vorgesehen sein, die in die Abdeckung eingearbeitet oder in diese eingegossen sind.Against this background, the cover could be assigned a reinforcement. The reinforcement can strengthen thin areas of the cover, for example in a valley between two wave crests or domes. Wires or strips can be provided as reinforcement, which are incorporated in or cast into the cover.

Das wärmeableitende Material könnte flexibel und/ oder kompressibel sein. Hierdurch können Unebenheiten zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen der Platine und dem Kühlkörper ausgeglichen bzw. kompensiert werden. Des Weiteren kann das wärmeableitende Material so deformiert und komprimiert werden, dass eine optimale Wärmeleitung zwischen der Platine und dem Kühlkörper gegeben ist.The heat-dissipating material could be flexible and / or compressible. As a result, unevenness between two components, in particular between the circuit board and the heat sink, can be compensated or compensated for. Furthermore, the heat-dissipating material can be deformed and compressed in such a way that there is optimal heat conduction between the circuit board and the heat sink.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
eine Längsschnittansicht einer Leuchte, bei der mehrere LEDs auf einer Platine angeordnet sind, wobei die Platine mittels einer Abdeckung gegen eine kompressible Wärmefolie gepresst ist, wobei die Abdeckung einstückig und materialeinheitlich mit mehreren optischen Elementen ausgebildet ist und wobei die optischen Elemente jeweils den LEDs zugeordnet sind,
Fig. 2
eine teilweise Schnittansicht einer Querseite der Leuchte nach Fig. 1,
Fig. 3
eine Draufsicht auf die Leuchte gemäß Fig. 1, und
Fig. 4
oben eine Ansicht auf eine weitere Abdeckung in Abstrahlrichtung, wobei Linsen als optische Elemente dienen, in die Licht eingekoppelt wird, und unten eine Draufsicht auf die Abstrahloberfläche, wobei dargestellt ist, dass die Abstrahloberfläche eben ausgebildet und mit Riefen versehen ist.
Show in the drawing
Fig. 1
a longitudinal sectional view of a lamp, in which a plurality of LEDs are arranged on a circuit board, the circuit board being pressed against a compressible heat foil by means of a cover, the cover being formed in one piece and of the same material with a plurality of optical elements and the optical elements being assigned to the LEDs ,
Fig. 2
a partial sectional view of a transverse side of the lamp Fig. 1 ,
Fig. 3
a top view of the lamp according to Fig. 1 , and
Fig. 4
above is a view of a further cover in the direction of radiation, lenses serving as optical elements into which light is coupled, and below is a plan view of the radiation surface, showing that the radiation surface is flat and has grooves.

Fig. 1 zeigt eine Leuchte, umfassend mindestens eine Lichtquelle 3, welche auf einer Platine 4 angeordnet ist, wobei zwischen der Platine 4 und einem Kühlkörper 1 ein wärmeableitendes Material 5 angeordnet ist und wobei der Lichtquelle 3 in deren Abstrahlrichtung mindestens ein optisches Element 2 nachgeordnet ist. Fig. 1 zeigt insoweit, dass die Leuchte mindestens eine Lichtquelle 3, mindestens einen Kühlkörper 1 zur Wärmeableitung und mindestens ein optisches Element 2 oder mehrere optische Elemente 2 aufweist. Fig. 1 shows a luminaire comprising at least one light source 3, which is arranged on a circuit board 4, a heat-dissipating material 5 being arranged between the circuit board 4 and a heat sink 1 and at least one optical element 2 being arranged downstream of the light source 3 in the direction of its radiation. Fig. 1 shows that the lamp has at least one light source 3, at least one heat sink 1 for heat dissipation and at least one optical element 2 or more optical elements 2.

Das optische Element 2 ist integraler Teil einer Abdeckung 2a, durch welche die Platine 4 gegen das wärmeableitende Material 5 gepresst ist, wobei die Abdeckung 2a die Lichtquelle 3 vor einem Zugriff schützt, den Innenraum der Leuchte, in dem die Lichtquelle 3 angeordnet ist, abdeckt und eine Abstrahloberfläche 2b aufweist.The optical element 2 is an integral part of a cover 2a, through which the circuit board 4 is pressed against the heat-dissipating material 5, the cover 2a protecting the light source 3 from access, covering the interior of the lamp in which the light source 3 is arranged and has a radiation surface 2b.

