DE102013108651A1

DE102013108651A1 - Luminaire and method for operating a lamp

Info

Publication number: DE102013108651A1
Application number: DE102013108651.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Moosburger; Gerhard Mitic
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-12
Also published as: WO2015018561A1

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Leuchte (1) einen Träger (2) mit einer Trägeroberseite (20) und mit einer dieser gegenüberliegenden Trägerrückseite (25). Mindestens eine Leuchtdiode (3) zur Erzeugung von sichtbarem Licht ist direkt an der Trägeroberseite (20) angebracht. Mindestens eine Ultraschallquelle (4) ist in oder direkt an dem Träger (2) befestigt. Im Betrieb wird durch die Ultraschallquelle (4) der Träger (2) zu mechanischen Schwingungen mit Frequenzen im Ultraschallbereich angeregt. Durch diese Schwingungen ist eine Kühlung des Trägers (2) durch Luftströmung erreichbar.In at least one embodiment, the luminaire (1) comprises a carrier (2) with a carrier top side (20) and with a carrier rear side (25) lying opposite thereto. At least one light-emitting diode (3) for generating visible light is mounted directly on the carrier top side (20). At least one ultrasonic source (4) is fixed in or directly on the support (2). In operation, the ultrasound source (4) excites the carrier (2) to produce mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range. By these vibrations, a cooling of the carrier (2) can be achieved by air flow.

Description

Es wird eine Leuchte angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Leuchte angegeben. A lamp is specified. In addition, a method for operating such a lamp is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Leuchte anzugeben, die effizient gekühlt wird.One problem to be solved is to specify a luminaire which is efficiently cooled.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine Leuchte und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved inter alia by a luminaire and by a method having the features of the independent patent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte einen oder mehrere Träger. Der mindestens eine Träger weist eine Trägeroberseite und eine dieser gegenüberliegende Trägerrückseite auf. Bei dem Träger kann es sich um das am meisten wärmeabgebende Element der Leuchte handeln. Weiterhin kann der Träger diejenige Komponente der Leuchte sein, die die Leuchte mechanisch trägt und stützt.In accordance with at least one embodiment, the luminaire comprises one or more carriers. The at least one carrier has a carrier top side and a carrier rear side opposite thereto. The carrier may be the most heat-emitting element of the luminaire. Furthermore, the carrier may be that component of the lamp that mechanically supports and supports the lamp.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte eine oder mehrere Leuchtdioden. Die mindestens eine Leuchtdiode ist zur Erzeugung von sichtbarem Licht und/oder von infraroter Strahlung eingerichtet. In diesem Zusammenhang bezeichnet sichtbares Licht insbesondere Wellenlängen zwischen einschließlich 400 nm und 780 nm und infrarote Strahlung bevorzugt Wellenlängen zwischen 780 nm und 1600 nm. Es kann die Leuchte mehrere voneinander verschieden gestaltete Leuchtdioden umfassen, die beispielsweise Strahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen oder mit unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung emittieren. Es ist möglich, dass die Leuchtdioden unabhängig voneinander ansteuerbar sind, so dass ein Farbeindruck einer von der Leuchte im Betrieb emittierten Strahlung einstellbar ist. Insbesondere ist die mindestens eine Leuchtdiode zur Erzeugung von weißem Licht eingerichtet. In accordance with at least one embodiment, the luminaire comprises one or more light-emitting diodes. The at least one light-emitting diode is set up to generate visible light and / or infrared radiation. In this context, visible light refers in particular to wavelengths between 400 nm and 780 nm and infrared radiation preferably wavelengths between 780 nm and 1600 nm. It may comprise a plurality of differently designed light emitting diodes emitting, for example, radiation in different spectral ranges or with different spectral composition , It is possible for the light-emitting diodes to be controlled independently of one another so that a color impression of a radiation emitted by the light during operation can be set. In particular, the at least one light-emitting diode is set up to produce white light.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Leuchtdiode oder ist mindestens eine der Leuchtdioden oder ist die Mehrzahl der Leuchtdioden oder sind alle Leuchtdioden direkt an der Trägeroberseite angebracht. Direkt angebracht bedeutet, dass die Leuchtdiode den Träger an der Trägeroberseite berührt oder dass sich zwischen der Leuchtdiode und der Trägeroberseite lediglich ein Verbindungsmittel zur Befestigung der Leuchtdiode an dem Träger befindet. In accordance with at least one embodiment, the light-emitting diode or is at least one of the light emitting diodes or the plurality of light emitting diodes or all light emitting diodes are mounted directly on the carrier top. Directly attached means that the light-emitting diode touches the carrier on the upper side of the carrier or that there is only one connecting means for fixing the light-emitting diode to the carrier between the light-emitting diode and the carrier top side.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte eine oder mehrere Ultraschallquellen. Die mindestens eine Ultraschallquelle ist in oder direkt an dem Träger angebracht. Das heißt, die Ultraschallquelle berührt den Träger oder es befindet sich zwischen der Ultraschallquelle und dem Träger lediglich ein Verbindungsmittel.In accordance with at least one embodiment, the luminaire comprises one or more ultrasound sources. The at least one ultrasonic source is mounted in or directly on the carrier. That is, the ultrasonic source touches the carrier or there is only one connection means between the ultrasonic source and the carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ultraschallquelle dazu eingerichtet, im Betrieb den Träger zu mechanischen Schwingungen mit Frequenzen im Ultraschallbereich anzuregen. Mit anderen Worten wird im Betrieb über die Ultraschallquelle der Träger in Schwingungen versetzt. Ultraschallbereich bedeutet hierbei insbesondere, dass die Schwingungsfrequenz bei mindestens 20 kHz oder mindestens 25 kHz und bevorzugt bei höchstens 1 MHz liegt. Durch diese mechanischen Schwingungen erfolgt eine Kühlung des Trägers durch Luftströmung, insbesondere durch turbulente Luftströmung, und/oder durch einem erhöhten Wärmeübergangskoeffizienten. In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source is set up in operation to excite the carrier to mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range. In other words, the carrier is set in vibration during operation via the ultrasound source. In this case, ultrasound range means in particular that the oscillation frequency is at least 20 kHz or at least 25 kHz and preferably at most 1 MHz. Due to these mechanical vibrations, the carrier is cooled by air flow, in particular by turbulent air flow, and / or by an increased heat transfer coefficient.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Leuchte einen Träger mit einer Trägeroberseite und mit einer dieser gegenüberliegenden Trägerrückseite. Mindestens eine Leuchtdiode zur Erzeugung von sichtbarem Licht und/oder zur Erzeugung von infraroter Strahlung ist direkt an der Trägeroberseite angebracht. Mindestens eine Ultraschallquelle ist in oder direkt an dem Träger befestigt. Im Betrieb wird durch die Ultraschallquelle der Träger zu mechanischen Schwingungen mit Frequenzen im Ultraschallbereich angeregt. Durch diese Schwingungen ist eine Kühlung des Trägers durch Luftströmung erreichbar.In at least one embodiment, the luminaire comprises a carrier with a carrier top side and with a carrier rear side opposite thereto. At least one light-emitting diode for generating visible light and / or for generating infrared radiation is mounted directly on the carrier top side. At least one ultrasonic source is mounted in or directly on the carrier. In operation, the carrier is excited by the ultrasonic source to mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range. By these vibrations, a cooling of the carrier is achieved by air flow.

