Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LIGHT SOURCE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/030104
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a light source device, comprising at least one LED (1) having a light emission side and a rear side opposite the light emission side, wherein the at least one LED (1) is arranged on a circuit board (11), at least one main heat sink (2), which is coupled to the rear side of the at least one LED (1), and a driver device (5) for operating the at least one LED (1), wherein the driver device (5) has at least one connection (21) for coupling to a voltage supply. The light source device also comprises a front heat sink (3), which is thermally coupled to the main heat sink (2).

Inventors:
DELLIAN HARALD (DE)
REINGRUBER FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/066488
Publication Date:
March 07, 2013
Filing Date:
August 24, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OSRAM AG (DE)
DELLIAN HARALD (DE)
REINGRUBER FABIAN (DE)
International Classes:
F21V15/04; F21S6/00; F21V29/00; F21Y101/02
Domestic Patent References:
WO2011054092A12011-05-12
WO2011089103A12011-07-28
WO2011089069A22011-07-28
Foreign References:
EP2309168A12011-04-13
US20110019409A12011-01-27
US20080211370A12008-09-04
US20030039118A12003-02-27
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
OSRAM AG (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

Lichtquellenvorrichtung mit

- mindestens einer LED (1) mit einer Lichtab¬ strahlseite und einer der Lichtabstrahlseite gegenü¬ berliegenden Rückseite, wobei die mindestens eine LED (1) auf einer Platine (11) angeordnet ist;

- mindestens einem Hauptkühlkörper (2) , der mit der Rückseite der mindestens einen LED (1) gekoppelt ist; und

- einer Treibervorrichtung (5) zum Betreiben der mindestens einen LED (1) , wobei die Treibervorrichtung (5) mindestens einen Anschluss (21) zum Koppeln mit einer Spannungsversorgung aufweist;

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lichtquellenvorrichtung weiterhin einen Frontkühlkörper (3) umfasst, der thermisch mit dem Hauptkühlkörper (2) gekoppelt ist.

Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Frontkühlkörper (3) eine nicht mit dem Haupt kühlkörper (2) gekoppelte Abstrahloberfläche aufweist wobei der Frontkühlkörper (3) derart angeordnet ist dass die Abstrahloberfläche zur Lichtabstrahlseite de mindestens einen LED (1) orientiert ist.

3. Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (11) über ein thermisches Interface- Material (12) mit dem Hauptkühlkörper (2) gekoppelt ist, das insbesondere elastisch ausgebildet ist.

Lichtquellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Frontkühlkörper (3) über ein thermisches Interface-Material (12) mit dem Hauptkühlkörper (2) gekoppelt ist, das insbesondere elastisch ausgebildet ist .

Lichtquellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hauptkühlkörper (2) eine umlaufende Sto߬ schutzvorrichtung (9), insbesondere aus Kunststoff, aufweist .

Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Stoßschutzvorrichtung (9) eine erste, den Haupt- (2) und den Frontkühlkörper (3) kontaktierende Komponente und eine zweite, die Außenoberfläche der Stoßschutzvorrichtung (9) bildende Komponente auf¬ weist, wobei die erste Komponente aus einem elasti¬ scheren Material besteht als die zweite Komponente. Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass in der Stoßschutzvorrichtung (9) ein Griff (10) ausgebildet ist.

8. Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der Stoßschutzvorrichtung (9) mindestens eine Kopplungsvorrichtung (22) zum mechanischen und / oder elektrischen Koppeln mehrerer Lichtquellenvorrichtungen angeordnet ist. 9. Lichtquellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Treibervorrichtung (5) auf der Seite des Hauptkühlkörpers (2) angebracht ist, die nicht mit dem Frontkühlkörper (3) gekoppelt ist.

10. Lichtquellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass sie weiterhin einen Kanal (17) umfasst, in dem Verbindungsleitungen, die die Platine (11) mit der

Treibervorrichtung (5) verbinden, angeordnet sind.

