WO2010076121A1 - Led-based lighting system - Google Patents

Led-based lighting system Download PDF

Info

Publication number
WO2010076121A1
WO2010076121A1 PCT/EP2009/066461 EP2009066461W WO2010076121A1 WO 2010076121 A1 WO2010076121 A1 WO 2010076121A1 EP 2009066461 W EP2009066461 W EP 2009066461W WO 2010076121 A1 WO2010076121 A1 WO 2010076121A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
light
conducting element
emitting diode
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/066461
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Werz
Stefan Stauch
Original Assignee
Poly-Tech Service Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Poly-Tech Service Gmbh filed Critical Poly-Tech Service Gmbh
Priority to EP09799576.5A priority Critical patent/EP2376829B1/en
Publication of WO2010076121A1 publication Critical patent/WO2010076121A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/10Pendants, arms, or standards; Fixing lighting devices to pendants, arms, or standards
    • F21V21/116Fixing lighting devices to arms or standards
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/83Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks the elements having apertures, ducts or channels, e.g. heat radiation holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/77Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/08Lighting devices intended for fixed installation with a standard
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V15/00Protecting lighting devices from damage
    • F21V15/01Housings, e.g. material or assembling of housing parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/103Outdoor lighting of streets or roads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING 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
    • F21Y2113/00Combination of light sources
    • F21Y2113/10Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING 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
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a luminaire for outdoor lighting comprising at least one light-emitting diode array and a housing, wherein the light-emitting diode array has a plurality of light-emitting diodes which are surface-mounted on a single support, wherein the light
  • diodes having a diode element and an associated therewith element with a luminophore, wherein the diode element and the associated therewith element are arranged so that the light generated in operation by the diode element excites the luminophore, wherein the light emitting diode array is disposed in the housing, wherein the Housing is completed and has a substantially transparent portion and with a disposed in the housing heat conducting element,
  • Exterior lighting can be used, for example, for roads, parking lots, parking garages, tunnels and underpasses, mines, parks, gardens, sidewalks, squares and, more generally, outside of buildings.
  • LEDs are dimmable, which allows further savings by adjusting the brightness.
  • Another advantage is the fast turn-on and turn-off without warm-up times. It is also advantageous that the color of the light can be easily selected by using different diodes. Also, the generation of white light is possible by the actually colored light of a light emitting diode, which is even a narrow spectral
  • ! 5 bandwidth can be converted with a luminophore into other wavelengths.
  • the luminophore is illuminated with either a blue or an ultraviolet light emitting diode and converts the irradiation wavelengths by luminescence into longer wavelengths. With a suitable choice of the luminophore produces white light.
  • Suitable materials for the luminophore are, for example, yttrium-aluminum-garnet (YAG) doped with cerium or a novel material containing an alkaline-earth orthosilicate and preferably activated with europium. The latter material is described in EP 1 347 517.
  • red, green and blue LEDs can also be used in light-emitting diodes whose interaction produces white light.
  • a light-emitting diode can have different emission characteristics.
  • the chip of a light emitting diode first radiates in all directions in its environment. Typically, reflectors are placed around the chip to focus the light in a preferred direction.
  • the opening angle of a light-emitting diode describes the angular range over which the light exits the light-emitting diode. Outside the opening angle, the light emitting diode emits no light. If it is a white-light LED, between the chip and the plastic lens of the Lumi-
  • the lens can also be omitted, whereby the properties of the luminophore and the nature of its embedding or its geometry determine the radiation characteristics. Basically, the luminophore emits diffuse light. For example, if the lumi- nophor is buried, the wall of the depression limits the opening angle.
  • the luminophore may be free-standing and elevated in relation to its surroundings, whereby a particularly large opening angle is achieved, since the luminophore can still radiate practically in the plane of the surface into which it is embedded.
  • carrier plate can be inserted and soldered on the back of the carrier plate.
  • Various designs are known, for example mushroom lights, post-top luminaires, sheet lights, whip lights or rope suspension lights.
  • Object of the present invention is compared to this prior art, a lighting i ⁇ ment body for outdoor lighting, which has a very compact light-emitting element, so that a lamp equipped with it can be made very compact and yet has a high light output.
  • this object is achieved with a luminaire for outdoor lighting with S5 at least one light-emitting diode array and a housing, wherein the light-emitting diode array comprises a plurality of light-emitting diodes which are surface-mounted on a single carrier, wherein the light-emitting diodes comprise a diode element and an element associated therewith with a luminophore wherein the diode element and the element associated therewith are arranged so that - -
  • the light generated in operation by the diode element excites the luminophore
  • the light emitting diode array is disposed in the housing, wherein the housing is closed and has a substantially transparent portion, and with a heat conducting element arranged in the housing, wherein the carrier of the light emitting diode array thermally conductive with a Befest Trentsab- 5 section of the heat-conducting element is connected, solved.
  • SMD LEDs have the great advantage that the chip can be arranged near the bottom inside the housing of the SMD LED, which is a
  • the carrier itself may be made of aluminum, or other highly conductive metals, such as copper; However, there are also known versions with a plastic board. A thermally even better version of the
  • a lighting fixture according to the invention with surface-mounted light-emitting diodes has the advantage that it can be made compact even by the compact light-emitting diode array. Due to these small dimensions, it is possible to use a lighting fixture according to the invention to replace lighting fixtures in existing outdoor lighting.
  • a grid dimension in the light-emitting diode array is smaller than 5.6 mm. This ensures that a high luminance of the LED array is achieved. This in turn requires small dimensions.
  • the emission characteristic of the light emitting diodes is substantially influenced by the luminophore. This makes it possible to easily emit white light with a large opening angle.
  • the carrier of the light emitting diode array is thermally conductively connected to a mounting portion of the heat conducting element.
  • the heat-conducting element consists of several sections.
  • the first S5 section serves to absorb the heat from the carrier of the LED array and forward it to the other sections.
  • At least one of the further sections is thermally conductive with other elements for heat dissipation or directly with a heat sink in combination.
  • Heat sink absorbs the heat generated by the light emitting diode array so that the light emitting diode array itself does not overheat.
  • the elements 5 of the lighting fixture arranged inside the housing can withstand external influences such as rain or dust. Electrical and electronic components are protected from moisture even when exposed.
  • the transparent section lets the light escape from the housing.
  • the disadvantage of such a closed housing is that the heat generated can not be readily dissipated into the environment. 0
  • the heat-conducting element has at least one cooling section arranged in the housing.
  • This cooling section of the heat conduction element conducts the heat, which is introduced in the fastening section in FIG. 5, the heat conducting element, in the direction of a heat sink, whereby the section has a cooling effect on the light emitting diode array.
  • This portion of the heat conducting element is disposed within the housing to dissipate the heat from the mounting portion, which is also located within the housing.
  • the cooling section can advantageously have at least one surface-enlarging element, in particular at least one cooling rib and / or at least one cooling bore, and release heat to the air in the interior of the housing, and / or at least one recess for improving the heat conduction in the longitudinal direction of the heat-conducting element, in particular at least one heat transport bore in the longitudinal direction of the heat conducting element included.
  • a cooling section can transmit the heat emitted by the light emitting diode array (s) to the air located within the lighting fixture.
  • This is in turn connected to the inner surfaces of the housing in combination, which advantageously has a low conductivity to the outside and, for example, advantageously be made of aluminum.
  • the air in the interior of the lighting fixture can transmit the heat generated by the light-emitting diode fields via convection to the insides of the housing. Cooling fins or cooling holes on the heat-conducting element increase the contact area and thus the thermal transition between the heat-conducting element and the air. This transfers the heat more effectively to the air within the lighting fixture.
  • S5 surrounds the heat-conducting, the inner surface, which receives the heat from the air again, is significantly larger, so that can be dispensed with in one embodiment, measures to increase the thermally effective surface.
  • a fan is arranged in the housing, the heat transfer by forcibly circulating the - -
  • the surface-enlarging element can be embodied integrally with the heat-conducting element or be a separate element attached thereto.
  • the cooling section can also achieve a cooling effect by heat conduction to one or more heat sinks outside the lighting fixture.
  • the cooling section can consist of thermally highly conductive material.
  • the heat transfer can be improved by one or more internal recesses, which extend substantially in the transport direction of the heat to be dissipated by the heat conducting element, in particular bores or cylindrical recesses, in which the heat is transported faster by a medium flowing therethrough.
  • the medium may be a gas, for example air, or a liquid, for example water with an antifreeze, or alcohol or other liquid, e.g.
  • the bores can be connected at their ends for the overflow of medium from one bore to another bore, so as to provide a circuit in which the cooling medium can circulate and so by passive, or by forced with a pump or a fan Convection to dissipate heat.
  • An amount of water can also be used to increase the heat capacity of the heat-conducting element with little increase in weight, since water has a low specific gravity and a very high heat capacity.
  • the usability of the heat capacity is described below.
  • the recess for improving the heat transport can also use the principle of a heat pipe! 5 (heat pipe).
  • a liquid medium evaporates or evaporates at a point to be cooled within the recess, which is advantageous for the present invention in or near the attachment portion, and is reflected in a cooler place down. This is generally in the direction of the heat sink, which ultimately absorbs the heat, whereby the heat transfer can be significantly improved.
  • the return transport of the medium to the point to be cooled is effected i ⁇ by capillary force along wick elements or on the surface of the wall of the recess, which is advantageously structured in the transport direction, and / or by gravity.
  • the recess is advantageously sealed tight to hold the media therein.
  • a prefabricated, sealed heat pipe can be introduced into a recess for improving the heat transport. This is advantageous at least at the point to be cooled with S5 good thermal transition to the wall of the recess.
  • the heat-conducting element has two cooling sections, which are arranged such that the fastening section extends between the cooling sections. - -
  • the cooling sections By arranging the cooling sections around the attachment section, the heat is better dissipated since it can propagate in two directions toward a heat sink.
  • this arrangement enables the light-emitting diode array to be fastened centrally on the heat-conducting element, whereby it can also be arranged centrally in a lamp. This in turn means more freedom in the design of elements for influencing the illumination around the light-emitting diode array.
  • the heat-conducting element is advantageously designed in several pieces, wherein preferably the attachment section and a cooling section form separate parts.
  • the advantage is that the junction between the light emitting diode array and the portion with the mounting portion need not be disconnected while installed in the lamp. This may be due to circumstances when changing, e.g. Working at great heights on a slightly unstable aerial work platform, possibly even in cold weather, and due to the small size of the LED field fasteners.
  • a lamp base or a lamp cover which dissipates heat by solid conduction from the housing, for example into a mast or to the ambient air, can also be a part with a cooling section of the heat-conducting element due to its cooling function.
  • the attachment portion portion may additionally include cooling portions located on the portion.
  • the cross section of the fastening section is a polygon, preferably a quadrangle or a triangle and particularly preferably an equilateral triangle, wherein at least one light-emitting diode array is thermally conductively connected to one, several or each of the side faces of the fastening section.
  • Carrier of the LED array can rest flat. This ensures a good heat transfer between the carrier in the first part of the heat conducting element.
  • Another advantage is that the lighting fixture can be adapted to the lighting situation by the design as a regular or irregular polygon. For example, is the opening angle
  • an isosceles or irregular triangle can be used as a cross section for the first part of the heat conduction element, one or more light emitting diode arrays being applied to two of the three sides
  • 0 become.
  • For targeted stronger illumination of several angular directions and quadrangles or pentagons can be used and by setting the angle in the respective polygons the emission characteristics are determined.
  • the cross-section of the attachment portion is a pentagon, with only three of the side surfaces of the attachment portion being connected to light-emitting diode arrays.
  • a pentagon in particular as an irregular pentagon
  • the three surfaces are perpendicular to each other and the two other surfaces are at an acute angle to each other and at an obtuse angle to the first three surfaces.
  • the obtuse angles are advantageously the same size.
  • On the middle of the three mutually perpendicular surfaces and the two surfaces at an acute angle to each other is advantageously arranged in each case a light-emitting diode array.
  • the pentagon is arranged in the lamp so that the two light emitting diode arrays, which are arranged on the pointed surfaces, illuminate the street, and the third of the light emitting diode fields illuminated the walkway and possibly existing buildings. It is also possible to use cross-sections with polygons of even higher order i ⁇ than five in order to make the illumination even more targeted.
  • the polygonal design of the first part of the heat-conducting element therefore makes it possible in a simple manner to adapt the emission characteristic of a lighting fixture to the place of use.
  • the polygonal cross-section of the first part of the heat-conducting element be constant over at least the length or the width of a light-emitting diode array.
  • the surfaces on which the light-emitting diode arrays are arranged may be inclined to the longitudinal axis of the heat-conducting element, that is, for example, the surfaces of the mounting portion may be a truncated tetrahedron - -
  • the thermally conductive connection between the first part of the 5 padsleitelements and the light-emitting diode array is preferably realized by pressing the carrier to the first guide element and advantageously improved by the introduction of thermal paste in the connection point.
  • the first part of the heat-conducting element of the lighting fixture for external lighting has a continuous hole in the longitudinal direction.
  • Such a through hole offers the possibility of attaching the first part of the heat-conducting element by plugging on this hole to a counterpart. If the hole is located substantially in the center of the profile, heat flow from the LED panels to the heat sink or sinks is only marginally impeded, provided that they are at one or both ends in the longitudinal direction of the first part of the heat conducting element.
  • the lighting fixture for outdoor lighting has a lamp base, wherein, starting from the lamp base, a rod-shaped holding element extends for receiving the heat-conducting element.
  • the heat-conducting element can be plugged onto the rod-shaped retaining element.
