NL2006167C2 - Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. - Google Patents
Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2006167C2 NL2006167C2 NL2006167A NL2006167A NL2006167C2 NL 2006167 C2 NL2006167 C2 NL 2006167C2 NL 2006167 A NL2006167 A NL 2006167A NL 2006167 A NL2006167 A NL 2006167A NL 2006167 C2 NL2006167 C2 NL 2006167C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- thermally conductive
- lighting fixture
- conductive mat
- carrier
- cooling body
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-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
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
- F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
- F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
- F21V19/0035—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources the fastening means being capable of simultaneously attaching of an other part, e.g. a housing portion or an optical component
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
- F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
- F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
- F21V19/0055—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources by screwing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
- F21V29/76—Cooling 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
- F21V29/763—Cooling 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 the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
- F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
- F21V3/06—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material
- F21V3/061—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material being glass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
- F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
- F21V3/06—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material
- F21V3/062—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material being plastics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Description
Korte aanduiding: Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor LED-verlichting.
BESCHRIJVING
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor LED-verlichting, omvattende een drager voorzien van een eerste en een tweede zijde, een koellichaam dat in warmte wisselend contact staan met de eerste zijde van de drager en ten minste één LED-element dat aan de tweede zijde op de drager is geplaatst.
Een dergelijke bekende armatuur is geopenbaard in WO 10 2010/051985 A2.
In een dergelijke armatuur is veelal een groep van LED-elementen opgenomen waarbij de hoeveelheid opgenomen LED-elementen mede bepalend is voor de lichtopbrengst van het verlichtingsarmatuur.
LED-elementen bestaan er in verschillende formaten en uitvoeringen 15 en kunnen door middel van pootjes of aansluitcontacten op de drager worden gesoldeerd. De LED-elementen kunnen daarnaast ook door middel van een Surface Mounted Device, SMD-techniek op de drager zijn bevestigd. De constructie van de LED-elementen is zodanig dat de meeste LED-element naast de halfgeleider LED voorzien zijn van een reflector of een lens waarmee de openingshoek van het licht 20 van de LED kan worden bepaald.
Het gebruik van LEDs kent verschillende voordelen ten opzichte van conventionele lichtbronnen, zoals gloeilampen en ontladingslampen. Zo hebben LEDs een langere levensduur en zijn ze energie zuiniger dan dergelijke conventionele lichtbronnen.
25 Een probleem van LEDs is dat er tijdens bedrijf relatief veel warmte wordt ontwikkeld. Deze warmte heeft een negatief effect op de lichtopbrengst, deze neemt snel af naar mate de warmte niet goed wordt afgevoerd. Ook de levensduur van de LED neemt af bij een slechte warmtehuishouding. Om een dergelijke degradatieproces te beperken zijn er maatregelen nodig om de opgewekte warmte 30 snel en efficiënt af te voeren. Veel LED-armaturen, zoals bijvoorbeeld de in WO2010/051985A2 geopenbaarde LED-armatuur, omvatten daartoe een koellichaam, dat bij voorkeur voorzien is van koelvinnen.
LED-elementen die gebruikt worden in armaturen voor het genereren 2 van een hoge lichtopbrengst, met name als er gebruik wordt gemaakt van hoogvermogen LED-elementen, hebben in versterkte mate te maken met het bovengeschetste probleem van de warmte huishouding.
Ten einde een goede mechanische en thermische verbinding van de 5 LED-elementen met het koellichaam te verwezenlijken wordt veelal gebruik gemaakt van een thermisch geleidende lijm.
Het gebruik van een dergelijke thermische geleidende lijm heeft het bezwaar dat er tijdens bedrijf door warmteontwikkeling gevaarlijke stoffen vrijkomen. Deze stoffen zijn slecht voor de gezondheid en hebben een negatief effect op de 10 LED-elementen die door deze lijm worden aangetast. Hierdoor kan een lange levensduur en hoge lichtopbrengst niet meer gegarandeerd worden.