Description:
Beschreibung

Lichtquellenvorrichtung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquellenvor ¬ richtung mit mindestens einer LED mit einer Lichtab ¬ strahlseite und einer der Lichtabstrahlseite gegenüber- liegenden Rückseite, wobei die mindestens eine LED auf einer Platine angeordnet ist, mindestens einem Hauptkühl ¬ körper, der mit der Rückseite der mindestens einen LED gekoppelt ist, und einer Treibervorrichtung zum Betreiben der mindestens einen LED, wobei die Treibervorrichtung mindestens einen Anschluss zum Koppeln mit einer Spannungsversorgung aufweist. Sie betrifft überdies eine Lichtquellenvorrichtung mit mindestens einer LED mit einer Lichtabstrahlseite und einer der Lichtabstrahlseite gegenüberliegenden Rückseite, wobei die mindestens eine LED auf einer Platine angeordnet ist, wobei durch die Platine eine Anordnungsebene der mindestens einen LED de ¬ finiert ist, mindestens einem Hauptkühlkörper, der mit der Rückseite der mindestens einen LED gekoppelt ist, wo ¬ bei der Hauptkühlkörper eine Mantelfläche aufweist, und einer Treibervorrichtung zum Betreiben der mindestens einen LED, wobei die Treibervorrichtung mindestens einen Anschluss zum Koppeln mit einer Spannungsversorgung aufweist.

Stand der Technik

Gattungsgemäße Lichtquellenvorrichtungen werden bei- spielsweise als Baustellenleuchten eingesetzt. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Baustellenleuchte 30 ist in Fig. 1 dargestellt. Diese umfasst ein von einer Glas ¬ scheibe 32 abgedecktes Array 34 mit einer Vielzahl von LEDs. Ein Stoßschutz 36 umgibt die Kombination aus LED- Array 34 und Glasscheibe 32. An der Rückseite ist ein nicht dargestellter Hauptkühlkörper zum Kühlen der LEDs des LED-Arrays 34 vorgesehen. Weiterhin ist an der Rückseite ein Schwenkarm 38 vorgesehen, mittels dessen die Baustellenleuchte 30 im Betriebszustand zum Beleuchten eines Objekts mit einer festen Abstrahlrichtung aufge- stellt werden kann.

Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Baustellenleuchte besteht darin, dass nur LEDs mit einer be ¬ grenzten Leistung eingesetzt werden können, da sonst eine zulässige Betriebstemperatur überschritten wird, was zu Schäden an der Baustellenleuchte führen würde. Ein weite ¬ rer Nachteil besteht darin, dass bei der bekannten Bau ¬ stellenleuchte nur zwei Abstrahlwinkel realisiert werden können, einmal bei aufgestellter Baustellenleuchte 30 mittels des abgeklappten Schwenkarms 38 und zum anderen bei flach auf eine Oberfläche gelegter Baustellenleuchte 30. Insbesondere bei Verwendung des Schwenkarms ist die Anordnung vergleichsweise instabil gegenüber Windeinfluss oder Erschütterungen, wie sie auf Baustellen üblicherweise anzutreffen sind.

Darstellung der Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gemäß einem ersten Aspekt besteht deshalb darin, eine Lichtquellenvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine höhere Abstrahlleistung ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lichtquellenvorrich ¬ tung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.

Der vorliegenden Erfindung gemäß dem ersten Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine höhere Abstrahlleis- tung dann ermöglicht wird, wenn Maßnahmen getroffen werden, um die Kühlleistung, das heißt das Abführen von durch Verlustleistung entstehender Wärme, zu verbessern. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass die Licht ¬ quellenvorrichtung weiterhin einen Frontkühlkörper um- fasst, der thermisch mit dem Hauptkühlkörper gekoppelt ist. Durch die zusätzliche Nutzung eines Frontkühlkörpers kann die effektive Kühlleistung deutlich erhöht werden, so dass leistungsstärkere LEDs oder größere Anzahlen an LEDs eingesetzt werden können. Dadurch ergibt sich eine deutliche Erhöhung der Lichtabstrahlleistung.

