Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahler mit einer Punktlichtquelle, beispielsweise
einer Halogenglühlampe oder einer Hochdruck-Entladungslampe in Kompaktform (HQI-Lampe),
bestehend aus einem den Reflektor einschließlich der Lampenfassung mit der Lampe in
sich aufnehmenden Trägerrahmen sowie einem die weiteren elektrischen Bauteile in sich
aufnehmenden blockförmigen Gehäuse, an den der Trägerrahmen befestigt ist.
Zugrundeliegender Stand der Technik
[0002] Bei Strahlern der genannten Art, wie sie beispielsweise durch die Literaturstelle
DE-OS 18 01 896 bekannt sind, wird von der Unterteilung des Strahlers in ein Reflektorteil
und ein Gehäuse Gebrauch gemacht. Der Reflektorteil, dessen Gehäuse oder Trägerrahmen
den Reflektor mit der Lampe und ihrer Fassung in sich aufnimmt, stellt den sogenannten
heißen Teil des Strahlers dar, der möglichst weit entfernt von dem die weiteren elektrischen
bzw. elektronischen Bauteile in sich aufnehmenden Gehäuse am Gehäuse befestigt ist,
um auf diese Weise die im allgemeinen temperaturempfindlichen elektrischen bzw. elektronischen
Bauteile, wie elektronische Vorschaltgeräte und Transformatoren, vor der unmittelbaren
Erhitzung durch die Abwärme der Lampe zu schützen. Im allgemeinen ist der Reflektorteil
in einem ausreichenden Abstand an einem Haltebügel am blockförmigen Gehäuse befestigt,
in dem er drehbar gelagert ist.
[0003] Wird bei der Gestaltung eines solchen Strahlers eine in sich kompakte, möglichst
geringe Abmessungen aufweisende Bauform gefordert, dann muß der Reflektorteil möglichst
nahe an dem die temperaturempfindlichen Bauelemente enthaltenden Gehäuse angeordnet
werden. Eine solche Möglichkeit ist in der Literaturstelle DE-GM 71 12 321 angegeben.
Hierbei ist das die temperaturempfindlichen Bauteile enthaltende Gehäuse in geringem
Abstand vom Reflektorteil seitlich am Reflektorteil angeordnet. Auf diese Weise wird
erreicht, daß die aufgrund der Wärmekonvektion am Reflektorteil erhitzte Luft an
dem die temperaturempfindlichen Bauteile enthaltenden Gehäuse vorbei nach oben strömt.
Aktive Kühlmittel (Gebläse) brauchen hier also nicht eingesetzt zu werden. Die auf
diese Weise gestaltete Bauform des Strahlers ergibt jedoch eine ästhetisch unvorteilhafte
Gestalt, weil hier das seitlich am Reflektorteil angesetzte Gehäuse aus der Sicht
des Betrachters in unerwünschter Weise dominiert.
Offenbarung der Erfindung
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen eine möglichst kompakte Bauform
aufweisen den Strahler der einleitend beschriebenen Art eine weitere Lösung anzugeben,
die unter Gewährleistung eines ausreichenden Schutzes der im Gehäuse angeordneten
tempertaturempfindlichen Bauteile in Bezug auf den den heißen Teil des Strahlers darstellenden
Reflektorteil eine weitere Lösung anzugeben, die bei Vermeidung spezieller aktiver
Kühlmittel auch eine unmittelbare Hintereinanderanordnung des heißen Reflektorteils
und des gegen Überhitzung ausreichend geschützten, die temperaturempfindliche Bauteile
enthaltenden, als kühles Teil zu bezeichnenden Gehäuses zuläßt.
[0005] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
[0006] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine ausreichende Wärmeentkopplung
zwischen dem Reflektorteil und dem Gehäuse bei ihrer unmittelbaren Nintereinanderanordnung
in außerordentlich vorteilhafter Weise auch dadurch herbeigeführt werden kann, daß
bei quer im Reflektor angeordneter Lampe wenigstens ein seitlich am Reflektorteil
angesetzter Kühler, mit dem die Lampenfassung in gut wärmeleitender Verbindung steht,
vorgesehen wird, dessen Kühlflächenkörper nur geringfügig über den äußeren Rand des
Reflektorteils übersteht und doch ermöglicht, daß die am Kühlflächenkörper erhitzte
Luft an der nahen Seitenwand des Gehäuses vorbei nach oben aufsteigen kann.