Daarnaast heeft het gebruik van lijm het bezwaar dat het resulteert in een stijve constructie omdat de lijm die na uitharden rigide is. Temperatuurveranderingen ten gevolge van de warmte ontwikkeling van de LED-15 elementen leidt tot het uitzetten en krimpen van de verschillende onderdelen in het armatuur. Als gevolg hiervan ontstaat een verslechterd contactoppervlak van bijvoorbeeld het koellichaam en de drager waardoor de warmte afvoer naar het koellichaam afneemt. Dientengevolge kan de temperatuur van de LED-elementen onacceptabel stijgen waardoor de kans op defecten toeneemt en het 20 degradatieproces van de LED-elementen versnelt.
Een doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een verlichtingsarmatuur te verschaffen waarbij de warmte tijdens bedrijf op efficiënte wijze wordt afgevoerd zonder dat de bovengenoemde bezwaren optreden.
Daartoe is een verlichtingsarmatuur volgens de onderhavige 25 uitvinding gekenmerkt doordat het verlichtingsarmatuur verder voorzien is van een thermische geleidende mat die tussen de eerste zijde van de drager en het koellichaam is opgenomen.
Een voordeel van het verlichtingsarmatuur volgens de onderhavige uitvinding is dat de thermisch geleidende mat het verlijmen van de drager met LED-30 elementen aan het koelvinblok overbodig maakt. Aangezien er bij de thermisch geleidende mat althans gedurende bedrijf nagenoeg geen schadelijke stoffen vrijkomen is het gebruik hiervan veiliger dan lijm. Het gebruik van de thermische mat heeft geen nadelige invloed op de warmte afvoer capaciteit van het armatuur, de 3 warmte wordt door de thermisch geleidende mat efficiënt afgevoerd.
Daarnaast is door deze maatregel de productie vereenvoudigd. Het koellichaam kan vooraf worden voorzien van een dergelijke thermische geleidende mat waarna zonder verdere chemische behandelingen zoals verlijmen, de drager met 5 LED-elementen op het koellichaam kan worden aangebracht.
In een andere uitvoeringsvorm is de thermisch geleidende mat over het gehele oppervlak van de eerste zijde van de drager uitgestrekt.
Een thermisch geleidende mat die zich over het gehele oppervlak van de drager uitstrekt heeft als voordeel dat er hierdoor een groter contactoppervlak 10 ontstaat tussen de drager en mat. Bij dit grotere contactoppervlak wordt de totale thermische weerstand van de mat lager waardoor er een grotere hoeveelheid warmte door de mat naar de koellichaam kan worden afgevoerd.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat de behuizing van het verlichtingsarmatuur klemmiddelen voor het klemmend opnemen van de thermisch 15 geleidende mat tussen de drager en het koellichaam.
Om speling tussen de onderdelen te voorkomen is het verlichtingsarmatuur voorzien van klemmiddelen. Deze zorgen ervoor dat de drager met een bepaalde druk tegen het koellichaam aan wordt gedrukt om daarmee speling tussen de twee onderdelen te voorkomen en een optimale warmte-afdracht te 20 behouden.
Wanneer het verlichtingsarmatuur voorzien is dergelijke klemmiddelen en de thermisch geleidende mat een samendrukbaar materiaal omvat, treedt een versterkt effect van de klemmiddelen op. Deze kunnen dan de drager voor een gedeelte in de thermisch geleidende mat drukken waarmee ten minste een groot 25 deel van de speling tussen de onderdelen kan worden opgevangen. Afhankelijk van de verschillende uitzettingscoëfficiënten en de warmte ontwikkeling in het armatuur kan voor een bepaalde dikte van de samendrukbare thermische mat worden gekozen. Grote variaties in uitzettingscoëfficiënten en grote warmte ontwikkeling leidt tot een maximale speling tussen de onderdelen. Een dikke samendrukbare 30 thermische mat waarin de drager door de klemmiddelen wordt gedrukt kan deze variatie opvangen aangezien de drager verder in de mat kan worden gedrukt dan de speling die ten gevolge van de warmte ontwikkeling kan ontstaan.