In der mit Fig. 1 beschriebenen Leuchte werden die optischen Elemente 2 insoweit genutzt, um die Platine 4 auf ein wärmeableitendes Material 5, nämlich eine kompressible Wärmeleitfolie, zu drücken. Ein optisches Element 2 ist dabei so ausgestaltet, dass es genügend Stabilität aufweist, um den erforderlichen Klemmkräften standzuhalten und diese an die Platine 4 weiterzuleiten. Ein optisches Element 2 ist so ausgestaltet, dass es an verschiedenen Stellen auf der Platine 4 aufliegt, um einen gleichmäßigen Druck auf die Platine 4 auszuüben.In the with Fig. 1 In the described luminaire, the optical elements 2 are used to press the circuit board 4 onto a heat-dissipating material 5, namely a compressible heat-conducting film. An optical element 2 is designed such that it has sufficient stability to withstand the required clamping forces and to transmit these to the circuit board 4. An optical element 2 is designed such that it rests on the circuit board 4 at various points in order to exert a uniform pressure on the circuit board 4.

Jedes optische Element 2 ist zudem so ausgestaltet, dass ein erwünschtes lichttechnisches Ergebnis, nämlich die Abstrahlcharakteristik, erzielt wird.Each optical element 2 is also designed in such a way that a desired lighting result, namely the emission characteristic, is achieved.

Die Abdeckung 2a ist daher einstückig und materialeinheitlich mit mehreren optischen Elementen 2 ausgebildet. Es sind mehrere Lichtquellen 3 vorgesehen, die als LEDs ausgebildet sind, wobei jeder Lichtquelle 3 je ein optisches Element 2 zugeordnet ist, in welches das Licht der jeweiligen LED einkoppelbar ist. Die Leuchte weist LEDs auf. Eine Leuchte, bei der LED-Technik genutzt wird, kann besonders kostengünstig gefertigt werden.The cover 2a is therefore made in one piece and of the same material with a plurality of optical elements 2. A plurality of light sources 3 are provided, which are designed as LEDs, with each light source 3 being one is assigned optical element 2, into which the light of the respective LED can be coupled. The lamp has LEDs. A luminaire that uses LED technology can be manufactured at particularly low cost.

Zwischen der Abdeckung 2a und zwischen einem ebenen Randflanschabschnitt 2c der Abdeckung 2a und dem Kühlkörper 1 ist eine Dichtung 6 angeordnet. Bevorzugt ist das Innere der Leuchte wasserdicht gegen die Atmosphäre abgedichtet. Die Dichtung 6 und die kompressible Wärmeleitfolie 5 sind so bemessen, dass die Dichtheit der Leuchte sowie eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit gewährleistet sind.A seal 6 is arranged between the cover 2a and between a flat edge flange section 2c of the cover 2a and the heat sink 1. The interior of the lamp is preferably sealed watertight against the atmosphere. The seal 6 and the compressible heat-conducting film 5 are dimensioned in such a way that the tightness of the lamp and sufficient heat conductivity are guaranteed.

Die Abdeckung 2a ist durch eine Schraubvorrichtung 7 mit dem Kühlkörper 1 verbunden und gegen die Platine 4 pressbar. Die Größe und Stabilität eines optischen Elements 2 lassen es zu, dass die Leuchte mit der Dichtung 6 und mit einer Klemm- oder Schraubvorrichtung 7 verschlossen werden kann.The cover 2a is connected to the heat sink 1 by a screw device 7 and can be pressed against the circuit board 4. The size and stability of an optical element 2 allow the lamp to be closed with the seal 6 and with a clamping or screwing device 7.

Über der Abdeckung 2a ist ein Rahmen 9 angeordnet, der eine Aussparung 10 aufweist, die die Abstrahloberfläche 2b freigibt und zugänglich macht.A frame 9 is arranged above the cover 2a, which has a recess 10 which releases the radiation surface 2b and makes it accessible.

