Die Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Stand der Technik ist die Kühlung von Leuchtmitteln in Leuchten bereits bekannt. So wird in
Einer der Nachteile dieses Leuchtmittelmoduls besteht darin, dass eine gute Durchlüftung bzw. Durchströmung radial durch das Gehäuse bzw. den Gehäusemantel hindurch durch die flächigen Kühlrippen erschwert wird, insbesondere in geneigter Lage des Leuchtmittelmoduls. Zudem ist nachteilig, dass die flügelartigen Kühlrippen ein erhebliches Volumen beanspruchen und sich weit über den Reflektor hinaus erstrecken, was hinderlich für eine kompakte Bauweise ist.
Aus der
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leuchteinrichtung vorzuschlagen, welche die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll mittels natürlicher Konvektion eine effektive Kühlung der Leuchteinrichtung erfolgen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch eine Leuchteinrichtung gemäss dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass die Verlustwärme des Leuchtmittels einerseits über die Nocken an das Gehäuse und andererseits an durch die Kanäle strömende Luft abgeführt wird. Die kaminartige Ausgestaltung des Gehäuses bewirkt eine Verstärkung der Luftströmung bzw. Konvektion, was hier auch als Kamineffekt bezeichnet ist. Dieser Kühleffekt wird unterstützt dadurch, dass Verlustwärme direkt an das Gehäuse im Bereich der Anliegeflüchen übertragen wird.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Leuchteinrichtung in verschiedenen Lagen oder Positionen wirksam ist, da eine Staubildung von Luft verhindert wird, indem der Kamineffekt nicht nur in Längsrichtung des Gehäuses sondern auch im vorderen und hinteren Teil des Gehäuses wirkt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Leuchtmittel als LED-Modul mit mindestens einer LED ausgebildet ist und an der Endwand befestigt.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass ein Leuchtmittel mit einer langen Lebensdauer und vorteilhaften Lichteigenschaften in besonders kompakter Bauweise mit der als Trägermodul wirkenden Endwand des Wärmeverteilers direkt verbunden ist.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind an der Endwand gegenüberliegend zum Leuchtmittel mehrere Wärmeverteilelemente, welche als Kühlstifte und/oder Kühlrippen ausgebildet sind, angeordnet.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass Leuchtmittel-spezifisch ein entsprechender Wärmeverteiler selektiert bzw. hergestellt werden kann, wobei Kühlstifte und/oder Kühlrippen die Wärmeverteilung an die Umgebungsluft verstärken.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Endwand mindestens einen radial nach innen gerichteten Kanal auf, welche in mindestens eine Mündung in der Endwand mündet, wobei die Mündung vorzugsweise ungefähr zentral in der Endwand angeordnet ist.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass das Abführen von Verlustwärme durch Luft dadurch verbessert und die Bildung von Wärmestaus verhindert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ragt der Reflektor in die Wanne hinein und/oder der Reflektor ragt mindestens teilweise in das Gehäuse hinein.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass die Leuchteinrichtung in einer kompakten Bauweise realisierbar ist, wobei die Kühlung des Leuchtmittels bzw. das Abführen von Verlustwärme dennoch effizient ist. Der beschriebene Kamineffekt ist dabei stets gewährleistet.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist jeder Nocken eine Breite b auf, welche zu einem gedachten äusseren mittleren Durchmesser D der Wanne derart im Verhältnis steht, dass wirksam Verlustwärme des Leuchtmittels über die Nocken an das Gehäuse und an durch die Kanäle strömende Luft abgeführt werden kann, so dass beide Effekte vorteilhaft kombiniert sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Mantel und/oder ist die Endwand mindestens stellenweise durchbrochen.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass mittels Bohrungen, Löchern, eine verstärkte Konvektion erzielt werden kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse durch Press- und/oder Füge- und/oder Kaltdehn- und/oder Eindehn- und/oder Klebverbindung mit dem Wärmeverteiler verbunden.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass insbesondere die Wärmeübertragung vom Wärmeverteiler an das Gehäuse durch die genannte Verbindungsart erhöht wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine Lichtaustrittsöffnung auf, deren äusserer Öffnungsrand mindestens stellenweise vom Gehäuse beabstandet ist.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass durch Ein- und/oder Ausströmen von Luft die natürliche Luftumströmung im Gehäuse in verschiedenen Befestigungspositionen der Leuchteinrichtung gefördert wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmeverteiler aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, gebildet. Der Wärmeverteiler mit Wanne, Nocken und/oder Wärmeverfeilelementen kann im Druckgussverfahren hergestellt werden. Ein Nachbearbeiten des druckgegossenen Wärmeverteilers, insbesondere der Endwand, Nocken, Bohrungen und/oder Wärmeleitelemente ist mit bekannten Bearbeitungsmethoden möglich. Der Wärmeverteiler kann nachträglich zudem zur verbesserten Wärmeleitung oberflächenbehandelt werden.
