WO2012156366A1 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

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WO2012156366A1
WO2012156366A1 PCT/EP2012/058930 EP2012058930W WO2012156366A1 WO 2012156366 A1 WO2012156366 A1 WO 2012156366A1 EP 2012058930 W EP2012058930 W EP 2012058930W WO 2012156366 A1 WO2012156366 A1 WO 2012156366A1
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semiconductor light
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light source
lighting device
heat sink
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Michael Eusterbrock
Andreas Miemczyk
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Hella GmbH and Co KGaA
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    • 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
    • F21V29/83—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks the elements having apertures, ducts or channels, e.g. heat radiation holes
    • 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
    • F21V29/77—Cooling 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
    • F21V29/773—Cooling 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 the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting device having at least one semiconductor light source and a heat-conducting associated heat sink, wherein the cooling body has a semiconductor light source facing the base part, are integrally formed on the cooling fins, and wherein the cooling body has openings for the passage of cooling air
  • Such a lighting device is known from DE 20 2009 001 475 Ul. It has, as a semiconductor light source, a light-emitting diode which is mounted on the underside of a printed circuit board and emits light downwards.
  • the light-emitting diode facing away from the rear side of the circuit board is heat-conductively connected to a surface arranged over the circuit board heat sink.
  • the heat sink is designed as an elongate bending punched part, which is made of a rectangular piece of sheet metal, whose longitudinal edges are bent to form cooling fins such that the cooling body has an approximately semicircular cylindrical basic shape.
  • the heat sink on a flat base part with a mounting surface for the circuit board and two and two adjoining the longitudinal edges of the base part thereto cooling fins, each with a quarter circle cylindrical section.
  • the heat sink has slit-shaped lower and upper openings. The lower openings are located at the bottom and the upper openings at the upper end of the quarter-circle cylindrical section.
  • US 2010/012058 A1 shows an LED spot in which a board equipped with LEDs, which is arranged on a flat base as a carrier in a housing. Part of the housing is a separate heat sink surrounding the base and thus also the circuit board ring-shaped. To the front, the lamp is completed as usual by a lens.
  • DE 20 2010 004 317 U1 shows an LED luminaire with a heat sink. The heat sink is plugged from the outside onto a housing and has an approximately circular disk-shaped base.
  • the invention has for its object to provide a lighting device of the type mentioned, which allows for compact dimensions effective cooling of the semiconductor light source and thus a correspondingly long life of at least one semiconductor light source.
  • a chimney effect can then occur during operation of the semiconductor light source between the cooling fins, in which cooling air flows past the cooling fins on a relatively large surface. Since the cooling fins may extend away from the semiconductor light source in directions arranged transversely to one another, the heat emitted by the semiconductor light source can be effectively dissipated on all sides via the cooling fins to the points which come into contact with the cooling air flow occurring due to the chimney effect.
  • the lighting device therefore enables compact dimensions and effective cooling and thus a long life of the semiconductor light source.
  • the lighting device is preferably used in building interiors. It can also be used for other applications.
  • the at least one semiconductor light source is provided in the plan view of the base part in the center of the heat sink, wherein the cooling fins are arranged approximately radially to the at least one semiconductor light source.
  • the cooling air flow generated by the chimney effect is preferably passed at a distance from the semiconductor light source to the cooling fins, so that the largest possible surface of the cooling fins can be cooled.
  • the openings are expediently designed as slots a, which in the plan view extend radially to the base part to the at least one semiconductor light source. CKEN. The cooling air passing through the slots can then flow to a relatively large area of the cooling fins.
  • the base part is substantially cup-shaped with a bottom and a side wall defining an inner cavity, wherein the at least one semiconductor light source is arranged in the inner cavity at the bottom of the base part.
  • the inner cavity can also be referred to as a recess.
  • the heat loss occurring during operation of the semiconductor light source via the side walls can be dissipated even more extensive to the ambient air.
  • the semiconductor light source in the inner cavity of the base part is protected against mechanical damage.
  • an optical system for shaping the light emitted by the at least one semiconductor light source is arranged in the inner cavity.
  • the optics can have at least one lens and / or at least one reflector.
  • At least one air passageway is formed between the optics and the inner surface of the sidewall facing the inner cavity, wherein the air passageway is connected to at least one of the openings.
  • the optical system then fulfills a dual function in which on the one hand it serves to direct the light emitted by the semiconductor light source and on the other hand leads to the cooling air flow occurring in the chimney effect in such a way that it flows past the largest possible surface area of the heat sink.