In specifieke uitvoeringsvorm maken de klemmiddelen deel uit van 4 het armatuur.
Het voordeel van een verlichtingsarmatuur waarbij de klemmiddelen deel uit maken van het armatuur is dat de constructie van het armatuur hierdoor vereenvoudigd wordt. De klemmiddelen hoeven niet meer apart te worden 5 aangebracht maar maken deel uit van het armatuur. Daardoor klemt het armatuur de drager tegen het koellichaam waardoor de thermisch geleidende mat ertussen wordt ingeklemd.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat het LED-element een optisch element voor het bundelen van het LED-element afkomstige licht.
10 Het toepassen van een dergelijk optisch element heeft als voordeel dat hierdoor een meer efficiënte lichtbundel kan worden gevormd. De uittreedopening en de hoek van het de armatuur uittredende licht kan door het optisch element bepaald worden.
Het optische element kan zodanig worden uitgevoerd dat het met het 15 armatuur verbindbaar is. Hierdoor drukt het optische element tegen de drager en wordt de thermische geleidende mat tussen het koellichaam aan de ene zijde en de drager met optisch element aan de andere zijde ingeklemd. Het optisch element is daarbij het onderdeel in het armatuur dat zorgt voor de inklemming van de thermisch geleidende mat.
20 Het optische element is bijvoorbeeld als een reflector of als een lens uitgevoerd. Bij voorkeur is het optische element een convergente, divergente of collimator lens voor het genereren van de gewenst lichtbundel.
In een andere uitvoeringsvorm omvat de verlichtingsarmatuur verder een uittreedvenster dat ingericht is voor het klemmend opnemen van het ten minste 25 ene optische element, de drager en de thermisch geleidende mat tussen het uittreedvenster en het koellichaam.
De functie van het uittreedvenster is ten minste twee-ledig. Zo dient het venster er voor om het armatuur af te sluiten waarbij het licht het armatuur ter plaatse van het venster kan verlaten. Daarvoor is het venster dan ook, ten minste ter 30 plaats van de LED-elementen / optische elementen, van een licht-doorlatend materiaal voorzien. Het voordeel van het gebruik van een dergelijke venster is dat de onderdelen in het armatuur zoals de drager en de LED-elementen van vocht en vuil worden afgeschermd.
5
In een andere functie maakt het uittreedvenster zodanig onderdeel uit van het armatuur dat de constructie van het armatuur hierdoor vereenvoudigd wordt. Door het uittreedvenster tegen de optische elementen te plaatsen kan de thermisch geleidende mat tussen de drager en het koellichaam worden ingeklemd.
5 Het uittreedvenster oefent een druk uit op de optische elementen die daardoor tegen de drager drukken, als gevolg hiervan drukt de drager tegen het koellichaam en wordt de daartussen gelegen thermisch geleidende mat ingeklemd. Een goede warmte afdracht van de drager naar het koellichaam is hierdoor gewaarborgd.
Een verder voordeel van het uittreedvenster is dat het armatuur 10 hierdoor als een module kan worden opgebouwd. Het koellichaam kan daarbij dienen als deel van de behuizing. Vervolgens wordt op het koellichaam de thermische geleidende mat aangebracht. Daarop wordt de drager met LED-elementen geplaatst, en daar overheen de optische elementen. Het geheel wordt zodanig met het uittreedvenster afgesloten dat de onderdelen ingeklemd zitten en speling tussen de 15 onderdelen wordt voorkomen.
In een volgende uitvoeringsvorm omvat de thermisch geleidende mat een althans grotendeels elektrisch isolerend materiaal.
Een dergelijke verlichtingsarmatuur heeft het voordeel dat er door de toevoeging van de elektrisch isolerende thermische geleidende mat een extra 20 isolatielaag tussen de drager en koellichaam is aangebracht. Door deze extra isolatielaag wordt het elektrische circuit beter geïsoleerd en wordt een veiligere installatie verkregen. Daardoor kan het verlichtingsarmatuur in een hogere isolatieklasse worden ingedeeld dan zonder gebruik van een dergelijke thermisch geleidende en elektrisch isolerende mat.
