[0001] Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Innen- oder Außenleuchte zur
Montage an einer Wand oder einer Decke, mit lichtemittierenden Dioden (LEDs), worunter
auch organische lichtemittierende Dioden (OLEDs) zu verstehen sind, als Leuchtmittel.
[0002] Leuchten der eingangs genannten Art sind z.B. in der
DE 20 2008 007 211 U1 beschrieben. Das Leuchtengehäuse ist aus einem U-förmigen Profilelement gebildet,
dessen Lichtaustrittsöffnung durch ein Lichtaustrittselement verschlossen ist. Das
Profilelement weist nach innen ragende Rahmenelemente zur Aufnahme einer Dichtung
und des Lichtaustrittselements auf.
[0003] Eine ähnliche LED-Leuchte mit einem Aluminiumprofil als Gehäuse ist in der
DE 20 2011 108 542 U1 beschrieben. Die LEDs sind mit einer Platine auf dem Boden eines etwa U-förmigen
Gehäuseprofils angeordnet. Auf der den LEDs gegenüberliegenden Rückseite des Gehäuses
sind Kühlrippen angeformt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchte der eingangs genannten Art im Hinblick
auf die Besonderheiten von LEDs als Leuchtmitteln, insbesondere zur Kühlung von diesen,
weiterzuentwickeln.
[0005] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte mit LEDs als Leuchtmittel, wobei die Leuchte
ein Leuchtengehäuse aufweist, welches aus einem sich längs erstreckenden Profilelement
gebildet ist, wobei das Profilelement in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung
des Gehäuses etwa T-förmig gebildet ist, wobei die seitlichen Auskragungen der T-Form
jeweils auf einer zu einer Lichtaustrittsfläche der Leuchte weisenden Seite des Gehäuses
als Trägerflächen für die LEDs dienen und mittig zwischen den Auskragungen ein Raum
zur Aufnahme von Betriebsmitteln auf der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden
Seite gebildet ist.
[0006] Die Gehäuseform gemäß der vorliegenden Erfindung wurde für den Einsatz von LEDs optimiert.
Im Unterschied zu den kastenförmigen oder U-förmigen Profilen wurde eine T-Form angewandt.
Durch die breiten Auskragungen der T-Form wird im Vergleich zu einem kompakten Gehäuse
eine größere Oberfläche nach außen bereitgestellt. Vorteilhaft ist dabei insbesondere,
dass die LEDs auf der Trägerfläche der Auskragungen getragen werden, so dass sie auch
in gutem thermischen Kontakt zu den vergrößerten Außenoberflächenabschnitten stehen.
Die Breite der Auskragungen können in der jeweils zwischen 15% und 40% der gesamten
Breite der Leuchte betragen.
[0007] Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform ist das Profilelement aus Metall, insbesondere
aus Aluminium gebildet. Metalle, insbesondere Aluminium, weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit
auf, so dass im Bereich der Auskragungen die durch den Betrieb der LEDs erzeugte Wärme
nach außen abgeleitet werden kann. Das Gehäuseprofil kann beispielsweise als Strangpressprofil
oder durch ein Druckgusselement gebildet werden. Es ist auch möglich, dass nur Teile
des Profils aus Metall gebildet sind, wobei insbesondere die Teile des Profils, die
mit den LEDs in Kontakt stehen, d.h. die Auskragungen, aus Metall bzw. Aluminium gebildet
sind.
[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können zur Vergrößerung der Außenfläche des
Gehäuses, die als Kühlflächen wirken, Kühlrippen in dem Profil integriert sein. Bevorzugt
sind die Kühlrippen auf den der Lichtaustrittsfläche abgewandten Außenseite der Auskragungen
angeordnet. Diese Position der Kühlrippen ist bevorzugt, weil sie sich einerseits
verhältnismäßig nahe an den LEDs befindet und andererseits, im Unterschied zu der
Bodenfläche der Leuchte, die üblicherweise an einer Wand oder der Decke befestigt
wird, im freien Luftstrom der Umgebungsluft befindet.