Einer der Vorteile der Erfindung ist, dass das Gehäuse aus einem Metall oder nicht metallischen Material gebildet sein kann, so ein breiter Gestaltungsspielraum bei der Wahl von Gehäuseformen und/oder Gehäusematerialien möglich ist, wobei stets eine effektive Wärmeableitung mittels des Wärmeverteilers gewährleistet ist.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
Der Wärmeverteiler 20 weist vorzugsweise eine Wanne 201 mit einem Mantel 203 und einer Endwand 205 auf, wobei das Leuchtmittel 40 an der Endwand 205 anliegt. Der Mantel 203 und/oder die Endwand 205 können mindestens stellenweise durchbrochen sein. Der Wärmeverteiler 20 kann auch als Trägerwand 205 mit an dieser angeordneten Nocken 207 ausgebildet sein. Die Trägerwand 205, bzw. Endwand, kann dabei von Bohrungen versetzt sein, welche die Kanäle 209 bilden, um eine gute Durchlüftung zu ermöglichen. Das auf der Trägerwand montierte Leuchtmittel 40 leitet dessen Verlustwärme an die Trägerwand 205 ab. Durch die thermische Kopplung der Trägerwand über die Nocken an das Gehäuse 10 wird diese Verlustwärme mindestens teilweise an das Gehäuse abgegeben. Ein anderer Teil der Verlustwärme wird durch Konvektion an die Umgebungsluft abgegeben.
Der Mantel 203 der Wanne 201 weist zwei einander abgewandte Mantelenden 2031,2032 und nach aussen ragende Nocken 207 auf, wobei zwischen den Nocken 207 durchgehende vom einen zum andern Mantelende 2031,2032 verlaufende Kanäle 209 vorhanden sind. In zusammengesetztem Zustand der Leuchteinrichtung, welche auch als Leuchte bezeichnet wird, liegt das Gehäuse 10 an den Nocken 207 an. Die Anliegeflächen sind vereinfacht und nicht massstäblich mit Bezugszeichen 11 bezeichnet.
Die Verlustwärme des Leuchtmittels 40 wird einerseits über die Nocken 207 an das Gehäuse 10 und andererseits an durch die Kanäle 209 strömende Luft abgeführt. Die kaminartige Ausgestaltung des Gehäuses 10 bewirkt eine Verstärkung der Luftströmung bzw. Konvektion. Dieser Kühleffekt wird unterstützt dadurch, dass Verlustwärme direkt an das Gehäuse 10 im Bereich der Anliegeflächen 11 übertragen wird.