Für den Einsatz von Leuchtdioden in der Allgemeinbeleuchtung, etwa im Wohnbereich oder am Arbeitsplatz, werden geräuschlose Kühlverfahren benötigt. In der Regel werden Leuchten, die auf Leuchtdioden basieren, passiv gekühlt. Eine Kühlung erfolgt dann durch natürliche, ungezwungene Konvektion. Eine Kühleffizienz ist hierbei insbesondere durch die verfügbare Kontaktfläche zu einem umgebenden Medium wie Luft begrenzt. Aktive Kühlverfahren wie Ventilatoren sind in der Regel unerwünscht, da diese nicht geräuschlos sind.For the use of LEDs in general lighting, such as in the living area or at work, noiseless cooling methods are needed. As a rule, luminaires based on light-emitting diodes are passively cooled. Cooling then takes place by natural, unconstrained convection. A cooling efficiency is limited in particular by the available contact surface to a surrounding medium such as air. Active cooling methods such as fans are usually undesirable because they are not noiseless.

Bei der hier beschriebenen Leuchte erfolgt eine Kühlung der Leuchte mittels Ultraschall. Dazu wird beispielsweise eine Ultraschallquelle in Form einer Piezokeramik in den Träger gepresst oder an den Träger geklebt. Die Piezokeramik wird im Ultraschallbereich zu Schwingungen angeregt, die sich auf den Träger übertragen. Die Schwingung der Trägeroberfläche verbessert, insbesondere erhöht, zum einen den Wärmeübergangskoeffizienten zur Luft und/oder erzeugt andererseits eine erzwungene Strömung in der umgebenden Luft, auch bekannt unter dem Begriff Acoustic Streaming. Beide Effekte verbessern die Kühlung im Vergleich zur reinen Konvektion insbesondere um mindestens einen Faktor 2. Durch die verbesserte Entwärmung können Leuchten mit einem Mehrfachen der Lichtleistung von lediglich durch passive Konvektion gekühlte Leuchten bei identischem Volumen gebaut werden. Die Kühlung im Ultraschallbereich erzeugt keine für den Menschen hörbaren Geräusche.In the case of the luminaire described here, the luminaire is cooled by means of ultrasound. For this purpose, for example, an ultrasonic source in the form of a piezoceramic is pressed into the carrier or glued to the carrier. The piezoceramic is excited in the ultrasonic range to vibrations, which are transmitted to the carrier. The vibration of the carrier surface improves, in particular increases, on the one hand the heat transfer coefficient to the air and / or on the other hand generates a forced flow in the surrounding air, also known as acoustic streaming. Both effects improve the cooling compared to pure convection, in particular by at least a factor of 2. Due to the improved heat dissipation, luminaires with a multiple of the light output of only by passive convection cooled lights are built at an identical volume. The cooling in the ultrasonic range does not produce audible sounds for humans.