[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auskragungen ggf. mit den Kühlrippen
spiegelsymmetrisch zur Längsmittelebene der Leuchte (d.h. einem Längsquerschnitt mittig
durch die Leuchte senkrecht zur Lichtaustrittsfläche) angeordnet. Diese Form stellt
die größtmögliche Oberfläche für beide als Trägerfläche für die LED dienenden Gehäuseseiten
bereit. Für besondere Anwendungen wäre es auch denkbar, die T-Form des Gehäuses etwas
asymmetrisch auszubilden (z.B. kann eine Auskragung 10% bis 20% der Gesamtbreite betragen,
während die andere Auskragung zwischen 20% und 40% der Gesamtbreite der Leuchte ausmacht).
In diesem Fall weicht die Gehäuseform im Querschnitt etwas von der Symmetrie eines
T ab. Beide Auskragungen bilden aber insgesamt noch etwa die Form eines Ts, um die
für die Kühlung der LEDs optimierte Gehäuseform gemäß der vorliegenden Erfindung zu
gewährleisten.
[0010] In einer Ausführungsform sind die LEDs auf einer oder mehreren Platinen angeordnet.
Die Platine(n) wird/werden in thermischem Kontakt zu den LED-Trägerflächen montiert.
Beispielsweise kann die Platine direkt auf der Gehäuseseite der Auskragungen aufliegen,
wobei ggf. bei einer Platine mit Leiterbahnen auf beiden Seiten eine Isolierschicht
zu dem aus Metall gebildeten Gehäuseprofil vorgesehen ist. Es ist auch berücksichtigt,
eine Wärmeleitpaste zwischen den Platinen und dem Gehäuse vorzusehen, um den thermischen
Kontakt zu verbessern.
[0011] Die LEDs können auf den Bereich der LED-Trägerflächen die Seiten der Auskragungen
begrenzt sein. In diesem Fall bildet die Leuchte zwei voneinander getrennte leuchtende
Flächen an beiden Längsseiten der Leuchte. Es ist jedoch auch möglich, den Bereich
des Aufnahmeraums zwischen den Auskragungen ebenfalls mit einer oder mehreren LED-Platinen
zu überbrücken. In diesem Fall kann die Leuchte über die gesamte Breite der Lichtaustrittsfläche
Licht abstrahlen. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, den Aufnahmeraum so
schmal wie möglich (z.B. zwischen 15% und 30% der Gesamtbreite der Leuchte) auszubilden,
um die Kühlung der LEDs auch im Bereich über dem Aufnahmeraum zu gewährleisten.
[0012] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtaustrittsseite mit einer transparenten
Abdeckung verschlossen. Die Abdeckung kann klar transparent sein. Bevorzugt ist jedoch
eine lichtstreuende, z.B. eine mattierte Scheibe oder eine mit Prismen besetzte Scheibe,
vorzusehen, um die Leuchte zu entblenden bzw. das Licht der LEDs, die als helle punktförmige
Leuchtmittel sichtbar sind, nach außen über die Lichtaustrittsfläche zu vergleichmäßigen.
[0013] Vorzugsweise ist die transparente Abdeckung mit einer umlaufenden Dichtung gegen
das Gehäuseprofil abgedichtet. Die Dichtung kann als separates Bauelement, z.B. aus
Silikon oder einem Schaumstoff, eingelegt sein oder kann alternativ mit dem Gehäuse
oder mit der transparenten Abdeckung verklebt sein.
[0014] Die Abdeckscheibe kann gemäß einer Ausführungsform mit Klammern an dem Gehäuse gehalten
werden, die seitlich über die Auskragung greifen, um die Abdeckung festzuklemmen.
Dies ist eine besonders einfache Art die Abdeckscheibe zu befestigen und bietet darüber
hinaus den Vorteil, dass im Unterschied zu Verklebungen oder dgl. die Abdeckscheibe
auch leicht von dem Gehäuse wieder gelöst werden kann.
[0015] Im Unterschied zu kastenförmigen Gehäusen brauchen zum Aufstecken der Klammern keine
separaten Vorsprünge am Gehäuse vorgesehen zu werden, weil die beiden Auskragungen
der T-Form bereits dazu geeignet sind, um einfache U-förmige Halteklammern von außen
aufzustecken.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Stirnseiten des Gehäuses mit Seitendeckeln
verschlossen, die vorzugsweise mit einer eingelegten oder eingespritzten, z.B. eingeschäumten,
Dichtung gegen das Gehäuseprofil abgedichtet werden. Die Seitendeckel können z.B.
angeschraubt oder aufgesteckt werden. Vorzugsweise liegt die Dichtung für die Seitendeckel
direkt an der Dichtung für die transparente Abdeckung an, so dass die Abdeckung und
die Seitendeckel das Gehäuse vollständig abgedichtet verschließen.
