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Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte, insbesondere eine LED-Leuchte zur leichten Montage und Befestigung.
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Da lichtemittierende Dioden (im folgenden als „LED” bezeichnet) Vorteile bezüglich der niedrigen Leistungsaufnahme, langen Lebensdauer, kleinen Volumens und schneller Ansprechzeit aufweisen, ersetzen diese allmählich herkömmliche Glühbirnen und finden beide Verwendung in verschiedenen Leuchten oder lichtemittierenden Vorrichtungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Glühbirnen werden LEDs durch einen integrierten Schaltkreis aktiviert, so dass die LEDs auf einer Leiterplatte zur Bildung eines LED-Moduls angeordnet sein müssen. Ein wärmeverteilendes Modul wird zusätzlich zur Verteilung der Wärme verwendet, die durch das LED-Modul erzeugt wird, so dass die Arbeitstemperatur des LED-Moduls in einem geeigneten Rahmen bleibt.
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Die Dampfkammer ist ein herkömmliches thermisch leitendes Element mit einem flachen abgedichteten Gehäuse, einer Dochtstruktur, die in dem flachen abgedichteten Gehäuse ausgebildet ist, und einem Arbeitsfluid, das in das flache abgedichtete Gehäuse eingefüllt ist. Das flache abgedichtete Gehäuse weist eine wärmeabsorbierende Oberfläche und eine wärmeabgebende Oberfläche auf, die der wärmeabsorbierenden Oberfläche gegenüberliegt. Die wärmeabsorbierende Oberfläche wird in thermischen Kontakt mit einem elektronischen wärmeerzeugenden Element gebracht. Die Flüssig-/Dampf-Phasenänderung des Arbeitsfluids innerhalb der Dampfkammer leitet die Wärme, die durch das elektronische wärmeerzeugende Element erzeugt wird, von der wärmeabsorbierenden Oberfläche zu der wärmeabgebenden Oberfläche. Da die Dampfkammer einen größeren wärmeleitenden Bereich und einen kurzen Arbeitsweg für das Arbeitsfluid aufweist, ist die Effizienz der Wärmeleitung der Dampfkammer hervorragend. Daher wird eine solche Dampfkammer in großem Umfang bei der Wärmeverteilung einer LED-Leuchte verwendet.
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Da das flache abgedichtete Gehäuse der Dampfkammer nicht mit Befestigungslöchern versehen ist, muss der Umfang der Dampfkammer mit einem Flansch und Befestigungslöchern in dem Flansch versehen werden. Auf diese Weise kann die Dampfkammer an einer vorbestimmten Stelle befestigt werden, was in unvorteilhafter Weise die Herstellungskosten der Dampfkammer vergrößert. Andererseits müssen die Positionen der Befestigungslöcher entsprechend den unterschiedlichen Befestigungsbedingungen angepasst werden, was den Erfordernissen einer Massenproduktion nicht genügt.
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Falls ferner die Dampfkammer zur Montagebefestigung der LED-Leuchte verwendet wird, muss eine Dampfkammer mit einer größeren Fläche verwendet werden, was unvermeidlicherweise die Kosten der LED-Leuchte vergrößert, da die Dampfkammer kostspielig ist. Andererseits ist die Dicke des flachen abgedichteten Gehäuses der Dampfkammer klein, so dass die gesamte Baulänge der LED-Leuchte nicht ausreichend ist, falls die LED-Leuchte mittels des Befestigungslochs an dem Flansch befestigt wird, der sich vom Umfang des flachen abgedichteten Gehäuses her erstreckt.
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Es ist daher ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, die genannten Probleme zu lösen.
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Die vorliegende Erfindung dient zur Schaffung einer LED-Leuchte zur leichten Montage und Befestigung, welche in einer vorbestimmten Position leicht bei hervorragender Stabilität montiert und befestigt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine LED-Leuchte zur leichten Montage und Befestigung, umfassend: eine Befestigungsplatte mit einer Anzahl von Montagelöchern; eine Dampfkammer mit einer wärmeabgebenden Oberfläche, die in thermischem Kontakt mit der Befestigungsplatte steht, und einer wärmeabsorbierenden Oberfläche, die der wärmeabgebenden Oberfläche gegenüberliegt; ein LED-Modul mit einer Leiterplatte, die in thermischem Kontakt mit der wärmeabsorbierenden Oberfläche steht, und eine Anzahl von LEDs, die auf der Leiterplatte angeordnet sind; einen äußeren Rahmen mit einer Anzahl von Durchgangslöchern entsprechend den Montagelöchern und einer Aufnahmeöffnung entsprechend den LEDs; und eine Anzahl von Befestigungselementen, die die Durchgangslöcher und die Montagelöcher jeweils durchdringen, zur Befestigung des äußeren Rahmens an der Befestigungsplatte.