Die Abstrahloberfläche 2b ist zumindest abschnittsweise gewellt ausgebildet und weist Dome 11 auf. Die unteren Begrenzungen 12 zwischen zwei Domen 11 drücken gegen die Platine 4. Das optische Element 2 kann verschiedene Formen haben, um die jeweils gewünschte Lichttechnik zu realisieren. Denkbar ist, dass ein optisches Element 2 eine ebene Struktur, eine lineare Struktur, eine prismenartige Struktur, eine linsenartige Struktur oder Kombinationen aus diesen Strukturen aufweist.The radiation surface 2b is at least partially corrugated and has domes 11. The lower boundaries 12 between two domes 11 press against the circuit board 4. The optical element 2 can have different shapes in order to implement the desired lighting technology. It is conceivable that an optical element 2 has a flat structure, a linear structure, a prism-like structure, a lens-like structure or combinations of these structures.

Fig. 3 zeigt, dass der Abdeckung 2a eine Verstärkung 8 zugeordnet ist. Denkbar ist auch die Einbringung von verstärkenden Strukturen, um die Stabilität der optischen Elemente 2 zu erhöhen, um den notwendigen Druck auf die Platine 4 ausüben zu können. Fig. 3 shows that the cover 2a is assigned a reinforcement 8. It is also conceivable to introduce reinforcing structures in order to increase the stability of the optical elements 2 in order to be able to exert the necessary pressure on the circuit board 4.

Fig. 4 zeigt unten anhand einer weiteren Abdeckung 2a', dass eine weitere Abstrahloberfläche 2b' eben ausgebildet und mit Riefen 13 versehen ist. Die Riefen sind parallel angeordnet und erstrecken sich über die gesamte Abstrahloberfläche 2b'. Die Riefen erstrecken sich in Querrichtung über die Abstrahloberfläche 2b'. Fig. 4 shows below with the aid of a further cover 2a 'that a further radiation surface 2b' is flat and is provided with grooves 13. The grooves are arranged in parallel and extend over the entire radiation surface 2b '. The grooves extend in the transverse direction over the radiation surface 2b '.

Fig. 4 zeigt oben anhand der weiteren Abdeckung 2a', dass die optischen Elemente 2 als Linsen ausgebildet sind, welche auf der Seite der Abdeckung 2a' angeordnet sind, die der Abstrahloberfläche 2b' abgewandt ist. Die Linsen sind durch Begrenzungen 12 voneinander getrennt, die gegen die Platine 4 drücken können. Fig. 4 shows above on the basis of the further cover 2a 'that the optical elements 2 are designed as lenses, which are arranged on the side of the cover 2a' which faces away from the radiation surface 2b '. The lenses are separated from one another by boundaries 12 which can press against the circuit board 4.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

  • 1 Kühlkörper1 heat sink
  • 2 Optisches Element2 optical element
  • 2a, 2a' Abdeckung2a, 2a 'cover
  • 2b, 2b' Abstrahloberfläche von 2a, 2a'2b, 2b 'radiation surface of 2a, 2a'
  • 2c Randflanschabschnitt von 2a2c edge flange section of 2a
  • 3 Lichtquelle3 light source
  • 4 Platine4 board
  • 5 Wärmeableitendes Material5 Heat-dissipating material
  • 6 Dichtung6 seal
  • 7 Schraubvorrichtung7 screwing device
  • 8 Verstärkung8 reinforcement
  • 9 Rahmen9 frames
  • 10 Aussparung von 910 recess of 9
  • 11 Dom von 2a11 cathedral of 2a
  • 12 Begrenzung von 1112 limit of 11
  • 13 Riefe13 grooves

Claims (13)