  • the cooling ribs penetrate the bottom and / or the side wall of the base part and come with a on the floor and / or the side wall in the inner cavity projecting portion of the optics to the plant.
  • the side wall has a slope at which the inside width of the inner cavity, starting from the bottom to the free edge of the side wall remote from the ground, increases, wherein the openings extend from the bottom to the slope. In this case, virtually all of the cooling air passing through the openings can flow past the cooling fins.
  • Fig. 2 is a side view of the back of a lighting device
  • Fig. 3 is a plan view of the back of the lighting device.
  • An illumination device designated as a whole by 1 has a plurality of semiconductor light sources 2, which are only shown schematically in the drawing and designed as light-emitting diodes, which are each integrated in a semiconductor chip.
  • the semiconductor chips are arranged on a common carrier, which consists of a good heat-conducting material, such as aluminum.
  • the individual semiconductor chips are each connected at their rear side facing away from the emission side in a heat-conductive manner to the carrier.
  • the carrier is connected with its side facing away from the semiconductor chips backside heat-conducting with a arranged above the carrier heat sink 3, which consists of a thermally conductive material, such as aluminum.
  • the Carrier comes with its back surface at the bottom of the heat sink 3 to the plant. The heat loss occurring during operation of the lighting device 1 in the semiconductor light sources 2 is introduced from the semiconductor chips of the semiconductor light sources 2 through the carrier into the heat sink 3 and discharged from there to the ambient air.
  • the heat sink 3 has a cup-shaped base part 4.
  • the base part 4 has an approximately circular outer contour on its rear side.
  • the base part 4 has a bottom 5 and a side wall 6 connected thereto laterally, which runs around the bottom 5.
  • cooling fins 7 are formed, each extending radially from the center of the base part 4 away to the outside.
  • the cooling fins 7 are arranged in transversely arranged directions about the center of the base part 4 around.
  • the cooling fins 7 extend in radial planes, which are spanned by the central axis 8 of the base part 4 and radially extending axes.
  • the heat transport direction is indicated schematically by an arrow 9.
  • the cooling fins 7 are spaced apart in the circumferential direction of the base part 4 by lateral interspaces.
  • the base part 4 openings 10 for the passage of cooling air.
  • the openings 10 are configured as slot-shaped wall openings which extend in radial planes which are defined by the middle axis 8 of the base part 4 and radially extending axes are clamped.
  • Fig. 3 it can be seen that the openings 10 are arranged in the outer region of the heat sink 3 at a distance from the center thereof.
  • the bottom 5 and the side wall 6 delimit an inner cavity, and that the semiconductor light sources are arranged in the inner cavity at the bottom 5 of the base part 4.
  • an optical system 11 for shaping the light emitted by the semiconductor light sources 2 is arranged in the inner cavity.
  • FIG. 1 it can be seen that between the optics 11 and the inner surface facing the side wall 6, an air passage 12 is formed.
  • the air passage channel 12 has at its lower end to a suction port 13 which extends between the free edge of the side wall 6 and the outer periphery of the optical system 11 in the form of an annular or circular ring about the optics 11 around.
  • the air passage channel 12 is connected to the openings 10.
  • a chimney effect occurs in the air passage 12, causing an air flow which flows along the dotted line 14 from the suction opening 13 through the openings 10 past the cooling fins 7.
  • FIG. 1 also shows that the cooling fins 7 penetrated the base 5 and the side wall 6 of the base part 4.
  • the optic is spaced from the bottom 5 of the base part 4 by a free space 15 and that the semiconductor light sources 2 are arranged in the free space 15.
  • the drive means for the semiconductor light sources 2 may be provided in the free space 15.
  • the side wall 6 has an at least segmentally circumferentially circumferential about the central axis 8 slope on which the inside diameter of the inner cavity, starting from the bottom 5 to the from the bottom 5 remote bottom edge of the side wall 6, increases. The openings are located in the bottom 5 and in the slope.
  • cooling fins 7 are connected to one another by a circular bead 16 concentrically surrounding the central axis 8.

Landscapes

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

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung (1) weist mindestens eine Halbleiterlichtquelle (2) und einen wärmeleitend damit verbundenen Kühlkörper (3) auf, der eine kreisrunde Becherform hat. Der Kühlkörper (3) hat ein der Halbleiterlichtquelle (2) zugewandtes Basisteil (4), an das Kühlrippen (7) angeformt sind, die sich in der Aufsicht auf das Basisteil (4) in quer zueinander angeordneten Richtungen von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (2) weg erstrecken. Zwischen den Kühlrippen (7) weist der der Kühlkörper (3) in dem Basisteil (4) Öffnungen (10) für den Durchtritt von Kühlluft auf.