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Im Vergleich zum Stand der Technik bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:
Da erfindungsgemäß die Befestigungselemente dazu verwendet werden, den äußeren Rahmen und die Befestigungsplatte auf solche Weise zu montieren, dass die Dampfkammer und das LED-Modul zwischen dem äußeren Rahmen und der Befestigungsplatte einliegen, kann die Montage und Befestigung gemäß der vorliegenden Erfindung leicht durchgeführt werden.
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Da demnach die Befestigungsplatte und der äußere Rahmen zur erfindungsgemäßen Montage verwendet werden, muss die Dampfkammer nicht mit Flanschen und Befestigungslöchern versehen sein, durch welche die Dampfkammer in der LED-Leuchte montiert wird. Es ist daher nicht erforderlich, eine Dampfkammer mit größerer Fläche zu verwenden, was die Kosten reduzieren kann und die Eignung für die Massenproduktion erhöht.
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Wie vorstehend beschrieben, wird die Befestigungsplatte dazu verwendet, mit dem äußeren Rahmen zusammengebaut zu werden. Die Befestigungsplatte kann auch dazu verwendet werden, die LED-Leuchte in einer vorbestimmten Position zu befestigen. Die Stabilität der Befestigungsplatte ist erheblich höher als diejenige der Dampfkammer. Daher können die Verwendung der Befestigungsplatte zur Montage und die Befestigung der LED-Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung leicht bei hervorragender Stabilität durchgeführt werden.
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Ferner absorbiert die wärmeabsorbierende Oberfläche der Dampfkammer die Wärme, die durch das LED-Modul erzeugt wird, und die wärmeabgebende Oberfläche der Dampfkammer wird in vollem thermischen Kontakt mit der Befestigungsplatte gebracht, um die Wärme weiterzuleiten, die von der wärmeabsorbierenden Oberfläche der Befestigungsplatte absorbiert worden ist. Wenn daher die Befestigungsplatte aus einem metallischen Material gefertigt wird, kann die metallische Befestigungsplatte den wärmeleitenden Bereich der Dampfkammer vergrößern, so dass die Effizienz der Wärmeleitung der Dampfkammer vergrößert wird.
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1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung, die zeigt, wie Befestigungselemente zum Zusammenbau einer Befestigungsplatte und eines äußeren Rahmens verwendet werden;
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstands der vorliegenden Erfindung im zusammengesetzten Zustand; und
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4 ist ein Querschnitt durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung im montierten Zustand.
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Es folgt eine detaillierte Beschreibung des technischen Gehalts der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Es ist anzumerken, dass die Zeichnungen lediglich der beispielhaften Illustration dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränken sollen.
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Im Folgenden wird auf die 1 bis 4 Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung schafft eine LED-Leuchte 1 zur leichten Montage und Befestigung (im Folgenden als „LED-Leuchte 1” bezeichnet). Die LED-Leuchte 1 umfasst eine Befestigungsplatte 10, eine Dampfkammer 20, ein LED-Modul 30, einen äußeren Rahmen 40, ein Dichtungselement 50 und eine transparente Abdeckung 60.
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Die Befestigungsplatte 10 dient zur Montage mit dem äußeren Rahmen 40, so dass die Dampfkammer 20, das LED-Modul 30 und das Dichtungselement 50 dazwischen einliegen. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Befestigungsplatte 10 eine quadratische Form und ist mit einer Anzahl von Montagelöchern 11 versehen. Diese Montagelöcher 11 sind Schraublöcher, die es erlauben, dass Befestigungselemente 70 (wie etwa die in 2 dargestellten Schrauben) durch sie hindurch eingesetzt werden. Es versteht sich, dass die Montagelöcher 11 Durchgangslöcher sein können, und die Befestigungselemente 70 können Nieten oder eine Kombination aus Bolzen und Nieten sein. Ferner sind vier Ecken der Befestigungsplatte 10 jeweils mit einem Befestigungsloch 12 versehen, wodurch die Befestigungsplatte 10 an einer vorbestimmten Stelle oder an einem Objekt befestigt werden kann.
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Ferner absorbiert eine wärmeabsorbierende Oberfläche 22 der Dampfkammer 20 die Wärme, die durch das LED-Modul 30 erzeugt wird, und eine wärmeabgebende Oberfläche 21 der Dampfkammer 20 wird in vollen thermischen Kontakt mit der Befestigungsplatte 10 gebracht, so dass die Wärme, die durch die wärmeabsorbierende Oberfläche 22 absorbiert wird, zur Befestigungsplatte 10 geleitet wird. Wenn somit die Befestigungsplatte 10 aus einem metallischen Material besteht (wie etwa Kupfer oder Aluminium), kann die metallische Befestigungsplatte 10 den wärmeabgebenden Bereich der Dampfkammer 20 vergrößern, so dass die Effizienz der Wärmeleitung der Dampfkammer 20 hierdurch vergrößert wird.