Leuchte, umfassend mindestens eine Lichtquelle (3), welche auf einer Platine (4) angeordnet ist, wobei zwischen der Platine (4) und einem Kühlkörper (1) ein wärmeableitendes Material (5) angeordnet ist und wobei der Lichtquelle (3) in deren Abstrahlrichtung mindestens ein optisches Element (2) nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) integraler Teil einer Abdeckung (2a, 2a') ist, durch welche die Lichtquelle (2) und/ oder die Platine (4) gegen das wärmeableitende Material (5) gepresst ist bzw. sind, wobei die Abdeckung (2a, 2a') die Lichtquelle (3) vor einem Zugriff schützt, den Innenraum der Leuchte, in dem die Lichtquelle (3) angeordnet ist, zumindest teilweise abdeckt und eine Abstrahloberfläche (2b, 2b') aufweist.Luminaire comprising at least one light source (3) which is arranged on a circuit board (4), a heat-dissipating material (5) being arranged between the circuit board (4) and a heat sink (1) and the light source (3) in the latter Radiation direction is followed by at least one optical element (2),
characterized in that the optical element (2) is an integral part of a cover (2a, 2a ') through which the light source (2) and / or the circuit board (4) is or are pressed against the heat-dissipating material (5), wherein the cover (2a, 2a ') protects the light source (3) from being accessed, at least partially covers the interior of the luminaire in which the light source (3) is arranged and has a radiation surface (2b, 2b'). Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2a, 2a') einstückig und/ oder materialeinheitlich mit mehreren optischen Elementen (2) ausgebildet ist.Luminaire according to claim 1, characterized in that the cover (2a, 2a ') is formed in one piece and / or of the same material with a plurality of optical elements (2). Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtquellen (3) vorgesehen sind, die als LEDs ausgebildet sind, wobei jeder Lichtquelle (3) je ein optisches Element (2) zugeordnet ist, in welches das Licht der jeweiligen LED einkoppelbar ist.Luminaire according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of light sources (3) are provided which are designed as LEDs, each light source (3) being associated with an optical element (2) into which the light of the respective LED can be coupled . Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abdeckung (2a, 2a') und/ oder zwischen einem ebenen Randflanschabschnitt (2c) der Abdeckung (2a, 2a') und dem Kühlkörper (1) eine Dichtung (6) angeordnet ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that a seal (6) is arranged between the cover (2a, 2a ') and / or between a flat edge flange section (2c) of the cover (2a, 2a') and the heat sink (1) is. Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2a, 2a') durch eine Schraubvorrichtung (7) mit dem Kühlkörper (1) verbunden ist und gegen die Platine (4) und/ oder die Lichtquelle (3) pressbar ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (2a, 2a ') by a Screwing device (7) is connected to the heat sink (1) and can be pressed against the circuit board (4) and / or the light source (3). Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über der Abdeckung (2a, 2a') ein Rahmen (9) angeordnet ist, der eine Aussparung (10) aufweist, die zumindest einen Teil der Abstrahloberfläche (2b, 2b') freigibt und/ oder zugänglich macht.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that a frame (9) is arranged above the cover (2a, 2a '), which has a recess (10) which releases at least part of the radiation surface (2b, 2b') and / or makes it accessible. Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahloberfläche (2b, 2b') zumindest ein Prisma, eine Riefe (13) und/ oder ein anderes lichtlenkendes Mittel aufweist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation surface (2b, 2b ') has at least one prism, a groove (13) and / or another light-directing means. Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahloberfläche (2b) zumindest abschnittsweise gewellt ausgebildet ist und/ oder Dome (11) aufweist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation surface (2b) is at least partially corrugated and / or has domes (11). Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahloberfläche (2b') eben ausgebildet ist oder eben ausgebildet und mit Riefen (13) versehen ist.Luminaire according to one of claims 1 to 7, characterized in that the radiation surface (2b ') is flat or flat and is provided with grooves (13). Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) als Linse ausgebildet ist, welche auf der Seite der Abdeckung (2a, 2a') angeordnet ist, die der Abstrahloberfläche (2b, 2b') abgewandt ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element (2) is designed as a lens which is arranged on the side of the cover (2a, 2a ') which faces away from the radiation surface (2b, 2b'). Leuchte nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Ränder oder Begrenzungen (12) zwischen zwei Wellenbergen oder Domen (11) und/ oder zwischen zwei optischen Elementen (2) gegen die Platine (4) drücken.Luminaire according to one of claims 8 to 10, characterized in that the lower edges or boundaries (12) between two wave crests or domes (11) and / or between two optical elements (2) press against the circuit board (4). Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckung (2a, 2a') eine Verstärkung (8) zugeordnet ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that a reinforcement (8) is associated with the cover (2a, 2a '). Leuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeableitende Material (5) flexibel und/ oder kompressibel ist.Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-dissipating material (5) is flexible and / or compressible.
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