  • Such a connection offers the advantage that the heat-conducting element with the light-emitting diode array can be easily separated from the lamp base, in particular if it is a mushroom lamp or a pole lamp.
  • the lid can be removed, the optional existing attachment of the heat conduction on the rod or the lamp base or on a further element of the lamp can be solved and the first portion of the heat conducting element with the light emitting diode arrays are removed from the lamp.
  • the lamp base is designed so that the axial end face of the first part of the heat-conducting element rests on a mating surface on the lamp base and is pressed against it.
  • the cover or a further part of the heat-conducting element can be pressed against the opposite end of the first part of the heat-conducting element on the axial surface.
  • the axial surfaces and the peripheral surfaces or the inner surface of the bore can be used as contact surfaces for a good heat transfer.
  • S5 elements are advantageously formed in a corresponding area as a geometrically matching counterpart to the corresponding contact surface.
  • thermal compound is introduced into the joints.
  • the heat-conducting element can also be attached to the ends of a - -
  • Clamping pin are pressed, which is arranged in a bore across the lamp base and overhangs.
  • the first part of the heat-conducting element can also have one or more holes in the transverse direction. They can serve for fastening the first part of the heat-conducting element to a lamp base or to other parts of the lamp.
  • the arrangement in the transverse direction has the advantage that with bulbs that are to be opened at the periphery, such as arc lamps, which are attached to a curved mast, a simpler replacement of the first part of the heat conducting is possible.
  • the lamp base can be part of the heat-conducting element, which has a cooling section.
  • the rod-shaped retaining element has a threaded section at its end remote from the lamp base.
  • the lamp base engages through the housing and has on the outside a receptacle for a mast.
  • the lamp base and / or the heat-conducting element consists essentially of metal, preferably of aluminum.
  • the first part of the heat-conducting element or the lamp base is ensured.
  • Aluminum can be used for a particularly good cost / benefit ratio S5 since the thermal conductivity is comparatively high compared to the price per volume.
  • the dimensions of the first part of the heat conducting element or the lamp base can be smaller compared to other metals, since the thermal conductivity is higher.
  • a further embodiment of the lighting fixture for external lighting is designed such that the heat-conducting element is thermally conductive with an element outside the housing, preferably with a lampshade or a mast, which in turn is thermally connected to a heat sink 5 outside the housing or even represents such connected is.
  • the elements or components mentioned serve to couple the heat flow from the light-emitting diode array to a heat sink.
  • Heat sinks may be, for example, the ambient air, a large part of the building or the ground. In this way, the light-emitting diode array is also
  • connection of said elements to the ambient air can be improved by increasing the surface area.
  • cooling fins may be arranged on the respective elements, which advantageously extend vertically, in order to allow a better passing of the air through thermal convection.
  • a good thermal connection is achieved, for example, by a heat sink, which consists of solid material, as large as possible in direct contact with the heat-conducting element.
  • a surface of the heat-conducting element can be pressed against a surface of the heat sink.
  • a thermal paste can be introduced into the connection point. If the heat sink is gaseous, for example the ambient air, then a thermally good conductive coupling can be realized, for example, by cooling fins, which communicate with the ambient air over an enlarged area.
  • the large outer surfaces of a mast or a lid in itself can already represent a good coupling.
  • the mast can thus emit heat both into the ground and to the ambient air.
  • a thermal transition to a heat sink enables only this mode by absorbing the heat received the heat capacity during the time in which no operation takes place, can flow to the heat sink. If the heat capacity of the heat conducting element is low compared to the derived heat S5 ge per operating cycle, the thermal transition to the heat sink ensures that the heat generated by the diode array can be dissipated to the heat sink without significant buffering, so that the heat sink LED field not overheated.
  • An operating cycle is typically a duty cycle during one night.
  • the heat capacity of the heat-conducting element is chosen such that it can absorb the heat emitted by the light-emitting diode field of an operating cycle minus the heat flowing away during the operating cycle, wherein the temperature of the light-emitting diode array during operation is the permissible temperature does not exceed.
  • heat capacity of an element is calculated from the specific heat capacity, which is material dependent, multiplied by the volume of the element
  • the heat that absorbs such a heat capacity is determined by the heat capacity multiplied by the temperature difference that undergoes the heat capacity.
  • the heat that emits the light-emitting diode array during an operating cycle can be calculated by a person skilled in the art by multiplying the power loss of the light-emitting diode array by the operating time.
  • the heat-conducting element may be made of a material
  • the lighting fixture illuminates a reflector element.
  • a reflector element can influence the emission characteristic of a luminaire. It is advantageously positioned and shaped in such a way that the desired emission characteristic is produced, for example, it reflects upward emitted light downwards in the direction of a road.
  • the desired emission characteristic can be designed, for example, annular and be arranged above one or more light-emitting diode arrays.
  • the heat dissipation from the light-emitting diode array i ⁇ is dimensioned to be thermally conductive such that the heat flow from the light-emitting diode field produces at most a temperature difference between one or more heat sinks and the light-emitting diode array, through which the light-emitting diode array does not exceed a permissible maximum temperature.
  • thermal resistance of an element is calculated from the thermal S5 conductivity of the material making up the element multiplied by the cross section of the element divided by the length of the element. If these quantities are not constant, it can be integrated to calculate the thermal resistance. Alternatively, for a high accuracy calculation, a finite element simulation of the thermal behavior - -
  • the cross section of the heat conducting element can be increased transversely to the direction of the heat flow, the length can be reduced in the direction of the heat flow, or a thermally more conductive material can be used.
  • the heat sink represents the environment. This has the egg
  • the temperature of the heat sink is considered to be that in the permissible
  • the temperature that the heat sink has on a warm summer night is set at the maximum operating temperature.
  • the permissible temperature of the LED field is determined by the thermal capacity of the diodes.
  • the permissible temperature is determined by the manufacturer of the light-emitting diodes or the light-emitting diode array used and can be, for example, 70 ° C.
  • the individual thermal resistances of the parts of the heat-conducting element from the light-emitting diode array to the heat sink are advantageously designed in such a way that the heat dissipation via the respective thermal resistances produces at most temperature differences between the light-emitting diode array and the respective heat sinks, which lead to that the permissible temperature at the LED field is not exceeded.
  • a thermal resistance must be designed accordingly, but the fulfillment of the criterion that the permissible temperature at the LED array is not exceeded, can
  • ! 5 can be achieved by designing several or all of the thermal resistances.
  • the types of design the heat during the operating cycle in the heat conduction between stored or derive the heat through the heat conduction in a heat sink, flow into each other, as always both effects occur simultaneously.
  • heat will flow into the heat capacity when the heat is applied, with heat also being dissipated from the heat-conducting element into a heat sink.
  • An integrated design thus takes into account both effects.
  • the heat capacity of the heat-conducting element can therefore be chosen smaller at the same temperature conditions corresponding to the amount of heat that is emitted from the heat-conducting element by heat dissipation to a heat sink.
  • S5 heat capacity can be adjusted to each other in such a way that the permissible temperature of the LED field is not exceeded.
  • the lighting fixture for external lighting comprises a plurality of light-emitting diode arrays, preferably three light-emitting diode arrays.
  • light-emitting diode arrays which typically have an opening angle of 120 °, all-round illumination can be achieved with only three 5 light-emitting diode arrays.
  • the light-emitting diode arrays are advantageously arranged in this case at an angle of 60 ° to each other.
  • the housing for a lighting fixture for outdoor lighting is dustproof and watertight, and preferably at least IP 54 dustproof and waterproof.
  • the degree of protection IP 54 means 5 protection against splashes of water on all sides and protection against dust deposits. Such protection can be achieved by a design of the housing with seals or sealant at the points where touch parts of the housing. Alternatively, the tightness can be achieved without seals by a high manufacturing quality and good fits.
  • the light emitting diode array and the first part of the heat conducting element are advantageously made so compact that existing other types of light sources, for example the filaments of sodium vapor lamps or mercury vapor lamps, can be replaced by them.
  • the dimensions of the first part of the heat-conducting element with the light-emitting diode field do not exceed the corresponding dimensions of the luminous body to be replaced.
  • the lamp base of a lighting fixture according to the invention is designed so that an existing base or lamp base for a luminous element can be exchanged for a lamp base according to the invention.
  • the attachment points of the lamp base are designed so that for fastening the fastening means can be used, which are also used for fastening the base to be replaced. It can also be used only parts of the fastening means, for example, only holes through the lamp housing or other parts of the lamp.
  • FIG. 1 shows a cross section of a mushroom lamp according to the prior art, - -
  • FIG. 2 shows a cross-section of a mushroom lamp according to an embodiment of the invention
  • FIGS. 3A to 3C are cross sections through the heat conducting element shown in FIG. 2 with a pentagonal cross section
  • FIGS. 4A to 4C show cross sections through the heat conducting element shown in FIG. 2 with a fastening section with a triangular cross section.
  • FIG. 1 shows a cross section of a prior art mushroom lamp 100.
  • the mushroom lamp 100 consists of a lamp base 101, a luminous means carrier 102 which carries a lighting means 103, for example a light bulb, a neon tube or a mercury or sodium vapor lamp, a cover 104, a screen 105 which surrounds the illuminant carrier 102 and a transformer 106, which is arranged in the illuminant carrier 102.
  • the lid 104 is with a
  • the screen 105 is transparent so that the illuminant can illuminate the surroundings of the mushroom lamp all around.
  • the illuminant carrier 102 is inserted into the lamp base 101 and secured with a stud screw 108.
  • the lamp base 101 also carries the screen 105.
  • FIG. 2 shows a cross-section through a mushroom lamp 200 according to the invention, which is modified by a heat-conducting element 202 and a light-emitting diode array 203 according to the invention.
  • the lamp base 201 of the embodiment of the present invention is identical to the prior art lamp base 201, as well as the lampshade 205 and the lid 204.
  • the heat conducting element 202 is arranged according to the invention.
  • the heat-conducting element 202 consists of a lower section 221, which is designed as a heat sink, a middle section 220, which carries three light-emitting diode arrays 203 as the fastening section, and an upper section 222, which is likewise designed as a heat sink.
  • By the heat conducting element 202 extends a bore 312 in the longitudinal direction, through which a tube 211 is inserted.
  • S5 211 is fixed in the lamp base 201 with a stud 208.
  • the leitelement 202 is pulled by a thread at the end of the tube 211, which faces the cover 204, and a nut 210 against a dowel pin 209 which is inserted through a bore which extends transversely through a directed to the heat conduction member, and projects from it ,
  • the heat-conducting element is - -
  • the tube 211 protrudes into a receptacle 207 on the inside of the lid 204 and thus ensures the alignment of the heat-conducting element 202 in the mushroom lamp 200.
  • the heat conduction member 202 can be easily removed from the mushroom lamp by removing the cover, the nut 210 unscrewed and 5, the heat conduction from the tube 211 is pulled up.
  • the installation can be done in the same simple way in reverse order.
  • the light-emitting diode array 203 is screwed onto the middle section 220 of the heat-conducting element 202.
  • a transformer 206 is angeord- 0 net, which supplies the light emitting diode arrays with electrical energy from the customary low-voltage network.
  • FIG. 3A shows a substantially square cross-section through the upper section 322 of the heat-conducting element 202. In the middle of the cross section, the through-hole 312 is arranged. On all four sides of the upper portion 322 of the cherriesleitelements cooling fins 313 are arranged.
  • FIG. 3B shows a cross section of the heat-conducting element 202 in its middle section 220, 320.
  • the heat-conducting element 202 has a pentagonal cross-section.
  • the formation of the cross section as an irregular pentagon with the said occupancy of the sides with light-emitting diode arrays has the advantage that the emission characteristic of the lamp is favorably influenced for outdoor lighting.
  • the two light-emitting diode arrays on the sides 317 and i ⁇ 318 serve to illuminate a street, the angles being chosen so that the main emission direction from the individual LED array is oblique toward the street and further illuminates it in comparison to all-round all-round illumination.
  • the LED field on page 314 illuminates the walkway and buildings behind.
  • FIG. 3C shows a cross-section of the heat-conducting element in its lower section 321.
  • the through hole 312 is arranged in the middle of the cross section.
  • Three of the sides of the substantially rectangular cross section are formed as cooling fins 319.
  • a transformer 306 is fixed to the lower portion 321 of the heat conducting member 302.
  • Figure 4A shows a substantially square cross section through the upper portion 422 of the primaleitelements 202. In the middle of the cross section, the through hole 412 is arranged. On all four sides of the upper portion 422 of the primaleitelements cooling fins 413 are arranged.
  • FIG. 4B shows a cross section of the heat-conducting element 202 in its middle section 220, 420.
  • the heat-conducting element 202 has a triangular cross-section. This is an equilateral triangle, with the three sides 414, 417 and 418 connected by equal angles of 60 ° each.
  • the pages have the same length and each carry a light emitting diode
  • the through hole 412 is arranged approximately at the centroid.
  • the formation of the cross-section as an equilateral triangle with the above-mentioned occupancy of the sides with LED fields has the advantage that the emission of the luminaire despite the onset of only three light-emitting diode fields completely unobstructed radiation when the LED array has an opening angle of at least 120 ° , This allows a uniform ring-around lighting can be realized.
  • FIG. 4C shows a cross section of the heat-conducting element in its lower section 421. ! 5 In the middle of the cross section, the through hole 412 is arranged. Three of the sides of the substantially rectangular cross section are formed as cooling fins 419. On the fourth side, a transformer 406 is fixed to the lower portion 421 of the heat conduction member 202.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to the improvement of exterior lighting. The aim of the invention is to provide a lighting body for exterior lighting that has a very compact light-emitting element such that a lamp equipped therewith can be designed very compactly and still exhibit a high degree of illumination. This is achieved by means of a lighting body for exterior lighting having at least one light diode field (203) and a housing (201), wherein the light diode field has a plurality of light diodes that are surface-mounted on an individual carrier, wherein the light diodes have a diode element and an element having a luminophor allocated to said element, wherein the diode element and the element allocated thereto are arranged such that the light created by the diode element in operation actuates the luminophor, wherein the light diode field is arranged in the housing, wherein the housing is closed and has a substantially transparent section and having a heat transfer element arranged in the housing, wherein the carrier of the light diode field is thermally conductively connected to a fastening section of the heat transfer element.