Kühlung durch Ultraschall bezeichnet insbesondere die durch die Ultraschallschwingungen an der Leuchte verursachte Luftströmung und/oder das dadurch verursachte Aufbrechen einer Wärmefront, also das Ablösen oder Stören einer warmen, stationären Luftschicht an einer zu kühlenden Fläche.Cooling by ultrasound refers in particular to the air flow caused by the ultrasonic vibrations on the luminaire and / or the fracturing of a thermal front caused thereby, ie the detachment or disruption of a warm, stationary air layer on a surface to be cooled.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ultraschallquelle direkt an der Trägerrückseite angebracht. Hierdurch ist eine effiziente Übertragung von Schwingungen von der Ultraschallquelle auf den Träger erzielbar.In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source is mounted directly on the back of the carrier. As a result, an efficient transmission of vibrations from the ultrasound source to the carrier can be achieved.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überlappen die Leuchtdiode und die Ultraschallquelle teilweise oder vollständig, in Draufsicht auf die Leuchtdiode und/oder auf die Trägeroberseite gesehen. Es befindet sich die Leuchtdiode dann bevorzugt nahe an der Ultraschallquelle. According to at least one embodiment, the light-emitting diode and the ultrasound source partially or completely overlap, as seen in plan view of the light-emitting diode and / or on the carrier top side. The LED is then preferably close to the ultrasound source.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Ultraschallquelle und die Leuchtdiode in einem Zentralbereich des Trägers angebracht. Beispielsweise weist der Zentralbereich in Draufsicht gesehen eine runde Form oder die Form eines regelmäßigen Polygons auf. In Draufsicht gesehen umfasst der Zentralbereich beispielsweise höchstens 20 % der Fläche des gesamten Trägers. In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source and the light-emitting diode are mounted in a central region of the carrier. For example, the central area seen in plan view has a round shape or the shape of a regular polygon. For example, as viewed in plan, the central area comprises at most 20% of the area of the entire carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Zentralbereich ringsum und bevorzugt durchgehend und ununterbrochen von einem Randbereich umgeben. In dem Randbereich ist bevorzugt keine Leuchtdiode und keine Ultraschallquelle angebracht. Ebenso ist der Randbereich bevorzugt frei von anderen elektrischen oder elektronischen Komponenten.In accordance with at least one embodiment, the central area is surrounded on all sides and preferably continuously and uninterruptedly by an edge area. In the edge region, preferably no light-emitting diode and no ultrasound source are attached. Likewise, the edge region is preferably free of other electrical or electronic components.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Zentralbereich eine größere mittlere Dicke auf als der Randbereich. Weiterhin ist der Zentralbereich bevorzugt weniger schwingungsanfällig als der Randbereich. Es ist möglich, dass der Zentralbereich steifer und biegefester ist als der Randbereich.In accordance with at least one embodiment, the central region has a greater average thickness than the edge region. Furthermore, the central region is preferably less susceptible to vibration than the edge region. It is possible that the central area is stiffer and more resistant to bending than the peripheral area.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Randbereich als Wanne geformt. Innerhalb dieser Wanne ist bevorzugt die mindestens eine Leuchtdiode angeordnet. Es ist möglich, dass die Wanne einen Reflektor für von der Leuchtdiode emittierte Strahlung bildet. Beispielsweise ist die Wanne paraboloid oder ellipsoid geformt, im Querschnitt gesehen. Im Bereich der Wanne ist die Trägeroberseite optional spekular oder diffus reflektierend ausgebildet und kann hierzu mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein.In accordance with at least one embodiment, the edge region is shaped as a trough. Within this tub, the at least one light-emitting diode is preferably arranged. It is possible that the trough forms a reflector for radiation emitted by the light emitting diode. For example, the tub is paraboloidally or ellipsoidally shaped as seen in cross-section. In the region of the trough, the upper side of the carrier is optionally embodied specularly or diffusely reflecting and can be provided with a reflective coating for this purpose.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Randbereich, in Richtung weg von der mindestens einen Leuchtdiode, eine Ausdehnung von mindestens 15 mm oder 30 mm auf. Alternativ oder zusätzlich beträgt diese Ausdehnung höchstens 100 mm oder 80 mm oder 60 mm oder 50 mm. Weist der Randbereich eine Krümmung auf, so bezieht sich der Begriff Ausdehnung auch auf einen Verlauf der Krümmung. Mit anderen Worten kann die Ausdehnung des Randbereichs von einer Breite des Randbereichs, in Draufsicht gesehen, abweichen. In accordance with at least one embodiment, the edge region, in the direction away from the at least one light-emitting diode, has an extension of at least 15 mm or 30 mm. Alternatively or additionally, this dimension is at most 100 mm or 80 mm or 60 mm or 50 mm. If the edge region has a curvature, then the term extension also refers to a curve of the curvature. In other words, the extent of the edge region may differ from a width of the edge region, as seen in plan view.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind in dem Randbereich an der Trägerrückseite mehrere Kühlrippen geformt. Es verlaufen die Kühlrippen in Richtung weg von der Leuchtdiode. Hierdurch ist es möglich, dass die Kühlrippen Konvektionsrinnen für Luftwirbel ausbilden, so dass Luft in Richtung weg von den Leuchtdioden geführt wird. In accordance with at least one embodiment, a plurality of cooling fins are formed in the edge region on the carrier rear side. The cooling fins run away from the light-emitting diode. This makes it possible that the cooling fins form convection channels for air vortices, so that air is guided in the direction away from the light-emitting diodes.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der Randbereich und der Zentralbereich einstückig gestaltet und bevorzugt aus dem gleichen Material gebildet. Mit anderen Worten handelt es sich dann bei dem Randbereich und dem Zentralbereich nicht um separate Werkstücke. According to at least one embodiment, the edge region and the central region are designed in one piece and are preferably formed from the same material. In other words, the edge area and the central area are not separate workpieces.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Leuchtdiode mit einem elektrisch leitfähigen Kleber, mit einer elektrisch leitfähigen Wärmeleitpaste oder mit einem Lot, bevorzugt einem Weichlot wie einem AuSn-Lot, an dem Träger befestigt. Das Befestigungsmittel, mit dem die Leuchtdiode an dem Träger befestigt ist, weist bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 40 W/K·m oder 60 W/K·m oder 100 W/K·m auf. Ein Elastizitätsmodul des Befestigungsmittels beträgt bevorzugt höchstens 100 GPa oder 80 GPa oder 30 GPa oder 10 GPa. Mit anderen Worten weist das Verbindungsmittel dann eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine geringe Steifigkeit auf. Die Leuchtdiode ist thermisch gut an den Träger gekoppelt und gegenüber Schwingungen nur vergleichsweise schlecht an den Träger angekoppelt. In accordance with at least one embodiment, the light-emitting diode is attached to the carrier with an electrically conductive adhesive, with an electrically conductive thermal paste or with a solder, preferably a soft solder such as an AuSn solder. The fastening means with which the light-emitting diode is fastened to the carrier preferably has a thermal conductivity of at least 40 W / K · m or 60 W / K · m or 100 W / K · m. An elastic modulus of the fastener is preferably at most 100 GPa or 80 GPa or 30 GPa or 10 GPa. In other words, the connecting means then has a high thermal conductivity and low rigidity. The light-emitting diode is thermally well coupled to the carrier and compared to vibrations only relatively poorly coupled to the carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ultraschallquelle in den Träger eingepresst und/oder ist an dem Träger mit einem Hartlot befestigt, insbesondere mit einem goldhaltigen, silberhaltigen oder zinkhaltigen Lot. Hierdurch ist eine gute Schwingungsankopplung der Ultraschallquelle an den Träger erreichbar. In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source is pressed into the carrier and / or is fixed to the carrier with a braze, in particular with a gold-containing, silver-containing or zinc-containing solder. As a result, a good vibration coupling of the ultrasonic source to the carrier can be achieved.