[0017] Die Dichtungen können insbesondere für feuchtigkeits- oder sputzwassergeschützte
Gehäuse ausgebildet sein. Für besondere Anwendungen der Leuchte in explosionsgefährdeten
Räumen kann auch eine gasdichte Abdichtung vorgesehen sein, um das Eindringen von
explosiven Gasen in das Leuchtengehäuse zu verhindern.
[0018] Die Seitendeckel können auf einer oder auf beiden Seiten der Leuchte Kabeldurchführungen
aufweisen. Die Kabeldurchführungen können ebenfalls feuchtigkeits- und/oder gasdicht
ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind an beiden Seiten der
Leuchte Kabeldurchführungen vorgesehen. Dadurch lassen sich mehrere Leuchten hintereinander
mit einer Durchführungsverkabelung elektrisch versorgen. Als Einzelleuchte ist jedoch
auch eine Kabeldurchführung in nur einem der beiden Seitendeckel möglich.
[0019] In dem Aufnahmeraum der Leuchte, der durch den mittleren Bereich des T-förmigen Querschnitts
auf der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite des Gehäuses gebildet ist,
können Betriebsmittel für die Leuchte angeordnet sein. Insbesondere können in diesem
Aufnahmeraum Vorschaltgeräte für die LEDs vorgesehen sein. Andere elektronische Steuergeräte
sind ebenfalls möglich. Es ist auch denkbar, weitere Lichtquellen in diesem Bereich
anzuordnen. Beispielsweise können Strahler oder Warnleuchten in diesem Bereich angeordnet
sein, die ggf. auch farbiges Licht abgeben können und in Ergänzung zu den LEDs an
den LED-Trägerflächen der Auskragungen Licht erzeugen.
[0020] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist
Folgendes dargestellt:
- Figur 1
- zeigt eine Ausführungsform der Leuchte in perspektivischer Darstellung, wobei die
Lichtaustrittsseite nach oben weist.
- Figur 2
- zeigt einen stirnseitigen Abschnitt der Leuchte nach Figur 1 in einer Explosionsdarstellung.
- Figur 3
- zeigt die Leuchte nach Figur 1 in einer Seitenansicht.
- Figuren 4 und 5
- zeigen die Leuchte in Querschnittausichten entlang der Linie R-R bzw. T-T der Figur
3.
[0021] Die Leuchte in der dargestellten Ausführungsform weist ein Leuchtengehäuse aus einem
Profilelement 2 auf, welches in diesem Beispiel aus einem Aluminiumstrangpressprofil
gebildet ist. Das Profilelement 2 weist eine Längserstreckung auf und der Querschnitt
des Profils in der Ebene senkrecht zur Längsachse der Leuchte bleibt über die Länge
konstant. Dadurch lässt sich das Profil besonders einfach herstellen.
[0022] Das Profilelement 2 ist aus Aluminium gebildet, so dass eine gute Wärmeleitfähigkeit
gegeben ist.
[0023] Das Profilelement 2 weist im Querschnitt senkrecht zu der Leuchte etwa eine T-Form
auf (siehe z.B. Figuren 4 und 5), wobei die T-Form im mittleren Bereich einen etwa
rechteckigen Kasten definiert, der als Aufnahmeraum 4 für Betriebsmittel 6 der Leuchte
dient. Beispielsweise können im Inneren des Aufnahmeraums 4 Vorsprünge an dem Profilelement
2 vorgesehen sein, um Betriebsmittel 6 daran zu befestigen. In Figur 2 sind elektrische
Betriebsmittel 6 im Aufnahmeraum 4 dargestellt, während in den übrigen Figuren die
Betriebsmittel nicht dargestellt sind.
[0024] Die T-Form des Profilelements weist ferner zwei Auskragungen 8 auf, die jeweils auf
der zur Lichtaustrittsfläche der Leuchte weisenden Seite als Trägerflächen 10 für
LEDs ausgebildet sind (die LEDs sind in den Figuren nicht dargestellt).