Description

LED-basiertes Beleuchtungssystem LED-based lighting system
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung mit mindestens einem Leuchtdiodenfeld und einem Gehäuse, wobei das Leuchtdiodenfeld eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist, die auf einem einzelnen Träger oberflächenmontiert sind, wobei die Leucht-The present invention relates to a luminaire for outdoor lighting comprising at least one light-emitting diode array and a housing, wherein the light-emitting diode array has a plurality of light-emitting diodes which are surface-mounted on a single support, wherein the light
5 dioden ein Diodenelement und ein diesem zugeordnetes Element mit einem Luminophor aufweisen, wobei das Diodenelement und das diesem zugeordnete Element so angeordnet sind, dass das im Betrieb von dem Diodenelement erzeugte Licht das Luminophor anregt, wobei das Leuchtdiodenfeld in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse abgeschlossen ist und einen im Wesentlichen transparenten Abschnitt aufweist und mit einem in dem Gehäuse angeordneten Wärmeleitelement,5 diodes having a diode element and an associated therewith element with a luminophore, wherein the diode element and the associated therewith element are arranged so that the light generated in operation by the diode element excites the luminophore, wherein the light emitting diode array is disposed in the housing, wherein the Housing is completed and has a substantially transparent portion and with a disposed in the housing heat conducting element,
0 wobei der Träger des Leuchtdiodenfeldes thermisch leitend mit einem Befestigungsabschnitt des Wärmeleitelements verbunden ist. Eine Außenbeleuchtung kann zum Beispiel für Straßen, Parkplätze, Parkhäuser, Tunnels und Unterführungen, Bergwerken, Parks, Gärten, Gehwege, Plätze sowie ganz allgemein im Bereich außerhalb von Gebäuden eingesetzt werden.0 wherein the carrier of the light emitting diode array is thermally conductively connected to a mounting portion of the heat conducting element. Exterior lighting can be used, for example, for roads, parking lots, parking garages, tunnels and underpasses, mines, parks, gardens, sidewalks, squares and, more generally, outside of buildings.
5 In der Außenbeleuchtung werden heute vorwiegend Natriumdampflampen, Quecksilberdampflampen und sogenannte Energiesparlampen eingesetzt. Die Vielzahl der Beleuchtungskörper verursacht einen erheblichen Energieverbrauch. Es ist daher wünschenswert, effizientere Beleuchtungstechniken einzusetzen. Dazu zählt unter anderem die Leuchtdiodentechnik, die eine gute Effizienz aufweist und deren Licht vergleichsweise leicht ausgerichtet werden kann, so dass die eingesetzte5 Outside lighting today mainly uses sodium vapor lamps, mercury vapor lamps and so-called energy-saving lamps. The large number of lighting fixtures causes a considerable energy consumption. It is therefore desirable to use more efficient lighting techniques. These include, among other things, the light-emitting diode technology, which has a good efficiency and whose light can be relatively easily aligned, so that the used
!0 Energie optimal genutzt werden kann. Darüber hinaus sind Leuchtdioden dimmbar, was durch Anpassung der Helligkeit weitere Einsparungen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist die schnelle Ein- und Ausschaltbarkeit ohne Aufwärmzeiten. Weiter ist vorteilhaft, dass die Farbe des Lichtes durch Verwendung verschiedener Dioden leicht gewählt werden kann. Auch die Erzeugung weißen Lichts ist möglich, indem das eigentlich farbige Licht einer Leuchtdiode, das sogar eine schmale spektrale! 0 energy can be used optimally. In addition, LEDs are dimmable, which allows further savings by adjusting the brightness. Another advantage is the fast turn-on and turn-off without warm-up times. It is also advantageous that the color of the light can be easily selected by using different diodes. Also, the generation of white light is possible by the actually colored light of a light emitting diode, which is even a narrow spectral
!5 Bandbreite aufweisen kann, mit einem Luminophor in andere Wellenlängen umgewandelt wird. Der Luminophor wird dabei entweder mit einer blauen oder einer ultravioletten Leuchtdiode angeleuchtet und wandelt die Bestrahlungswellenlängen durch Lumineszenz in längere Wellenlängen um. Bei geeigneter Wahl des Luminophors entsteht weißes Licht. Geeignete Materialien für den Luminophor sind zum Beispiel Yttrium-Aluminium-Granat (YAG), der mit Cer dotiert ist oder ein neuartiges Mate- iθ rial, das ein Erdalkali-Orthosilikat enthält und vorzugsweise mit Europium aktiviert ist. Das letztgenannte Material ist in der EP 1 347 517 beschrieben. Alternativ können auch rote, grüne und blaue LEDs in Leuchtdioden eingesetzt werden, deren Zusammenwirken weißes Licht ergibt. - -! 5 bandwidth can be converted with a luminophore into other wavelengths. The luminophore is illuminated with either a blue or an ultraviolet light emitting diode and converts the irradiation wavelengths by luminescence into longer wavelengths. With a suitable choice of the luminophore produces white light. Suitable materials for the luminophore are, for example, yttrium-aluminum-garnet (YAG) doped with cerium or a novel material containing an alkaline-earth orthosilicate and preferably activated with europium. The latter material is described in EP 1 347 517. Alternatively, red, green and blue LEDs can also be used in light-emitting diodes whose interaction produces white light. - -
Eine Leuchtdiode kann unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken haben. Der Chip einer Leuchtdiode strahlt zunächst in alle Richtungen in seiner Umgebung. Üblicherweise werden Reflektoren um den Chip angeordnet, um das Licht in eine Vorzugsrichtung zu bündeln. Das auf diese Weise etwas kol- limierte Licht fällt dann, wenn es sich um eine farbige Leuchtdiode handelt, im Allgemeinen auf eine 5 Kunststofflinse, die einen Öffnungswinkel festlegt.A light-emitting diode can have different emission characteristics. The chip of a light emitting diode first radiates in all directions in its environment. Typically, reflectors are placed around the chip to focus the light in a preferred direction. The slightly col- lected light in this case, if it is a colored light-emitting diode, generally falls on a plastic lens which defines an opening angle.
Der Öffnungswinkel einer Leuchtdiode beschreibt den Winkelbereich, über den das Licht aus der Leuchtdiode austritt. Außerhalb des Öffnungswinkels emittiert die Leuchtdiode kein Licht. Handelt es sich um eine Weißlicht-Leuchtdiode, so kann zwischen dem Chip und der Kunststoff linse der Lumi-The opening angle of a light-emitting diode describes the angular range over which the light exits the light-emitting diode. Outside the opening angle, the light emitting diode emits no light. If it is a white-light LED, between the chip and the plastic lens of the Lumi-
0 nophor angeordnet sein. Dieser führt die Konvertierung der Lichtfarbe durch, bevor das Licht die Leuchtdiode durch die Linse verlässt. Alternativ kann die Linse auch weggelassen werden, wodurch die Eigenschaften des Luminophors und die Art seiner Einbettung bzw. seine Geometrie die Ab- strahlungscharakteristik festlegen. Grundsätzlich strahlt der Luminophor diffus ab. Ist der Lumi- nophor beispielsweise versenkt angeordnet, so begrenzt die Wand der Vertiefung den Öffnungswin-0 nophor be arranged. This performs the conversion of the light color before the light leaves the LED through the lens. Alternatively, the lens can also be omitted, whereby the properties of the luminophore and the nature of its embedding or its geometry determine the radiation characteristics. Basically, the luminophore emits diffuse light. For example, if the lumi- nophor is buried, the wall of the depression limits the opening angle.
5 kel und bewirkt auf diese Weise eine Abstrahlung, die je nach den geometrischen Verhältnissen mehr oder weniger stark gerichtet ist. Alternativ kann der Luminophor freistehend und erhöht gegenüber seiner Umgebung ausgeführt sein, wodurch ein besonders großer Öffnungswinkel erreicht wird, da der Luminophor praktisch in der Ebene der Fläche, in die er eingebettet ist, noch abstrahlen kann.5 kel and causes in this way a radiation that is more or less strongly directed depending on the geometric conditions. Alternatively, the luminophore may be free-standing and elevated in relation to its surroundings, whereby a particularly large opening angle is achieved, since the luminophore can still radiate practically in the plane of the surface into which it is embedded.
!0! 0
Nach dem Stand der Technik sind Außenleuchten bekannt, in denen Leuchtdioden zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um Diodentypen mit vorgesetzter Kunststofflinsenoptik. Die verwendeten Leuchtdioden sind dabei als Leuchtdioden für die Durchsteckmontage ausgeführt. Die Dioden für die Durchsteckmontage haben im Allgemeinen zwei metallische Anschlussdrähte, die durch eineIn the prior art outdoor lights are known in which light-emitting diodes are used. These are diode types with superior plastic lens optics. The light-emitting diodes used are designed as light-emitting diodes for through-hole mounting. The diodes for through-hole mounting generally have two metallic connecting wires, which through a
!5 Trägerplatte hindurchgesteckt werden und auf der Rückseite der Trägerplatte verlötet werden können. Es sind diverse Ausführungen bekannt, zum Beispiel Pilzleuchten, Mastaufsatzleuchten, Bo- genleuchten, Peitschenleuchten oder Seilhängeleuchten.! 5 carrier plate can be inserted and soldered on the back of the carrier plate. Various designs are known, for example mushroom lights, post-top luminaires, sheet lights, whip lights or rope suspension lights.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es gegenüber diesem Stand der Technik, einen Beleuch- iθ tungskörper für eine Außenbeleuchtung bereitzustellen, der ein sehr kompaktes lichtemittierendes Element aufweist, sodass eine damit bestückte Lampe sehr kompakt ausgeführt sein kann und dennoch eine hohe Lichtleistung aufweist.Object of the present invention is compared to this prior art, a lighting iθ ment body for outdoor lighting, which has a very compact light-emitting element, so that a lamp equipped with it can be made very compact and yet has a high light output.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung mit S5 mindestens einem Leuchtdiodenfeld und einem Gehäuse, wobei das Leuchtdiodenfeld eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist, die auf einem einzelnen Träger oberflächenmontiert sind, wobei die Leuchtdioden ein Diodenelement und ein diesem zugeordnetes Element mit einem Luminophor aufweisen, wobei das Diodenelement und das diesem zugeordnete Element so angeordnet sind, dass - -According to the invention, this object is achieved with a luminaire for outdoor lighting with S5 at least one light-emitting diode array and a housing, wherein the light-emitting diode array comprises a plurality of light-emitting diodes which are surface-mounted on a single carrier, wherein the light-emitting diodes comprise a diode element and an element associated therewith with a luminophore wherein the diode element and the element associated therewith are arranged so that - -
das im Betrieb von dem Diodenelement erzeugte Licht den Luminophor anregt, wobei das Leuchtdiodenfeld in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse abgeschlossen ist und einen im Wesentlichen transparenten Abschnitt aufweist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten Wärmeleitelement, wobei der Träger des Leuchtdiodenfeldes thermisch leitend mit einem Befestigungsab- 5 schnitt des Wärmeleitelements verbunden ist, gelöst.the light generated in operation by the diode element excites the luminophore, wherein the light emitting diode array is disposed in the housing, wherein the housing is closed and has a substantially transparent portion, and with a heat conducting element arranged in the housing, wherein the carrier of the light emitting diode array thermally conductive with a Befestigungsab- 5 section of the heat-conducting element is connected, solved.
Oberflächenmontierte Leuchtdioden in sogenannten SMD-Gehäusen werden direkt auf die Oberfläche eines Trägers aufgelötet. SMD-Leuchtdioden haben den großen Vorteil, dass der Chip nahe der Unterseite im Inneren des Gehäuses der SMD-Leuchtdiode angeordnet werden kann, was einenSurface-mounted light-emitting diodes in so-called SMD packages are soldered directly onto the surface of a carrier. SMD LEDs have the great advantage that the chip can be arranged near the bottom inside the housing of the SMD LED, which is a
0 guten Wärmeübergang von dem Chip durch das Gehäuse in die Oberfläche der Trägerplatte ermöglicht. Durch die kleinen Außenabmessungen und die verbesserte Wärmeableitung ist eine wesentlich höhere Integrationsdichte der SMD-Leuchtdioden möglich. Der Träger selbst kann aus Aluminium bestehen, oder anderen gut leitfähigen Metallen, wie zum Beispiel Kupfer; es sind jedoch auch Ausführungen mit einer Kunststoffplatine bekannt. Eine thermisch noch bessere Version der Ober-0 good heat transfer from the chip through the housing in the surface of the support plate allows. Due to the small external dimensions and the improved heat dissipation a much higher integration density of the SMD LEDs is possible. The carrier itself may be made of aluminum, or other highly conductive metals, such as copper; However, there are also known versions with a plastic board. A thermally even better version of the
5 flächenmontage ist die Chip-On-Board-Technologie. Dabei werden die Chips der Leuchtdioden nicht erst in ein Gehäuse, sondern direkt auf die Oberfläche des Trägers aufgebracht. Der thermische Widerstand durch den Gehäuseboden entfällt damit. Die mögliche Integrationsdichte ist durch die Platzersparnis und bei bessere Wärmeableitung noch höher.5 surface mounting is the chip-on-board technology. In this case, the chips of the LEDs are not first applied in a housing, but directly on the surface of the carrier. The thermal resistance through the housing bottom is eliminated. The possible integration density is even higher due to the space savings and better heat dissipation.
!0 Ein Beleuchtungskörper nach der Erfindung mit oberflächenmontierten Leuchtdioden hat den Vorteil, dass er durch das kompakte Leuchtdiodenfeld selbst kompakt ausgeführt werden kann. Durch diese geringen Abmessungen ist es möglich, einen Beleuchtungskörper nach der Erfindung zu verwenden, um Beleuchtungskörper in bestehenden Außenbeleuchtungen zu ersetzen.A lighting fixture according to the invention with surface-mounted light-emitting diodes has the advantage that it can be made compact even by the compact light-emitting diode array. Due to these small dimensions, it is possible to use a lighting fixture according to the invention to replace lighting fixtures in existing outdoor lighting.
!5 Vorteilhaft ist ein Rastermaß in dem Leuchtdiodenfeld kleiner als 5,6 mm. Dadurch ist sichergestellt, dass eine hohe Leuchtdichte des Leuchtdiodenfeldes erreicht wird. Dies wiederum bedingt kleine Abmessungen.Advantageously, a grid dimension in the light-emitting diode array is smaller than 5.6 mm. This ensures that a high luminance of the LED array is achieved. This in turn requires small dimensions.
Vorteilhaft ist die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden wesentlich von dem Luminophor geprägt. iθ Dadurch ist auf einfache Weise eine Abstrahlung von weißem Licht mit großem Öffnungswinkel möglich.Advantageously, the emission characteristic of the light emitting diodes is substantially influenced by the luminophore. This makes it possible to easily emit white light with a large opening angle.
Der Träger des Leuchtdiodenfeldes ist thermisch leitend mit einem Befestigungsabschnitt des Wärmeleitelements verbunden. Das Wärmeleitelement besteht aus mehreren Abschnitten. Der erste S5 Abschnitt dient dazu, die Wärme aus dem Träger des Leuchtdiodenfeldes aufzunehmen und an die weiteren Abschnitte weiterzuleiten. Wenigstens einer der weiteren Abschnitte steht thermisch leitend mit weiteren Elementen zur Wärmeableitung oder direkt mit einer Wärmesenke in Verbindung. Diese - -The carrier of the light emitting diode array is thermally conductively connected to a mounting portion of the heat conducting element. The heat-conducting element consists of several sections. The first S5 section serves to absorb the heat from the carrier of the LED array and forward it to the other sections. At least one of the further sections is thermally conductive with other elements for heat dissipation or directly with a heat sink in combination. These - -
Wärmesenke nimmt die Wärme auf, die von dem Leuchtdiodenfeld erzeugt wird, so dass das Leuchtdiodenfeld selbst nicht überhitzt.Heat sink absorbs the heat generated by the light emitting diode array so that the light emitting diode array itself does not overheat.
Durch das abgeschlossene Gehäuse können die innerhalb des Gehäuses angeordneten Elemente 5 des Beleuchtungskörpers äußeren Einflüssen wie Regen oder Staub widerstehen. Elektrische und elektronische Komponenten werden vor Feuchtigkeit geschützt, selbst wenn sie freiliegen. Der transparente Abschnitt lässt das Licht aus dem Gehäuse austreten. Der Nachteil eines solchen geschlossenen Gehäuses ist jedoch, dass die anfallende Wärme nicht ohne weiteres in die Umgebung abgeleitet werden kann. 0Due to the enclosed housing, the elements 5 of the lighting fixture arranged inside the housing can withstand external influences such as rain or dust. Electrical and electronic components are protected from moisture even when exposed. The transparent section lets the light escape from the housing. The disadvantage of such a closed housing, however, is that the heat generated can not be readily dissipated into the environment. 0
In einer Ausführungsform weist das Wärmeleitelement mindestens einen in dem Gehäuse angeordneten Kühlabschnitt auf.In one embodiment, the heat-conducting element has at least one cooling section arranged in the housing.