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Träger eines oder mehrere der nachfolgend genannten Materialien, bevorzugt zu einem Gewichtsanteil von mindestens 50 % oder 80 % oder 90 %, auf oder besteht aus einem oder mehreren dieser Materialien: Titan, Titanlegierung, Stahl, Aluminiumlegierung umfassend Kupfer, Zink, Magnesium und/oder Silizium, wobei ein Gewichtsanteil des Aluminiums der Aluminiumlegierung bevorzugt bei mindestens 60 % oder 80 % liegt.According to at least one embodiment, the carrier comprises or consists of one or more of the following materials, preferably to a weight proportion of at least 50% or 80% or 90%, or consists of one or more of these Materials: titanium, titanium alloy, steel, aluminum alloy comprising copper, zinc, magnesium and / or silicon, wherein a weight proportion of the aluminum of the aluminum alloy is preferably at least 60% or 80%.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte mehrere der Leuchtdioden und auch mehrere der Ultraschallquellen. Eine Anzahl der Leuchtdioden übersteigt bevorzugt eine Anzahl der Ultraschallquellen, beispielsweise um mindestens einen Faktor 1,5 oder 2 oder 3 oder 4.In accordance with at least one embodiment, the luminaire comprises a plurality of the light-emitting diodes and also a plurality of the ultrasound sources. A number of light-emitting diodes preferably exceed a number of the ultrasound sources, for example by at least a factor of 1.5 or 2 or 3 or 4.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind alle Leuchtdioden an der Trägeroberseite angebracht. Die Ultraschallquellen befinden sich alternativ oder zusätzlich allesamt an der Trägerrückseite oder sind in die Trägerrückseite eingepresst.According to at least one embodiment, all LEDs are mounted on the carrier top. The ultrasound sources are alternatively or additionally all on the back of the carrier or are pressed into the back of the carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Ultraschallquelle oder weisen die Ultraschallquellen im bestimmungsgemäßen Gebrauch je eine elektrische Leistungsaufnahme von mindestens 0,1 W oder 0,2 W und/oder von höchstens 2 W oder 1 W oder 0,5 W auf. Bevorzugt übersteigt eine Kühlleistung durch die Ultraschallquelle die elektrische Leistungsaufnahme der Ultraschallquelle um mindestens einen Faktor 40 oder 60 oder 80. Beispielsweise führt dann 1 Watt elektrischer Leistungsaufnahme der Ultraschallquelle zu einer Wärmeableitung aus der Leuchte von 60 W, bei einem Unterschied von Faktor 60. In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source or the ultrasound sources each have an electrical power consumption of at least 0.1 W or 0.2 W and / or of at most 2 W or 1 W or 0.5 W when used as intended. Preferably, a cooling power through the ultrasound source exceeds the electrical power consumption of the ultrasound source by at least a factor of 40 or 60 or 80. For example, then 1 watt of electrical power input of the ultrasound source results in heat dissipation out of the lamp of 60 watts, with a factor of 60 difference.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Ultraschallquellen mindestens 20 mm oder 30 mm oder 40 mm. Alternativ oder zusätzlich liegt dieser mittlere Abstand bei höchstens 80 mm oder 100 mm oder 60 mm. Ein mittlerer Durchmesser der Ultraschallquelle, in Draufsicht gesehen, liegt beispielsweise bei mindestens 2 mm oder 5 mm oder 10 mm und/oder bei höchstens 30 mm oder 25 mm oder 20 mm oder 15 mm. In accordance with at least one embodiment, an average distance between adjacent ultrasound sources is at least 20 mm or 30 mm or 40 mm. Alternatively or additionally, this average distance is at most 80 mm or 100 mm or 60 mm. A mean diameter of the ultrasound source, seen in plan view, is for example at least 2 mm or 5 mm or 10 mm and / or at most 30 mm or 25 mm or 20 mm or 15 mm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein Abstand der Leuchtdioden zur jeweils nächstgelegenen Ultraschallquelle bei höchstens 30 % oder 20 % oder 15 % des mittleren Abstands zwischen den Ultraschallquellen. Es befinden sich die Leuchtdioden dann also vergleichsweise nahe an den Ultraschallquellen. Beispielsweise liegen alle Leuchtdioden innerhalb eines Kreises um einen Mittelpunkt einer Ultraschallquelle, wobei dieser Kreis einen Radius höchstens eines 1,5-Fachen eines Durchmessers der Ultraschallquelle aufweist. In accordance with at least one embodiment, a distance of the light-emitting diodes from the respectively closest ultrasound source is at most 30% or 20% or 15% of the mean distance between the ultrasound sources. The light-emitting diodes are then comparatively close to the ultrasound sources. For example, all light-emitting diodes within a circle are located around a center point of an ultrasound source, this circle having a radius at most 1.5 times a diameter of the ultrasound source.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die Ultraschallquelle oder mindestens eine der Ultraschallquellen oder alle Ultraschallquellen teilweise oder vollständig innerhalb einer Ausnehmung des Trägers. Bevorzugt ist die mindestens eine Ultraschallquelle dann von außerhalb der Leuchte nicht sichtbar. Es ist möglich, dass die zumindest eine Ultraschallquelle in der Ausnehmung allseitig und/oder vollständig von einem Material des Trägers umgeben ist. In accordance with at least one embodiment, the ultrasound source or at least one of the ultrasound sources or all ultrasound sources is located partially or completely within a recess of the carrier. The at least one ultrasound source is then preferably not visible from outside the luminaire. It is possible for the at least one ultrasound source in the recess to be surrounded on all sides and / or completely by a material of the carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchte einen, insbesondere genau einen Schraubsockel. Der Schraubsockel ist dazu eingerichtet, die Leuchte elektrisch und mechanisch zu kontaktieren. Insbesondere ist die Leuchte einzig über den Schraubsockel elektrisch kontaktierbar und mechanisch befestigbar. In accordance with at least one embodiment, the luminaire comprises one, in particular exactly one screw base. The screw base is adapted to contact the lamp electrically and mechanically. In particular, the lamp is electrically contacted only via the screw and mechanically fastened.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Schraubsockel direkt an dem Träger angebracht. Es ist möglich, dass der Schraubsockel in thermischem Kontakt zu dem Träger steht und eine kühlende Fläche der Leuchte darstellt. Ebenso ist es möglich, dass der Schraubsockel bezüglich der Ultraschallschwingungen von dem Träger entkoppelt ist oder dass sich eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung zwischen dem Träger und dem Schraubsockel befindet. In accordance with at least one embodiment, the screw base is attached directly to the carrier. It is possible that the screw base is in thermal contact with the carrier and constitutes a cooling surface of the lamp. It is also possible that the screw base is decoupled from the carrier with respect to the ultrasonic vibrations or that there is a device for vibration damping between the carrier and the screw base.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Träger elektrische Leiterbahnen und/oder elektrische Kontaktflächen. Beispielsweise sind an der Trägeroberseite und/oder an der Trägerrückseite elektrische Leiterbahnen angebracht. Zwischen den Leiterbahnen und einem Basiskörper des Trägers kann eine elektrisch isolierende Schicht vorhanden sein. Über die Leiterbahnen und/oder die Kontaktflächen sind die Ultraschallquelle und die Leuchtdiode elektrisch angeschlossen. Ferner sind an dem Träger bevorzugt Steuereinrichtungen zur Ansteuerung der mindestens einen Ultraschallquelle und/oder zur Ansteuerung der mindestens einen Leuchtdiode angebracht. Sind mehrere Ultraschallquellen vorhanden, so werden diese bevorzugt in Resonanz betrieben und entsprechend aufeinander abgestimmt angesteuert.In accordance with at least one embodiment, the carrier comprises electrical conductor tracks and / or electrical contact surfaces. For example, electrical conductor tracks are attached to the carrier top side and / or on the rear side of the carrier. An electrically insulating layer may be present between the conductor tracks and a base body of the carrier. The ultrasound source and the light emitting diode are electrically connected via the conductor tracks and / or the contact surfaces. Furthermore, control devices for controlling the at least one ultrasound source and / or for controlling the at least one light-emitting diode are preferably attached to the carrier. If a plurality of ultrasound sources are present, they are preferably operated in resonance and driven in a correspondingly coordinated manner.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchte angegeben. Insbesondere wird mit dem Verfahren eine Leuchte betrieben, wie in einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale der Leuchte sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. In addition, a method for operating a light is specified. In particular, the method operates a luminaire as specified in one or more of the abovementioned embodiments. Characteristics of the luminaire are therefore also disclosed for the method and vice versa.