Bevorzugt weist der Frontkühlkörper eine nicht mit dem Hauptkühlkörper gekoppelte Abstrahloberfläche auf, wobei der Frontkühlkörper derart angeordnet ist, dass die Ab ¬ strahloberfläche zur Lichtabstrahlseite der mindestens einen LED orientiert ist. „Nicht mit dem Hauptkühlkörper gekoppelt" bedeutet hierbei, dass der Frontkühlkörper ei ¬ ne seiner Abstrahloberfläche gegenüberliegende Rückseite aufweist, die thermisch mit dem Hauptkühlkörper gekoppelt ist. Auf diese Weise lässt sich beinahe die gesamte Ober- fläche der Lichtquellenvorrichtung für Kühlzwecke verwenden, wodurch - ohne aktive Kühlmaßnahmen wie beispielsweise einem Gebläse und dergleichen - eine maximale Ab ¬ strahlleistung ermöglicht wird. Die Platine ist bevorzugt über ein thermisches Interface-Material mit dem Haupt- kühlkörper gekoppelt, wobei das thermische Interface- Material insbesondere elastisch ausgebildet ist. Ein be- sonders bevorzugtes thermisches Interface-Material ist unter der Bezeichnung T-flex der Firma Laird erhältlich. Durch eine derartige Kopplung können Unebenheiten der Kühlkörper ausgeglichen werden. Dies bedeutet, dass deren Oberflächen nicht gefräst werden müssen, so dass kostengünstigere Kühlkörper verwendet werden können. Entspre ¬ chend kann vorgesehen sein, dass der Frontkühlkörper über ein thermisches Interface-Material mit dem Hauptkühlkör ¬ per gekoppelt ist, wobei auch hier bevorzugt das thermi- sehe Interface-Material elastisch ausgebildet ist. Neben dem bereits erwähnten Aspekt des Ausgleichens von Uneben ¬ heiten der Kühlkörper beziehungsweise der Platine wird dadurch das Substrat an den Hauptkühlkörper angebunden und eine Abdichtung gegen Feuchtigkeit erzielt. Dadurch wird die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit zwischen die Kühlkörper reduziert, ohne dass zusätzliche Maßnahmen angewendet werden müssten. Anstatt unter Verwendung einer einzigen Platine kann die Erfindung auch mit einer Vielzahl von Platinen realisiert werden. Bevorzugt weist der Hauptkühlkörper eine umlaufende Stoß ¬ schutzvorrichtung, insbesondere aus Kunststoff, auf. Auf diese Weise ist die Lichtquellenvorrichtung, unabhängig davon, welche Lichtabstrahlrichtung gewählt wird, zuverlässig gegen Beschädigungen durch einen unebenen Unter- grund und dergleichen geschützt, da die Stoßschutzvor ¬ richtung einen bestimmten Abstand sicherstellt. Zugleich wird der Untergrund, auf dem die Lichtquellenvorrichtung steht, vor Beschädigungen durch zu hohe Temperaturen geschützt. Insbesondere die umlaufende Stoßschutzvorrich- tung kann auch bei der vorliegenden Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt vorhanden sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stoßschutzvorrich ¬ tung eine erste, den Haupt- und den Frontkühlkörper kontaktierende Komponente und eine zweite, die Außenoberflä ¬ che der Stoßschutzvorrichtung bildende Komponente auf- weist, wobei die erste Komponente aus einem elastischeren Material besteht als die zweite Komponente. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Darüber hinaus kann dadurch die Fixierung zwischen den Kühlkörpern sichergestellt werden.

Weiterhin bevorzugt ist in der Stoßschutzvorrichtung ein Griff ausgebildet, der dem einfachen Transport der Licht ¬ quellenvorrichtung dient. Darüber hinaus ermöglicht der Griff eine Positionierung der Lichtquellenvorrichtung, ohne dass die gegebenenfalls erwärmten Kühlkörper berührt werden müssten. Bevorzugt ist der Griff aufgrund der a- symmetrischen Gewichtsverteilung infolge der unterschiedlichen Anstellwinkel der oben erwähnten Teilflächen nicht mittig platziert. Insbesondere der Griff kann auch eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung darstellen.