Dieser Kühlabschnitt des Wärmeleitelements leitet die Wärme, die in dem Befestigungsabschnitt in 5 das Wärmeleitelement eingeleitet wird, weiter in Richtung einer Wärmesenke, wodurch der Abschnitt eine Kühlwirkung auf das Leuchtdiodenfeld hat. Dieser Abschnitt des Wärmeleitelements ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, um die Wärme von dem Befestigungsabschnitt abzuleiten, der sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses befindet.This cooling section of the heat conduction element conducts the heat, which is introduced in the fastening section in FIG. 5, the heat conducting element, in the direction of a heat sink, whereby the section has a cooling effect on the light emitting diode array. This portion of the heat conducting element is disposed within the housing to dissipate the heat from the mounting portion, which is also located within the housing.
!0 Der Kühlabschnitt kann vorteilhaft mindestens ein oberflächenvergrößerndes Element, insbesondere mindestens eine Kühlrippe und/oder mindestens eine Kühlbohrung, aufweisen und Wärme an die Luft im Inneren des Gehäuses abgeben, und/oder mindestens eine Aussparung zur Verbesserung der Wärmeleitung in Längsrichtung des Wärmeleitelements, insbesondere mindestens eine Wärmetransportbohrung in Längsrichtung des Wärmeleitelements, enthalten.The cooling section can advantageously have at least one surface-enlarging element, in particular at least one cooling rib and / or at least one cooling bore, and release heat to the air in the interior of the housing, and / or at least one recess for improving the heat conduction in the longitudinal direction of the heat-conducting element, in particular at least one heat transport bore in the longitudinal direction of the heat conducting element included.
!5! 5
Ein Kühlabschnitt nach dieser Ausführungsform kann die von dem oder den Leuchtdiodenfeldern abgegebene Wärme an die Luft übertragen, die sich innerhalb des Beleuchtungskörpers befindet. Diese steht wiederum mit den Innenflächen des Gehäuses in Verbindung, das vorteilhaft eine geringe Leitfähigkeit zu seiner Außenseite hin aufweist und beispielsweise vorteilhaft aus Aluminium be- iθ steht. Dadurch kann die Luft im Inneren des Beleuchtungskörpers die von den Leuchtdiodenfeldern erzeugte Wärme über Konvektion an die Innenseiten des Gehäuses übertragen. Kühlrippen oder Kühlbohrungen an dem Wärmeleitelement vergrößern die Kontaktfläche und damit den thermischen Übergang zwischen dem Wärmeleitelement und der Luft. Dadurch wird die Wärme effektiver an die Luft innerhalb des Beleuchtungskörpers übertragen. Das Gehäuse, das die Leuchtdiodenfelder undA cooling section according to this embodiment can transmit the heat emitted by the light emitting diode array (s) to the air located within the lighting fixture. This is in turn connected to the inner surfaces of the housing in combination, which advantageously has a low conductivity to the outside and, for example, advantageously be made of aluminum. As a result, the air in the interior of the lighting fixture can transmit the heat generated by the light-emitting diode fields via convection to the insides of the housing. Cooling fins or cooling holes on the heat-conducting element increase the contact area and thus the thermal transition between the heat-conducting element and the air. This transfers the heat more effectively to the air within the lighting fixture. The housing that houses the light emitting diode and
S5 das Wärmeleitelement umgibt, dessen innenliegende Fläche, welche die Wärme von der Luft wieder aufnimmt, ist bedeutend größer, so dass hier in einer Ausführungsform auf Maßnahmen zur Vergrößerung der thermisch wirksamen Oberfläche verzichtet werden kann. Vorteilhaft ist in dem Gehäuse zusätzlich ein Lüfter angeordnet, der die Wärmeübertragung durch zwangsweise Umwälzung der - -S5 surrounds the heat-conducting, the inner surface, which receives the heat from the air again, is significantly larger, so that can be dispensed with in one embodiment, measures to increase the thermally effective surface. Advantageously, a fan is arranged in the housing, the heat transfer by forcibly circulating the - -
Luft verbessert. Das oberflächenvergrößernde Element kann einstückig mit dem Wärmeleitelement ausgeführt sein oder ein daran angebrachtes, separates Element sein.Air improves. The surface-enlarging element can be embodied integrally with the heat-conducting element or be a separate element attached thereto.
Der Kühlabschnitt kann auch durch Wärmeleitung zu einer oder mehreren Wärmesenken außerhalb 5 des Beleuchtungskörpers eine Kühlwirkung erzielen. Um dies zu unterstützen, kann der Kühlabschnitt aus thermisch gut leitfähigen Material bestehen. Zusätzlich kann der Wärmetransport durch eine oder mehrere innenliegende Aussparungen, die im Wesentlichen in der Transportrichtung der abzuleitenden Wärme durch des Wärmeleitelement verlaufen, insbesondere Bohrungen oder zylinderförmige Aussparungen, verbessert werden, in denen die Wärme durch ein hindurchströmendes 0 Medium schneller transportiert wird. Das Medium kann ein Gas, zum Beispiel Luft, oder eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser mit einem Gefrierschutzmittel, oder Alkohol oder eine anderer flüssiger Stoff, z.B. eine flüssige organische Verbindung, sein, die vorteilhaft auch bei den im Winter typischerweise an dem Wärmeleitelement auftretenden Temperaturen noch flüssig bleibt und bei den im Sommer typischerweise an dem Wärmeleitelement auftretenden Temperatur bei Atmosphärendruck 5 noch nicht siedet. Vorteilhaft können die Bohrungen an ihren Enden für das Überströmen von Medium von einer Bohrung zu einer anderen Bohrung verbunden werden, um so einen Kreislauf zu schaffen, in dem das Kühlmedium umlaufen kann und so durch passive, oder auch durch mit einer Pumpe oder einem Lüfter erzwungene Konvektion Wärme zu abzuleiten.The cooling section can also achieve a cooling effect by heat conduction to one or more heat sinks outside the lighting fixture. To support this, the cooling section can consist of thermally highly conductive material. In addition, the heat transfer can be improved by one or more internal recesses, which extend substantially in the transport direction of the heat to be dissipated by the heat conducting element, in particular bores or cylindrical recesses, in which the heat is transported faster by a medium flowing therethrough. The medium may be a gas, for example air, or a liquid, for example water with an antifreeze, or alcohol or other liquid, e.g. a liquid organic compound, which advantageously still remains liquid even in the temperatures typically occurring on the heat-conducting element in winter and does not yet boil at atmospheric temperature 5 during the summer, which typically occurs at the heat-conducting element. Advantageously, the bores can be connected at their ends for the overflow of medium from one bore to another bore, so as to provide a circuit in which the cooling medium can circulate and so by passive, or by forced with a pump or a fan Convection to dissipate heat.
!0 Eine Wassermenge kann auch verwendet werden, um die Wärmekapazität des Wärmeleitelements bei geringer Gewichtszunahme zu erhöhen, da Wasser eine geringe spezifischen Dichte und eine sehr hohe Wärmekapazität hat. Die Nutzbarkeit der Wärmekapazität ist unten beschrieben.! 0 An amount of water can also be used to increase the heat capacity of the heat-conducting element with little increase in weight, since water has a low specific gravity and a very high heat capacity. The usability of the heat capacity is described below.
Die Aussparung zur Verbesserung des Wärmetransports kann auch das Prinzip eines Wärmerohrs !5 (Heatpipe) nutzen. Dabei verdampft oder verdunstet ein flüssiges Medium an einer zu kühlenden Stelle innerhalb der Aussparung, die für die vorliegende Erfindung vorteilhaft im oder nahe dem Befestigungsabschnitt liegt, und schlägt sich an einer kühleren Stelle nieder. Diese liegt im allgemeinen in Richtung der Wärmesenke, die die Wärme letztlich aufnimmt, wodurch der Wärmetransport erheblich verbessert werden kann. Der Rücktransport des Mediums zu der zu kühlenden Stelle erfolgt iθ durch Kapillarkraft entlang von Dochtelementen oder an der Oberfläche der Wand der Aussparung, die hierzu vorteilhaft in Transportrichtung strukturiert ist, und/oder durch Schwerkraft. Die Aussparung ist vorteilhaft dicht abgeschlossen, um das Medium darin zu halten. Alternativ kann ein vorgefertigtes, dicht abgeschlossenes Wärmerohr in eine Aussparung zur Verbesserung des Wärmetransports eingebracht werden. Vorteilhaft liegt dieses wenigstens an der zu kühlenden Stelle mit S5 gutem thermischem Übergang an der Wand der Aussparung an.The recess for improving the heat transport can also use the principle of a heat pipe! 5 (heat pipe). In this case, a liquid medium evaporates or evaporates at a point to be cooled within the recess, which is advantageous for the present invention in or near the attachment portion, and is reflected in a cooler place down. This is generally in the direction of the heat sink, which ultimately absorbs the heat, whereby the heat transfer can be significantly improved. The return transport of the medium to the point to be cooled is effected iθ by capillary force along wick elements or on the surface of the wall of the recess, which is advantageously structured in the transport direction, and / or by gravity. The recess is advantageously sealed tight to hold the media therein. Alternatively, a prefabricated, sealed heat pipe can be introduced into a recess for improving the heat transport. This is advantageous at least at the point to be cooled with S5 good thermal transition to the wall of the recess.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Wärmeleitelement zwei Kühlabschnitte auf, die so angeordnet sind, dass sich der Befestigungsabschnitt zwischen den Kühlabschnitten erstreckt. - -In a further embodiment, the heat-conducting element has two cooling sections, which are arranged such that the fastening section extends between the cooling sections. - -
Durch die Anordnung der Kühlabschnitte um den Befestigungsabschnitt herum wird die Wärme besser abgeleitet, da die sich in zwei Richtungen zu einer Wärmesenke hin ausbreiten kann. Außerdem ermöglicht diese Anordnung, das Leuchtdiodenfeld mittiger auf dem Wärmeleitelement zu befesti- 5 gen, wodurch es auch mittiger in einer Lampe angeordnet werden kann. Die bedeutet wiederum mehr Freiheit in der Gestaltung von Elementen zur Beeinflussung der Ausleuchtung um das Leuchtdiodenfeld herum.By arranging the cooling sections around the attachment section, the heat is better dissipated since it can propagate in two directions toward a heat sink. In addition, this arrangement enables the light-emitting diode array to be fastened centrally on the heat-conducting element, whereby it can also be arranged centrally in a lamp. This in turn means more freedom in the design of elements for influencing the illumination around the light-emitting diode array.
Das Wärmeleitelement ist vorteilhaft mehrstückig ausgeführt, wobei vorzugsweise der Befestigungs- 0 abschnitt und ein Kühlabschnitt voneinander getrennte Teile bilden.The heat-conducting element is advantageously designed in several pieces, wherein preferably the attachment section and a cooling section form separate parts.
Durch die Verwendung eines mehrteiligen Wärmeleitelements ergibt sich die Möglichkeit, bei einem defekten oder verbrauchten Leuchtdiodenfeld das Leuchtdiodenfeld zusammen mit dem ersten Teil, auf dem der Befestigungsabschnitt angeordnet ist, von einem weiteren Teil des Wärmeleitelements,The use of a multi-part heat conducting element affords the possibility, in the case of a defective or used light-emitting diode field, of the light-emitting diode array, together with the first part on which the fastening section is arranged, of another part of the heat conducting element,
5 auf dem der Kühlabschnitt angeordnet ist, zu trennen. Der Vorteil ist, dass die Verbindungsstelle zwischen dem Leuchtdiodenfeld und dem Teil mit dem Befestigungsabschnitt nicht getrennt werden muss, während sie in die Lampe eingebaut sind. Dies kann auf Grund der Umstände beim Wechseln, z.B. Arbeiten in großer Höhe auf einer leicht schwankenden Hubarbeitsbühne, möglicherweise auch bei Kälte, und auf Grund der Kleinheit der Befestigungsmittel des Leuchtdiodenfeldes, bei-5 on which the cooling section is arranged to separate. The advantage is that the junction between the light emitting diode array and the portion with the mounting portion need not be disconnected while installed in the lamp. This may be due to circumstances when changing, e.g. Working at great heights on a slightly unstable aerial work platform, possibly even in cold weather, and due to the small size of the LED field fasteners.
!0 spielsweise kleine Schrauben oder Klemmen, ein schwieriger Arbeitsgang sein. Dieser Arbeitsgang kann nach der Entnahme des ersten Teils mit dem Befestigungsabschnitt und dem Leuchtdiodenfeld unter geeigneten Bedingungen, z.B. im Werk, durchgeführt werden. Das Teil des Wärmeleitelements mit dem Leuchtdiodenfeld kann dagegen mit Befestigungsmitteln, die auch unter erschwerten Bedingungen leicht zu lösen sind, an einem weiteren Teil des Wärmeleitelements oder anderen! 0 For example, small screws or clamps, be a difficult operation. This operation may be performed after removal of the first part with the mounting portion and the light-emitting diode array under suitable conditions, e.g. in the factory. By contrast, the part of the heat-conducting element with the light-emitting diode array can be attached to a further part of the heat-conducting element or another with fastening means which are easy to detach even under difficult conditions
!5 Elementen einer Lampe befestigt sein. Ein Lampenfuß oder ein Lampendeckel, der Wärme durch Festkörperleitung aus dem Gehäuse zum Beispiel in einen Mast oder an die Umgebungsluft ableitet, kann durch seine Kühlfunktion ebenfalls ein Teil mit einem Kühlabschnitt des Wärmeleitelements sein. Das Teil mit Befestigungsabschnitt kann zusätzlich auch Kühlabschnitte umfassen, die sich an dem Teil befinden. iθ! 5 elements of a lamp. A lamp base or a lamp cover, which dissipates heat by solid conduction from the housing, for example into a mast or to the ambient air, can also be a part with a cooling section of the heat-conducting element due to its cooling function. The attachment portion portion may additionally include cooling portions located on the portion. iθ
In einer weiteren Ausführungsform ist der Querschnitt des Befestigungsabschnitts ein Vieleck, vorzugsweise ein Viereck oder ein Dreieck und besonders bevorzugt ein gleichseitiges Dreieck, wobei mit einer, mehreren oder jeder der Seitenflächen des Befestigungsabschnitts jeweils mindestens ein Leuchtdiodenfeld thermisch leitend verbunden ist.In a further embodiment, the cross section of the fastening section is a polygon, preferably a quadrangle or a triangle and particularly preferably an equilateral triangle, wherein at least one light-emitting diode array is thermally conductively connected to one, several or each of the side faces of the fastening section.
1515
Eine derart gestaltete Ausführung des Befestigungsabschnitts des Wärmeleitelements bietet mehrere Vorteile. Die Ausführung des Querschnitts über dem Abschnitt, an dem mindestens ein Leuchtdiodenfeld befestigt ist, als Vieleck ermöglicht, dass ebene Flächen vorhanden sind, an denen der - -Such a design of the mounting portion of the heat conducting element offers several advantages. The execution of the cross section over the portion to which at least one light emitting diode array is attached, as a polygon allows that flat surfaces are present, where the - -
Träger des Leuchtdiodenfelds plan aufliegen kann. Dadurch wird eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Träger in das erste Teil des Wärmeleitelements gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Ausgestaltung als regelmäßiges oder unregelmäßiges Vieleck der Beleuchtungskörper an die Beleuchtungssituation angepasst werden kann. Beträgt zum Beispiel der ÖffnungswinkelCarrier of the LED array can rest flat. This ensures a good heat transfer between the carrier in the first part of the heat conducting element. Another advantage is that the lighting fixture can be adapted to the lighting situation by the design as a regular or irregular polygon. For example, is the opening angle
5 des Leuchtdiodenfelds 120°, so kann eine Rundumbeleuchtung mit einer Pilzleuchte auf einem Mast mit einem gleichseitigen Dreieck erreicht werden. Soll ein Bereich ausgespart bleiben, und ein anderer Bereich zum Beispiel stärker beleuchtet werden, so kann beispielsweise ein gleichschenkliges oder unregelmäßiges Dreieck als Querschnitt für das erste Teil des Wärmeleitelements eingesetzt werden, wobei auf zwei der drei Seiten jeweils ein oder mehrere Leuchtdiodenfelder aufgebracht5 of the light-emitting diode array 120 °, so a round lighting can be achieved with a mushroom lamp on a mast with an equilateral triangle. For example, if one area is to be left open and another area is to be more strongly illuminated, an isosceles or irregular triangle can be used as a cross section for the first part of the heat conduction element, one or more light emitting diode arrays being applied to two of the three sides
0 werden. Beispielsweise kann es bei einer Bogenleuchte vorteilhaft sein, die Randbereiche der Ausleuchtung, die weiter von der Lampe entfernt liegen, stärker auszuleuchten, um eine insgesamt breitere Ausleuchtung mit einer Lampe zu erreichen. Zur gezielt stärkeren Ausleuchtung von mehreren Winkelrichtungen können auch Vierecke oder Fünfecke eingesetzt und durch die Festlegung der Winkel in den jeweiligen Vielecken die Abstrahlcharakteristik festlegt werden.0 become. For example, in the case of an arc lamp, it may be advantageous to illuminate the edge regions of the illumination which are farther from the lamp, in order to achieve a generally wider illumination with a lamp. For targeted stronger illumination of several angular directions and quadrangles or pentagons can be used and by setting the angle in the respective polygons the emission characteristics are determined.