25 Veelal zal een drager als een printplaat zijn uitgevoerd waar aan de bovenzijde de LED-elementen als SMD onderdelen zijn bevestigd. Bij het gebruik van een elektrisch isolerende thermische geleidende mat heeft echter ook als voordat dat het mogelijk is om printplaten te gebruiken die aan de onderzijde, zijnde de zijde van het koellichaam, voorzien zijn van printsporen. De printsporen worden door de 30 elektrische isolatie van de thermisch geleidende mat geïsoleerd van het metalen koellichaam waardoor kortsluiting en doorslag wordt voorkomen.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat de thermisch geleidende mat een samendrukbaar materiaal.
6
Wanneer de thermisch geleidende mat een samendrukbaar materiaal omvat heeft dit als voordeel dat de verschillende uitzettingen van de verschillende onderdelen in het verlichtingsarmatuur door de samendrukbaarheid van de thermisch geleidende mat kunnen worden opgevangen. Onder invloed van de 5 warmte ontwikkeling kan plaatselijk een spanning of zelfs buiging ontstaan in de drager. Door deze buiging is het contactoppervlak tussen de drager en het koellichaam niet overal gelijk. Deze ongelijkheden kunnen door de samendrukbare mat worden gecompenseerd. Dit in tegenstelling tot een lijmverbinding zoals deze in de stand van de techniek wordt toegepast waar onder invloed van de verschillende 10 uitzettingen van de verschillende onderdelen een zodanige spanning op de lijnverbinding kan komen te staan dat deze rigide lijmverbinding breekt. Daar waar de lijmverbinding is gebroken is er een afname van warmte overdracht en daarmee een verslechtering van de warmte huishouding in de behuizing van het verlichtingsarmatuur. Specifiek kan de thermisch geleidende mat een polymeer of in 15 het bijzonder een silicone materiaal omvatten.
De gebruikte thermisch geleidende mat kan ook uit een veelvoud van lagen zijn opgebouwd waarbij de verschillende lagen verschillende functies vervullen. Zo kan een elektrisch geleidende tussenlaag gebruikt worden zoals koper of aluminium die met een hoge thermische geleiding afgeschermd worden door 20 buitenlagen die uit een elektrisch isolerend materiaal zijn vervaardigd met een hoge doorslagspanning zoals bijvoorbeeld silicone, teflon, rubber of glasfiber.
In een andere uitvoeringsvorm wordt in een eenheid voorzien welke een koellichaam, een thermisch geleidende mat en een drager omvat, waarbij de drager ten minste één LED omvat en waarbij de eenheid ingericht is voor een 25 bovengenoemde verlichtingsarmatuur.
De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:
Figuur 1 een schematische uitvoeringsvorm van een eerste uitvoeringsvorm van een verlichtingsarmatuur volgens de uitvinding; 30 Figuur 2, 3, 4, en 5 verdere uitvoeringsvormen van een verlichtingsarmatuur overeenkomstig de uitvinding.
Voor een beter begrip van de uitvinding worden in de navolgende figuurbeschrijving de in de verschillende figuren getoonde overeenkomende 7 onderdelen met identieke referentiecijfers aangeduid.
In de figuur 1 wordt een schematische weergave getoond van een eerste verlichtingsarmatuur 10 volgens de uitvinding. Het verlichtingsarmatuur 10 is opgebouwd uit een wanddeel 191 en een licht-uittreeddeel 192, een drietal LED-5 elementen 12, een drager 14, een thermisch geleidende mat 16 en een koellichaam 18.