In mindestens einer Ausführungsform wird mit dem Verfahren eine Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche betrieben. Die Ultraschallquelle versetzt den Träger der Leuchte im Betrieb zu mechanischen Schwingungen mit Frequenzen im Ultraschallbereich. Durch die Schwingungen erfolgt eine Kühlung des Trägers durch eine turbulente, trägeroberflächennahe Luftströmung. Trägeroberflächennah kann bedeuten, dass die Luftströmung in einem Abstand von bis zu 1 mm oder 2 mm oder 3 mm an dem Träger erfolgt. In at least one embodiment, the method operates a luminaire according to one of the preceding claims. The ultrasonic source causes the wearer of the luminaire during operation to mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range. As a result of the vibrations, the carrier is cooled by a turbulent, near-surface air flow. Carrier surface near can mean that the air flow in one Distance of up to 1 mm or 2 mm or 3 mm on the carrier.

In mindestens einer Ausführungsform liegt die Schwingungsfrequenz der Ultraschallquelle und/oder der mechanischen Schwingungen bei mindestens 25 kHz oder 50 kHz oder 75 kHz. Alternativ oder zusätzlich liegt die Schwingungsfrequenz bei höchstens 250 kHz oder 200 kHz oder 150 kHz. In at least one embodiment, the vibration frequency of the ultrasound source and / or the mechanical vibrations is at least 25 kHz or 50 kHz or 75 kHz. Alternatively or additionally, the oscillation frequency is at most 250 kHz or 200 kHz or 150 kHz.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Schwingungsamplitude des Trägers unmittelbar an der Ultraschallquelle, beispielsweise an einem Berührpunkt des Trägers mit der Ultraschallquelle oder an einem Punkt, an dem ein Verbindungsmittel zwischen der Ultraschallquelle und dem Träger den Träger berührt, bei höchstens 4 µm oder 3 µm. An einer von der Ultraschallquelle beabstandet liegenden Stelle des Trägers liegt die Schwingungsamplitude bevorzugt bei mindestens 15 µm oder 20 µm und/oder bei höchstens 90 µm oder 60 µm oder 40 µm. Beabstandet bedeutet beispielsweise in einem Abstand zur Ultraschallquelle von mindestens 10 mm oder 20 mm oder 30 mm.According to at least one embodiment, a vibration amplitude of the carrier is at the ultrasonic source, for example, at a contact point of the carrier with the ultrasonic source or at a point where a connecting means between the ultrasonic source and the carrier contacts the carrier, at most 4 microns or 3 microns. At a location of the carrier spaced from the ultrasound source, the oscillation amplitude is preferably at least 15 .mu.m or 20 .mu.m and / or at most 90 .mu.m or 60 .mu.m or 40 .mu.m. Spaced means, for example, at a distance from the ultrasound source of at least 10 mm or 20 mm or 30 mm.

Nachfolgend wird eine hier beschriebene Leuchte und ein hier beschriebenes Verfahren unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.Hereinafter, a lamp described herein and a method described herein with reference to the drawings using exemplary embodiments will be explained in more detail. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, there are no scale relationships shown, but individual elements can be shown exaggerated for better understanding.

Es zeigen:Show it:

1 bis 5 schematische Schnittdarstellungen und Draufsichten auf Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Leuchten, die mittels Ultraschall gekühlt werden. 1 to 5 schematic sectional views and plan views of embodiments of luminaires described here, which are cooled by means of ultrasound.

In 1A ist in einer schematischen Schnittdarstellung und in 1B in einer schematischen Draufsicht eine Leuchte 1 dargestellt. Die Leuchte 1 umfasst einen Träger 2 mit einer Trägeroberseite 20 und einer dieser gegenüberliegenden Trägerrückseite 25. In 1A is in a schematic sectional view and in 1B in a schematic plan view of a lamp 1 shown. The lamp 1 includes a carrier 2 with a carrier top 20 and one of these opposite carrier back 25 ,

An der Trägeroberseite 20 ist in einem Zentralbereich C eine Leuchtdiode 3 zur Abstrahlung einer Strahlung R angebracht, zum Beispiel von sichtbarem Licht oder von nahinfraroter Strahlung. Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen kann es sich bei der Leuchtdiode 3 um eine gehauste Leuchtdiode handeln oder auch um eine ungehauste Leuchtdiode. Mit anderen Worten kann die Leuchtdiode 3 einen Leuchtdiodenchip umfassen, der direkt an der Trägeroberseite 20 angebracht ist, oder auch ein Gehäuse, das an der Trägeroberseite 20 angebracht ist. At the carrier top 20 is in a central region C a light emitting diode 3 for radiation of radiation R, for example visible light or near-infrared radiation. As in all other embodiments, it may be at the light emitting diode 3 to act a hopped LED or even an unhoused LED. In other words, the light emitting diode 3 comprise a light-emitting diode chip, which is directly on the carrier top 20 is attached, or even a housing, which is on the carrier top 20 is appropriate.

Eine Ultraschallquelle 4, bevorzugt in Form einer Piezokeramik, ist an der Trägerrückseite 25 angebracht. Die Ultraschallquelle 4 kann in die Trägerrückseite 25 eingepresst sein. Die Ultraschallquelle 4 ist dazu eingerichtet, im Betrieb der Leuchte 1 den Träger 2 zu Schwingungen im Ultraschallbereich anzuregen. Eine Schwingungsrichtung der Schwingungen ist durch Doppelpfeile V symbolisiert. In dem Zentralbereich C erfolgt eine Schwingung der Ultraschallquelle 4 bevorzugt in Richtung parallel zu der Trägeroberseite 20. An ultrasound source 4 , preferably in the form of a piezoceramic, is on the back of the carrier 25 appropriate. The ultrasound source 4 can into the vehicle back 25 be pressed. The ultrasound source 4 is set up to operate the luminaire 1 the carrier 2 to excite vibrations in the ultrasonic range. A vibration direction of the oscillations is symbolized by double arrows V. In the central region C there is a vibration of the ultrasound source 4 preferably in the direction parallel to the carrier top 20 ,