55
In einer Ausführungsform ist der Querschnitt des Befestigungsabschnitts ein Fünfeck, wobei nur drei der Seitenflächen des Befestigungsabschnitts mit Leuchtdiodenfeldern verbunden sind.In one embodiment, the cross-section of the attachment portion is a pentagon, with only three of the side surfaces of the attachment portion being connected to light-emitting diode arrays.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführung als Fünfeck, insbesondere als unregelmäßiges Fünfeck, bei !0 dem drei Flächen senkrecht zueinander stehen und die beiden anderen Flächen in einem spitzen Winkel zueinander und in einem stumpfen Winkel zu den ersten drei Flächen stehen. Die stumpfen Winkel sind vorteilhaft gleich groß. Auf der mittleren der drei senkrecht zueinander stehenden Flächen und den beiden im spitzen Winkel zueinander stehenden Flächen ist vorteilhaft jeweils ein Leuchtdiodenfeld angeordnet. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, mit einer Lampe, in der !5 ein solches Element senkrecht angeordnet ist, beispielsweise mit einer Pilzleuchte, eine gezielte Ausleuchtung einer Straße vorzunehmen. Das Fünfeck wird dabei so in der Lampe angeordnet, dass die beiden Leuchtdiodenfelder, die auf den spitz zueinander stehenden Flächen angeordnet sind, die Straße ausleuchten, und das dritte der Leuchtdiodenfelder den Gehweg und eventuell vorhandene Gebäude beleuchtet. Es können auch Querschnitte mit Vielecken noch höherer Ordnung iθ als fünf eingesetzt werden, um die Ausleuchtung noch gezielter zu gestalten. Die vieleckige Ausführung des ersten Teils des Wärmeleitelements ermöglicht daher auf einfache Weise die Anpassung der Abstrahlcharakteristik eines Beleuchtungskörpers an den Einsatzort.Particularly advantageous is the execution as a pentagon, in particular as an irregular pentagon, at! 0 the three surfaces are perpendicular to each other and the two other surfaces are at an acute angle to each other and at an obtuse angle to the first three surfaces. The obtuse angles are advantageously the same size. On the middle of the three mutually perpendicular surfaces and the two surfaces at an acute angle to each other is advantageously arranged in each case a light-emitting diode array. With such an arrangement, it is possible with a lamp in which! 5 such element is arranged vertically, for example, with a mushroom lamp to make a targeted illumination of a road. The pentagon is arranged in the lamp so that the two light emitting diode arrays, which are arranged on the pointed surfaces, illuminate the street, and the third of the light emitting diode fields illuminated the walkway and possibly existing buildings. It is also possible to use cross-sections with polygons of even higher order iθ than five in order to make the illumination even more targeted. The polygonal design of the first part of the heat-conducting element therefore makes it possible in a simple manner to adapt the emission characteristic of a lighting fixture to the place of use.
Damit auf die Flächen der Vielecke Leuchtdiodenfelder angebracht werden können, ist es erforder- S5 lieh, dass der vieleckige Querschnitt des ersten Teils des Wärmeleitelements zumindest über die Länge oder die Breite eines Leuchtdiodenfelds konstant ist. Alternativ können die Flächen, auf denen die Leuchtdiodenfelder angeordnet sind, zur Längsachse des Wärmeleitelements geneigt sein, das heißt, beispielsweise können die Flächen des Befestigungsabschnitts einen Tetraederstumpf - -In order to be able to apply light-emitting diode arrays to the surfaces of the polygons, it is necessary that the polygonal cross-section of the first part of the heat-conducting element be constant over at least the length or the width of a light-emitting diode array. Alternatively, the surfaces on which the light-emitting diode arrays are arranged may be inclined to the longitudinal axis of the heat-conducting element, that is, for example, the surfaces of the mounting portion may be a truncated tetrahedron - -
oder einen Pyramidenstumpf oder entsprechende Körper mit fünfeckigem oder unregelmäßig vieleckigem Querschnitt bilden. Auf diese Weise kann das Licht der Leuchtdiodenfelder nach unten gerichtet werden, Dadurch kann das Licht zur effektiver zur Beleuchtung der Straße genutzt werden, da es direkter dorthin gerichtet ist. Die thermisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Teil des 5 Wärmeleitelements und dem Leuchtdiodenfeld wird vorzugsweise durch Anpressen des Trägers an das erste Leitelement realisiert und vorteilhaft durch das Einbringen von Wärmeleitpaste in die Verbindungsstelle verbessert.or form a truncated pyramid or corresponding bodies with pentagonal or irregular polygonal cross-section. In this way, the light of the LED array can be directed downwards, thereby the light can be used more effectively to illuminate the street, as it is directed directly there. The thermally conductive connection between the first part of the 5 Wärmeleitelements and the light-emitting diode array is preferably realized by pressing the carrier to the first guide element and advantageously improved by the introduction of thermal paste in the connection point.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Teil des Wärmeleitelements des 0 Beleuchtungskörpers für eine Außenbeleuchtung ein durchgehendes Loch in Längsrichtung auf.In a further advantageous embodiment, the first part of the heat-conducting element of the lighting fixture for external lighting has a continuous hole in the longitudinal direction.
Ein solches Durchgangsloch bietet die Möglichkeit, das erste Teil des Wärmeleitelements durch Aufstecken an diesem Loch an einem Gegenstück zu befestigen. Wenn das Loch im Wesentlichen in der Mitte des Profils angeordnet ist, wird der Wärmestrom von den Leuchtdiodenfeldern zu der 5 oder den Wärmesenken hin nur unwesentlich behindert, vorausgesetzt, diese befinden sich an einem oder beiden Enden in Längsrichtung des ersten Teils des Wärmeleitelements.Such a through hole offers the possibility of attaching the first part of the heat-conducting element by plugging on this hole to a counterpart. If the hole is located substantially in the center of the profile, heat flow from the LED panels to the heat sink or sinks is only marginally impeded, provided that they are at one or both ends in the longitudinal direction of the first part of the heat conducting element.
In einer weiteren Ausführungsform des Beleuchtungskörpers für eine Außenbeleuchtung weist er einen Lampenfuß auf, wobei sich ausgehend von dem Lampenfuß ein stangenförmiges Halte- !0 element zur Aufnahme des Wärmeleitelements erstreckt.In a further embodiment of the lighting fixture for outdoor lighting, it has a lamp base, wherein, starting from the lamp base, a rod-shaped holding element extends for receiving the heat-conducting element.
Das Wärmeleitelement kann auf das stangenförmige Halteelement aufgesteckt werden. Eine solche Verbindung bietet den Vorteil, dass das Wärmeleitelement mit dem Leuchtdiodenfeld leicht von dem Lampenfuß getrennt werden kann, insbesondere wenn es sich um eine Pilzleuchte oder eine Mast-The heat-conducting element can be plugged onto the rod-shaped retaining element. Such a connection offers the advantage that the heat-conducting element with the light-emitting diode array can be easily separated from the lamp base, in particular if it is a mushroom lamp or a pole lamp.
!5 aufsatzleuchte handelt. Bei dieser kann der Deckel abgenommen werden, die optional vorhandene Befestigung des Wärmeleitelements an der Stange oder dem Lampenfuß oder an einem weiteren Element der Lampe gelöst werden und der erste Abschnitt des Wärmeleitelements mit den Leuchtdiodenfeldern aus der Lampe herausgenommen werden. Vorteilhaft ist der Lampenfuß so gestaltet, dass die axiale Endfläche des ersten Teils des Wärmeleitelements an einer Gegenfläche an dem iθ Lampenfuß anliegt und an diesen angepresst wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Deckel oder ein weiteres Teil des Wärmeleitelements an dem gegenüberliegenden Ende des ersten Teils des Wärmeleitelements auf der Axialfläche angepresst sein. Alternativ oder zusätzlich zu den Axialflächen können auch die Umfangsflächen oder die Innenfläche der Bohrung als Anlageflächen für einen guten Wärmeübergang genutzt werden. Die entsprechend thermisch angeschlossenen Gegen-! 5 top light is on. In this case, the lid can be removed, the optional existing attachment of the heat conduction on the rod or the lamp base or on a further element of the lamp can be solved and the first portion of the heat conducting element with the light emitting diode arrays are removed from the lamp. Advantageously, the lamp base is designed so that the axial end face of the first part of the heat-conducting element rests on a mating surface on the lamp base and is pressed against it. Alternatively or additionally, the cover or a further part of the heat-conducting element can be pressed against the opposite end of the first part of the heat-conducting element on the axial surface. Alternatively or in addition to the axial surfaces and the peripheral surfaces or the inner surface of the bore can be used as contact surfaces for a good heat transfer. The thermally connected counterparts
S5 elemente sind dazu vorteilhaft in einem entsprechenden Bereich als geometrisch passendes Gegenstück zu der entsprechenden Anlagefläche ausgebildet. Vorteilhaft ist in die Verbindungsstellen Wärmeleitpaste eingebracht. Alternativ kann das Wärmeleitelement auch an die Enden eines - -S5 elements are advantageously formed in a corresponding area as a geometrically matching counterpart to the corresponding contact surface. Advantageously, thermal compound is introduced into the joints. Alternatively, the heat-conducting element can also be attached to the ends of a - -
Spannstifts angepresst werden, der in einer Bohrung quer durch den Lampenfuß angeordnet ist und überkragt.Clamping pin are pressed, which is arranged in a bore across the lamp base and overhangs.
Alternativ dazu, dass das erste Teil des Wärmeleitelements ein durchgehendes Loch in Längsrich- 5 tung aufweist, kann es auch eine oder mehrere Bohrungen in Querrichtung aufweisen. Sie können zur Befestigung des ersten Teils des Wärmeleitelements an einem Lampenfuß oder an anderen Teilen der Lampe dienen. Die Anordnung in Querrichtung hat den Vorteil, dass bei Lampen, die am Umfang zu öffnen sind, wie zum Beispiel bei Bogenlampen, die an einem gebogenen Mast befestigt sind, ein einfacherer Austausch des ersten Teils des Wärmeleitelements ermöglicht wird. 0As an alternative to the fact that the first part of the heat-conducting element has a through hole in the longitudinal direction, it can also have one or more holes in the transverse direction. They can serve for fastening the first part of the heat-conducting element to a lamp base or to other parts of the lamp. The arrangement in the transverse direction has the advantage that with bulbs that are to be opened at the periphery, such as arc lamps, which are attached to a curved mast, a simpler replacement of the first part of the heat conducting is possible. 0
Der Lampenfuß kann aufgrund der thermischen Verbindung mit dem Wärmeleitelement und der damit verbundenen Kühlwirkung auf das Leuchtdiodenfeld ein Teil des Wärmeleitelements sein, das einen Kühlabschnitt aufweist.Due to the thermal connection with the heat-conducting element and the associated cooling effect on the light-emitting diode array, the lamp base can be part of the heat-conducting element, which has a cooling section.
5 In einer weiteren Ausführungsform weist das stangenförmige Halteelement an seinem dem Lampenfuß abgewandten Ende einen Gewindeabschnitt auf.In a further embodiment, the rod-shaped retaining element has a threaded section at its end remote from the lamp base.
Auf den Gewindeabschnitt kann eine Mutter zum Befestigen und Anpressen des Wärmeleitelements an den Lampenfuß aufgeschraubt werden. !0On the threaded portion, a nut for fastening and pressing the heat-conducting element are screwed to the lamp base. ! 0
In einer weiteren Ausführungsform greift der Lampenfuß durch das Gehäuse hindurch und weist auf der Außenseite eine Aufnahme für einen Mast auf.In a further embodiment, the lamp base engages through the housing and has on the outside a receptacle for a mast.
Dadurch wird eine stabile Verbindung zwischen dem Mast und dem Wärmeleitelement geschaffen. !5 Außerdem wird eine Wärmeableitungsmöglichkeit aus dem Gehäuse hinaus geschaffen, indem der Lampenfuß auf diese Weise eine thermische Verbindung zwischen dem Wärmeleitelement und damit dem Leuchtdiodenfeld und dem Mast herstellt, wenn er eine geeignete thermische Leitfähigkeit hat.This creates a stable connection between the mast and the heat conducting element. In addition, a heat dissipation capability is provided out of the housing by making the lamp base in this way a thermal connection between the heat conducting element and thus the light emitting diode array and the mast, if it has a suitable thermal conductivity.
iθ In einer weiteren Ausführungsform besteht der Lampenfuß und/oder das Wärmeleitelement im Wesentlichen aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium.In a further embodiment, the lamp base and / or the heat-conducting element consists essentially of metal, preferably of aluminum.
Durch ein solches Material wird eine gute Wärmeleitfähigkeit des ersten Teils des Wärmeleitelements bzw. auch des Lampenfußes sichergestellt. Für ein besonders gutes Kosten/Nutzenverhältnis S5 kann Aluminium eingesetzt werden, da die Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zum Preis pro Volumen vergleichsweise hoch ist. Darüber hinaus können die Abmessungen des ersten Teils des Wärmeleitelements bzw. dem Lampenfußes im Vergleich zu anderen Metallen kleiner ausfallen, da die Wärmeleitfähigkeit höher ist. - -By means of such a material, a good thermal conductivity of the first part of the heat-conducting element or the lamp base is ensured. Aluminum can be used for a particularly good cost / benefit ratio S5 since the thermal conductivity is comparatively high compared to the price per volume. In addition, the dimensions of the first part of the heat conducting element or the lamp base can be smaller compared to other metals, since the thermal conductivity is higher. - -
Eine weitere Ausführungsform des Beleuchtungskörpers für eine Außenbeleuchtung ist so ausgeführt, dass das Wärmeleitelement thermisch leitend mit einem Element außerhalb des Gehäuses, vorzugsweise mit einem Lampenschirm oder einem Mast, das seinerseits mit einer Wärmesenke 5 außerhalb des Gehäuses thermisch verbunden ist oder selbst eine solche darstellt, verbunden ist.A further embodiment of the lighting fixture for external lighting is designed such that the heat-conducting element is thermally conductive with an element outside the housing, preferably with a lampshade or a mast, which in turn is thermally connected to a heat sink 5 outside the housing or even represents such connected is.
Die genannten Elemente bzw. Bauteile dienen der Ankopplung des Wärmestroms von dem Leuchtdiodenfeld an eine Wärmesenke. Wärmesenken können beispielsweise die Umgebungsluft, ein großes Gebäudeteil oder der Erdboden sein. Auf diese Weise wird auch das Leuchtdiodenfeld ther-The elements or components mentioned serve to couple the heat flow from the light-emitting diode array to a heat sink. Heat sinks may be, for example, the ambient air, a large part of the building or the ground. In this way, the light-emitting diode array is also
0 misch mit einer oder mehreren Wärmesenken verbunden. Der Anschluss der genannten Elemente an die Umgebungsluft kann durch Oberflächenvergrößerung verbessert werden. Dazu können Kühlrippen auf den jeweiligen Elementen angeordnet sein, die vorteilhaft vertikal verlaufen, um ein besseres Vorbeistreichen der Luft durch thermische Konvektion zu ermöglichen. Zur thermischen Verbindung mit einer der Wärmesenken, insbesondere Erdboden oder Gebäudeteil, können der Mast0 mixed with one or more heat sinks. The connection of said elements to the ambient air can be improved by increasing the surface area. For this purpose, cooling fins may be arranged on the respective elements, which advantageously extend vertically, in order to allow a better passing of the air through thermal convection. For thermal connection with one of the heat sinks, in particular ground or building part, the mast
5 oder andere Befestigungsmittel, welche die Lampe mit der Wärmesenke verbinden, thermisch gut leitend ausgeführt sein. Dazu können sie beispielsweise im Wesentlichen aus Aluminium bestehen.5 or other fastening means which connect the lamp to the heat sink, be made thermally well conductive. For this they can, for example, consist essentially of aluminum.
Eine gute thermische Verbindung wird beispielsweise erreicht, indem eine Wärmesenke, die aus festem Material besteht, möglichst großflächig in direkten Kontakt mit dem Wärmeleitelement ge-A good thermal connection is achieved, for example, by a heat sink, which consists of solid material, as large as possible in direct contact with the heat-conducting element.
!0 bracht wird. Beispielsweise kann eine Fläche des Wärmeleitelements an eine Fläche der Wärmesenke angepresst werden. Vorteilhaft kann zur Verbesserung des Wärmeübergangs eine Wärmeleitpaste in die Verbindungsstelle eingebracht werden. Wenn die Wärmesenke gasförmig ist, zum Beispiel die Umgebungsluft, so ist eine thermisch gut leitende Ankopplung beispielsweise durch Kühlrippen realisierbar, die über eine vergrößerte Fläche mit der Umgebungsluft in Verbindung ste-0 is brought. For example, a surface of the heat-conducting element can be pressed against a surface of the heat sink. Advantageously, to improve the heat transfer, a thermal paste can be introduced into the connection point. If the heat sink is gaseous, for example the ambient air, then a thermally good conductive coupling can be realized, for example, by cooling fins, which communicate with the ambient air over an enlarged area.