De LED-elementen 12 zijn op de drager 14 aan een eerste zijde bevestigd. In een praktische uitvoeringsvorm zal de drager 14 als een printplaat zijn uitgevoerd. Een dergelijke printplaat is bekend uit de stand van de techniek. De 10 printplaat 14 staat in thermisch contact met het koellichaam 18 voor het uit het armatuur 10 afvoeren van de warmte die door de LED-elementen 12 ontwikkeld wordt. Het koellichaam 18 kan de warmte vervolgens via een veelvoud van koelvinnen 181 aan de omgeving afgeven.
Overeenkomstig de uitvinding bevindt zich tussen het koellichaam 15 18 en de printplaat 14 zich een thermisch geleidende mat 16. Hierdoor is het gebruik van een lijmverbinding overbodig en zijn alle daaraan verbonden nadelen opgeheven.
De gebruikte thermisch geleidende mat 16 is uit een niet-rigide, elastisch materiaal vervaardigd dat samendrukbaar is. Hierdoor is de thermisch 20 geleidende mat 16 in de lengterichting langs de printplaat 14 uitstrekbaar en kan het de vorm van de printplaat 14 volgen. Ook als deze door warmte ontwikkeling in de armatuur 10 is vervormd. Daardoor blijft het contactvlak tussen de printplaat 14 en het koellichaam 18 groot en is een goede warmte huishouding gegarandeerd.
Doordat de thermisch geleidende mat 16 elastisch is, is deze 25 samendrukbaar en kan speling in een krom-getrokken of ongelijke printplaat 14 door de samendrukbaarheid worden opgevangen. Daar waar het contactvlak van de printplaat 14 lokaal dichter het koellichaam nadert, wordt de mat verder ingedrukt dan op de locaties waar de printplaat 14 verder van het koellichaam 18 verwijderd is. Hierdoor is het thermische contact tussen de printplaat 14 en het koellichaam 18 30 overal gelijk en is er een goede warmte huishouding gerealiseerd.
Het koellichaam 18 is in deze figuur en in de andere figuren uitgevoerd als een koelvinblok. Op dit koelvinblok wordt de warmte via een veelvoud van vinnen 181 aan de omgeving afgegeven.
8
Het geheel is in deze uitvoeringsvorm gehuisvest in een armatuur 10 die bestaat uit een wanddeel 191 en een licht-uittreeddeel 192 waardoor het licht van de LED-elementen de behuizing kan verlaten. Dit slechts ter illustratie, verschillende armatuurbehuizingen zijn denkbaar. In de uitwanddelen 191 en lich-uittreeddeel 192 5 opgebouwde armatuur 10 is het koellichaam 18 voor een deel buiten de armatuur geplaatst ten einde een goede warmte afdracht naar de omgeving te realiseren. Het is echter ook mogelijk het geheel van koellichaam 18 met thermisch geleidende mat 16, printplaat 14 en LED-elementen 12 in de armatuur 10 te omsluiten. Het koellichaam 18, de thermische geleidende mat 16, de printplaat 14 en de LED-10 elementen 12 vormen samen een verlichtingsmodule. In een praktische uitvoeringsvorm bevind zich in de armatuur 10 een veelvoud van dergelijke verlichtingsmodules.
De printplaat 14 bestaat in een praktische uitvoeringsvorm uit een epoxyplaat waar aan de eerste zijde de LED-elementen 12 als SMD-elementen op 15 zijn bevestigd. Dergelijke printplaten zijn bekend en er zijn verschillende uitvoeringsvormen verkrijgbaar.
In figuur 2 wordt een schematische weergave getoond van een verlichtingsarmatuur 20 waarbij de thermisch geleidende mat 16 zich over het gehele oppervlak van de printplaat 14 uitstrekt. Het voordeel hiervan is dat het 20 contactoppervlak maximaal is waardoor er een maximale hoeveelheid warmte van de printplaat 14 naar het koellichaam 18 kan worden afgevoerd.
In figuur 3 is in de schematische weergave van een verlichtingsarmatuur 30 een aantal extra elementen toegevoegd. Het verlichtingsarmatuur 30 is voorzien van klemmiddelen 36, een uittreedvenster 34, en 25 meerdere optische elementen 32.
