DE202011051579U1 - Heatsink arrangement for an LED light and LED light - Google Patents
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Abstract
Kühlkörper-Anordnung zur Kühlung von LEDs (4) einer LED-Leuchte, aufweisend – einen Hauptkühlkörper (2) mit einem nach oben weisenden Oberflächenbereich (8) und einem nach unten weisenden Oberflächenbereich (6), wobei der nach unten weisende Oberflächenbereich (6) dafür vorgesehen ist, wärmeleitend mit den LEDs (4) verbunden zu werden, gekennzeichnet durch – wenigstens einen Nebenkühlkörper (12, 12'), der an dem Hauptkühlkörper (2) angeordnet ist, insbesondere auf dem nach oben weisenden Oberflächenbereich (8) des Hauptkühlkörpers (2) angeordnet ist und dabei wärmeleitend mit dem Hauptkühlkörper (2) verbunden ist.Heatsink arrangement for cooling LEDs (4) of an LED lamp, comprising - a main heat sink (2) with an upwardly facing surface area (8) and a downwardly facing surface area (6), wherein the downwardly facing surface area (6) is provided to be thermally conductively connected to the LEDs (4), characterized by - at least one secondary heat sink (12, 12 ') which is arranged on the main heat sink (2), in particular on the upwardly facing surface region (8) of the main heat sink (2) is arranged and thereby thermally conductively connected to the main heat sink (2).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlkörper-Anordnung zur Kühlung von LEDs (LED: lichtemittierende Diode) einer LED-Leuchte, wobei die Kühlkörper-Anordnung einen Hauptkülhlkörper mit einem nach oben weisenden Oberflächenbereich und einem nach unten weisenden Oberflächenbereich aufweist, wobei der nach unten weisende Oberflächenbereich dafür vorgesehen ist, wärmeleitend mit den LEDs verbunden zu werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine entsprechende LED-Leuchte.The invention relates to a heat sink arrangement for cooling LEDs (LED: light emitting diode) of an LED light, wherein the heat sink arrangement has a Hauptkülhlkörper with an upwardly facing surface area and a downwardly facing surface area, wherein the downwardly facing surface area for is provided to be thermally conductively connected to the LEDs. In addition, the invention relates to a corresponding LED light.
Aus der Schrift
Um dies zu verhindern, kann vorgesehen werden, unterhalb des Betriebsgeräts keine LEDs anzuordnen. Dies ist jedoch mit Bezug auf einen möglichst einheitlich erscheinenden Lichtabgabebereich bzw. mit Bezug auf die mindestens erforderliche horizontale Dimensionierung der Leuchte in der Regel nicht erwünscht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Kühlkörper so groß zu dimensionieren, dass er trotz des Betriebsgeräts einen ausreichenden Wärmeabtransport der unterhalb des Betriebsgeräts befindlichen LEDs ermöglicht. Dies führt allerdings dazu, dass der Kühlkörper mit Bezug auf LEDs, die sich nicht unterhalb des Betriebsgeräts befinden, überdimensioniert ist. Hierdurch erfordert der Kühlkörper einen erhöhten Materialbedarf und außerdem sind die Möglichkeiten, die Leuchte besonders kleinräumig zu gestalten, hierdurch begrenzt.To prevent this, it can be provided not to arrange LEDs below the operating device. However, this is generally not desirable with respect to a light emitting area which appears as uniform as possible or with reference to the at least required horizontal dimensioning of the luminaire. Another possibility is to dimension the heat sink so large that it allows sufficient heat dissipation of the LEDs located below the operating device despite the operating device. However, this causes the heat sink to be oversized with respect to LEDs that are not underneath the control gear. As a result, the heat sink requires increased material requirements and also the possibilities to make the light particularly small-scale, thereby limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühlkörper-Anordnung und eine verbesserte LED-Leuchte anzugeben. Insbesondere soll dabei eine materialsparende, sowie herstellungstechnisch und lichttechnisch vorteilhafte Gestaltung ermöglicht sein.The invention has for its object to provide an improved heat sink assembly and an improved LED light. In particular, a material-saving, as well as manufacturing technology and lighting technology advantageous design should be possible.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with the objects specified in the independent claims. Particular embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Kühlkörper-Anordnung zur Kühlung von LEDs einer LED-Leuchte vorgesehen, die einen Hauptkühlkörper mit einem nach oben weisenden Oberflächenbereich und einem nach unten weisenden Oberflächenbereich aufweist, wobei der nach unten weisende Oberflächenbereich dafür vorgesehen ist, wärmeleitend mit den LEDs verbunden zu werden. Außerdem weist die Kühlkörper-Anordnung wenigstens einen Nebenkühlkörper auf, der an dem Hauptkühlkörper angeordnet ist, insbesondere auf dem nach oben weisenden Oberflächenbereich des Hauptkühlkörpers angeordnet ist und dabei wärmeleitend mit dem Hauptkühlkörper verbunden ist.According to a first aspect of the invention, a heat sink arrangement for cooling LEDs of an LED light is provided, which has a main heat sink with an upwardly facing surface area and a downwardly facing surface area, wherein the downwardly facing surface area is provided for thermally conductive with to be connected to the LEDs. In addition, the heat sink arrangement has at least one secondary heat sink, which is arranged on the main heat sink, in particular arranged on the upward-facing surface region of the main heat sink and is thereby connected in heat-conducting with the main heat sink.