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Die Befestigungsplatte 10 muss jedoch nicht notwendigerweise aus einem metallischen Material bestehen. Falls das Gewicht der LED-Leuchte 1 vermindert werden soll, kann die Befestigungsplatte 10 aus verstärktem Kunststoff oder anderen Materialien gefertigt sein.
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Die Dampfkammer 20 hat eine wärmeabgebende Oberfläche 21, die in thermischem Kontakt mit der Befestigungsplatte 10 gebracht wird, und eine wärmeabsorbierende Oberfläche 22, die der wärmeabgebenden Oberfläche 21 gegenüberliegt. Die wärmeabsorbierende Oberfläche 22 wird in thermischen Kontakt mit dem LED-Modul 30 gebracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Dampfkammer 30 eine quadratische Form. Da der innere Aufbau der Dampfkammer 20 von herkömmlicher Art ist, ist er nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Dessen Beschreibung wird daher an dieser Stelle weggelassen.
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Das LED-Modul 30 umfasst eine Leiterplatte 31, die in thermischem Kontakt mit der wärmeabsorbierenden Oberfläche 31 gebracht wird, und eine Anzahl von LEDs 32, die auf der Leiterplatte 31 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Leiterplatte 31 eine rechteckige Form. Die LEDs 32 sind auf der Leiterplatte 31 in einer Matrix angeordnet und emittieren Licht, wenn sie mit Elektrizität versorgt werden.
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Der äußere Rahmen 40 besteht aus Kunststoff oder metallischen Materialien. Der äußere Rahmen 40 ist mit einer Anzahl von Durchgangslöchern 41 versehen, die den Montagelöchern 11 der Befestigungsplatte 10 entsprechen, und mit einer Aufnahmeöffnung 42, die den LEDs 32 entspricht. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform weist der äußere Rahmen 40 eine kreisförmige Form auf und ist in seiner Mitte mit einer ovalen Aufnahmeöffnung 42 versehen. Die Durchgangslöcher 41 sind so angeordnet, dass sie die Aufnahmeöffnung 42 umgeben. Die Kante des äußeren Rahmens 40 ist so gefaltet, dass sie einen Flansch 43 bildet, wie in 4 dargestellt ist, so dass ein Aufnahmeraum zur Aufnahme der Dampfkammer 20, des LED-Moduls 30 und des Dichtungselements 50 gebildet wird.
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Das Dichtungselement 50 ist in dem äußeren Rahmen 40 aufgenommen. Die Unterseite des Dichtungselements 50 ist mit einem ringförmigen Schlitz 51 versehen, der der Aufnahmeöffnung 42 des äußeren Rahmens 40 entspricht. Die Oberseite des Dichtungselements 50 ist mit einer Mulde 52 versehen, die es ermöglicht, die Dampfkammer 2 darin aufzunehmen. Die Mitte der Mulde 52 ist mit einer Öffnung 53 zur Lagerung des LED-Moduls 30 versehen. Der Umfang der Mulde 52 ist mit einer Anzahl von Durchbrechungen 54 versehen, die den Montagelöchern 11 und den Durchgangslöchern 41 entsprechen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Dichtungselement 50 in einer kreisförmigen Form ausgebildet, entsprechend dem äußeren Rahmen 40, und in dem Aufnahmeraum aufgenommen, der durch den Flansch 43 des äußeren Rahmens 40 gebildet wird. Das Dichtungselement 50 besteht aus Kunststoff oder Gummi, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit von außen in die LED-Leuchte 1 eindringt. Es wird angemerkt, dass die Dicke des Dichtungselements 50 im Wesentlichen der Höhe des Flansches 43 des äußeren Rahmens 40 entspricht. Die Position und der Querschnitt des ringförmigen Schlitzes 51 entsprechen im Wesentlichen denjenigen der Aufnahmeöffnung 42 des äußeren Rahmens 40. Auf diese Weise kann ein Flansch 61 der transparenten Abdeckung 60 in den ringförmigen Schlitz 51 eingreifen und in der Aufnahmeöffnung 42 gelagert werden. Das Dichtungselement 50 ist mit der Mulde 52 versehen, damit die Dampfkammer 20 darin aufgenommen werden kann. Die Mitte der Mulde 52 ist mit der Öffnung 53 versehen, deren Querschnitt denjenigen der Leiterplatte 31 des LED-Moduls 30 entspricht und somit rechteckig ist. Die Fläche der Öffnung 53 ist jedoch kleiner als diejenige der Leiterplatte 31. Somit können die LEDs 32 zur Öffnung 52 freiliegen, doch die Leiterplatte 31 kann nicht durch die Öffnung 53 dringen, so dass das LED-Modul 30 gelagert wird. Die Anzahl, die Positionen und die Abmessungen der Durchbrechungen 54 des Dichtungselements 50 entsprechend denjenigen der Durchgangslöcher 41 des äußeren Rahmens 40 und der Montagelöcher 11 der Befestigungsplatte 10, wodurch die Befestigungselemente 70 (die in 2 dargestellten Schrauben) durchdringen können. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, dass das Dichtungselement 50 eine kleinere Fläche aufweisen kann und nicht mit Durchbrechungen 54 versehen sein muss. Durch diesen Aufbau kann die Befestigungsplatte 10 dicht mit dem äußeren Rahmen 40 verbunden werden, so dass ein Dichtungseffekt erzielt wird.