Het uittreedvenster 34 is ten minste voor een gedeelte, ter plaatse van de optische elementen 32, voorzien van een doorzichtig materiaal, zoals bijvoorbeeld glas of een harde doorzichtige kunststof. Het in de LED-elementen 12 opgewekte licht kan dan, eventueel via de optische elementen 32, door het 30 uittreedvenster 34 het verlichtingsarmatuur 30 verlaten.
Het uittreedvenster 34 heeft daarnaast nog een functie. Deze kan namelijk ook direct op de LED-elementen 12 worden geplaatst. Daarbij dient het uittreedvenster 34 echter wel van een (beperkt) hitte bestendig materiaal te zijn 9 vervaardigd, zoals bijvoorbeeld een warmte bestendig glas. Het uittreedvenster 34 kan ook direct op of over de optische elementen 32 worden geplaatst.
Door middel van de klemmiddelen 36 kan het uittreedvenster 34 zoals getoond in figuur 3, tegen de optische elementen 32 aan worden gedrukt. De 5 optische elementen 32 drukken daardoor tegen de LED-elementen 12 en/of de printplaat 14 die daardoor in de thermisch geleidende mat 16 worden gedrukt met een goed mechanisch contact tussen drager en koellichaam 18 tot gevolg. In weze worden de optische elementen 32, de LED-elementen 12, de printplaat 14 en de thermisch geleidende mat 16 allen tussen het uittreedvenster 34 en koellichaam 18 10 ingeklemd. Daarbij kunnen de klemmiddelen 36 verder uitgevoerd zijn als een schroef om zo de hoeveelheid druk tussen het uittreedvenster 34 en de koellichaam 18 in te kunnen stellen.
In deze figuur 3 vormen het koellichaam 18, de klemmiddelen 36, het zijwanddeel 191 en het uittreedvenster 34 samen de armatuurbehuizing 30. 15 Derhalve is een aparte behuizing niet direct noodzakelijk aangezien het geheel van de onderdelen door het koellichaam 18, de klemmiddelen 36, het zijwanddeel 191 en het uittreedvenster 34 worden omsloten. Het is echter ook mogelijk om de eenheid van onderdelen in een armatuur te plaatsen die het geheel omsluit. Voor armaturen waarbij een hoge lichtopbrengst vereist is, kunnen meerdere eenheden in een 20 armatuur worden geplaatst om zodoende een grote hoeveelheid lichtopbrengst te realiseren.
In figuur 4 zijn de aandrukmiddelen 42 zodanig in het armatuur 40 aangebracht dat deze de printplaat 14 direct tegen het koellichaam 18 aandrukken. Daarmee is het gebruik van de optische elementen 32 en het uittreedvenster 34 als 25 zodanig overbodig, althans ten minste voor het tegen het koellichaam 18 aandrukken van de printplaat 14. De optische elementen 32 dienen echter ook voor het genereren van een lichtbundel en zonder deze optische elementen 32 zullen de LED-elementen 12 voorzien zijn van een lens om derhalve de LED-elementen 12 een lichtbundel te laten genereren. Daarmee hebben de LED-elementen 12 in weze 30 ingebouwde optische elementen.
In deze figuur zijn de aandrukmiddelen 42 zodanig uitgevoerd dat deze de drager tegen het koellichaam 18 drukken. Het is echter ook mogelijk dat de printplaat 14 voorzien is van voorgeboorde gaten waardoor een schroef in het 10 koellichaam 18 gedraaid kan worden.
In figuur 5 wordt een uitvoeringsvorm van een verlichtingsarmatuur 50 volgens de uitvinding getoond waarin het koellichaam 18 het grootste deel van de armatuur vormt. Het koellichaam 18 is uit een blok metaal vervaardigd en aan de 5 overstaande zijde van de koelvinnen 181 verzonken. In het verzonken deel zijn de verschillende elementen opgenomen. Het geheel wordt afgesloten met het uittreedvenster 34 en de aandrukmiddelen 52 die in deze uitvoeringsvorm als een schroef in het koellichaam 18 worden aangebracht om daarmee een druk van het uittreedvenster 34 op de optische elementen 32 te realiseren waardoor de drager 14 10 met de LED-elementen 12 in de thermisch geleidende mat 16 worden gedrukt.