In der Stoßschutzvorrichtung kann mindestens eine Kopplungsvorrichtung zum mechanischen und / oder elektrischen Koppeln mehrerer Lichtquellenvorrichtungen angeordnet sein. Über derartige Kopplungsvorrichtungen können belie- big viele Lichtquellenvorrichtungen, zum Erzielen einer gewünschten Helligkeit, miteinander gekoppelt werden. Dabei braucht nur eine dieser miteinander gekoppelten Lichtquellenvorrichtungen mit einer Spannungsversorgung gekoppelt sein. Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Treibervorrichtung auf der Seite des Hauptkühlkörpers angebracht ist, die nicht mit dem Frontkühlkörper gekoppelt ist. Dadurch ist die Treibervorrichtung thermisch weitgehend von den LEDs abgekoppelt, was in einer Erhöhung der Lebensdauer der Bauelemente der Treibervorrichtung und damit der Licht ¬ quellenvorrichtung resultiert.

Die Lichtquellenvorrichtung kann weiterhin einen Kanal umfassen, in dem Verbindungsleitungen, die die Platine mit der Treibervorrichtung verbinden, angeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass in dem Kanal mindestens eine Abstufung derart ausgebildet ist, dass dadurch die Strecke zwischen stromführenden Bereichen der Platine und dem Hauptkühlkörper vergrößert wird. Auf diese Weise lässt sich zuverlässig ein Spannungsüberschlag zwischen stromführenden Bereichen der Platine und dem Hauptkühlkörper verhindern, was in einer erhöhten Sicherheit für einen Benutzer der Lichtquellenvorrichtung resultiert.

Zu demselben Zweck kann im Bereich des Kanals eine Aus- sparung im Hauptkühlkörper vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, dass dadurch die Strecke zwischen strom ¬ führenden Bereichen der Platine und dem Hauptkühlkörper vergrößert wird.

Die Lichtquellenvorrichtung kann weiterhin eine feuchtig- keitsdurchlässige Membran, insbesondere eine Goretex- Membran, umfassen, die derart angeordnet ist, dass in Hohlräumen der Lichtquellenvorrichtung vorhandene Feuchtigkeit aus der Lichtquellenvorrichtung austreten kann. Auf diese Weise wird eine Schädigung der Lichtquellenvor- richtung durch Wassereintritt zuverlässig vermieden. Es kann weiterhin ein Dichtungsring sowie eine über der mindestens einen LED angeordnete transparente Scheibe vorgesehen sein, wobei der Dichtungsring zwischen der Scheibe und dem Frontkühlkörper angeordnet ist. Dadurch werden die Scheibe, der Frontkühlkörper, das thermische Interface-Material sowie der Hauptkühlkörper gegeneinander fixiert. Überdies wird das Eintreten von Feuchtigkeit verhindert .

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung be- steht die Aufgabe darin, eine gattungsgemäße Lichtquel ¬ lenvorrichtung der eingangs erstgenannten Art derart weiterzubilden, dass unterschiedliche Abstrahlrichtungen auf einfache Weise bei hoher Stabilität ermöglicht wer ¬ den . Die zuvor im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen gelten sinngemäß auch für die vorliegende Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt und umgekehrt. Ferner ist anzumerken, dass die zur vorliegenden Erfindung gemäß dem ersten bzw. zweiten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Merkmale sich grundsätzlich nicht gegenseitig ausschließen, sondern dass eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Merkmale jeweils mit einer oder mehreren anderen der hierin beschriebenen Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Merkmale kombiniert werden können.