!5 hen. Die großen Außenflächen eines Mastes oder eines Deckels an sich können schon eine gute Ankopplung darstellen. Der Mast kann somit Wärme sowohl in den Erdboden, als auch an die Umgebungsluft abgeben.5 hen. The large outer surfaces of a mast or a lid in itself can already represent a good coupling. The mast can thus emit heat both into the ground and to the ambient air.
In einer Ausführungsform, bei der Teile des Wärmeleitelements Wärme während des Betriebszyklus iθ des Leuchtdiodenfelds aufnehmen, um sie während des ausgeschalteten Zustands des Leuchtdiodenfelds an eine Wärmesenke außerhalb des Gehäuses abzugeben, ermöglicht ein thermischer Übergang zu einer Wärmesenke erst diese Betriebsart, indem die aufgenommene Wärme aus der Wärmekapazität während der Zeit, in der kein Betrieb stattfindet, an die Wärmesenke abfließen kann. Wenn die Wärmekapazität des Wärmeleitelements im Vergleich zur abgeleiteten Wärmemen- S5 ge pro Betriebszyklus gering ist, so stellt der thermische Übergang zu der Wärmesenke sicher, dass die Wärme, die das Diodenfeld erzeugt, ohne wesentliche Zwischenspeicherung an die Wärmesenke abgeleitet werden kann, so dass das Leuchtdiodenfeld nicht überhitzt. Ein Betriebszyklus ist typischerweise eine Einschaltdauer während einer Nacht. - -In an embodiment in which portions of the heat conduction member receive heat during the operating cycle iθ of the light emitting diode array to emit it to a heat sink outside the housing during the off state of the light emitting diode array, a thermal transition to a heat sink enables only this mode by absorbing the heat received the heat capacity during the time in which no operation takes place, can flow to the heat sink. If the heat capacity of the heat conducting element is low compared to the derived heat S5 ge per operating cycle, the thermal transition to the heat sink ensures that the heat generated by the diode array can be dissipated to the heat sink without significant buffering, so that the heat sink LED field not overheated. An operating cycle is typically a duty cycle during one night. - -
In einer weiteren Ausführungsform eines Beleuchtungskörpers für eine Außenbeleuchtung ist die Wärmekapazität des Wärmeleitelements so gewählt, dass es die von dem Leuchtdiodenfeld abgegebene Wärme eines Betriebszyklus abzüglich der während des Betriebszyklus abfließenden Wär- 5 me aufnehmen kann, wobei die Temperatur des Leuchtdiodenfelds im Betrieb die zulässige Temperatur nicht überschreitet.In a further embodiment of a lighting fixture for external lighting, the heat capacity of the heat-conducting element is chosen such that it can absorb the heat emitted by the light-emitting diode field of an operating cycle minus the heat flowing away during the operating cycle, wherein the temperature of the light-emitting diode array during operation is the permissible temperature does not exceed.
Einem Fachmann ist klar, dass die Wärmekapazität eines Elements aus der spezifischen Wärmekapazität, die materialabhängig ist, multipliziert mit dem Volumen des Elements berechnet werdenOne skilled in the art will appreciate that the heat capacity of an element is calculated from the specific heat capacity, which is material dependent, multiplied by the volume of the element
0 kann. Die Wärme, die eine solche Wärmekapazität aufnimmt, bestimmt sich aus der Wärmekapazität multipliziert mit der Temperaturdifferenz, welche die Wärmekapazität erfährt. Die Wärme, die das Leuchtdiodenfeld während eines Betriebszyklus abgibt, kann ein Fachmann berechnen, indem er die Verlustleistung des Leuchtdiodenfelds mit der Betriebsdauer multipliziert. Um eine geeignete Wärmekapazität des Wärmeleitelements zu realisieren, kann das Wärmeleitelement aus einem Material0 can. The heat that absorbs such a heat capacity is determined by the heat capacity multiplied by the temperature difference that undergoes the heat capacity. The heat that emits the light-emitting diode array during an operating cycle can be calculated by a person skilled in the art by multiplying the power loss of the light-emitting diode array by the operating time. In order to realize a suitable heat capacity of the heat-conducting element, the heat-conducting element may be made of a material
5 mit einer geeigneten spezifischen Wärmekapazität in Verbindung mit einem geeignet großen Volumen realisiert werden. Bei der Auslegung muss beachtet werden, dass die Temperaturerhöhung, die das Wärmeleitelement durch die Wärmespeicherung erfährt, nicht so weit geht, dass die zulässige Temperatur des Leuchtdiodenfelds überschritten wird. Dieses Auslegungsmodell berücksichtigt nicht, dass währenddessen auch Wärme abfließen kann.5 can be realized with a suitable specific heat capacity in conjunction with a suitably large volume. During the design, it must be taken into account that the temperature increase that the heat-conducting element experiences as a result of the heat storage does not go so far that the permissible temperature of the LED field is exceeded. This design model does not take into account that heat can also flow away during this time.
!0! 0
In einer weiteren Ausführungsform beleuchtet der Beleuchtungskörper ein Reflektorelement.In a further embodiment, the lighting fixture illuminates a reflector element.
Ein Reflektorelement kann die Abstrahlcharakteristik einer Leuchte beeinflussen. Es wird vorteilhaft so positioniert und geformt, dass die gewünschte Abstrahlcharakteristik entsteht, beispielsweise !5 reflektiert es nach oben abgestrahltes Licht nach unten in Richtung einer Straße. Dazu kann es beispielsweise ringförmig ausgeführt sein und oberhalb von einem oder mehreren Leuchtdiodenfeldern angeordnet sein.A reflector element can influence the emission characteristic of a luminaire. It is advantageously positioned and shaped in such a way that the desired emission characteristic is produced, for example, it reflects upward emitted light downwards in the direction of a road. For this purpose, it can be designed, for example, annular and be arranged above one or more light-emitting diode arrays.
Vorteilhaft ist in einer weiteren Ausführungsform die Wärmeableitung von dem Leuchtdiodenfeld iθ thermisch derart leitfähig dimensioniert ist, dass der Wärmestrom von dem Leuchtdiodenfeld maximal eine Temperaturdifferenz zwischen einer oder mehreren Wärmesenken und dem Leuchtdiodenfeld erzeugt, durch die das Leuchtdiodenfeld eine zulässige Maximaltemperatur nicht überschreitet.Advantageously, in another embodiment, the heat dissipation from the light-emitting diode array iθ is dimensioned to be thermally conductive such that the heat flow from the light-emitting diode field produces at most a temperature difference between one or more heat sinks and the light-emitting diode array, through which the light-emitting diode array does not exceed a permissible maximum temperature.
Einem Fachmann ist klar, dass sich der thermische Widerstand eines Elements aus der thermischen S5 Leitfähigkeit des Materials, aus dem das Element besteht, multipliziert mit dem Querschnitt des Elements geteilt durch die Länge des Elements berechnet. Sind diese Größen nicht konstant, so kann zur Berechnung des thermischen Widerstands darüber integriert werden. Alternativ kann für eine Berechnung mit hoher Genauigkeit eine Finite-Elemente-Simulation der thermischen Verhält- - -One skilled in the art will appreciate that the thermal resistance of an element is calculated from the thermal S5 conductivity of the material making up the element multiplied by the cross section of the element divided by the length of the element. If these quantities are not constant, it can be integrated to calculate the thermal resistance. Alternatively, for a high accuracy calculation, a finite element simulation of the thermal behavior - -
nisse zur Ermittlung des thermischen Widerstands des Elements durchgeführt werden. Zur Erhöhung der Wärmeableitung kann der Querschnitt des Wärmeleitelements quer zur Richtung des Wärmestroms erhöht, die Länge in Richtung des Wärmestroms verringert oder ein thermisch besser leitfähiges Material verwendet werden. Die Wärmesenke stellt die Umgebung dar. Diese hat die Ei-Nisse be performed to determine the thermal resistance of the element. To increase the heat dissipation, the cross section of the heat conducting element can be increased transversely to the direction of the heat flow, the length can be reduced in the direction of the heat flow, or a thermally more conductive material can be used. The heat sink represents the environment. This has the egg
5 genschaft, dass sich ihre Temperatur nicht wesentlich erhöht, obwohl Wärme aus dem Leuchtdiodenfeld über das Wärmeleitelement in sie einfließt. Durch die Temperatur der Wärmesenke und einer zulässigen Temperatur des Leuchtdiodenfelds kann eine Temperaturdifferenz definiert werden, welche die Wärme aus dem Leuchtdiodenfeld durch das Wärmeleitelement fließen lässt. Zur Auslegung des thermischen Widerstandes wird die Temperatur der Wärmesenke dabei als die im zulässi-5 genschaft that their temperature does not increase significantly, although heat from the light-emitting diode via the heat-conducting element flows into it. By the temperature of the heat sink and a permissible temperature of the LED array, a temperature difference can be defined, which can flow the heat from the LED array through the heat-conducting. For the design of the thermal resistance, the temperature of the heat sink is considered to be that in the permissible
0 gen Betrieb maximal auftretende Temperatur festgelegt, zum Beispiel die Temperatur, welche die Wärmesenke in einer warmen Sommernacht hat. Die zulässige Temperatur des Leuchtdiodenfeldes ist durch die thermische Belastbarkeit der Dioden festgelegt. Die zulässige Temperatur wird vom Hersteller der Leuchtdioden bzw. des verwendeten Leuchtdiodenfeldes festgelegt und kann z.B. 700C betragen.For example, the temperature that the heat sink has on a warm summer night is set at the maximum operating temperature. The permissible temperature of the LED field is determined by the thermal capacity of the diodes. The permissible temperature is determined by the manufacturer of the light-emitting diodes or the light-emitting diode array used and can be, for example, 70 ° C.
55
Falls mehrere Wärmesenken vorhanden sind, liegt eine Parallelschaltung von Teilen des Wärmeleitelements zu den Wärmesenken vor. Falls die Wärmesenken verschiedene Temperaturen haben, z.B. ein Mast und die Umgebungsluft, sind vorteilhaft die einzelnen thermischen Widerstände der Teile des Wärmeleitelements von dem Leuchtdiodenfeld bis zu der Wärmesenke so ausgelegt, dass iθ die Wärmeableitung über die jeweiligen thermischen Widerstände maximal Temperaturdifferenzen zwischen dem Leuchtdiodenfeld und den jeweiligen Wärmesenken erzeugen, die dazu führen, dass die zulässige Temperatur an dem Leuchtdiodenfeld nicht überschritten wird. Dazu muss nicht unbedingt nur ein thermischer Widerstand entsprechend ausgelegt werden, sondern die Erfüllung des Kriteriums, dass die zulässige Temperatur an dem Leuchtdiodenfeld nicht überschritten wird, kannIf several heat sinks are present, there is a parallel connection of parts of the heat conducting element to the heat sinks. If the heat sinks have different temperatures, e.g. a mast and the ambient air, the individual thermal resistances of the parts of the heat-conducting element from the light-emitting diode array to the heat sink are advantageously designed in such a way that the heat dissipation via the respective thermal resistances produces at most temperature differences between the light-emitting diode array and the respective heat sinks, which lead to that the permissible temperature at the LED field is not exceeded. For this purpose, not only a thermal resistance must be designed accordingly, but the fulfillment of the criterion that the permissible temperature at the LED array is not exceeded, can
!5 durch die Auslegung mehrerer oder aller thermischer Widerstände erreicht werden.! 5 can be achieved by designing several or all of the thermal resistances.
Die Arten der Auslegung, die Wärme während des Betriebszyklus in dem Wärmeleitelement zwi- schenzuspeichem bzw. die Wärme über das Wärmeleitelement in eine Wärmesenke abzuleiten, gehen fließend ineinander über, da immer beide Effekte gleichzeitig auftreten. Es fließt also bei Auf- iθ nähme des Betriebs Wärme in die Wärmekapazität, wobei außerdem Wärme aus dem Wärmeleitelement in eine Wärmesenke abgeleitet wird. Eine integrierte Auslegung berücksichtigt folglich beide Effekte. Die Wärmekapazität des Wärmeleitelements kann bei gleichen Temperaturverhältnissen folglich entsprechend der Wärmemenge kleiner gewählt werden, die von dem Wärmeleitelement durch Wärmeableitung an eine Wärmesenke abgegeben wird. Die thermischen Widerstände und dieThe types of design, the heat during the operating cycle in the heat conduction between stored or derive the heat through the heat conduction in a heat sink, flow into each other, as always both effects occur simultaneously. Thus, heat will flow into the heat capacity when the heat is applied, with heat also being dissipated from the heat-conducting element into a heat sink. An integrated design thus takes into account both effects. The heat capacity of the heat-conducting element can therefore be chosen smaller at the same temperature conditions corresponding to the amount of heat that is emitted from the heat-conducting element by heat dissipation to a heat sink. The thermal resistances and the
S5 Wärmekapazität können aufeinander abgestimmt so festgelegt werden, dass die zulässige Temperatur des Leuchtdiodenfelds nicht überschritten wird. - -S5 heat capacity can be adjusted to each other in such a way that the permissible temperature of the LED field is not exceeded. - -
In einer weiteren Ausführungsform weist der Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung eine Mehrzahl von Leuchtdiodenfeldern, vorzugsweise drei Leuchtdiodenfelder, auf.In a further embodiment, the lighting fixture for external lighting comprises a plurality of light-emitting diode arrays, preferably three light-emitting diode arrays.
Mit Leuchtdiodenfeldern, die typischerweise einen Öffnungswinkel von 120° haben, kann mit nur drei 5 Leuchtdiodenfeldern eine Rundum-Beleuchtung erreicht werden. Die Leuchtdiodenfelder sind in diesem Fall vorteilhaft unter einem Winkel von 60° zueinander angeordnet.With light-emitting diode arrays, which typically have an opening angle of 120 °, all-round illumination can be achieved with only three 5 light-emitting diode arrays. The light-emitting diode arrays are advantageously arranged in this case at an angle of 60 ° to each other.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse für einen Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung staub- und wasserdicht, und vorzugsweise nach mindestens der Schutzart IP 54 staub- 0 und wasserdicht.In a further embodiment, the housing for a lighting fixture for outdoor lighting is dustproof and watertight, and preferably at least IP 54 dustproof and waterproof.
Da Lampen für die Außenbeleuchtung den rauhen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, von denen vor allem Regen und Staub für den Beleuchtungskörper schädlich sind, ist es vorteilhaft, den Beleuchtungskörper im Inneren des Lampengehäuses davor zu schützen. Die Schutzart IP 54 bedeutet 5 Schutz gegen allseitiges Spritzwasser und Schutz gegen Staubablagerung. Ein solcher Schutz kann durch eine Ausführung des Gehäuses mit Dichtungen oder Dichtmasse an den Stellen, an denen sich Teile des Gehäuses berühren, erreicht werden. Alternativ kann durch eine hohe Fertigungsqualität und gute Passungen die Dichtigkeit auch ohne Dichtungen erreicht werden.Since lamps for outdoor lighting are exposed to the harsh environmental conditions, of which especially rain and dust are harmful to the lighting fixture, it is advantageous to protect the lighting fixture inside the lamp housing in front of it. The degree of protection IP 54 means 5 protection against splashes of water on all sides and protection against dust deposits. Such protection can be achieved by a design of the housing with seals or sealant at the points where touch parts of the housing. Alternatively, the tightness can be achieved without seals by a high manufacturing quality and good fits.
!0 In einer weiteren Ausführungsform sind das Leuchtdiodenfeld und das erste Teil des Wärmeleitelements vorteilhaft so kompakt ausgeführt, dass bestehende andere Leuchtmitteltypen, beispielsweise die Leuchtkörper von Natriumdampflampen oder Quecksilberdampflampen, durch sie ersetzt werden können. Die Abmessungen des ersten Teils des Wärmeleitelements mit dem Leuchtdiodenfeld übersteigen dabei nicht die entsprechenden Abmessungen des zu ersetzenden Leuchtkörpers.In a further embodiment, the light emitting diode array and the first part of the heat conducting element are advantageously made so compact that existing other types of light sources, for example the filaments of sodium vapor lamps or mercury vapor lamps, can be replaced by them. The dimensions of the first part of the heat-conducting element with the light-emitting diode field do not exceed the corresponding dimensions of the luminous body to be replaced.
!5! 5
In einer weiteren Ausführungsform ist der Lampenfuß eines Beleuchtungskörpers nach der Erfindung so ausgeführt, dass ein bestehender Sockel oder Lampenfuß für einen Leuchtkörper gegen einen Lampenfuß nach der Erfindung ausgetauscht werden kann. Dazu sind insbesondere die Befestigungsstellen des Lampenfußes so ausgeführt, dass zur Befestigung die Befestigungsmittel ver- iθ wendet werden können, die auch zur Befestigung des zu ersetzenden Sockels verwendet werden. Es können auch nur Teile der Befestigungsmittel weiterverwendet werden, beispielsweise nur Löcher durch das Lampengehäuse oder andere Teile der Lampe.In a further embodiment, the lamp base of a lighting fixture according to the invention is designed so that an existing base or lamp base for a luminous element can be exchanged for a lamp base according to the invention. For this purpose, in particular, the attachment points of the lamp base are designed so that for fastening the fastening means can be used, which are also used for fastening the base to be replaced. It can also be used only parts of the fastening means, for example, only holes through the lamp housing or other parts of the lamp.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der fol- S5 genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus den dazugehörigen Figuren. Es zeigen:Further advantages, features and possible applications of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the associated figures. Show it:
Figur 1 einen Querschnitt einer Pilzleuchte nach dem Stand der Technik, - -1 shows a cross section of a mushroom lamp according to the prior art, - -
Figur 2 einen Querschnitt einer Pilzleuchte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,FIG. 2 shows a cross-section of a mushroom lamp according to an embodiment of the invention,
die Figuren 3A bis 3C Querschnitte durch das in der Figur 2 gezeigte Wärmeleitelement mit einem 5 Befestigungsabschnitt mit fünfeckigem Querschnitt, undFIGS. 3A to 3C are cross sections through the heat conducting element shown in FIG. 2 with a pentagonal cross section, and FIGS
die Figuren 4A bis 4C zeigen Querschnitte durch das in der Figur 2 gezeigte Wärmeleitelement mit einem Befestigungsabschnitt mit dreieckigem Querschnitt.FIGS. 4A to 4C show cross sections through the heat conducting element shown in FIG. 2 with a fastening section with a triangular cross section.
0 In den Figuren sind die Bezugzeichen so gewählt, dass die erste Ziffer der Nummer der Figur entspricht. Die folgenden Ziffern bezeichnen die Merkmale und Elemente in den Figuren, wobei entsprechende Folgeziffern mit unterschiedlichen ersten Ziffern die gleichen oder einander entsprechende, ähnliche Merkmale und Elemente in einer anderen Figur bezeichnen.In the figures, the reference numerals are chosen so that the first digit corresponds to the number of the figure. The following numbers indicate the features and elements in the figures, wherein corresponding sequence numbers with different first numbers indicate the same or similar, similar features and elements in another figure.
5 In Figur 1 ist ein Querschnitt einer Pilzleuchte 100 nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Pilzleuchte 100 besteht aus einem Lampenfuß 101 , einem Leuchtmittelträger 102, der ein Leuchtmittel 103, beispielsweise eine Glühbirne, eine Neonröhre oder eine Quecksilber- oder Natriumdampflampe trägt, einem Deckel 104, einem Schirm 105, der den Leuchtmittelträger 102 umgibt und einem Transformator 106, der in dem Leuchtmittelträger 102 angeordnet ist. Der Deckel 104 ist mit einemFIG. 1 shows a cross section of a prior art mushroom lamp 100. The mushroom lamp 100 consists of a lamp base 101, a luminous means carrier 102 which carries a lighting means 103, for example a light bulb, a neon tube or a mercury or sodium vapor lamp, a cover 104, a screen 105 which surrounds the illuminant carrier 102 and a transformer 106, which is arranged in the illuminant carrier 102. The lid 104 is with a
!0 Verbindungsstück 107 mit dem Leuchtmittelträger verbunden. Der Schirm 105 ist transparent, so dass das Leuchtmittel die Umgebung der Pilzleuchte ringsum beleuchten kann. Der Leuchtmittelträger 102 ist in den Lampenfuß 101 eingesteckt und mit einer Stiftschraube 108 gesichert. Der Lampenfuß 101 trägt außerdem den Schirm 105.! 0 connector 107 connected to the lamp carrier. The screen 105 is transparent so that the illuminant can illuminate the surroundings of the mushroom lamp all around. The illuminant carrier 102 is inserted into the lamp base 101 and secured with a stud screw 108. The lamp base 101 also carries the screen 105.
!5 Figur 2 zeigt demgegenüber einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Pilzleuchte 200, die mit einem Wärmeleitelement 202 und einem Leuchtdiodenfeld 203 gemäß der Erfindung modifiziert ist. Der Lampenfuß 201 der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist mit dem Lampenfuß 201 als Stand der Technik identisch, ebenso der Lampenschirm 205 und der Deckel 204.In contrast, FIG. 2 shows a cross-section through a mushroom lamp 200 according to the invention, which is modified by a heat-conducting element 202 and a light-emitting diode array 203 according to the invention. The lamp base 201 of the embodiment of the present invention is identical to the prior art lamp base 201, as well as the lampshade 205 and the lid 204.
iθ Auf dem Lampenfuß 201 ist das Wärmeleitelement 202 nach der Erfindung angeordnet. Das Wärmeleitelement 202 besteht aus einem unteren Abschnitt 221 , der als Kühlkörper ausgebildet ist, einem mittleren Abschnitt 220, der als Befestigungsabschnitt drei Leuchtdiodenfelder 203 trägt, und einem oberen Abschnitt 222, der ebenfalls als Kühlkörper ausgebildet ist. Durch das Wärmeleitelement 202 verläuft eine Bohrung 312 in Längsrichtung, durch die ein Rohr 211 gesteckt ist. Das Rohriθ On the lamp base 201, the heat conducting element 202 is arranged according to the invention. The heat-conducting element 202 consists of a lower section 221, which is designed as a heat sink, a middle section 220, which carries three light-emitting diode arrays 203 as the fastening section, and an upper section 222, which is likewise designed as a heat sink. By the heat conducting element 202 extends a bore 312 in the longitudinal direction, through which a tube 211 is inserted. The pipe
S5 211 ist in dem Lampenfuß 201 mit einer Stiftschraube 208 befestigt. Das Wärmeleitelement 202 wird durch ein Gewinde am Ende des Rohres 211 , das zu dem Deckel 204 zeigt, und eine Mutter 210 gegen einen Spannstift 209 gezogen, der durch eine Bohrung gesteckt ist, die quer durch eine zum Wärmeleitelement gerichtete Aufnahme verläuft, und daraus überkragt. Das Wärmeleitelement ist - -S5 211 is fixed in the lamp base 201 with a stud 208. The Wärmeleitelement 202 is pulled by a thread at the end of the tube 211, which faces the cover 204, and a nut 210 against a dowel pin 209 which is inserted through a bore which extends transversely through a directed to the heat conduction member, and projects from it , The heat-conducting element is - -
auf diese Weise sicher mit dem Rohr 211 verbunden. Das Rohr 211 ragt in eine Aufnahme 207 an der Innenseite des Deckels 204 hinein und stellt so die Ausrichtung des Wärmeleitelements 202 in der Pilzleuchte 200 sicher. Durch diese Konstruktion kann das Wärmeleitelement 202 leicht aus der Pilzleuchte entnommen werden, indem der Deckel abgenommen, die Mutter 210 abgeschraubt und 5 das Wärmeleitelement von dem Rohr 211 nach oben abgezogen wird. Der Einbau kann auf die gleiche einfache Weise in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.safely connected to the tube 211 in this way. The tube 211 protrudes into a receptacle 207 on the inside of the lid 204 and thus ensures the alignment of the heat-conducting element 202 in the mushroom lamp 200. By this construction, the heat conduction member 202 can be easily removed from the mushroom lamp by removing the cover, the nut 210 unscrewed and 5, the heat conduction from the tube 211 is pulled up. The installation can be done in the same simple way in reverse order.
Das Leuchtdiodenfeld 203 ist auf den mittleren Abschnitt 220 des Wärmeleitelements 202 aufgeschraubt. Am unteren Abschnitt 221 des Wärmeleitelements 202 ist ein Transformator 206 angeord- 0 net, der die Leuchtdiodenfelder mit elektrischer Energie aus dem landesüblichen Niederspannungsnetz versorgt.The light-emitting diode array 203 is screwed onto the middle section 220 of the heat-conducting element 202. At the lower portion 221 of the Wärmeleitelements 202, a transformer 206 is angeord- 0 net, which supplies the light emitting diode arrays with electrical energy from the customary low-voltage network.
Figur 3A zeigt einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt durch den oberen Abschnitt 322 des Wärmeleitelements 202. In der Mitte des Querschnitts ist die Durchgangsbohrung 312 angeord- 5 net. An allen vier Seiten des oberen Abschnitts 322 des Wärmeleitelements sind Kühlrippen 313 angeordnet.FIG. 3A shows a substantially square cross-section through the upper section 322 of the heat-conducting element 202. In the middle of the cross section, the through-hole 312 is arranged. On all four sides of the upper portion 322 of the Wärmeleitelements cooling fins 313 are arranged.
Figur 3B zeigt einen Querschnitt des Wärmeleitelements 202 in seinem mittleren Abschnitt 220, 320. In diesem Abschnitt 320 hat das Wärmeleitelement 202 einen fünfeckigen Querschnitt. Dabei han-FIG. 3B shows a cross section of the heat-conducting element 202 in its middle section 220, 320. In this section 320, the heat-conducting element 202 has a pentagonal cross-section. Here Han
!0 delt es sich um ein unregelmäßiges Fünfeck, bei dem drei der aneinandergrenzenden Seiten 314, 315 und 316 durch rechte Winkel verbunden sind und die zwei weiteren Seiten 317 und 318 zueinander in einem spitzen Winkel stehen und jeweils mit einem stumpfen Winkel > 90° an die Seiten 315 bzw. 316 angeschlossen sind. Die Seiten 315 und 316 haben gleiche Längen. Die Seiten 314, 317 und 318 tragen jeweils ein Leuchtdiodenfeld 303. Im Inneren des Querschnitts ist etwa im Flä-! 0 it is an irregular pentagon, in which three of the adjacent sides 314, 315 and 316 are connected by right angles and the other two sides 317 and 318 to each other at an acute angle and each with an obtuse angle> 90 ° pages 315 and 316 are connected. Pages 315 and 316 have equal lengths. The sides 314, 317 and 318 each carry a light-emitting diode array 303. Inside the cross-section is approximately in the area
!5 chenschwerpunkt die Durchgangsbohrung 312 angeordnet.! 5 chenschwerpunkt the through hole 312 arranged.
Die Ausbildung des Querschnitts als ungleichmäßiges Fünfeck mit der genannten Belegung der Seiten mit Leuchtdiodenfeldern hat den Vorteil, dass die Abstrahlcharakteristik der Leuchte für eine Außenbeleuchtung günstig beeinflusst wird. Die zwei Leuchtdiodenfelder auf den Seiten 317 und iθ 318 dienen dazu, eine Straße auszuleuchten, wobei die Winkel so gewählt sind, dass die Hauptabstrahlrichtung von den einzelnen Leuchtdiodenfeldern schräg in Richtung der Straße verläuft und diese im Vergleich zu einer Rundumbeleuchtung in beide Richtungen weiter ausleuchtet. Das Leuchtdiodenfeld auf der Seite 314 dient der Beleuchtung des Gehwegs und dahinterliegender Gebäude. Bei einem Austausch des Wärmeleitelements muss daher der Einbau eines Ersatzteils mitThe formation of the cross section as an irregular pentagon with the said occupancy of the sides with light-emitting diode arrays has the advantage that the emission characteristic of the lamp is favorably influenced for outdoor lighting. The two light-emitting diode arrays on the sides 317 and iθ 318 serve to illuminate a street, the angles being chosen so that the main emission direction from the individual LED array is oblique toward the street and further illuminates it in comparison to all-round all-round illumination. The LED field on page 314 illuminates the walkway and buildings behind. When replacing the Wärmeleitelements therefore requires the installation of a spare part
S5 der gleichen Winkelausrichtung erfolgen. Um dies zu erleichtern, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die den korrekten Einbau nur in der richtigen Winkelausrichtung zulässt. - -S5 of the same angular orientation take place. To facilitate this, a device may be provided which allows the correct installation only in the correct angular orientation. - -
In der Figur 3C ist ein Querschnitt des Wärmeleitelements in seinem unteren Abschnitt 321 gezeigt. In der Mitte des Querschnitts ist die Durchgangsbohrung 312 angeordnet. Drei der Seiten des im Wesentlichen rechteckigen Querschnitts sind als Kühlrippen 319 ausgebildet. An der vierten Seite ist ein Transformator 306 an dem unteren Abschnitt 321 des Wärmeleitelements 302 befestigt.FIG. 3C shows a cross-section of the heat-conducting element in its lower section 321. In the middle of the cross section, the through hole 312 is arranged. Three of the sides of the substantially rectangular cross section are formed as cooling fins 319. On the fourth side, a transformer 306 is fixed to the lower portion 321 of the heat conducting member 302.
55
Figur 4A zeigt einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt durch den oberen Abschnitt 422 des Wärmeleitelements 202. In der Mitte des Querschnitts ist die Durchgangsbohrung 412 angeordnet. An allen vier Seiten des oberen Abschnitts 422 des Wärmeleitelements sind Kühlrippen 413 angeordnet.Figure 4A shows a substantially square cross section through the upper portion 422 of the Wärmeleitelements 202. In the middle of the cross section, the through hole 412 is arranged. On all four sides of the upper portion 422 of the Wärmeleitelements cooling fins 413 are arranged.
00
Figur 4B zeigt einen Querschnitt des Wärmeleitelements 202 in seinem mittleren Abschnitt 220, 420. In diesem Abschnitt 420 hat das Wärmeleitelement 202 einen dreieckigen Querschnitt. Dabei handelt es sich um ein gleichseitiges Dreieck, bei die drei Seiten 414, 417 und 418 durch gleiche Winkel von jeweils 60° verbunden sind. Die Seiten haben gleiche Längen und tragen jeweils ein Leuchtdio-FIG. 4B shows a cross section of the heat-conducting element 202 in its middle section 220, 420. In this section 420, the heat-conducting element 202 has a triangular cross-section. This is an equilateral triangle, with the three sides 414, 417 and 418 connected by equal angles of 60 ° each. The pages have the same length and each carry a light emitting diode
5 denfeld 403. Im Inneren des Querschnitts ist etwa im Flächenschwerpunkt die Durchgangsbohrung 412 angeordnet.5 denfeld 403. Inside the cross section, the through hole 412 is arranged approximately at the centroid.
Die Ausbildung des Querschnitts als gleichseitiges Dreieck mit der genannten Belegung der Seiten mit Leuchtdiodenfeldern hat den Vorteil, dass die Abstrahlcharakteristik der Leuchte trotz des Ein- !0 satzes von nur drei Leuchtdiodenfeldern rundum lückenlose Abstrahlung aufweist, wenn die Leuchtdiodenfelder einen Öffnungswinkel von mindestens 120° haben. Damit kann eine gleichmäßige Ringsum-Beleuchtung realisiert werden.The formation of the cross-section as an equilateral triangle with the above-mentioned occupancy of the sides with LED fields has the advantage that the emission of the luminaire despite the onset of only three light-emitting diode fields completely unobstructed radiation when the LED array has an opening angle of at least 120 ° , This allows a uniform ring-around lighting can be realized.
In der Figur 4C ist ein Querschnitt des Wärmeleitelements in seinem unteren Abschnitt 421 gezeigt. !5 In der Mitte des Querschnitts ist die Durchgangsbohrung 412 angeordnet. Drei der Seiten des im Wesentlichen rechteckigen Querschnitts sind als Kühlrippen 419 ausgebildet. An der vierten Seite ist ein Transformator 406 an dem unteren Abschnitt 421 des Wärmeleitelements 202 befestigt. FIG. 4C shows a cross section of the heat-conducting element in its lower section 421. ! 5 In the middle of the cross section, the through hole 412 is arranged. Three of the sides of the substantially rectangular cross section are formed as cooling fins 419. On the fourth side, a transformer 406 is fixed to the lower portion 421 of the heat conduction member 202.
- -- -
BezugzeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Querschnitt einer Pilzleuchte nach dem Stand der Technik100 Cross section of a prior art mushroom lamp
101 Lampenfuß101 lamp base
5 102 Leuchtmittelträger5 102 illuminant carrier
103 Leuchtmittel103 bulbs
104 Deckel104 Lid
105 Schirm105 screen
106 Transformator106 transformer
0 107 Verbindungsstück0 107 connector
108 Stiftschraube108 stud screw
200 Querschnitt einer Pilzleuchte nach der Erfindung200 Cross section of a mushroom lamp according to the invention
201 Lampenfuß201 lamp base
202 Wärmeleitelement 5 203 Leuchtdiodenfeld202 Heat-conducting element 5 203 Light-emitting diode field
204 Deckel204 lid
205 Schirm205 screen
206 Transformatoren206 transformers
207 Aufnahme207 recording
!0 208 Stiftschraube! 0 208 Stud screw
209 Spannstift209 tension pin
210 Mutter210 mother
211 Rohr211 pipe
220 Mittlerer Abschnitt des Wärmeleitelements220 Middle section of the heat conducting element
!5 221 Unterer Abschnitt des Wärmeleitelements! 5 221 Lower section of the heat-conducting element
222 Oberer Abschnitt des Wärmeleitelements222 Upper section of the heat-conducting element
303 Leuchtdiodenfeld303 light-emitting diode field
306 Transformator306 transformer
312 Durchgangsbohrung312 through hole
IO 313 KühlrippenIO 313 cooling fins
314 Erste Seite des Fünfecks314 First page of the pentagon
315 Zweite Seite des Fünfecks315 Second side of the pentagon
316 Dritte Seite des Fünfecks316 Third side of the pentagon
317 Vierte Seite des Fünfecks S5 318 Fünfte Seite des Fünfecks317 Fourth side of the pentagon S5 318 Fifth side of the pentagon
319 Kühlrippen319 cooling fins
320 Querschnitt des mittleren Abschnitts des Wärmeleitelements320 cross section of the central portion of the heat conducting element
321 Querschnitt des unteren Abschnitts des Wärmeleitelements321 Cross section of the lower portion of the heat conducting element
322 Querschnitt des oberen Abschnitts des Wärmeleitelements K) 403 Leuchtdiodenfeld322 Cross-section of the upper section of the heat-conducting element K) 403 Light-emitting diode field
406 Transformator406 transformer
412 Durchgangsbohrung412 through hole
413 Kühlrippen413 cooling fins
414 Erste Seite des Dreiecks \5 417 Zweite Seite des Dreiecks414 First side of the triangle \ 5 417 Second side of the triangle
418 Dritte Seite des Dreiecks418 Third side of the triangle
419 Kühlrippen419 cooling fins
420 Querschnitt des mittleren Abschnitts des Wärmeleitelements420 cross section of the central portion of the heat conducting element
421 Querschnitt des unteren Abschnitts des Wärmeleitelements >0 422 Querschnitt des oberen Abschnitts des Wärmeleitelements 421 Cross section of the lower section of the heat conducting element> 0 422 Cross section of the upper section of the heat conducting element