De verschillende onderdelen van het armatuur 50 zijn in wezen in lagen opgebouwd waarbij het uittreedvenster 34 als afsluiting van het verlichtingsarmatuur 50 dient. De thermisch geleidende mat 16 is in deze uitvoeringsvorm groter dan het oppervlak van de printplaat 14. Hierdoor zal het 15 gehele contactoppervlak van de printplaat 14 te allen tijden met de thermisch geleidende mat 16 in contact staan.
20
Claims (10)
1. Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor LED-verlichting, omvattende: 5 een drager voorzien van een eerste en een tweede zijde; een koellichaam dat in warmte wisselend contact staan met de eerste zijde van de drager; en ten minste één LED-element dat aan de tweede zijde op de drager is geplaatst, met het kenmerk, dat het verlichtingsarmatuur verder een thermische 10 geleidende mat omvat die tussen de eerste zijde van de drager en de koellichaam is opgenomen.
2. Verlichtingsarmatuur volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de thermisch geleidende mat zich over het gehele oppervlak van de eerste zijde van de drager uitstrekt.
3. Verlichtingsarmatuur volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het armatuur verder klemmiddelen omvat voor het klemmend opnemen van de thermisch geleidende mat tussen de drager en het koellichaam.
4. Verlichtingsarmatuur volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de 20 klemmiddelen deel uit maken van het armatuur.
5. Verlichtingsarmatuur volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het LED-element verder ten minste één optisch element omvat voor het bundelen van het LED-element afkomstige licht.
6. Verlichtingsarmatuur volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 25 het armatuur verder een uittreedvenster omvat dat ingericht is voor het klemmend opnemen van het ten minste ene optische element, de drager en de thermisch geleidende mat tussen het uittreedvenster en het koellichaam.
7. Verlichtingsarmatuur volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de thermisch geleidende mat een althans 30 grotendeels elektrisch isolerend materiaal omvat.
8. Verlichtingsarmatuur volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de thermisch geleidende mat een samendrukbaar materiaal omvat.
9. Verlichtingsarmatuur volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de thermisch geleidende mat een polymeer en in het bijzonder silicone omvat.
10. Eenheid voorzien van een koellichaam, een thermisch geleidende mat en een drager, welke drager ten minste één LED-element omvat, waarbij de 5 eenheid ingericht is voor een verlichtingsarmatuur volgens één of meer van de voorgaande conclusies. 10
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2006167A NL2006167C2 (nl) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. |
| DK12154278.1T DK2484970T3 (en) | 2011-02-08 | 2012-02-07 | LIGHTING FITTINGS, ESPECIALLY FOR LED LIGHTING |
| EP12154278.1A EP2484970B1 (en) | 2011-02-08 | 2012-02-07 | Luminaire, in particular for LED lighting |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2006167 | 2011-02-08 | ||
| NL2006167A NL2006167C2 (nl) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2006167C2 true NL2006167C2 (nl) | 2012-08-09 |
Family
ID=45554586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2006167A NL2006167C2 (nl) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2484970B1 (nl) |
| DK (1) | DK2484970T3 (nl) |
| NL (1) | NL2006167C2 (nl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170248288A1 (en) * | 2014-08-08 | 2017-08-31 | Koninklijke Philips N.V. | Led device with flexible thermal interface |
| CN107883207A (zh) * | 2017-11-11 | 2018-04-06 | 惠州市无龄康态健康科技有限公司 | 波纹片状贯通式led灯散热装置 |