[0007] Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Patentanspruch 1 sind in den
weiteren Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0008] In der Zeichnung bedeuten die der näheren Erläuterung der Erfindung dienenden Figuren
Fig. 1 - 6 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen von Strahlern
mit wenigstens einem seitlich am Reflektorteil in Höhe der Lampe angeordnetem Kühler,
Fig. 7 ein entsprechend der Grundform nach Fig. 1 ausgeführter Strahler in perspektivischer
Darstellung und
Fig. 8 die perspektivische Explosionsdarstellung des Strahlers nach Fig. 7.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
[0009] Von den in Fig. 1 - 6 in schematischer Darstellung angegebenen möglichen Grundformen
von Strahlern 1 in Kompaktbauweise mit übereinander angeordnetem Reflektorteil 2 und
blockförmigem Gehäuse 5 sowie quer im Reflektorteil 2 angeordneter Lampe 4 mit seitlich
in Höhe der Lampe 4 angeordnetem Kühler 3 zeigt Fig. 1 einen Strahler 1 mit einer
einseitig gesockelten Lampe 4. Der Kühler 3 weist einen in Erstreckung der Lampenachse
ausgerichteten Flanschansatz 3.2 auf, an dem sich außerhalb des Reflektorteils 2
ein Kühlflächenkörper 3.1 anschließt. Der Kühlflächenkörper 3.1, der auf verschiedene
Weise gestaltet sein kann, ist bei sämtlichen in den Figuren 1 - 8 dargestellten Ausführungsbeispielen
als Kühlrippenblock ausgeführt. Anstelle eines Kühlrippenblocks könnte der Kühlflächenkörper
auch beispielsweise eine Lockplattenanordnung, eine Lamellenanordnung oder eine Zapfkonfiguration
aufweisen.
[0010] Der Kühler steht mit seinem Kühlflächenkörper 3.1 in seiner gesamten Breite über
die nahe Seitenwand des darüber angeordneten blockförmigen Gehäuses 5 über. Die im
Bereich des Kühlflächenkörpers 3.1 erhitzte Luft kann somit ungestört am Gehäuse
5 vorbei nach oben strömen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die die Wärmequelle
darstellende Lampe 4 ihre Abwärme durch Konvektion über den Kühler (3), an dem die
temperaturempfindlichen elektrischen bzw. elektronischen Bauteile enthaltenden blockförmigen
Gehäuse 5 vorbei an die Umgebungsluft abführen kann.
[0011] Die Grundform des Strahlers 1 nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1
dadurch, daß hier eine zweiseitig gesockelte Lampe 4 quer im Reflektorteil 2 vorgesehen
ist und daß zur Kühlung der Lampe 4 auf einander gegenüberliegenden Seiten am Reflektorteil
2 jeweils ein Kühler 3 mit Flanschansatz 3.2 und Kühlflächenkörper 3.1 vorgesehen
ist, an deren Flanschansätzen 3.2 die Lampenfassungen in gut wärmeleitendem Kontakt
gehaltert sind.
[0012] Die Grundform des Strahlers 1 nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1
lediglich dadurch, daß hier zusätzlich zwischen Reflektorteil 2 und der vorderen Stirnwand
5.2 des blockförmigen Gehäuses 5 zusätzlich ein Hitzeschild 6 in Form einer geringe
Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Platte vorgesehen ist, die dabei unter einer gewissen
Schräge zur Kühlrippenanordnung 3.1 des Kühlers 3 hin angeordnet ist.
[0013] Die Grundfrom des Strahlers 1 nach Fig. 4 stellt eine Variante der Grundform nach
Fig. 2 dar, bei der die auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kühler
3 hinsichtlich ihrer Kühlflächenkörper 3.1 zu einem in sich geschlossenen Kühlflächenringkörper
3.11 erweitert sind, der hierbei konzentrisch zum Reflektorteil 2 angeordnet ist.
