[发明专利]具有下部热耗散结构的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及照明装置并且涉及包括照明装置和反射器的照明布置。

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。

DE 10 2007 017 900描述了一种具有定位在离基座元件一定距离处的LED布置的照明装置，该基座元件设计用于电接触和机械安装。照明装置设有热耗散结构，其包括由导热材料制成的多个平面热耗散元件，所述平面热耗散元件布置成至少基本上垂直于所述纵向轴线。在该已知的照明装置中，紧挨LED布置进行定位的热耗散结构妨碍LED布置的光学功能，因此光强度和分布不是最佳的。另外，热耗散结构的设计自由受到光学要求的限制。

发明内容

本发明的目的是以匹配的光学和热学设计（即，在设计中实现有效的热耗散和有利的光强度分布这两者）提供照明装置和照明布置。

该目的根据本发明由权利要求1的照明装置和权利要求15的照明布置实现。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一种热耗散结构，该热耗散结构具有特别选择的形状和布置，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并将对光的阻挡限制到所选部分，该所选部分本来将发射到通常不使用或不太需要的发射方向。

根据本发明的照明装置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装置在对应的插座中的可替换安装，例如，用于螺钉连接、卡口联接、插入式连接等。这尤其适用于LED改装照明装置，即，具有旨在替换诸如白炽灯的现有技术灯的LED元件的照明装置。LED改装照明装置在这种情况下应在基座处提供对应于要替换的灯的机械和电气接口。

照明装置还包括具有至少一个LED元件的LED布置。LED布置与基座元件沿纵向轴线间隔开，纵向轴线优选地为装置的中心纵向轴线。在以下描述中，如附图所示，根据本发明的照明装置将描述为具有竖直地取向的纵向轴线，其中基座元件定位在下方并且LED布置在顶部上。正如技术人员将理解的那样，该取向将仅用于方便引述并且不应理解为限制保护范围。

LED布置可包括仅单个LED元件，即，任何类型的发光二极管。如将针对优选实施例讨论的那样，包括多于一个LED元件的LED布置可能是优选的，特别是当不同的LED元件布置成将光发射到不同空间方向以获得所需的光发射分布时。

为了耗散由LED元件和由集成在照明装置内的诸如驱动电路的其它电子器件(如存在)在操作中产生的热量，在基座元件和LED布置之间布置有热耗散结构。

由于优选实施例如将讨论的那样可附加地包含另一个上部热耗散结构的事实，该热耗散结构在下面将被称为“下部”热耗散结构。

根据本发明的下部耗散结构包括由导热材料制成的多个平面热耗散元件或散热片。该导热材料优选地为诸如铝、铜等的金属材料，但备选地也可以是非金属材料，例如具有足够热传导和热辐射性质的塑性材料。下面将结合优选实施例详细讨论此类性质。

平面热耗散元件或散热片优选地布置成至少基本上垂直于照明装置的纵向轴线。这里，术语“至少基本上垂直”应理解为表示90±25°、优选90±10°的角度。该布置尤其很适合旨在以水平取向操作的照明装置，即，使得平面热耗散元件由此竖直地取向以允许沿表面对流空气，从而允许有效冷却。在备选实施例中，热耗散元件不一定布置成垂直的，而是可以在不同的方向上且以不同的角度布置，包括例如平行于纵向轴线的布置。