Die Aufgabe gemäß diesem zweiten Aspekt wird gelöst durch eine Lichtquellenvorrichtung mit mindestens einer LED mit einer Lichtabstrahlseite und einer der Lichtabstrahlseite gegenüberliegenden Rückseite, wobei die mindestens eine LED auf einer Platine angeordnet ist, wobei durch die Platine eine Anordnungsebene der mindestens einen LED de ¬ finiert ist, mindestens einem Hauptkühlkörper, der mit der Rückseite der mindestens einen LED gekoppelt ist, wobei der Hauptkühlkörper eine Mantelfläche aufweist und einer Treibervorrichtung zum Betreiben der mindestens einen LED, wobei die Treibervorrichtung mindestens einen Anschluss zum Koppeln mit einer Spannungsversorgung aufweist. Die Mantelfläche des Hauptkühlkörpers weist mindestens eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Teilfläche auf, wobei die erste Teilfläche parallel zur Anordnungs ¬ ebene verläuft, wobei die zweite Teilfläche einen ersten Winkel zur ersten Teilfläche einschließt, wobei die dritte Teilfläche einen zweiten Winkel zur ersten Teilfläche (25a) einschließt und wobei die vierte Teilfläche einen dritten Winkel zur ersten Teilfläche einschließt, wobei zumindest zwei der Winkel unterschiedlich sind. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass unterschiedliche Abstrahlrichtungen besonders stabil eingestellt werden können, wenn dazu der Hauptkühlkörper selbst verwendet wird. Erfindungsgemäß weist daher die Mantelfläche des Hauptkühlkörpers mindestens eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Teilfläche auf, wobei die erste Teilfläche parallel zur Anordnungsebene der mindestens einen LED verläuft, wobei die zweite Teil ¬ fläche einen ersten Winkel zur ersten Teilfläche einschließt, wobei die dritte Teilfläche einen zweiten Win- kel zur ersten Teilfläche einschließt und wobei die vier ¬ te Teilfläche einen dritten Winkel zur ersten Teilfläche einschließt, wobei zumindest zwei der Winkel unterschied- lieh sind. Auf diese Weise kann ein klappbares Element, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vermieden werden, bei dem die Gefahr besteht, dass es durch Windeinfluss oder Erschütterungen zusammenklappt oder ein Umfallen der Baustellenleuchte nicht verhindern kann.

Besonders bevorzugt sind der erste, der zweite und der dritte Winkel voneinander verschieden, so dass mindestens drei unterschiedliche Abstrahlrichtungen realisiert wer ¬ den können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mantelfläche weiterhin eine fünfte Teilfläche, die einen vierten Winkel zur ersten Teilfläche einschließt. Auf diese Weise lassen sich sogar vier unterschiedliche Abstrahlrichtungen realisieren. Besonders bevorzugt weist die Mantelfläche eine weitere Teilfläche auf, die paral- lel zur ersten Teilfläche verläuft, wobei die zweite, die dritte und die vierte Teilfläche oder die zweite, die dritte, die vierte und die fünfte Teilfläche zwischen der ersten und der weiteren Teilfläche angeordnet sind. Der Hauptkühlkörper weist demnach die Form eines unregelmäßig geformten Pyramidenstumpfs auf. Durch die weitere Teil ¬ fläche kann eine Abstrahlrichtung senkrecht nach oben realisiert werden.

Bevorzugt weist der Hauptkühlkörper eine Vielzahl von Finnen auf, die von der ersten Teilfläche abstehend ange- ordnet sind. Durch die Ausbildung der Länge und Höhe der jeweiligen Finnen werden dadurch die jeweiligen Teilflächen des Hauptkühlkörpers realisiert. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Finnen radial. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass unab- hängig davon, auf welcher Teilfläche die Lichtquellenvorrichtung gelagert wird, ein Kamin gebildet wird, durch - l ü ¬ den erwärmte Luft infolge von Konvektion abgestrahlt wer ¬ den kann. Mit anderen Worten lässt eine derartige Ausbil ¬ dung der Finnen des Hauptkühlkörpers unabhängig von der Lage der Lichtquellenvorrichtung eine Strömung der er- wärmten Luft von unten nach oben zu. Dadurch lassen sich unabhängig von der Lage der Baustellenleuchte zufrieden stellende Kühlergebnisse erzielen.

Bevorzugt weist der Hauptkühlkörper eine Aussparung auf, wobei sich die Finnen radial zu dieser Aussparung erstre- cken. Durch die Aussparung wird sichergestellt, dass durch die sich radial nach innen erstreckenden Finnen keine Engstelle entsteht, die eine Konvektion verhindern würde .