[0025] Die Breite der Auskragungen 8 beträgt in dem dargestellten Beispiel etwa jeweils
25% der Gesamtbreite des Leuchtengehäuses. Dadurch wird im Vergleich zu einem kastenförmigen
Gehäuse eine größere Oberfläche gebildet, die zur Kühlung mit der Umgebungsluft von
Vorteil ist.
[0026] Ergänzend sind auf der den LED-Trägerflächen 10 gegenüberliegenden Außenseiten Kühlrippen
12 vorgesehen, die sich in Längsrichtung der Leuchte erstrecken. Die Kühlrippen sind
in dem Profilelement 2 integriert und verlaufen über die gesamte Länge der Leuchte,
so dass das Profilelement mit gleichbleibendem Querschnitt hergestellt werden kann.
[0027] Auf der den LED-Trägerflächen 10 gegenüberliegenden Seite ist die Leuchte mit einer
transparenten Abdeckung 14 verschlossen. Die Abdeckung 14 wird mit einer umlaufenden
Dichtung 16 (siehe Figur 2 in Explosionsdarstellung) in einer Nut an den äußeren Rändern
der Auskragungen 8 abgedichtet. Die Dichtung 16 erstreckt sich auch über die Stirnseiten
der Leuchte. Die Dichtung 16 kann wie in dem Beispiel der Figur 2 dargestellt ist,
lose eingelegt sein. Es ist jedoch auch denkbar, die Dichtung fest mit dem Gehäuse
2 und/oder der Abdeckung 14 zu verbinden.
[0028] Zur Festlegung der Abdeckung 14 am Gehäuse 2 sind Klammern 18 vorgesehen, die auf
der Unterseite der Leuchte über die Auskragung 8 und auf der Oberseite der Leuchte
über die transparente Abdeckung 14 greifen. Die Klammerelemente sind im Querschnitt
etwa U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel des Us elastisch gegeneinander
ausgelenkt werden können, um die notwendige Spannkraft aufzubringen, um die Abdeckung
14 mit der Dichtung 16 an der Auskragung 8 zu halten.
[0029] Stirnseitig ist die Leuchte mit Seitendeckeln 20 geschlossen. Die Seitendeckel 20
weisen eine T-förmige Fläche auf, die dem Querschnitt des Profils entspricht, um das
Profil an den Stirnseiten zu schließen. Innerhalb des Seitendeckels 20 ist in der
dargestellten Ausführungsform (siehe insbesondere Figur 2) ein Ausschnitt vorgesehen,
der mit einem weiteren Deckel 22 verschlossen wird. Innerhalb des Deckels 22 sind
zwei Kabeldurchführungen 24 vorgesehen, um die elektrischen Betriebsmittel 6 der Leuchte
elektrisch anschließen zu können. Die Kabeldurchführungen können auf beiden Stirnseiten
der Leuchte vorgesehen sein oder, wie in der Figur 3 dargestellt, nur auf einer Seite
der Leuchte vorhanden sein.
[0030] Die Seitendeckel 20 werden mit einer Dichtung 28 zu den Stirnseiten des Profilelements
4 abgedichtet. Die Nut an den Längsseiten des Profilelements 2, in welchem die Dichtung
16 eingelegt ist, setzt sich in den Seitendeckeln 20 fort, so dass die Dichtung 16
das Leuchtengehäuse über den gesamten Umfang die transparente Abdeckung 18 abdichtet.
Dabei grenzt die Dichtung 28 der Seitendeckel 20 an die umlaufende Dichtung 16 an,
um das Gehäuse vollständig abzudichten.
[0031] Ferner sind an den Seitendeckeln 20 der auf der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden
Seite Haltewinkel 26 vorgesehen. Diese Haltewinkel 26 dienen dazu, die Leuchte an
einer Wand oder Decke zu montieren.
[0032] Die vorhergehend beschriebene Leuchte eignet sich insbesondere für den Einsatz im
Außenbereich. Eine bevorzugte Anwendung dieser Art von Leuchten ist eine Tunnelleuchte.
