[发明专利]具有上部热耗散结构的LED照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及照明设备且涉及包括照明设备和反射器的照明装置。

背景技术

在电气照明领域，LED(发光二极管)元件由于其高效率和长寿命的有利特性而被越来越多地使用。另外，LED已经用于机动车照明，包括机动车信号灯和机动车前照明。

在LED照明单元的设计中的重要方面包括机械、电气、光学和热学设计。就机械设计而言，LED照明单元应具有必要的稳定性并满足尺寸要求。根据电气设计方面，LED照明单元应与给定的电源相容并可连接到该电源。光学设计要求由LED元件产生足够的光通量和具体照明任务所需要的光通量的空间分布。最后，热学设计需要由LED元件的操作产生的热量被耗散以维持稳定的热操作条件。

US 2011-0050101描述了包括耦接到基座模块的可替换照明模块的照明系统。照明模块包括诸如LED的固态照明元件和热接触的散热器，该散热器可具有多个散热片。散热器可包括多个具有此类散热片的层叠的挤压件以形成逐步渐缩的散热器，其中每个散热片具有相应的半径。在一个优选的实施例中，照明模块具有用于从照明插座接收电能的基座连接器和驱动电路，该驱动电路用于从基座连接器接收电能并将电能提供至印刷电路板上的固态照明元件。

发明内容

本发明的目的是提供具有匹配的光学和热学设计（即实现有效的热耗散和有利的光强分布这两者）的照明设备和照明装置。

该目的根据本发明通过权利要求1的照明设备和权利要求16的照明装置实现。从属权利要求涉及本发明的优选实施例。

本发明的中心思想是提供具有特别选择的形状和布置的热耗散结构，以最小化对从LED元件发出的光的阻挡，特别是避免阻挡发射到所需发射方向的光以及将对光的阻挡限制在所选部分，该所选部分本来将被发射到通常不使用或较少需要的发射方向。

根据本发明的照明设备包括用于电接触和机械安装的基座元件。优选地，这样的基座元件允许照明设备在诸如用于螺钉连接、卡口联接、插入式连接等的对应插座中的可替换安装。这尤其适用于LED改装照明设备，即具有旨在替换诸如白炽灯的现有技术灯的LED元件的照明设备。这种情况下，LED改装照明设备应在基座处提供对应于要替换的灯的机械和电气接口。

照明设备进一步包括具有至少一个LED元件的LED装置。LED装置与基座元件沿纵向轴线隔开，该纵向轴线优选地为所述设备的中心纵向轴线。在下文描述中，根据本发明的照明设备将描述为如附图所示的具有竖直取向的纵向轴线，其中基座元件被定位在下方且LED装置在顶部。正如本领域技术人员将能理解的那样，这种取向将只是用于引述的方便且不应被解释为限制保护范围。

LED装置可包括仅单个LED元件，即任何类型的发光二极管。正如优选实施例将要讨论的那样，包括多于一个的LED元件的LED装置可能是优选的，特别是如果不同LED元件被布置成将光发射到不同的空间方向以获得所需的光发射分布时。

为了耗散由LED元件和集成在照明设备中的诸如驱动电路的其它电子器件（如果存在）在工作中产生的热量，在LED装置附近提供了热耗散结构。

该结构将被称为“上部”热耗散结构以将它和另一个“下部”热耗散结构区别开，其中“下部”热耗散结构可选择性地提供并且在下文的详细描述中解释。

上部热耗散结构包括由导热材料制成的一个或多个热耗散元件，优选地为诸如散热片的平面热耗散元件，由例如像铜或铝的金属材料或者具有足够热传导和热辐射特性的塑性材料制成。

根据本发明，由通常是不透明的且因此会阻挡发射光的材料制成的上部热耗散结构具有特殊的形状，以最小化光的损失。其被成形为包括至少第一端部和与第一端部隔开的第二端部。该结构取向成以使所述第一和第二端部沿至少基本上垂直（即90°±25°，优选地90°±10°）于纵向轴线的横向轴线隔开。上部热耗散结构相对于LED装置布置以使LED装置被置于其第一和第二端部之间。因此，就其沿纵向轴线的布置而言，上部热耗散结构被定位在和LED装置相同的高度且优选地甚至延伸到LED装置上方。

上部热耗散结构的这种定位因此允许热耗散元件的放置与LED装置非常靠近并且因此与LED装置具有强热接触。此外，在第一和第二端部之间的LED装置的定位导致一种部分封闭的配置，其中热耗散元件可额外地为LED装置提供机械保护。然而，LED装置并不是在所有侧面完全封闭，以使光可以自由地发射到非阻挡的光方向，诸如像垂直于横向轴线。