Bevorzugt ist die Aussparung dort angeordnet, wo die zweite, die dritte und die vierte oder die zweite, die dritte, die vierte und die fünfte Teilfläche ohne die Aussparung zusammenlaufen würden. Auf diese Weise wird der Kamineffekt in allen Lagen der Lichtquellenvorrichtung ermöglicht. Bevorzugt weist jede Finne ein äußeres Ende und ein zum Zentrum des Hauptkühlkörpers orientiertes inneres Ende auf, wobei die inneren Enden benachbarter Finnen einen vorgebbaren Mindestabstand aufweisen. Dadurch lässt sich der Kamineffekt in einem vorgebbaren Ausmaß sicherstel- len.

Bevorzugt ist der vorgebbare Mindestabstand durch Varia ¬ tion der Länge der jeweiligen Finnen eingestellt. Mit anderen Worten weisen demnach die einzelnen Finnen unterschiedliche Längen in ihrer Erstreckung zur Aussparung hin auf. Es kann vorgesehen sein, dass der Anschluss zum Koppeln mit der mindestens einen Spannungsversorgung schwenkbar ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die Lichtquellenvorrichtung unabhängig von ihrer momentanen Lage derart mit einer Spannungsversorgung koppeln, dass der Anschluss geringstmöglichen Biege- oder Scherkräften ausgesetzt ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der vorlie ¬ genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine aus dem Stand der Technik bekannte Lichtquellenvorrichtung mit einem LED-Array;

Fig. 2 verschiedene schematische Darstellungen eines ers ¬ ten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;

Fig. 3 weitere Ansichten des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Licht ¬ quellenvorrichtung;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der in der Fig. 2 und der Fig. 3 gezeigten Lichtquellenvorrichtung;

Fig. 5 verschiedene Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquel- lenvorrichtung; Fig. 6 verschiedene Darstellungen eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquel ¬ lenvorrichtung; und

Fig. 7 verschiedene Darstellungen des bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung verwendeten Hauptkühlkörpers .

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

In den nachfolgenden Ausführungen werden für gleiche und gleich wirkende Bauelemente der verschiedenen Ausfüh- rungsbeispiele dieselben Bezugszeichen verwendet. Diese werden der Übersichtlichkeit halber nur einmal einge ¬ führt .

Die Figuren 2 bis 4 zeigen verschiedene schematische Dar ¬ stellungen eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung.

Hinter einem Array mit einer Vielzahl von LEDs 1 ist ein Hauptkühlkörper 2 angeordnet. Ein Frontkühlkörper ist mit 3 bezeichnet. Der Hauptkühlkörper 2 hat eine Mantelflä ¬ che, die einem unregelmäßigen Pyramidenstumpf entspricht. Seine Mantelfläche weist eine Vielzahl von Teilflächen 25a bis 25f auf, wobei die erste Teilfläche 25a parallel zur Anordnungsebene der LEDs 1 orientiert ist. Die zweite Teilfläche 25b schließt einen Winkel von 85° zur ersten Teilfläche 25a ein, die dritte Teilfläche 25c einen Win- kel von 70°, die vierte Teilfläche 25d einen Winkel von 50°, die fünfte Teilfläche 25e einen Winkel von 30°. Die sechste Teilfläche 25f verläuft parallel zur ersten Teil ¬ fläche 25a. Die angegebenen Winkel sind lediglich bei- spielhaft und können je nach Anwendungszweck variieren. Durch die unterschiedlichen Winkel kann die Lichtquellenvorrichtung in unterschiedlichen Lagen gegenüber einer Unterlage positioniert werden, so dass auf diese Weise die Abstrahlrichtung der LEDs 1 ebenfalls variiert wird. Um eine Treibervorrichtung 5 thermisch von den LEDs 1 abzutrennen, befindet sie sich auf der von den LEDs abge ¬ wandten Seite des Hauptkühlkörpers 2. Der Hauptkühlkörper 2 weist eine Vielzahl von Finnen 6 auf, wodurch die Kon- taktflächen zum Gehäuse 7, 8 der Treibervorrichtung 5 und damit die Wärmeübertragung gering gehalten wird. Im Gehäuse 7, 8 der Treibervorrichtung 5 befindet sich außerdem Platz, um an der Rückseite den Anschluss zur Spannungsversorgung (nicht gezeigt) anzuordnen. Dieser ist bevorzugt schwenkbar ausgebildet, um den unterschied ¬ lichen Lagen, in die eine erfindungsgemäße Lichtquellenvorrichtung gegenüber einer Unterlage angeordnet werden kann, Rechnung zu tragen.