Description

Beleuchtungseinrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle und einem wärmeleitend damit verbundenen Kühlkörper, wobei der Kühlkörper ein der Halbleiterlichtquelle zugewandtes Basisteil aufweist, an das Kühlrippen angeformt sind, und wobei der Kühlkörper Öffnungen für den Durchtritt von Kühlluft aufweist
Stand der Technik
Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist aus DE 20 2009 001 475 Ul bekannt. Sie weist als Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode auf, die an der Unterseite einer Leiterplatte montiert ist und nach unten Licht abstrahlt. Die der Leuchtdiode abgewandten Rückseite der Leiterplatte ist flächig wärmeleitend mit einem- über der Leiterplatte angeordneten Kühlkörper verbunden. Der Kühlkörper ist als längliches Biegestanzteil ausgestaltet, das aus einem rechteckigen Stück Blech hergestellt ist, dessen Längsränder zur Bildung von Kühlrippen derart umgebogen sind, dass der Kühlkörper eine etwa halbkreiszylindrische Grundform hat. Dabei weist der Kühlkörper ein ebenes Basisteil mit einer Befestigungsfläche für die Leiterplatte und zwei und zwei an den Längsrändern des Basisteils daran anschließenden Kühlrippen mit jeweils einem viertelkreiszylindrischen Abschnitt auf. An den Kühlrippen weist der Kühlkörper schlitzförmige untere und obere Öffnungen auf. Die unteren Öffnungen befinden sich jeweils am unteren und die oberen Öffnungen am oberen Ende des viertelkreiszylindrischen Abschnitts. Wenn sich die Leuchtdiode beim Betrieb erwärmt kann durch die Öffnungen ein Kamineffekt in dem Kühlkörper entstehen, bei dem Kühlluft an den unteren Öff- nungen in den durch das Basisteil und die Kühlrippen begrenzten Innenraum des halbkreiszylindrischen Kühlkörpers eintritt und nach Durchströmen des Innenraums an den oberen Öffnungen aus dem Kühlkörper austritt. Dennoch ermög- licht der Kühlkörper nur eine begrenzte Kühlung der Leuchtdiode. Dies ist insbesondere bei Hochleistungs-Leuchtdioden, die eine entsprechend hohe Verlustleistung aufweisen, und bei hohen Umgebungstemperaturen ungünstig. Ungünstig ist außerdem, dass der Kühlkörper relativ große Abmessungen aufweist. US 2010/012058 AI zeigt einen LED-Spot, bei der eine mit LEDs bestückte Platine, die einer planen Basis als Träger in einem Gehäuse angeordnet ist. Teil des Gehäuses ist eine die Basis und somit auch die Platine ringförmig umgebender separater Kühlkörper. Nach vorne wird die Leuchte wie üblich durch eine Abschlussscheibe abgeschlossen. DE 20 2010 004 317 Ul zeigt eine LED-Leuchte mit einem Kühlkörper. Der Kühlkörper wird von außen auf ein Gehäuse aufgesteckt und hat eine näherungsweise kreisscheibenförmige Basis. An die Schmalseite der kreisscheibenförmigen Basis sind Kühlrippen angesetzt. Der untere Teil der Kühlrippen ist abgewinkelt, so dass der Kühlkörper als solches den Eindruck eines Topfes vermittelt. DE 20 2009 005 266 Ul zeigt eine LED-Lampe, bei der LEDs auf einer Platine angeordnet sind. Die Platine liegt in einer Ausnehmung eines Kühlkörpers, der radial nach außen weisende Kühlrippen aufweist. Der Kühlkörper ist Teil des Gehäuses.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei kompakten Abmessungen eine effektive Kühlung der Halbleiterlichtquelle und somit eine entsprechend lange Lebensdauer der mindestens einen Halbleiterlichtquelle ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei einer einleitend angegebenen Beleuchtungsvorrichtung wird diese Aufgabe insbesondere dadurch gelöst, dass sich in der Aufsicht auf das Basisteil die Kühlrippen in quer zueinander angeordneten Richtungen von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle weg erstrecken, und dass die Öffnungen in dem Basisteil zwischen den Kühlrippen angeordnet sind.