Durch den Nebenkühlkörper kann Wärme, die durch LEDs erzeugt wird, die sich unterhalb eines Betriebsgeräts oder eines anderweitigen, auf dem Hauptkühlkörper angeordneten Bauteils der entsprechenden Leuchte befinden, effektiv abgeführt werden. Dabei kann der Hauptkühlkörper an sich derart limitiert dimensioniert sein, dass er lediglich Wärme abführt, die von LEDs erzeugt wird, die nicht unterhalb von einem entsprechenden Betriebsgerät bzw. anderweitigem Bauteil angeordnet sind. Somit lässt sich der Hauptkühlkörper mit besonders wenig Materialaufwand herstellen. Außerdem lässt sich auf diese Weise der Hauptkühlkörper und somit die Leuchte insgesamt besonders kleinräumig gestalten.By the side heat sink, heat generated by LEDs, which are located below an operating device or otherwise, arranged on the main heat sink component of the corresponding lamp can be effectively dissipated. In this case, the main heat sink per se can be dimensioned so limited that it dissipates only heat that is generated by LEDs that are not arranged below a corresponding operating device or otherwise component. Thus, the main heat sink can be produced with very little material cost. In addition, in this way, the main heat sink and thus the lamp overall can make particularly small-scale.
Die entsprechende LED-Leuchte und die Kühlkörper-Anordnung an sich können mit einer besonders kleinen Vertikalerstreckung, also besonders „flach”, gestaltet werden, wenn der Hauptkühlkörper insgesamt flächig geformt ist, so dass – bei horizontaler Ausrichtung – seine Vertikalerstreckung weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% seiner Horizontalerstreckung beträgt.The corresponding LED light and the heat sink arrangement per se can be designed with a particularly small vertical extent, ie particularly "flat", if the main heat sink is shaped overall flat, so that - in the case of horizontal alignment - its vertical extent is less than 10%, preferably less than 5% of its horizontal extent.
Eine besonders einfache Herstellung ist ermöglicht, wenn der Hauptkühlkörper profilförmig ist. Vorteilhaft besteht der Hauptkühlkörper aus Aluminium. Insbesondere kann er als Strangpressprofil gestaltet sein. Analoges gilt für den wenigstens einen Nebenkühlkörper.A particularly simple production is made possible when the main heat sink is profile-shaped. Advantageously, the main heat sink is made of aluminum. In particular, it can be designed as an extruded profile. The same applies to the at least one secondary heat sink.
Eine besonders gute Wärmeabgabe ist ermöglicht, wenn der wenigstens eine Nebenkühlkörper derart geformt ist, dass er sich – in einem vertikalen Querschnitt betrachtet – von dem nach oben weisenden Oberflächenbereich des Hauptkühlkörpers hauptsächlich nach oben hin erstreckt.A particularly good heat release is made possible if the at least one secondary cooling body is shaped in such a way that, viewed in a vertical cross section, it extends mainly upwards from the upwardly facing surface region of the main cooling body.
Vorteilhaft ist der wenigstens eine Nebenkühlkörper mit dem Hauptkühlkörper mit einem wärmeleitenden Kleber und/oder mit einer wärmeleitenden Klebefolie verbunden oder mittels Kaltverschweißen. Auf diese Weise lässt sich ein besonders guter Wärmeübergang von dem Hauptkühlkörper auf den wenigstens einen Nebenkühlkörper bewirken.Advantageously, the at least one secondary heat sink is connected to the main heat sink with a thermally conductive adhesive and / or with a heat-conducting adhesive film or by means of cold welding. In this way, a particularly good heat transfer from the main heat sink to the at least one secondary heat sink can be effected.
Ein besonders guter Wärmeübergang wird auch ermöglicht, wenn der wenigstens eine Nebenkühlkörper formschlüssig mit dem Hauptkühlkörper verbunden ist.A particularly good heat transfer is also possible if the at least one Secondary heat sink is positively connected to the main heat sink.