Ferner weist der Träger 2 einen Randbereich E auf. In dem Randbereich E ist der Träger dünner geformt und optional mit Kühlrippen 22 versehen, die an der Trägerrückseite 25 angebracht sind. In 1A sind die Kühlrippen 22 nicht dargestellt. Eine Ausdehnung L entlang des Randbereichs E des Trägers 2 liegt bevorzugt bei ungefähr 50 mm. In dem Randbereich E schwingt der Träger 2 bevorzugt stärker und insbesondere senkrecht zur jeweils lokalen Trägeroberseite 20. Further, the carrier has 2 a border area E on. In the edge region E, the carrier is thinner and optionally with cooling fins 22 provided on the back of the vehicle 25 are attached. In 1A are the cooling fins 22 not shown. An extension L along the edge region E of the carrier 2 is preferably about 50 mm. In the edge region E, the carrier oscillates 2 preferably stronger and in particular perpendicular to the respective local carrier top 20 ,

Durch die Ultraschallquelle 4 wird der Träger 2 in dem Randbereich E in Schwingungen versetzt, so dass sich turbulente Luftwirbel T ausbilden, die geführt durch die Kühlrippen 22 in Richtung weg von der Leuchtdiode 3 propagieren und hierdurch eine verstärkte Kühlung der Leuchte 1 bewirken. Durch den dicker gestalteten Zentralbereich C des Trägers 2 und durch die sich nahe der Ultraschallquelle 4 befindliche Leuchtdiode 3 ist ein Einfluss der Ultraschallschwingungen auf die Leuchtdiode 3 selbst reduziert. Ebenso kann zwischen der Leuchtdiode 3 und dem Träger 2 ein schwingungsdämpfendes, thermisch gut leitfähiges Verbindungsmittel angebracht sein, in den Figuren jeweils nicht gezeichnet. Through the ultrasound source 4 becomes the carrier 2 vibrated in the edge region E, so that turbulent air turbulence T form, which is guided by the cooling fins 22 in the direction away from the LED 3 propagate and thereby increased cooling of the lamp 1 cause. Through the thicker designed central region C of the wearer 2 and by being close to the ultrasound source 4 located light emitting diode 3 is an influence of the ultrasonic vibrations on the light emitting diode 3 even reduced. Likewise, between the light emitting diode 3 and the carrier 2 a vibration damping, thermally well conductive connecting means be mounted, not shown in the figures.

Beispielsweise ist die Leuchtdiode 3 über eine elektrische Kontaktfläche und über einen Bonddraht elektrisch mit dem Träger 2 kontaktiert. Der Träger 2 umfasst hierzu bevorzugt Leiterbahnen und/oder Kontaktflächen und/oder Durchkontaktierungen zur Bestromung der Leuchtdiode 3 und der Ultraschallquelle 4. Solche elektrischen Verbindungsmittel sind zur Vereinfachung der Darstellung in den Figuren jeweils nicht gezeichnet, ebenso wenig wie Ansteuereinheiten für die Leuchtdiode 3 und/oder die Ultraschallquelle 4.For example, the light emitting diode 3 via an electrical contact surface and via a bonding wire electrically to the carrier 2 contacted. The carrier 2 For this purpose, preferably comprises conductor tracks and / or contact surfaces and / or plated-through holes for supplying current to the light-emitting diode 3 and the ultrasound source 4 , Such electrical connection means are not drawn to simplify the representation in the figures, as well as control units for the light emitting diode 3 and / or the ultrasound source 4 ,

Ferner umfasst die Leuchte 1 bevorzugt Befestigungsvorrichtungen 6 zur externen elektrischen Kontaktierung und mechanischen Halterung. Es ist möglich, dass die Befestigungsvorrichtung 6 in Form eines Schraubgewindes oder einer Steckverbindung oder einer Abhängung ausgestaltet ist. Bei der Leuchte 1 kann es sich um ein sogenanntes Retrofit für eine Glühbirne oder für einen Halogenstrahler oder auch für eine röhrenförmige Leuchtstofflampe handeln. Furthermore, the lamp includes 1 preferably fastening devices 6 for external electrical contacting and mechanical mounting. It is possible that the fastening device 6 is designed in the form of a screw thread or a plug connection or a suspension. At the light 1 it can be a so-called Retrofit for a light bulb or a halogen spotlight or even for a tubular fluorescent lamp act.

Der Träger 2 ist, insbesondere in dem Randbereich E, als Wanne 23 geformt und kann als Reflektor für die von der Leuchtdiode 3 emittierte Strahlung R dienen. Beispielsweise ist über diese Wanne 23 eine Strahlformung erzielbar.The carrier 2 is, in particular in the edge region E, as a tub 23 Shaped and can be used as a reflector for the light-emitting diode 3 emitted radiation R serve. For example, about this tub 23 a beam shaping achievable.

Abweichend von der Darstellung gemäß 1B ist es auch möglich, dass die Leuchte als langer Streifen mit mehreren in Reihe angeordneten Leuchtdioden 3 ausgebildet ist, vergleiche auch 2B. Die Darstellung gemäß 1A ist dann als Schnitt durch einen solchen langen Streifen, senkrecht zur Längsausdehnung, anzusehen.Deviating from the illustration according to 1B It is also possible that the light as a long strip with several light emitting diodes arranged in series 3 is educated, compare also 2 B , The representation according to 1A is then to be regarded as a section through such a long strip, perpendicular to the longitudinal extent.

In 2A ist eine Schnittdarstellung und in 2B eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchte 1 gezeigt. Die Leuchtdioden 3 sind in einer Reihe auf dem Träger 2 angeordnet. Die Trägeroberseite 20 wie auch die Trägerrückseite 25 sind planar und eben gestaltet. An der Trägerrückseite 25 befinden sich die Ultraschallquellen 4. In 2A is a sectional view and in 2 B a plan view of a further embodiment of the lamp 1 shown. The light-emitting diodes 3 are in a row on the carrier 2 arranged. The carrier top 20 as well as the back of the carrier 25 are planar and flat. At the back of the vehicle 25 are the ultrasound sources 4 ,

Ein mittlerer Abstand D zwischen den Ultraschallquellen 4 liegt beispielsweise bei ungefähr 50 mm. Die Leuchtdioden 3 sind in einem geringeren mittleren Abstand zueinander angeordnet.An average distance D between the ultrasound sources 4 is for example about 50 mm. The light-emitting diodes 3 are arranged at a smaller average distance from each other.