I n vorteilhafter Weise kann dann beim Betrieb der Halbleiterlichtquelle zwischen den Kühlrippen ein Kamineffekt auftreten, bei dem Kühlluft an einer relativ großen Oberfläche an den Kühlrippen vorbei strömt. Da die Kühlrippen in quer zueinander angeordneten Richtungen von der Halbleiterlichtquelle weg verlaufen kann die von der Halbleiterlichtquelle abgegebene Wärme wirkungsvoll nach allen Seiten über die Kühlrippen zu den Stellen abgeleitet werden, die mit dem bei dem aufgrund des Kamineffekts auftretenden Kühlluftstrom in Kontakt geraten. Die Beleuchtungseinrichtung ermöglicht daher bei kompakten Abmessungen eine effektive Kühlung und somit eine lange Lebensdauer der Halbleiterlichtquel- le. Die Beleuchtungseinrichtung kommt bevorzugt in Gebäudeinnenräumen zum Einsatz. Sie kann aber auch für andere Anwendungen verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Halbleiterlichtquelle in der Aufsicht auf das Basisteil im Zentrum des Kühlkörpers vorgesehen, wobei die Kühlrippen etwa radial zu der mindestens einen Halbleiter- lichtquelle angeordnet sind. Durch diese Maßnahme kann die Halbleiterlichtquelle noch effektiver gekühlt werden. Der durch den Kamineffekt erzeugte Kühlluftstrom wird bevorzugt mit Abstand zur Halbleiterlichtquelle an den Kühlrippen vorbei geleitet, damit eine möglichst große Oberfläche der Kühlrippen gekühlt werden kann. Zweckmäßigerweise sind die Öffnungen als Schlitze a usgestaltet, die sich in der Aufsicht auf das Basisteil radial zur mindestens einen Halbleiterlichtquelle erstre- cken. Die durch die Schlitze hindurch tretende Kühlluft kann dann eine relativ große Fläche der Kühlrippen anströmen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Basisteil im Wesentlichen becherförmig mit einem Boden und einer Seitenwand ausgestaltet, welche eine Innenhöhlung begrenzen, wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle in der Innenhöhlung am Boden des Basisteils angeordnet ist. Die Innenhöhlung kann auch als Ausnehmung bezeichnet werden. Dabei kann die beim Betrieb der Halbleiterlichtquelle auftretende Verlustwärme über die Seitenwände noch großflächiger an die Umgebungsluft abgeführt werden. Außerdem ist die Halbleiterlichtquelle in der Innenhöhlung des Basisteils vor mechanischer Beschädigung geschützt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Innenhöhlung eine Optik zur Formung des von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle ausgesendeten Lichts angeordnet. Die Optik kann mindestens eine Linse und/oder wenigstens einen Reflektor aufweisen.
Vorteilhaft ist, wenn zwischen der Optik und der der Innenhöhlung zugewandten Innenfläche der Seitenwand mindestens ein Luftdurchtrittskanal gebildet wird, wobei der Luftdurchtrittskanal mit mindestens einer der Öffnungen verbunden ist. Die Optik erfüllt dann eine Doppelfunktion, bei der sie einerseits zur Lenkung des von der Halbleiterlichtquelle ausgesendeten Lichts dient und andererseits den bei dem Kamineffekt auftretenden Kühlluftstroms so führt, dass dieser an einem möglichst großen Oberflächenbereich des Kühlkörpers vorbeiströmt.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung durchsetzten die Kühlrippen den Boden und/oder die Seitenwand des Basisteils und kommen mit einem am Boden und/oder der Seitenwand in die Innenhöhlung vorstehenden Teilbereich an der Optik zur Anlage. Dadurch wird eine noch größere Oberfläche des Kühlkörpers ermöglicht. Bevorzugt weist die Seitenwand eine Schräge auf, an der die lichte Weite der Innenhöhlung, ausgehend vom Boden zu dem vom Boden entfernten freien Rand der Seitenwand, zunimmt, wobei sich die Öffnungen vom Boden bis in die Schräge erstrecken. Dabei kann praktisch die gesamte durch die Öffnungen hindurch tretende Kühlluft an den Kühlrippen vorbeiströmen.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Beleuchtungseinrichtung, die
Leuchtdioden aufweist, die wärmeleitend mit einem Kühlkörper verbunden ist, wobei die Querschnittsebene des Teilquerschnitts radial zur Leuchtdiode angeordnet ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Rückseite einer Beleuchtungseinrichtung und
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Rückseite der Beleuchtungseinrichtung.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Beleuchtungseinrichtung weist als Leuchtmittel mehrere, in der Zeichnung nur schematisch dargestellte, als Leuchtdioden ausgestaltete Halbleiterlichtquellen 2 auf, die jeweils in einen Halbleiterchip integriert sind. Die Halbleiterchips sind auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, der aus einem gut wärmeleitenden Material, wie zum Beispiel Aluminium, besteht. Die einzelnen Halbleiterchips sind an ihrer der Abstrahlseite abgewandten Rückseite jeweils flächig wärmeleitend mit dem Träger verbunden.