Besonders geeignet ist hierfür der wenigstens eine Nebenkühlkörper mit dem Hauptkühlkörper nach Art einer Verbindung über eine Nut und eine Feder verbunden, wobei vorzugsweise die Feder an dem Hauptkühlkörper ausgebildet ist und die Nut an dem wenigstens einen Nebenkühlkörper.Particularly suitable for this purpose is the at least one secondary cooling body connected to the main heat sink in the manner of a connection via a groove and a spring, wherein preferably the spring is formed on the main heat sink and the groove on the at least one secondary heat sink.
Vorzugsweise ist weiterhin der Hauptkühlkörper länglich geformt, so dass er sich in eine Längsrichtung erstreckt, wobei der wenigstens eine Nebenkühlkörper in Längsrichtung kürzer ist als der Hauptkühlkörper, vorzugsweise kürzer als die Hälfte der Längserstreckung des Hauptkühlkörpers. Hierdurch ist eine besonders materialsparende und dabei einfache Gestaltung der Kühlkörper-Anordnung und damit der LED-Leuchte ermöglicht.Preferably, furthermore, the main cooling body is elongated so that it extends in a longitudinal direction, wherein the at least one secondary cooling body is shorter in the longitudinal direction than the main cooling body, preferably shorter than half the longitudinal extension of the main cooling body. As a result, a particularly material-saving and simple design of the heat sink arrangement and thus the LED light is possible.
Vorzugsweise besteht die Kühlkörper-Anordnung lediglich aus dem Hauptkühlkörper und dem wenigstens einen Nebenkühlkörper.Preferably, the heat sink assembly consists only of the main heat sink and the at least one side heat sink.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die mehrere LEDs als Lichtquelle aufweist sowie eine erfindungsgemäße Kühlkörper-Anordnung, wobei die LEDs wie vorgesehen wärmeleitend mit dem nach unten weisenden Oberflächenbereich des Hauptkühlkörpers verbunden sind.According to a further aspect of the invention, a luminaire is provided which has a plurality of LEDs as a light source and a heat sink arrangement according to the invention, wherein the LEDs are connected in a heat-conducting manner to the downwardly facing surface region of the main cooling body as intended.
Vorzugsweise weist die Leuchte dabei außerdem ein Betriebsgerät zum Betrieb der LEDs auf, das auf dem nach oben weisenden Oberflächenbereich des Hauptkühlkörpers angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Nebenkühlkörper innerhalb eines zusammenhängenden Teilbereichs des nach oben weisenden Oberflächenbereichs des Hauptkühlkörper auf den nach oben weisenden Oberflächenbereich angeordnet ist, wobei sich der Teilbereich um das Betriebsgerät herum erstreckt und dabei weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 30% der vertikalen Projektionsfläche des Hauptkühlkörpers einnimmt. Der wenigstens eine Nebenkühlkörper kann also in „unmittelbarer Nähe” des Betriebsgeräts angeordnet sein, wodurch eine besonders kurze Strecke für einen Wärmetransport von unterhalb des Betriebsgeräts angeordneten LEDs zu dem wenigstens einen Nebenkühlkörper ermöglicht ist.In this case, the luminaire also preferably has an operating device for operating the LEDs, which is arranged on the upwardly facing surface region of the main heat sink, wherein the at least one auxiliary heat sink is arranged within a contiguous portion of the upwardly facing surface region of the main heat sink on the upwardly facing surface region , wherein the partial area extends around the operating device and occupies less than 50%, preferably less than 30%, of the vertical projection area of the main cooling body. The at least one secondary heat sink can thus be arranged in "immediate vicinity" of the operating device, whereby a particularly short distance for a heat transfer from below the operating device arranged LEDs to the at least one side heat sink is possible.