Weitere Komponenten der Leuchte 1 wie eine Abdeckung der Leuchtdioden 3 oder auch eine rückseitige Abdeckung der Ultraschallquellen 4 sind zur Vereinfachung der Darstellung in den Figuren jeweils nicht gezeichnet. Solche Komponenten können auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorhanden sein.Other components of the lamp 1 like a cover of the LEDs 3 or also a back cover of the ultrasound sources 4 are each not drawn to simplify the illustration in the figures. Such components may also be present in all other embodiments.

Bei der Leuchte 1 gemäß 2 handelt es sich beispielsweise um eine abgehängte Deckenbeleuchtung zur indirekten Beleuchtung, beispielsweise für Büros. Über die Befestigungsvorrichtungen 6, zum Beispiel Schnüre, Drähte oder Kabel, ist es möglich, dass die Leuchte 1 frei an einer Decke hängt. Die Anzahl der dargestellten Leuchtdioden 3 und Ultraschallquellen 4 ist nur schematisch zu verstehen. Bevorzugt umfasst die Leuchte 1 deutlich mehr als die dargestellte Anzahl der Leuchtdioden 3 und/oder der Ultraschallquellen 4.At the light 1 according to 2 For example, it is a suspended ceiling lighting for indirect lighting, such as offices. About the fastening devices 6 For example, cords, wires or cables, it is possible that the lamp 1 hanging freely on a ceiling. The number of LEDs shown 3 and ultrasound sources 4 is only to be understood schematically. Preferably, the lamp comprises 1 significantly more than the number of LEDs shown 3 and / or the ultrasound sources 4 ,

Bei der Schnittdarstellung gemäß 3 sind die Leuchtdioden 3 jeweils nahe an den Ultraschallquellen 4 angeordnet. Es ist möglich, dass in Draufsicht gesehen die Leuchtdioden 3 jeweils mit den Ultraschallquellen 4 überlappen. Eine entsprechende Anordnung der Leuchtdioden 3 relativ zu den Ultraschallquellen 4 kann auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorliegen.In the sectional view according to 3 are the light-emitting diodes 3 each close to the ultrasound sources 4 arranged. It is possible that seen in plan view, the LEDs 3 each with the ultrasound sources 4 overlap. A corresponding arrangement of the LEDs 3 relative to the ultrasound sources 4 can also be present in all other embodiments.

Dadurch, dass die Leuchtdioden 3 nahe der Ultraschallquellen 4 angeordnet sind, ist erreichbar, dass eine Schwingungsamplitude des Trägers 2 an den Leuchtdioden 3 relativ klein ist. Es schwingt dann der Träger 2 bevorzugt am meisten in den Bereichen mittig zwischen den Ultraschallquellen 4. Durch eine Reduzierung der Schwingungsbelastung an den Leuchtdioden 3 ist eine Lebensdauer der Leuchte 1 erhöhbar.Due to the fact that the LEDs 3 near the ultrasound sources 4 are arranged, that is achievable that a vibration amplitude of the carrier 2 at the light emitting diodes 3 is relatively small. It then vibrates the carrier 2 most preferably in the areas midway between the ultrasound sources 4 , By reducing the vibration load on the LEDs 3 is a lifetime of the lamp 1 can be increased.

Bei der Leuchte 1, wie in der Schnittdarstellung in 4A und in der Draufsicht in 4B dargestellt, kann es sich um eine Wohnraumbeleuchtung handeln, die zu einer direkten Beleuchtung eingerichtet ist. Die Leuchte 1 umfasst Befestigungsvorrichtungen 6 etwa zum Abhängen von einer Decke oder zum Anbringen an einer Wand. At the light 1 as in the sectional view in 4A and in plan view in FIG 4B shown, it may be a living room lighting, which is set up for direct lighting. The lamp 1 includes fastening devices 6 for example, to hang from a ceiling or to attach to a wall.

Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die Leuchtdioden 3 in einem regelmäßigen, matrixförmigen Muster an der Trägeroberseite 20 angeordnet sind. Auch eine Anordnung analog zu 3 kann vorgesehen sein, so dass die Leuchtdioden 3 dann abweichend von der Darstellung gemäß 4B in einzelnen Bereichen nahe der Ultraschallquellen 4 dichter angeordnet sind. As in all other embodiments, it is possible that the LEDs 3 in a regular, matrix-shaped pattern on the carrier top 20 are arranged. Also an arrangement analogous to 3 may be provided so that the light emitting diodes 3 then deviating from the illustration according to 4B in individual areas near the ultrasound sources 4 are arranged denser.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 5, siehe die Schnittdarstellung in 5A und die Draufsicht in 5B, ist die mindestens eine Ultraschallquelle 4 innerhalb einer Ausnehmung 24 in dem Träger 2 angebracht. Die Leuchtdioden 3 sind an der bevorzugt planaren Trägeroberseite 20 befestigt. Der Bereich des Trägers 2, an dem die Leuchtdioden 3 angebracht sind, ist bevorzugt dicker gestaltet als die restlichen Teile des Trägers 2. Es sind die Leuchtdioden 3 beispielsweise kreisförmig an der Trägeroberseite 20 angeordnet. According to the embodiment 5 , see the sectional view in 5A and the top view in 5B , is the at least one source of ultrasound 4 within a recess 24 in the carrier 2 appropriate. The light-emitting diodes 3 are on the preferably planar carrier top 20 attached. The area of the vehicle 2 at which the light emitting diodes 3 are mounted, is preferably made thicker than the remaining parts of the carrier 2 , These are the light-emitting diodes 3 for example, circular on the carrier top 20 arranged.

Schwingende Bereiche des Trägers 2 sind bevorzugt Seitenflächen 26, insbesondere nur oder überwiegend die Seitenflächen 26. Die Seitenflächen 26 weisen eine Ausdehnung in Richtung senkrecht zur Trägeroberseite 20 auf, die einer Tiefe H der Ausnehmung 24 entspricht. Anders als dargestellt ist die Tiefe H der Ausnehmung 24 bevorzugt größer als ein Durchmesser der Ausnehmung. Beispielsweise liegt die Tiefe H und somit eine Längsausdehnung der schwingenden Seitenflächen 26 bei mindestens 20 mm oder 30 mm und/oder bei höchstens 80 mm. Vibrating areas of the vehicle 2 are preferably side surfaces 26 , in particular only or predominantly the side surfaces 26 , The side surfaces 26 have an extension in the direction perpendicular to the carrier top 20 on, the depth H of the recess 24 equivalent. Other than shown, the depth H of the recess 24 preferably larger than a diameter of the recess. For example, the depth H and thus a longitudinal extent of the oscillating side surfaces 26 at least 20 mm or 30 mm and / or not more than 80 mm.