Der Träger ist mit seiner den Halbleiterchips abgewandten Rückseite flächig wärmeleitend mit einem über dem Träger angeordneten Kühlkörper 3 verbunden, der aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff, wie z.B. Aluminium besteht. Der Träger kommt mit seiner Rückseite flächig an der Unterseite des Kühlkörpers 3 zur Anlage. Die beim Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 1 in den Halbleiterlichtquellen 2 auftretende Verlustwärme wird von den Halbleiterchips der Halbleiterlichtquellen 2 durch den Träger hindurch in den Kühlkörper 3 eingeleitet und von dort an die Umgebungsluft abgegeben.
Wie in Fig. 1 und 2 erkennbar ist, weist der Kühlkörper 3 ein becherförmiges Basisteil 4 auf. Das Basisteil 4 hat in der in Fig. 3 gezeigten Aufsicht auf seine Rückseite eine etwa kreisförmige Außenkontur. Das Basisteil 4 hat einen Boden 5 und eine seitlich damit verbundene Seitenwand 6, die um den Boden 5 herumläuft. An das Basisteil 4 sind rückseitig Kühlrippen 7 angeformt, die jeweils radial vom Zentrum des Basisteils 4 weg nach außen verlaufen. In Fig. 2 ist deutlich erkennbar, dass die Kühlrippen 7 in quer zueinander angeordneten Richtungen um das Zentrum des Basisteils 4 herum angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Kühlrippen 7 in Radialebenen, die durch die Mittelachse 8 des Basisteils 4 und radial dazu verlaufende Achsen aufgespannt sind.
In der Aufsicht auf die Abstrahlseite der Beleuchtungseinrichtung befinden sich die Halbleiterlichtquellen 2 im Zentrum des Kühlkörpers 3 auf der Mittelachse 8 oder dicht benachbart zu dieser, so dass die beim Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 1 in den Halbleiterlichtquellen 2 auftretende Verlustwärme nach allen Seiten gut abgeführt und über eine entsprechend große Kühlkörperoberfiäche an die Umgebungsluft angegeben wird. In Fig. 1 ist die Wärmetransportrichtung schematisch durch einen Pfeil 9 angedeutet.
Wie in Fig. 1 besonders gut erkennbar ist, sind die Kühlrippen 7 in Umfangsrich- tung des Basisteils 4 durch seitliche Zwischenräume voneinander beabstandet. Im Bereich der Zwischenräume weist das Basisteil 4 Öffnungen 10 für den Durchtritt von Kühlluft auf. Die Öffnungen 10 sind als schlitzförmige Wandungsdurchbrüche ausgestaltet, die sich in Radialebenen erstrecken, die durch die Mittel- achse 8 des Basisteils 4 und radial dazu verlaufende Achsen aufgespannt sind. In Fig. 3 ist erkennbar, dass die Öffnungen 10 im äußeren Bereich des Kühlkörpers 3 mit Abstand von dessen Zentrum angeordnet sind.
Anhand von Fig. 1 wird deutlich, dass der Boden 5 und die Seitenwand 6 eine Innenhöhlung begrenzen, und dass die Halbleiterlichtquellen in der Innenhöhlung am Boden 5 des Basisteils 4 angeordnet sind. In der Innenhöhlung ist außerdem eine Optik 11 zur Formung des von den Halbleiterlichtquellen 2 ausgesendeten Lichts angeordnet.
In Fig. 1 ist erkennbar, dass zwischen der Optik 11 und der dieser zugewandten Innenfläche der Seitenwand 6 ein Luftdurchtrittskanal 12 gebildet ist. Der Luft- durchtrittskanal 12 weist an seinem unteren Ende eine Ansaugöffnung 13 auf, die zwischen dem freien Rand der Seitenwand 6 und dem Außenumfang der Optik 11 kreisringförmig oder kreisringsegmentförmig um die Optik 11 herum verläuft. An seinem oberen Ende ist der Luftdurchtrittskanal 12 mit den Öffnun- gen 10 verbunden. Beim Betrieb der Halbleiterlichtquellen 2 tritt im Luftdurchtrittskanal 12 ein Kamineffekt auf, bei dem eine Luftströmung entsteht, die entlang der punktierten Linie 14 von der Ansaugöffnung 13 durch die Öffnungen 10 hindurch an dem Kühlrippen 7 vorbeiströmt.