Vorzugsweise ist zwischen dem Betriebsgerät und dem Hauptkühlkörper ein wärmeisolierendes Element angeordnet. Hierdurch lässt sich das Betriebsgerät vor einer von den LEDs erzeugten Wärme gut schützen. Das wärmeisolierende Element enthält hierfür vorteilhaft einen PUR-Schaum (PUR: Polyurethan) und/oder ein Silikon.Preferably, a heat-insulating element is arranged between the operating device and the main heat sink. As a result, the operating device can be well protected against heat generated by the LEDs. The heat-insulating element advantageously contains a PUR foam (PUR: polyurethane) and / or a silicone for this purpose.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and with reference to the drawings. Show it:
Die Kühlkörper-Anordnung zur Kühlung der LEDs umfasst einen Hauptkühlkörper
Der Hauptkühlkörper
Auch die Leuchte kann eine insgesamt längliche Form aufweisen, es kann sich also um eine quasi stabförmige Leuchte handeln. Dabei erstreckt sich die Leuchte ebenfalls entlang der Längsachse L, und zwar mit einer Längserstreckung
Wie aus
Die LEDs
Um die LEDs
Der Hauptkühlkörper
Wenn der Hauptkühlkörper
Die Leuchte weist vorzugsweise außerdem ein Betriebsgerät
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass LEDs
Die Kühlkörper-Anordnung umfasst weiterhin wenigstens einen Nebenkühlkörper
Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind genau zwei Nebenkühlkörper
Der wenigstens eine Nebenkühlkörper
Durch den wenigstens einen Nebenkühlkörper
Die zwei Nebenkühlkörper
Vorzugsweise ist auch der wenigstens eine Nebenkühlkörper
Durch die Ausbildung des Hauptkühlkörpers
Um eine besonders effektive Wärmeabfuhr von den unterhalb des Betriebsgeräts
Im gezeigten Beispiel erstrecken sich der Hauptkühlkörper
Wie beispielhaft in
Wenn sich der wenigstens eine Nebenkühlkörper
Zur vorteilhaften wärmeleitenden Verbindung zwischen dem wenigstens einen Nebenkühlkörper
Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Nebenkühlkörper
Wie aus
Beispielsweise wäre auch – wie in den
Die insbesondere als Zusatzprofile ausgebildeten Nebenkühlkörper
Wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall, ist der wenigstens eine Nebenkühlkörper
Die gezeigte Kühlkörper-Anordnung besteht im Sinn einer insgesamt möglichst materialsparenden Ausführung – wie im Ausführungsbeispiel gezeigt – lediglich aus dem Hauptkühlkörper
Um das Betriebsgerät
Es kann für eine entsprechende Isolierung auch ein Luftspalt zwischen dem Hauptkühlkörper
Für eine gute Abfuhr einer Wärme, die insbesondere auch bei Betrieb von dem Betriebsgerät erzeugt wird, kann die oben genannte Gerätebox wenigstens eine Kühlrippe aufweisen.For a good dissipation of heat, which is generated in particular by the operating device during operation, the above-mentioned device box can have at least one cooling rib.
Wenn die Gerätebox geschlossen ausgebildet ist, lässt sich die Leuchte auf einfache Weise so gestalten, dass sie entweder mit dem wie beschrieben auf dem Hauptkühlkörper
Die Erfindung ist nicht auf eine längliche Leuchte beschränkt; es kann auch beispielsweise eine kreisförmige oder quadratische Leuchte realisiert werden, denn auch hierbei lässt sich der Hauptkühlkörper als Träger für die LEDs gestalten, wobei in dem Bereich, in dem das Betriebsgerät angeordnet ist, die Oberfläche unter Nutzung des wenigstens einen Nebenkühlkörpers vergrößert ist. Wiederum können also speziell vergrößerte Finnen oder dergleichen vorgesehen sein, um die isolierende Wirkung des Betriebsgeräts bzw. der entsprechenden Gerätebox auszugleichen.The invention is not limited to an elongated luminaire; It can also be realized, for example, a circular or square lamp, because even here, the main heat sink can be designed as a support for the LEDs, wherein in the area in which the operating device is arranged, the surface is enlarged by using the at least one side heat sink. Again, therefore, especially enlarged fins or the like may be provided to compensate for the insulating effect of the operating device or the corresponding device box.
Mit der vorgeschlagenen Leuchte lässt sich die von den LEDs bei Betrieb erzeugte Wärme effektiv abführen, wobei der Aufwand zur Realisierung der Kühlung besonders klein ist. Außerdem lässt sich das Betriebsgerät zum Betreiben der LEDs praktisch beliebig positionieren, ohne dass hierdurch die Wärmeabfuhr beeinträchtigt wäre.With the proposed lamp, the heat generated by the LEDs during operation can effectively dissipate, the cost of implementing the cooling is particularly small. In addition, the operating device for operating the LEDs can be virtually any position, without affecting the heat dissipation would be affected.
Die Leuchte eignet sich beispielsweise besonders gut als Feuchtraumleuchte, denn aufgrund der verhältnismäßig geringen Anzahl erforderlicher Bauelemente kann eine besonders gute Abdichtung gegenüber äußeren Einflüssen realisiert werden, wobei gleichzeitig die bei der Verwendung von LEDs zwingend erforderliche Wärmeabfuhr gewährleistet ist.For example, the luminaire is particularly well suited as a moisture-proof luminaire because, owing to the relatively small number of components required, a particularly good seal against external influences can be realized, at the same time ensuring the absolutely necessary heat dissipation when LEDs are used.
Die als Zusatzprofile ausgebildeten Nebenkühlkörper
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