Beim Leuchtmittel entstehen bei der Energieumsetzung in Licht je nach Wirkungsgrad Verluste verschiedener Art. Die Summe der verlorenen Energie wird als Verlustwärme verstanden. Das Leuchtmittel 40 ist vorzugsweise als LED-Modul mit mindestens einer LED ausgebildet ist und an der Endwand 205 befestigt. Mittels Wärmeleitmitteln, etwa Wärmeleitpaste, kann eine effektive Wärmeübertragung vom Leuchtmittel auf den Wärmeverteiler 20 erzielt werden.
Mit Bezugszeichen 2050 ist ein Kanal, Bohrung oder Öffnung bezeichnet. Die Endwand 205 weist mindestens einen solchen radial nach innen gerichteten Kanal 2050 auf. Dieser mündet in eine ungefähr zentrale Mündung 2051 in der Endwand 205, um das Abführen von Verlustwärme durch Luft zu verbessern. So kann ein Wärmestau auf dem Grund der Endwand verhindert und die Konvektion unterstützt werden. Es können bspw. sternartig mehrere Kanäle vorhanden sein, wobei jeder Kanal in eine einzige zentrale Mündung und/oder in eine kanalspezifische Mündung mündet. Die Bezugszeichen 2031 und 2032 bezeichnen einander abgewandte Mantelenden.
Aus den Figuren ist ersichtlich, dass der Reflektor 30 eine Lichtaustrittsöffnung 301 aufweist, deren äusserer Öffnungsrand 303 mindestens stellenweise vom Gehäuse 10 beabstandet ist, so dass eine Öffnung, ein Spalt oder Durchgang vorhanden ist. Durch wird Ein- und/oder Ausströmen von Luft die natürliche Luftumströmung im Gehäuse 10 in verschiedenen Befestigungspositionen der Leuchteinrichtung gefördert.
Um eine gute Durchlüftung oder Luftströmung durch das Gehäuse 10 zu gewährleisten, sind am Mantel des Gehäuses 10 mehrere Öffnungen 110 vorhanden. Diese sind bspw. als längliche oder rechteckige Löcher ausgebildet. Als Öffnung 110 werden ebenfalls die vordere und hintere Öffnung am Gehäuse 10 verstanden.
Mit Bezugszeichen 1100 ist ein Spalt oder eine Öffnung zwischen der Blende des Reflektors und dem Gehäuse bezeichnet, welcher sich mindestens teilweise entlang des inneren Umfangs des Gehäuses in diesem Bereich erstreckt. Der Spalt ermöglicht wie dargestellt, dass die mit Pfeil K bezeichnete Luft durch diesen Spalt in das Gehäuse einströmen kann.
In
Die natürliche Konvektion im Gehäuse kann durch einen elektrisch betriebenen, hier nicht dargestellten Lüfter unterstützt werden. Der Lüfter kann temperaturabhängig gesteuert sein.
In den dargestellten Ausführung der erfindungsgemässen Leuchteinrichtung, welche auch als Leuchte bezeichnet wird, ist das Gehäuse in mehrere Teile oder Teilmantelflächen unterteilt - hier in einen hinteren Teil 120 und einen vorderen Teil 130. Die Begrifflichkeiten "vorne" und "hinten" werden bezüglich der Anordnung des Leuchtmittels verstanden.
Die jeweiligen Teile sind konisch bzw. als stumpfe Kegel ausgebildet. Die Gehäuseform ist jedoch nicht auf diese Ausbildung beschränkt, sondern kann aus einem konischen Teil und/oder aus einem zylindrischen Teil bestehen. Die Querschnittsfläche bezüglich eines Schnitts rechtwinklig zur Längsachse des Gehäuses kann rund und/oder polygonal ausgebildet sein.
Die Nocken können sich über die Endwand in den Bereich der allenfalls vorhandenen Wärmeableitelemente erstrecken. Dabei können die Nocken als ein Teil des Gehäuses ausgebildet sein, wobei ein Abschnitt der Nocken mindestens stellenweise am hinteren Gehäuseteil 120 und/oder vorderen Gehäuseteil 130 anliegen bzw. mit diesem verbunden sind.
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