Dabei werden mehrere Leuchten hintereinander entlang der Tunneldecke oder den Tunnelwänden
montiert. Für diese Art der Beleuchtung sind die stromsparenden Leuchtmittel in Form
von LEDs von Vorteil. Außerdem ist an diesen Einsatzort eine ausreichende Belüftung
gegeben, um in Verbindung mit der erfindungsgemäß optimierten Gehäuseform die notwendige
Kühlung für die LEDs zu gewährleisten. Eine weitere bevorzugte Anwendung dieser Art
von Leuchten ist eine Hallenflächenleuchte zur Beleuchtung großer Hallen.
[0033] Zahlreiche Abwandlungen der vorhergehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform
sind im Rahmen der Erfindung, die durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist,
möglich. Insbesondere muss die Form des Gehäuses nicht exakt symmetrisch sein, solange
eine T-Form mit zwei Auskragungen gebildet ist. Ferner kann das Verhältnis zwischen
der Breite des Aufnahmeraums 4 zu der Breite der Auskragungen 8 variieren.
Bezugszeichenliste:
[0034]
- 2
- Profilelement
- 4
- Aufnahmeraum
- 6
- Betriebsmittel
- 8
- Auskragung
- 10
- LED-Trägerfläche
- 12
- Kühlrippen
- 14
- Transparente Abdeckung
- 16
- Dichtung
- 18
- Klammer
- 20
- Seitendeckel
- 22
- Deckel im Seitendeckel
- 24
- Kabeldurchführung
- 26
- Haltemittel in Form von Haltewinkel
- 28
- Dichtung für Seitendeckel
1. Leuchte mit LEDs als Leuchtmittel, wobei die Leuchte ein Leuchtengehäuse aufweist,
das aus einem sich längs erstreckenden Profilelement (2) gebildet ist,
wobei das Profilelement (2) in einem Querschnitt senkrecht zu der Längserstreckung
des Gehäuses etwa T-förmig gebildet ist, wobei die seitlichen Auskragungen (8) der
T-Form jeweils auf einer zu einer Lichtaustrittsfläche der Leuchte weisenden Seite
des Gehäuses als Trägerflächen (10) für die LEDs dienen, und mittig zwischen den Auskragungen
(8) ein Raum (4) zur Aufnahme von Betriebsmitteln auf der der Lichtaustrittsfläche
gegenüberliegenden Seite gebildet ist.
2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei das Profilelement (2) aus Metall, insbesondere aus
Aluminium, als Strangpressprofil oder als Druckgusselement, gebildet ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den Auskragungen (8) auf der der Lichtaustrittsseite
abgewandten Außenseite Kühlrippen (12) an dem Profilelement (2) integriert sind.
4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Auskragungen (8),
ggf. bei Rückbezug auf Anspruch 3 mit den Kühlrippen (12), spiegelsymmetrisch zur
Längsmittelebene ausgebildet ist.
5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs auf wenigstens einer
Platine angeordnet sind, die in thermischen Kontakt zu den LED-Trägerflächen (10)
auf diesen montiert ist.
6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs auf den Bereich der
Auskragungen (8) begrenzt sind oder wobei der Aufnahmeraum (4) zwischen den Auskragungen
(8) wenigstens teilweise mit einer LED-Platine überbrückt ist.
7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsseite des
Gehäuses mit einer transparenten Abdeckung (14) verschlossen ist, die vorzugsweise
mit einer umlaufenden Dichtung (16) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist.
8. Leuchte nach Anspruch 7, wobei die transparente Abdeckung (14) mit Klammern (18),
welche die Auskragung seitlich umgreifen, festgeklemmt ist.
9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stirnseiten des Profilelements
(2) des Gehäuses mit Seitendeckeln (20) verschlossen sind und vorzugsweise mit einer
eingelegten Dichtung (28) gegen das Gehäuseprofil (2) abgedichtet sind.
10. Leuchte nach Anspruch 9, wobei einer der beiden oder beide der Seitendeckel (20) Kabeldurchführungen
aufweist.
11. Leuchte nach Anspruch 9 oder 10, wobei Haltemittel (26), insbesondere Haltewinkel,
zum Befestigen der Leuchte an einer Wand oder Decke an den Seitendeckeln angebracht
sind.
12. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Betriebsmittel (6), insbesondere
ein Vorschaltgerät zum Betreiben der LEDs, in dem Aufnahmeraum (4) angeordnet sind.