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Gemäß den 2 und 3 können die Befestigungselemente 70 die Durchgangslöcher 41 des äußeren Rahmens 40 und die Montagelöcher 11 der Befestigungsplatte 10 durchdringen, so dass der äußere Rahmen 40 an der Befestigungsplatte 10 montiert wird. Auf diese Weise werden die Dampfkammer 20, das LED-Modul 30 und das Dichtungselement 50 zwischen dem äußeren Rahmen 40 und der Befestigungsplatte 10 eingeklemmt.
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Um zu verhindern, dass äußere Feuchtigkeit oder Staub in die LED-Leuchte 1 eindringen, ist gemäß den 1 und 4 die transparente Abdeckung 60 am Umfang der Aufnahmeöffnung 42 des äußeren Rahmens 40 montiert. Die transparente Abdeckung 60 besteht aus transparentem Kunststoff oder aus Harz. Der Umfang der transparenten Abdeckung 60 weist den Flansch 61 auf, der in den ringförmigen Schlitz 51 des Dichtungselements 50 eingreift, und einen Linsenbereich 62, der an den LEDs 32 angeordnet ist. Der Linsenbereich 62 ist so ausgebildet, dass er das Licht der LEDs 32 nach außen reflektiert, so dass ein größerer Bereich der Lichtprojektion geschaffen wird.
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Wie in den 1 und 4 dargestellt ist, kann eine Druckplatte 80 selektiv zwischen dem Dichtungselement 50 und der transparenten Abdeckung 60 angeordnet sein, um das LED-Modul 30 auf das Dichtungselement 50 zu drücken und um zu verhindern, dass das Dichtungselement 50 verformt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das LED-Modul 30 durch die Öffnung 53 des Dichtungselements 50 fällt. Wie in 1 dargestellt ist, ist der Querschnitt der Druckplatte 80 im wesentlichen gleich demjenigen des ringförmigen Schlitzes 51 des Dichtungselements 50. Die Mitte der Druckplatte 80 ist mit einem offenen Loch 81 versehen, das der Öffnung 53 des Dichtungselements 50 entspricht. Der Querschnitt und die Abmessung des offenen Lochs 81 entsprechen denjenigen der Öffnung 53, so dass verhindert wird, dass die Leiterplatte 31 des LED-Moduls 30 durch das offene Loch 81 fällt.
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Im Vergleich zum Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile auf.
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Da erfindungsgemäß die Befestigungselemente 70 dazu verwendet werden, den äußeren Rahmen 40 und die Befestigungsplatte 10 auf solche Weise aneinander zu montieren, dass die Dampfkammer 20 und das LED-Modul 30 zwischen dem äußeren Rahmen 40 und der Befestigungsplatte 10 eingeklemmt gehalten werden, können die Montage und Befestigung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung leicht durchgeführt werden.
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Da somit die Befestigungsplatte 10 und der äußere Rahmen 40 zur Montage gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, muss die Dampfkammer 20 nicht mit einem Flansch und mit Befestigungslöchern zur Montage der Dampfkammer 20 in der LED-Leuchte 1 versehen sein. Es ist somit nicht nötig, eine Dampfkammer 20 größerer Fläche zu verwenden, was die Kosten reduziert und die Erfordernisse für eine Massenproduktion erfüllt.
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Wie vorstehend beschrieben, wird die Befestigungsplatte 10 zur Montage an dem äußeren Rahmen 40 verwendet. Ferner kann die Befestigungsplatte 10 dazu verwendet werden, die LED-Leuchte 1 an einer vorbestimmten Stelle zu befestigen. Die Stabilität der Befestigungsplatte 10 ist signifikant größer als diejenige der Dampfkammer 20. Somit kann die Befestigungsplatte 10 einfach und mit hoher Stabilität zur Montage und Befestigung der LED-Leuchte 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Obwohl die vorliegend Erfindung mit Bezug auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform erläutert wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf deren Einzelheiten beschränkt ist. Es können vom Fachmann verschiedene Abwandlungen und Modifikationen hiervon durchgeführt werden. Es sollen daher alle Abwandlungen und Abweichungen hiervon im Rahmen der Erfindung erfasst werden, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.