Claims

- -P a t e n t a n s p r ü c h e - P atentanspr che
1. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung mit mindestens einem Leuchtdiodenfeld 5 (203) und einem Gehäuse (201 , 204, 205), wobei das Leuchtdiodenfeld (203) eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist, die auf einem einzigen Träger oberflächenmontiert sind, wobei die Leuchtdioden ein Diodenelement und ein diesem zugeordnetes Element mit einem Luminophor aufweisen,A lighting fixture for exterior lighting comprising at least one light emitting diode array 5 (203) and a housing (201, 204, 205), said light emitting diode array (203) comprising a plurality of light emitting diodes surface mounted on a single support, said light emitting diodes being a diode element and having an element associated therewith with a luminophore,
0 wobei das Diodenelement und das diesem zugeordnete Element so angeordnet sind, dass das im Betrieb von dem Diodenelement erzeugte Licht das Luminophor anregt, wobei das Leuchtdiodenfeld (203) in dem Gehäuse (201 , 204, 205) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (201 , 204, 205) abgeschlossen ist, und einen im wesentlichen transparenten Abschnitt (205) aufweist,Wherein the diode element and the element associated therewith are arranged so that the light generated by the diode element during operation excites the luminophore, the light emitting diode array (203) being disposed in the housing (201, 204, 205), the housing (201 , 204, 205) and has a substantially transparent portion (205),
5 und mit einem in dem Gehäuse (201 , 204, 205) angeordneten Wärmeleitelement (202), wobei der Träger des Leuchtdiodenfelds (203) thermisch leitend mit einem Befestigungsabschnitt (220) des Wärmeleitelements (202) verbunden ist.5 and with a in the housing (201, 204, 205) disposed heat conducting element (202), wherein the carrier of the light emitting diode array (203) is thermally conductively connected to a mounting portion (220) of the Wärmeleitelements (202).
2. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, !0 dass das Wärmeleitelement (202) mindestens einen in dem Gehäuse (201 , 204, 205) angeordneten Kühlabschnitt (221 , 222) aufweist.2. Lighting fixture for outdoor lighting according to claim 1, characterized in that the heat-conducting element (202) has at least one cooling section (221, 222) arranged in the housing (201, 204, 205).
3. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (221 , 222) mindestens ein oberflächenver-3. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling section (221, 222) at least one oberflächenver-
!5 größemdes Element zur Abgabe von Wärme an die Luft im Inneren des Gehäuses (201 , 204,5 larger element for the delivery of heat to the air inside the housing (201, 204,
205), insbesondere mindestens eine Kühlrippe (313, 319) und/oder mindestens eine Kühlbohrung, aufweist, und/oder mindestens eine Aussparung zur Verbesserung der Wärmeleitung in Längsrichtung des Wärmeleitelements, insbesondere mindestens eine Wärmetransportbohrung in Längsrichtung des Wärmeleitelements, enthält. iθ205), in particular at least one cooling rib (313, 319) and / or at least one cooling bore, and / or at least one recess for improving the heat conduction in the longitudinal direction of the heat conducting element, in particular at least one heat transport bore in the longitudinal direction of the heat conducting element contains. iθ
4. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement zwei Kühlabschnitte (221 , 222) aufweist, die so angeordnet sind, dass sich der Befestigungsabschnitt (220) zwischen den Kühlabschnitten (221 , 222) erstreckt.4. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting element has two cooling sections (221, 222) which are arranged so that the fastening section (220) extends between the cooling sections (221, 222).
S5S5
5. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (202) mehrstückig ausgeführt ist, wobei - -5. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting element (202) is made in several pieces, wherein - -
vorzugsweise der Befestigungsabschnitt (220) und ein Kühlabschnitt (221 , 222) voneinander getrennte Teile bilden.preferably the attachment portion (220) and a cooling portion (221, 222) form separate parts.
6. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Befestigungsabschnitts (220, 320) ein Vieleck, vorzugsweise ein Viereck oder ein Dreieck und besonders bevorzugt ein gleichseitiges Dreieck, ist, wobei mit einer mehreren oder jeder der Seitenflächen (314, 315, 316, 317, 318) des Befestigungsabschnitts (220) jeweils mindestens ein Leuchtdiodenfeld (203, 303) thermisch leitend verbunden ist.A lighting fixture for outdoor lighting according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross-section of the mounting portion (220, 320) is a polygon, preferably a quadrangle or a triangle and more preferably an equilateral triangle, with a plurality or each of Side surfaces (314, 315, 316, 317, 318) of the attachment portion (220) each having at least one light-emitting diode array (203, 303) is thermally conductively connected.
7. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Befestigungsabschnitts (220, 320) ein Fünfeck ist, wobei nur drei der Seitenflächen (314, 315, 316, 317, 318) des Befestigungsab-7. A lighting fixture for outdoor lighting according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross-section of the mounting portion (220, 320) is a pentagon, with only three of the side faces (314, 315, 316, 317, 318) of the mounting tab
5 Schnitts (220, 320) mit Leuchtdiodenfeldern (203, 303) verbunden sind.5 sections (220, 320) with light emitting diode arrays (203, 303) are connected.
8. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (220) mindestens ein durchgehendes Loch (312) in Längsrichtung aufweist.8. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting element (220) has at least one through hole (312) in the longitudinal direction.
!0! 0
9. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Lampenfuß (201 ) aufweist, wobei sich ausgehend von dem Lampenfuß (201 ) ein stangenförmiges Halteelement (211 ) zur Aufnahme des Wärmeleitelements (202) erstreckt.9. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a lamp base (201), wherein starting from the lamp base (201) a rod-shaped holding element (211) for receiving the heat-conducting element (202) extends.
!5! 5
10. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das stangenförmige Halteelement (211 ) an seinem dem Lampenfuß (201 ) abgewandten Ende einen Gewindeabschnitt aufweist.10. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the rod-shaped holding element (211) at its end remote from the lamp base (201) has a threaded portion.
iθ 11. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenfuß (201 ) durch das Gehäuse (201 , 204, 205) hindurchgreift und auf der Außenseite eine Aufnahme für einen Mast aufweist.iθ 11. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the lamp base (201) through the housing (201, 204, 205) passes through and on the outside has a receptacle for a mast.
12. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, S5 dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenfuß (201 ) und/oder das Wärmeleitelement (202) im12. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, S5, characterized in that the lamp base (201) and / or the heat-conducting element (202) in
Wesentlichen aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, bestehen. - -Substantially made of metal, preferably made of aluminum. - -
13. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (202) thermisch leitend mit einem Element außerhalb des Gehäuses (201 , 204, 205) , vorzugsweise mit einem Lampenschirm (205) oder einem Mast, das seinerseits mit einer Wärmesenke außerhalb des Gehäuses (201 , 204, 205) thermisch verbunden ist oder selbst eine solche darstellt, verbunden ist.13. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting element (202) thermally conductive with an element outside the housing (201, 204, 205), preferably with a lampshade (205) or a mast, in turn is thermally connected to a heat sink outside the housing (201, 204, 205) or even represents such is connected.
14. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmekapazität des Wärmeleitelements (202) so gewählt ist, dass es die von dem Leuchtdiodenfeld (203) abgegebene Wärme eines Betriebszyklus ab- züglich der während des Betriebszyklus abfließenden Wärme aufnehmen kann, wobei die14. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the heat capacity of the Wärmeleitelements (202) is selected so that it received by the light emitting diode array (203) heat of an operating cycle minus the effluent during the operating cycle heat absorb can, where the
Temperatur des Leuchtdiodenfelds im Betrieb die zulässige Temperatur nicht überschreitet.Temperature of the LED field during operation does not exceed the permissible temperature.
15. Beleuchtungskörper für eine Außenbeleuchtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungskörper ein Reflektorelement beleuchtet. 15. Lighting fixture for outdoor lighting according to one of the preceding claims, characterized in that the lighting fixture illuminates a reflector element.
PCT/EP2009/066461 2008-12-17 2009-12-04 Led-based lighting system WO2010076121A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09799576.5A EP2376829B1 (en) 2008-12-17 2009-12-04 Led-based lighting system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008062413.6 2008-12-17
DE102008062413A DE102008062413A1 (en) 2008-12-17 2008-12-17 LED-based lighting system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010076121A1 true WO2010076121A1 (en) 2010-07-08

Family

ID=41734402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/066461 WO2010076121A1 (en) 2008-12-17 2009-12-04 Led-based lighting system

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2376829B1 (en)
DE (2) DE202008017960U1 (en)
WO (1) WO2010076121A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015210A1 (en) * 2009-11-20 2011-07-21 LIC Langmatz GmbH, 82467 Lamp for use as lantern in e.g. street, has housing comprising roof element and transparent side walls, and lighting units comprising LED-module, where LED-module is fastened to cooling body made from heat-conducting material
DE102011101610B3 (en) * 2011-05-13 2012-08-30 Langmatz Gmbh Lamp, particularly for lighting streets, roads and places, has lamp base with base plate and lamp housing is mounted on base plate, where transparent peripheral wall is also provided in lamp
DE102011103605B4 (en) 2011-06-08 2015-09-10 Cooper Crouse-Hinds Gmbh COOLING SYSTEM AND LED-BASED LIGHT, LEGALLY SELF
DE102011077415A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Trilux Gmbh & Co. Kg Outdoor light, particularly lamp post, has coupling device, which is designed such that heat losses occurring during operation of lamp discharges to fastening device through coupling device
DE102013201955B4 (en) * 2013-02-06 2017-02-16 Osram Gmbh Semiconductor lighting device with heat pipe
DE202013105401U1 (en) * 2013-11-27 2015-03-02 Bhs-Pro Gmbh mounted luminaire

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100111A (en) * 2001-09-27 2003-04-04 Matsushita Ecology Systems Co Ltd Street lamp device and lighting system
US20040095777A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-20 Automatic Power, Inc. High flux LED lighting device
WO2005025932A2 (en) * 2003-09-08 2005-03-24 Schefenacker Vision Systems Usa Inc. Apparatus and method for mounting and adjusting led headlamps
US20060002125A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Light emitting diode module for automobile headlights and automobile headlight having the same
US20070195527A1 (en) * 2004-08-18 2007-08-23 Remco Solid State Lighting Inc. System and method for power control in a led luminaire
US20080158856A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Yu-Nung Shen Light-emitting device with a long lifespan

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410266B (en) 2000-12-28 2003-03-25 Tridonic Optoelectronics Gmbh LIGHT SOURCE WITH A LIGHT-EMITTING ELEMENT
DE102007017900A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 Noctron Holding S.A. Lamp
DE202008003496U1 (en) * 2008-03-10 2008-05-08 Aeon Lighting Technology Inc., Chung-Ho City LED street lamp
DE202008010175U1 (en) * 2008-07-30 2008-11-06 Fhf Funke + Huster Fernsig Gmbh Electrical circuit arrangement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100111A (en) * 2001-09-27 2003-04-04 Matsushita Ecology Systems Co Ltd Street lamp device and lighting system
US20040095777A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-20 Automatic Power, Inc. High flux LED lighting device
WO2005025932A2 (en) * 2003-09-08 2005-03-24 Schefenacker Vision Systems Usa Inc. Apparatus and method for mounting and adjusting led headlamps
US20060002125A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Light emitting diode module for automobile headlights and automobile headlight having the same
US20070195527A1 (en) * 2004-08-18 2007-08-23 Remco Solid State Lighting Inc. System and method for power control in a led luminaire
US20080158856A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Yu-Nung Shen Light-emitting device with a long lifespan

Also Published As

Publication number Publication date
EP2376829A1 (en) 2011-10-19
EP2376829B1 (en) 2013-10-23
DE202008017960U1 (en) 2011-02-10
DE102008062413A1 (en) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202007008258U1 (en) LED bulbs
EP2376829B1 (en) Led-based lighting system
DE202004013773U1 (en) lamp
EP2499420A1 (en) Illumination device
EP2507548B1 (en) Retrofit led lamp
EP2236912A2 (en) Luminaire
DE102009058310B4 (en) LED luminaire insert with light control element
DE102011084945A1 (en) LED light
DE102010017460B4 (en) Explosion-proof light source
DE102013108248A1 (en) Lighting system, in particular for a motor vehicle headlight with a heat sink
EP2317211A2 (en) External light and high pressure light replacement
EP2564116B1 (en) Led luminaire as a replacement for incandescent light bulbs
DE102017109836B4 (en) Lamp with heat sink
DE102017109840B4 (en) LED retrofit lamp and heat sink for a LED retrofit lamp
EP2318751B1 (en) Gas lighting means
DE202010010263U1 (en) Lighting device, in particular for an outdoor area
DE202005016093U1 (en) Light module for use in e.g. home, has light emitting diode attached to assembly slot and reflection devices on inner wall of holder frame to reflect light directed by light conductor in specific direction
EP2275732B1 (en) LED light element
CH701962B1 (en) Illuminator and light for this.
DE202010004087U1 (en) lamp
DE102007037190A1 (en) Light-emitting diode lamp has light-emitting diode, heat conducting body and cooling body, where heat conducting body is arranged between light-emitting diode and cooling body, and heat generated is deflected to cooling body
DE202009000002U1 (en) Assembly for a high power LED lamp and chip carrier for such a lamp
DE202009017433U1 (en) LED light with heat sink
CH698808B1 (en) An apparatus for lighting.
DE202012101054U1 (en) A heat dissipation device for lamps

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09799576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009799576

Country of ref document: EP