| EP3620715A1 (de) | 2018-09-10 | 2020-03-11 | Karl-Heinz Schneider | Leuchte mit einem kühlkörper |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008006325U1 (de) * | 2007-11-28 | 2008-07-17 | Cooler Master Co., Ltd., Chung-Ho City | Wärmeabführanordnung und Lampe mit dieser |
| US20100008085A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Altair Engineering, Inc. | Method of forming led-based light and resulting led-based light |
| US20100220476A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Ledtech Electronics | Led light tube |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE445810T1 (de) * | 2000-08-22 | 2009-10-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Leuchte auf leuchtdiodenlichtausstrahlung gestützt |
| US7182627B1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-02-27 | Advanced Thermal Devices, Inc. | High illumosity lighting assembly |
| DE102006048230B4 (de) * | 2006-10-11 | 2012-11-08 | Osram Ag | Leuchtdiodensystem, Verfahren zur Herstellung eines solchen und Hinterleuchtungseinrichtung |
| JP4447644B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2010-04-07 | シーシーエス株式会社 | 光照射装置 |
| DE102008055864A1 (de) | 2008-11-05 | 2010-05-06 | Zumtobel Lighting Gmbh | LED-Leuchte |
| WO2010105985A1 (de) | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von xerogel-kompositen |
| JP5007393B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2012-08-22 | シーシーエス株式会社 | 検査用光照射装置 |
| DE202010013958U1 (de) * | 2010-10-05 | 2010-12-02 | T.Y.C. Brother Industrial Co., Ltd. | Leuchtenbaugruppe mit Leuchtdioden |
-
2011
- 2011-02-08 NL NL2006167A patent/NL2006167C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-02-07 EP EP12154278.1A patent/EP2484970B1/en not_active Not-in-force
- 2012-02-07 DK DK12154278.1T patent/DK2484970T3/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008006325U1 (de) * | 2007-11-28 | 2008-07-17 | Cooler Master Co., Ltd., Chung-Ho City | Wärmeabführanordnung und Lampe mit dieser |
| US20100008085A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Altair Engineering, Inc. | Method of forming led-based light and resulting led-based light |
| US20100220476A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Ledtech Electronics | Led light tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2484970B1 (en) | 2017-11-08 |
| DK2484970T3 (en) | 2018-02-05 |
| EP2484970A1 (en) | 2012-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8071998B2 (en) | Light emitting assembly | |
| CN101603636B (zh) | 光源装置 | |
| US7794116B2 (en) | LED lamp with a heat dissipation device | |
| CN101776248B (zh) | 灯具及其照明装置 | |
| US7868339B2 (en) | Illuminating device | |
| RU2546492C1 (ru) | Полупроводниковое устройство с охлаждением | |
| KR100990331B1 (ko) | Fr4 pcb를 이용한 고출력 led 방열 구조 | |
| JP2012503306A (ja) | 発光装置 | |
| NL2006167C2 (nl) | Verlichtingsarmatuur, in het bijzonder voor led-verlichting. | |
| CN103676433A (zh) | 光源装置和投影装置 | |
| CN204704627U (zh) | 光照射模块 | |
| KR101032151B1 (ko) | 방열판에 직접 부착하거나 자체 방열 구조체를 가진 led조명 모듈 | |
| TWM435618U (en) | Light-emitting module and display apparatus | |
| JP2010135126A (ja) | Led照明装置 | |
| JP5553977B2 (ja) | Led照明器具 | |
| RU2546963C1 (ru) | Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов | |
| TW201430278A (zh) | 具有發光二極體之發光裝置 | |
| CN106870965B (zh) | 光源单元以及使用该光源单元的灯具 | |
| US12408259B2 (en) | Device for emitting light | |
| KR101188350B1 (ko) | 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명 | |
| KR101963738B1 (ko) | 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치 | |
| US20140347855A1 (en) | Led luminaire | |
| JP3192330U (ja) | 光照射モジュール | |
| KR101528492B1 (ko) | 비전시스템에 사용되는 검사 및 측정용 led광원장치 | |
| KR101012043B1 (ko) | Led의 방열처리 구조체 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20220301 |