An der Trägerrückseite 25 ist ferner als Befestigungsvorrichtung 6 für die Leuchte 1 ein Schraubsockel 5 angebracht. At the back of the vehicle 25 is also as a fastening device 6 for the lamp 1 a screw base 5 appropriate.

Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen sind die Leuchtdioden 3 bevorzugt derart angeordnet und ist der Träger 2 bevorzugt derart ausgebildet, dass eine Schwingungsamplitude an den Leuchtdioden 3 gering ist. Insbesondere wird auch eine Schwingungsfrequenz der Ultraschallquelle 4 so gewählt, dass keine resonante Schwingungsanregung in den Leuchtdioden 3 oder in Befestigungsmitteln, etwa Bonddrähten, erfolgt. As in all other embodiments, the light-emitting diodes 3 preferably arranged in such a way and is the carrier 2 preferably designed such that a vibration amplitude at the LEDs 3 is low. In particular, an oscillation frequency of the ultrasound source also becomes 4 chosen so that no resonant vibration excitation in the light-emitting diodes 3 or in fastening means, such as bonding wires occurs.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention described here is not limited by the description based on the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Leuchte lamp
22: Träger carrier
2020: Trägeroberseite Carrier top
2222: Kühlrippe cooling fin
2323: Wanne tub
2424: Ausnehmung im Träger Recess in the carrier
2525: Trägerrückseite Carrier back
2626: Seitenfläche des Trägers Side surface of the carrier
33: Leuchtdiode led
44: Ultraschallquelle ultrasound source
55: Schraubsockel sCREW
66: Befestigungsvorrichtung fastening device
CC: Zentralbereich Central area
DD: Abstand zwischen benachbarten Ultraschallquellen Distance between adjacent ultrasound sources
Ee: Randbereich border area
HH: Tiefe der Ausnehmung Depth of the recess
LL: Ausdehnung des Randbereichs Extension of the border area
RR: Strahlung radiation
TT: Wirbel whirl
VV: Schwingungsrichtung vibration direction

Claims

Lamp ( 1 ) with a support ( 2 ) with a carrier top ( 20 ) and with one of these opposite carrier back ( 25 ), - at least one light-emitting diode ( 3 ) for generating visible light, which is directly on the carrier top ( 20 ), and - at least one ultrasonic source ( 4 ) in or directly on the support ( 2 ), wherein - in operation by the ultrasonic source ( 4 ) the carrier ( 2 ) is excitable to mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range, so that by the vibrations cooling of the carrier ( 2 ) is effected by a forced air flow and / or by an increased heat transfer coefficient.

Lamp ( 1 ) according to the preceding claim, in which - the ultrasound source ( 4 ) directly on the back of the carrier ( 25 ) is mounted and, in plan view of the light emitting diode ( 3 ), the ultrasound source ( 4 ) and the light emitting diode ( 3 ) overlap at least in part, - the ultrasound source ( 4 ) and the light emitting diode ( 3 ) in a central region (C) of the carrier ( 2 ) and the central region (C) is surrounded on all sides by an edge region (E), - the central region (C) has a greater average thickness than the edge region (E), - the edge region (E) a trough ( 23 ) within which the light emitting diode ( 3 ), and - the edge region (E), in the direction away from the light emitting diode ( 3 ), has an extension (L) of between 15 mm and 80 mm inclusive.

Lamp ( 1 ) according to the preceding claim, in which - the edge region (E) at the back of the carrier ( 25 ) a plurality of cooling fins ( 22 ), which in the direction away from the light emitting diode ( 3 ) and the convection channels for air vortex form, and - the edge region (E) and the central region (E) are integral and made of the same material.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which - the light-emitting diode ( 3 ) with an AuSn solder on the support ( 2 ), and - the ultrasound source ( 4 ) in the carrier ( 2 ) and / or with an Ag solder or Zn solder on the carrier ( 2 ) is attached.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier ( 2 ) comprises at least 50 percent by weight of one or more of the following materials, or consists of one or more of these materials: titanium, titanium alloy, steel, aluminum alloy comprising copper, zinc, magnesium and / or silicon.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising a plurality of light-emitting diodes ( 3 ) and several of the ultrasound sources ( 4 ), wherein the light-emitting diodes ( 3 ) on the carrier top ( 20 ) and the ultrasound sources ( 4 ) on the back of the carrier ( 25 ), and wherein a number of the light-emitting diodes ( 3 ) is greater than a number of ultrasound sources ( 4 ).

Lamp ( 1 ) according to the preceding claim, in which the ultrasound sources ( 4 ) each have an electrical power consumption of between 0.1 W and 2 W in normal use, with an average distance between adjacent ultrasound sources ( 4 ) is between 20 mm and 80 mm inclusive.

Lamp ( 1 ) according to one of claims 6 or 7, in which a spacing of the light-emitting diodes ( 3 ) to the nearest ultrasound source ( 4 ) at most 30% of the mean distance between the ultrasonic sources ( 4 ) is.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the at least one ultrasound source ( 4 ) completely within a recess ( 24 ) of the carrier ( 2 ) and from outside the luminaire ( 1 ) is not visible.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, which has a screw base ( 5 ), wherein the luminaire ( 1 ) over the screw base ( 5 ) is electrically contactable and mechanically fastened, and wherein the screw base ( 5 ) directly on the support ( 2 ) is attached.

Lamp ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the carrier ( 2 ) comprises electrical conductor tracks and / or electrical contact surfaces, by means of which the at least one ultrasound source ( 4 ) and the at least one light-emitting diode ( 3 ) are electrically connected.

Method by which a lamp ( 1 ) is operated according to one of the preceding claims, wherein by the ultrasonic source ( 4 ) the carrier ( 2 ) of the luminaire ( 1 ) is excited to mechanical vibrations with frequencies in the ultrasonic range and by the vibrations in the ultrasonic range, a cooling of the carrier ( 2 ) is carried out by a turbulent, carrier surface near air flow and / or an increased heat transfer coefficient.

Method according to the preceding claim, in which the vibrations in the ultrasonic range have a frequency between 25 kHz and 250 kHz inclusive, wherein a vibration amplitude of the carrier ( 2 ) directly at the ultrasound source ( 4 ) at most 4 μm and at one of the ultrasonic source ( 4 ) spaced apart location of the carrier ( 2 ) is between 15 μm and 90 μm inclusive.