Das Gehäuse 7, 8 der Treibervorrichtung 5 und ein umlau- fender Stoßschutz 9 verhindern, dass der Hauptkühlkörper 2 in direkten Kontakt zur Unterlage kommen kann. Dies ermöglicht ein Einströmen von Luft in die Finnen 6 und verhindert Beschädigungen des Hauptkühlkörpers 2.

Ein Griff 10, der Teil des Stoßschutzes 9 ist und auf- grund der asymmetrischen Gewichtsverteilung nicht mittig angeordnet ist, ermöglicht eine Positionierung der Licht ¬ quellenvorrichtung ohne die erwärmten Kühlkörper 2, 3 zu berühren .

Die Lichtquellenvorrichtung kann entsprechend verschiede- ner Sicherheitsklassen aufgebaut werden. So kann von der Treibervorrichtung 5 bereits eine berührbare Versorgungs ¬ spannung zur Verfügung gestellt werden. Es kann aber auch das LED-Substrat, das heißt die Platine 11, so isoliert werden, dass die einschlägigen Vorschriften erfüllt wer- den. Dies kann beispielsweise mittels Keramik oder auch unter Verwendung von FR4-Platinen geschehen. Anstelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten einen Platine 11 können auch mehrere Einzelplatinen verwendet werden.

In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine doppelte Isolierung durch Verwendung einer FR4- Platine und eines untergelegten Thermal-Interface- Materials (TIM) 12 gewährleistet. Die LEDs 1, vorliegend werden Einzel-LEDs verwendet, jedoch sind auch Multichip- LEDs einsetzbar, sind auf dem Substrat 11 aufgebracht, welches wiederum über das TIM 12 mit dem Hauptkühlkörper 2 verbunden ist. Die Abwärme der LEDs 1 wird auf diesem Weg in den Hauptkühlkörper 2 abgeleitet. Ebenso wird wie ¬ derum über das TIM 12 auch der Frontkühlkörper 3 thermisch angebunden. Um die Verbindung beider Kühlkörper 2, 3 zu gewährleisten, sind diese fest miteinander verbunden, vorliegend mittels einer Verschraubung 13. Aufgrund dieser Fixierung ergibt sich sowohl für den umlaufenden Stoßschutz 9 als auch für die innen liegende Konstruktion ein definierter Abstand, in welchem die Komponenten positioniert werden müssen. Zur Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen finden vorliegend elastische Komponenten Anwendung.

Einen bedeutenden Teil der Anpassung übernimmt das TIM 12. Zusätzlich übernimmt das TIM 12 neben der Anbindung der Platine 11 an den Hauptkühlkörper 2 und der Verbin- dung beider Kühlkörper 2, 3 auch die Aufgabe der Abdichtung gegen Feuchtigkeit.

Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ist der Stoßschutz 9 aus zwei verschiedenen Kunststoffen gefertigt, einem festen und einem elastischen. Der elastische Teil stellt die Fixierung zwischen den Kühlkörpern 2, 3 sicher. Dabei können kleine Spitzen an den Kühlkörpern 2, 3 vorgesehen sein, welche sich in den Stoßschutz 9 bohren, oder kleine Spitzen am Stoßschutz, welche sich bei der Fixierung ver- biegen.