In Fig. 1 ist noch erkennbar, dass die Kühlrippen 7 den Boden 5 und die Seiten- wand 6 des Basisteils 4 durchsetzten. Außerdem ist erkennbar, dass die Optik durch einen Freiraum 15 vom Boden 5 des Basisteils 4 beabstandet ist und dass die Halbleiterlichtquellen 2 in dem Freiraum 15 angeordnet sind. Bei Bedarf kann in dem Frei räum 15 auch die Ansteuereinrichtung für die Halbleiterlichtquellen 2 vorgesehen sein. Anhand von Fig. 1 wird deutlich, dass die Seitenwand 6 eine zumindest segmentweise in Umfangsrichtung um die Mittelachse 8 umlaufende Schräge aufweist, an der die lichte Weite der Innenhöhlung, ausgehend vom Boden 5 zu dem vom Boden 5 entfernten unteren Rand der Seitenwand 6, zunimmt. Die Öffnungen befinden sich im Boden 5 und in der Schräge.
Erwähnt werden soll noch, dass die Kühlrippen 7 durch einen konzentrisch um die Mittelachse 8 umlaufenden Ringwulst 16 miteinander verbunden sind.
Bezugszeichenliste
1 Beleuchtungseinrichtung
2 Halbleiterlichtquellen
3 Kühlkörper
4 Basisteil
5 Boden
6 Seitenwand
7 Kühlrippe
8 Mittelachse
9 Pfeil
10 Öffnung
11 Optik
12 Luftdurchtrittskanal
13 Ansaugöffnung
14 punktierte Linie
15 Freiraum
16 Ringwulst

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungseinrichtung (1) mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle (2) und einem Kühlkörper, wobei
- der Kühlkörper (3) wärmeleitend der Halbleiterlichtquelle verbundenen ist,
- der Kühlkörper (3) ein der Halbleiterlichtquelle (2) zugewandtes Basisteil (4) aufweist,
- an das Basisteil (4) Kühlrippen (7) angeformt sind,
- der Kühlkörper (3) Öffnungen (10) für den Durchtritt von Kühlluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
(i) sich die Kühlrippen (7) in der Aufsicht auf das Basisteil (4) in quer zueinander angeordneten Richtungen von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (2) weg erstrecken, und
(ii) die Öffnungen (10) in dem Basisteil (4) zwischen den Kühlrippen (7) angeordnet sind.
2. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (2) in der Aufsicht auf das Basisteil (4) im Zentrum des Kühlkörpers (3) vorgesehen ist und dass die Kühlrippen (7) zumindest in etwa radial zu der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (2) angeordnet sind. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen (10) als Schlitze ausgestaltet sind, und dass sich die Schlitze in der Aufsicht auf das Basisteil (4) radial zur mindestens einen Halbleiterlichtquelle (2) erstrecken.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Basisteil (4) zumindest im Wesentlichen becherförmig mit einem Boden (5) und einer Seitenwand (6) ausgestaltet ist, welche eine Innenhöhlung begrenzen, und dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (2) in der I nnenhöhlung am Boden (5) des Basisteils (4) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Innenhöhlung eine Optik (11) zur Formung des von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (2) ausgesendeten Lichts angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Optik (11) und der der Innenhöhlung zugewandten I nnenfläche der Seitenwand (6) mindestens ein Luftdurchtrittskanal (12) gebildet ist, und dass der Luftdurchtrittskanal (12) mit mindestens einer der Öffnungen (10) verbunden ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlrippen (7) den Boden (5) und/oder die Seitenwand (6) des Basisteils (4) durchsetzten und mit einem am Boden (5) und/oder der Seiten- wand (6) in die I nnenhöhlung vorstehenden Teilbereich an der Optik (11) zur Anlage kommen.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwand (6) eine Schräge aufweist, an der die lichte Weite der Innenhöhlung, ausgehend vom Boden (5) zu dem vom Boden (5) entfernten freien Rand der Seitenwand (6), zunimmt, und dass sich die Öffnungen (10) vom Boden (5) bis in die Schräge erstrecken.
PCT/EP2012/058930 2011-05-16 2012-05-14 Beleuchtungseinrichtung Ceased WO2012156366A1 (de)

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