[0014] Die Grundform des Strahlers 1 nach Fig. 5 stellt eine Variante zur Ausführungsform
nach Fig. 3 dar. Auch bei einseitig gesockelter Lampe 4 kann es sinnvoll sein, auf
der dem Kühler 3 mit der Lampenfassung gegenüberliegenden Seite einen gleichartigen
Kühler 3 vorzusehen, der dabei in gut wärmeleitender Verbindung mit dem Reflektorteil
2 steht. Zur Erhöhung des Kühlwirkungsgrades dieses weiteren Kühlers 3 einerseits
und zur Verbesserung des Schutzes des blockförmigen Gehäuses 5 bezüglich der Lampenabwärme
4 ist zwischen dem Reflektorteil 2 und der vorderen Stirnseite 5.2 des blockförmigen
Gehäuses 5 ein Hitzeschild 6 in Form einer in sich ebenen, randseitig mit den Kühlflächenkörpern
3.1 der Kühler 3 in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Platte aus gut wärmeleitendem
Material vorgesehen. Die Platte weist dabei auf seiten des blockförmigen Gehäuses
5 ein Polster 6.1 aus gut wärmeisolierendem Material auf.
[0015] Der Hitzeschild 6 kann entsprechend Fig. 3 auch in gleicher Weise bei der Grundform
eines Strahlers nach Fig. 2 zur Anwendung kommen. Eine solche Ausführungsform zeigt
Fig. 6. Der Hitzeschild 6 ist hier ebenfalls eine Platte aus gering wärmeleitendem
Material, die jedoch hinsichtlich der vorderen Stirnwand 5.2 des blockförmigen Gehäuses
5 nach Art einer Schale eine konkave Krümmung aufweist. Auch bei einem solchen Hitzeschild
wird die am Reflektorteil 2 erwärmte Luft gegen die Kühlflächenkörper 3.1 der Kühler
3 geleitet.
[0016] Eine bevorzugte Ausführungsform entsprechend der Grundform eines Strahlers 1 nach
Fig. 1 zeigen die Fig. 7 und 8. Die perspektivische Explosionsdarstellung des Strahlers
1 nach Fig. 7 in Fig. 8 läßt die Einzelheiten dieses Strahlers gut erkennen.
[0017] Der Strahler 1 aus der Hintereinanderanordnung des heißen Reflektorteils 2 und des
kühlen blockförmigen Gehäuses 5 mit den temperaturempfindlichen elektrischen bzw.
elektronischen Bauteilen weist zusätzlich einen Aufhänger 7 für seine ortsfeste Montage
an einer Wand, einer Decke oder einem Ständer auf. Der Aufhänger 7 besteht aus einem
mit einer Montageplatte versehenen Bal dachin 7.1 und einem Dreh-Schwenkfuß 7.2,
über den der Aufhänger 7 an der hinteren Stirnwand des Gehäuses 5 befestigt ist. Der
Baldachin 7.1 des Aufhängers 7 kann auch ein Stromschienenadapter sein, mit dem der
Strahler 1 in eine an einer Decke oder einer Wand befestigten Stromschiene einrasten
kann.
[0018] Das Reflektorteil 2 besteht, wie die Figuren 7 und 8 erkennen lassen, aus einem ringförmigen
Rahmenträger 2.1, in den der parabolische Reflektor 2.2 eingesetzt ist. Auf seiten
der Lichtsaustrittsseite weist der ringförmige Trägerrahmen 2.1 Halter 2.11 für eine
Glasscheibe 2.3 auf.
[0019] Seitlich am Trägerrahmen 2.1 ist der Kühler 3 mit dem Kühlflächenkörper 3.1 und
einem als Rohrflansch ausgeführten Flanschansatz 3.2 am Haltearm 2.13 befestigt.
Die Lampenfassung 4.1 ist in gut wärmeleitendem Kontakt in die Rohröffnung des Flanschansatzes
3.2 eingesetzt. Der Kühler 3 reicht dabei mit seinem Flanschansatz 3.2 durch eine
Öffnung 2.21 des Reflektors 2.2 in das Reflektorinnere hinein. Die Befestigung des
ringförmigen Trägerrahmens 2.1 mit Reflektor 2.2, Glasscheibe 2.3 und Kühler 3 am
blockförmigen Gehäuse 5 erfolgt mittels einer Halterung 2.12, die an der Unterseite
des Trägerrahmens 2.1, also möglichst weit entfernt von der Lampe 4 und der Lampenfassung
4.1 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine direkte Wärmeableitung von der Lampe
4 auf das Gehäuse 5 in engen Grenzen gehalten.
[0020] Das die elektrische Bauteileanordnung 5.3 aufnehmende Gehäuse 5 weist als vordere
Stirnwand 5.2 einen Hitzeschild in Form einer eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden
Platte auf und besteht zweckmäßig, wie auch die in Zusammenhang mit den Fig. 3 und
6 erwähnten Hitzeschilde 6 aus einem geeigneten Kunststoff.