Die Fixierung der Komponenten zueinander wird hinsichtlich der innen liegenden Elemente der Lichtquellenvorrichtung von einem Dichtungsring 15 erfüllt, der zwischen dem Frontkühlkörper 3 und einer durchsichtigen Scheibe 14 angeordnet ist. Der Dichtungsring 15 fixiert die Scheibe 14, einen Abstandshalter 16 sowie die Platine, das heißt das Substrat 11, zwischen den Kühlkörpern 2, 3. Der Dichtungsring 15 verhindert überdies das Eintreten von Feuchtigkeit an dieser Stelle. Der Abstandshalter 16 positioniert die Scheibe 14 und verhindert einen Kontakt mit dem Frontkühlkörper 3, was insbesondere bei Verwendung von Glas für die Scheibe 14 von Bedeutung ist. Zwischen der Scheibe 14 und dem Abstandshalter 16 können weitere Elemente mit optischen Ei- genschaften, beispielsweise Linsen, Reflektoren und dergleichen, angeordnet sein.

Verbindungsleitungen zwischen der Treibervorrichtung 5 und dem Substrat 11 mit den LEDs 1 verlaufen in einem Kunststoffkanal 17. Dieser Kanal 17 ragt durch den Haupt- kühlkörper 2, das TIM 12 und das Substrat 11 in einen Hohlraum unterhalb des Abstandshalters 16. Würde der Frontkühlkörper 3 über den Abstandshalter 16 hinausragen, würde der Abstandshalter 16 die Isolierung zum Kühlkörper 3 gewährleisten. In diesem Hohlraum werden die Leitungen mit dem Substrat 11 verbunden.

Werden an dieser Stelle Sicherheitsabstände benötigt, so können in den Kanal 17 Abstufungen 18 eingebracht werden, die diese Abstände gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich kann eine Aussparung 19 im Kühlkörper 2 zur Sicher- Stellung dieser Abstände vorgesehen sein.

Um die Dichtigkeit an dieser Stelle zu gewährleisten, kann an dem Kanal 17 ein weiterer Dichtungsring aufgebracht werden. Um das Austreten von Feuchtigkeit zu ge ¬ währleisten, kann an beliebiger Stelle eine feuchtig- keitsdurchlässige Membran, insbesondere eine Goretex- Membran, eingebracht werden.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin ¬ dungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung. Dabei ist der Abstandshalter 16 und der Stoßschutz 9 in einem Teil ver- eint. Der Raum für den Anschluss der LEDs 1 befindet sich unter einer Abdeckung 20, der ebenfalls Teil des Elements 9, 16 ist.

Der Anschluss 21 an eine Spannungsversorgung ist schwenk bar ausgeführt, wodurch die Lichtquellenvorrichtung über dies auf die Rückseite gelegt werden kann.

Im Stoßschutz 9 können seitliche Kopplungsvorrichtungen 22 vorgesehen sein, welche eine Kopplung mehrerer Lichtquellenvorrichtungen miteinander ermöglichen. In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer er ¬ findungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung dargestellt, bei dem der Hauptkühlkörper 2, siehe Fig. 7, besonders vorteilhaft ausgeführt ist. Wie besonders deutlich Fig. 7 entnommen werden kann, erstrecken sich die Finnen 6 radial zu einer Aussparung 23. Die Aussparung 23 ist dort angeordnet, wo diese Teilflächen 25b, 25c, 25d, 25e ohne Aussparung zusammenlaufen würden. Jede Finne 6 weist ein äußeres und ein zum Zentrum des Hauptkühlkörpers 2 orien ¬ tiertes inneres Ende auf, wobei die inneren Enden benach ¬ barter Finnen 6 einen vorgebbaren Mindestabstand aufweisen. Dieser vorgebbare Mindestabstand wird durch Variati ¬ on der Länge der jeweiligen Finnen 6 eingestellt. Bei dieser Ausführungsform wird unabhängig von der Lage der Lichtquellenvorrichtung eine Kaminwirkung erzielt, wodurch eine besonders hohe Kühlleistung in allen Lagen der Lichtquellenvorrichtung ermöglicht wird.