1. Strahler mit einer Punktlichtquelle, beispielsweise einer Halogenglühlampe oder
einer Hochdruck-Entladungslampe in Kompaktform (HQI-Lampe), bestehend aus einem den
Reflektor einschließlich der Lampenfassung mit der Lampe in sich aufnehmenden Trägerrahmen,
sowie einem die weiteren elektrischen Bauteile in sich aufnehmenden blockförmigen
Gehäuse, an dem der Trägerrahmen befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
- daß bei quer im Reflektor (2.2) angeordneter Lampe (4) seitlich am Trägerrahmen
(2.1) ein aus einem Kühlflächenkörper (3.1) und einem Flanschansatz (3.2) bestehender
Kühler (3) befestigt ist,
- daß an dem in Höhe der Lampe (4) zum Reflektor (2.2) hin ausgerichteten Flanschansatz
(3.2) des Kühler (3) in gut wärmeleitendem Kontakt die Lampenfassung (4.1) gehaltert
ist,
- daß der Kühlflächenkörper (3.1) des Kühlers (3) in Richtung der Erstreckung seines
Flanschansatzes (3.2) in seiner ganzen Breite über die nahe Seitenwand (5.1) des blockförmigen
Gehäuses (5) übersteht und daß die Befestigung des Trägerrahmens am blockförmigen
Gehäuse so vorgenommen ist, daß eine direkte Wärmeableitung von der Lampe (4) auf
das Gehäuse (5) in engen Grenzen bleibt.
2. Strahler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Trägerrahmen (2.1) auf der dem Kühler (3) mit daran gehalterter Lampenfassung
(4.1) gegenüberliegenden Seite in gleicher Höhe am Trägerrahmen (2.1) ein weiterer
Kühler (3) gleicher Art und hinsichtlich des blockförmigen Gehäuses (5) gleicher Anordnung
befestigt ist.
3. Strahler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung einer zweiseitig gesockelten Lampe (4) am Flanschansatz (3.2) des
weiteren Kühlers (3) die zweite Lampenfassung (4) in gut wärmeleitender Verbindung
gehaltert ist.
4. Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Trägerrahmen (2.1) mit dem Reflektor (2.2) und der vorderen Stirnwand
(5.2) des blockförmigen Gehäuses (5) ein Hitzeschild (6) aus gering wärmeleitendem
Material, beispielsweise Kunststoff, vorgesehen ist, der die vom Reflektor (2.2)
abgestrahlte Wärme gegen den Kühlflächenkörper (3.1) des einen Kühlers (3) bzw. der
beiden Kühler (3) umlenkt.
5. Strahler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hitzeschild (6) eine in sich ebene, schräg gegen den einen Kühler (3) bzw.
die beiden Kühler (3) ausgerichtete Platte ist.
6. Strahler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hitzeschild (6) eine zur vorderen Stirnwand (5.2) des blockförmigen Gehäuses
(5) hin konkav gekrümmte Platte ist.
7. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Trägerrahmen (2.1) mit dem Reflektor (2.2) und der vorderen Stirnwand
(5.2) des blockförmigen Gehäuses (5) ein Hitzeschild (6) in Form einer randseitig
mit dem einen Kühler (3) bzw. den beiden Kühlern (3) in gut wärmeleitender Verbindung
stehenden Platte aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise Metall, ist, die
auf seiten des blockförmigen Gehäuses (5) ein Polster (6.1) aus gut wärmeisolierendem
Material aufweist.
8. Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vordere Stirnwand (5.2) des blockförmigen Gehäuses (5) ein Hitzeschild in
Form einer Platte aus gering wärmeleitendem Material, beispielsweise Kunststoff, ist.
9. Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kühlflächenkörner (3.1) des einen Kühlers (3) bzw. die der beiden Kühler (3)
gemeinsam zu einem den Trägerrahmen (2.1) umfassenden in sich geschlossenen Kühlflächenringkörper
(3.1) erweitert sind, der konzentrisch zum ebenfalls ringförmigen Trägerrahmen (2.1)
angeordnet ist.
10. Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flanschansatz (3.2) eines Kühlers (3) ein Rohrflansch ist, in dessen Rohröffnung
die Lampenfassung (4.1) in gut wärmeleitender Verbindung gehaltert ist.