CN110603406A - 用于家用电器的照明装置和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于家用电器的照明装置，其具有至少两个光源（11、11’）和一个透镜本体（12）。该照明装置的特征在于各自具有一个光出射表面（122）的至少两个镜筒（120）至少部分地由透镜本体（12）实现，并且每个光源（11、11’）分配到镜筒（120）中的一个。此外还描述了家用电器。

Description

用于家用电器的照明装置和家用电器

技术领域

本发明涉及用于家用电器的照明装置以及具有这种照明装置的家用电器。

背景技术

在家用电器中使用照明装置是已知的，特别是在抽油烟机中的使用。就此，照明装置特别是用于工作空间（例如，包括炉灶）的照明。在其他家用电器中，诸如在烤箱中，照明装置用于照亮烹饪室，特别是用于照亮其中的单个的烹饪层。

例如，在WO2009/153347A1中描述了来自其他领域的已知照明装置。其中描述了阅读灯或聚光灯。就这种灯，照明装置包括至少四个具有不同色调和颜色（暖白色、亮白色、红色、青色）的LED。此外，额外的主光学器件用于聚焦在距离次光学器件的预定距离处，并且使用了至少一个微光学器件用于混合和导光目的。这种照明装置的一个缺点是其具有复杂的结构并且需要可观的整体高度。

此外，在DE 10 2009 038 353 A1中描述了一种具有发光二极管和色温可变的照明装置。就此，使用至少两个具有不同色谱的LED，该至少两个LED并联，并且与电源被动电连接，通过改变电流强度改变其光强度，并且混合光因此具有另外的色温。该照明装置的一个缺点在于光无方向性地输出，并且因此其不可能均匀地照亮表面或物体。

发明内容

因此，本发明的目的在于创造一种照明装置，其具有简单的结构，并且凭借该照明装置仍然可以均匀且一致地照明表面或物体。

发明所基于的知识是，这一目的能够通过使用具有一个透镜以及至少两个镜筒的至少两个光源实现。

该目的是根据第一方面由用于家用电器的照明装置实现的，该照明装置具有至少两个光源和透镜本体。该照明装置的特征在于各自具有一个光出射表面的至少两个镜筒至少部分地由透镜本体实现，并且每个光源分配有镜筒。

根据本发明，用于家用电器的照明装置可理解为是指布置在家用电器中或家用电器上的照明装置，并且该照明装置能够针对性地照明在家用电器中或在家用电器周围的表面或空间。家用电器优选地表现为厨房家用电器。然而，家用电器也可表现为灯装置，例如用于组装在壁挂式橱柜下方的灯带。因此，家用电器可表现为，例如，抽油烟机、烤箱、冰箱、或灯装置。

下面基本上通过抽油烟机的照明装置的例子描述本发明。然而，本发明并不限于照明装置的这一使用。

照明装置具有至少两个光源和透镜本体。

光学元件称为透镜本体，在其中光源所输出的光束被导向并部分反射。透镜本体具有光出口，其优选表现为平的表面。透镜本体可以表现为固体本体，例如可以由塑料组成。然而，替代地，也可以将透镜本体设计为使得其由反射装置形成。在该实施例中，反射装置的开放侧可以通过保护屏障打开或关闭，该保护屏障例如由玻璃制成。在形成透镜本体的反射装置是开放的实施例中，光出口表现为开放侧。通过提供保护屏障，光出口由保护屏障形成，该保护屏障在开放侧上引入到反射装置中。根据本发明，至少两个镜筒至少部分地由透镜本体实现。透镜本体上的几何结构称为镜筒，并且形成相对于光出口凸出弓形的表面。因此，镜筒能够具有，例如，半圆杆的形式。然而，光锥优选地是透镜本体上的下述几何结构，即该几何结构旋转对称，并且具有与旋转轴成直角的光出射平面。因此，在纵向截面中，镜筒可以具有直圆锥形的锥截面的形状。特别是，镜筒的纵向截面可表现为抛物线、双曲线或节圆，特别是半圆。镜筒的弯曲区域与旋转轴相交的点也称为焦点。就光锥的杆状几何结构，反射轴与凸出弯曲区域相交的点称为焦点。紧邻焦点的区域和透镜本体的弯曲表面的至少一部分形成在透镜本体上。而且，每个镜筒在透镜本体上具有光出射表面。每个镜筒的光出射表面在此表现为透镜本体的光出口的一部分。形成透镜本体的外部的部分的透镜本体的几何结构称为镜筒，其由透镜本体实现。形成镜筒的透镜本体的外表面设计为使得该外表面反射光。

根据本发明，镜筒分配到每个光源。这是指将光源布置在镜筒上，使得光源所输出的光在镜筒中反射，并且能够至少部分地通过镜筒的光出射表面输出。因此，光源优选地布置在镜筒的焦点区域内。

通过将光从至少两个光源引入到透镜本体中，以及每个光源光锥至少部分地实现在透镜本体上，在本发明中能够取得一系列优点。一方面，简化了照明装置的结构。特别是，减少了零件的数量，这是因为既不必为每个光源提供单独的透镜本体，也不需要在透镜本体之外的次光学器件。

根据一个实施例，在透镜本体中的镜筒的光出射表面彼此抵接。特别是，大体圆形的光出射表面布置为使得其在至少一点上彼此碰撞。凭借杆形镜筒，光出射表面是带状的，并且至少两个带状的光出射表面沿纵向边缘彼此抵接。根据本发明，光出射表面表现为透镜本体的光出口的区域，并且因此不是单独的部件。由于镜筒优选地由凸出表面形成，光至少部分地向外（换言之，远离反射轴或旋转轴）离开光出射表面。因此，光束至少部分地呈扇形散开。通过将镜筒布置为使其光出射表面彼此抵接，至少在光出射表面彼此抵接的区域中，经由该一个光出射表面输出的光混合。因此，例如，通过使用不同的光源或单个光源的不同设置，至少在两个光出射表面的接触点附近的区域中，可以容易地设置光温。在镜筒的光出射表面彼此抵接的实施例中，利用两个镜筒，透镜本体的光出口可以具有8字形的形状。

根据优选的实施例，镜筒的光出射表面部分地重叠。优选地，光出射表面仅在下述程度上重叠，既一个透镜本体的焦点在垂直方向上仅位于一个光出射表面之上。在重叠的光出射表面的实施例中，由透镜本体的外部形成的镜筒仅部分地呈现为透镜本体的外表面。在光出射表面的重叠区域中，镜筒也重叠。因此，在重叠区域中，单个镜筒的部分不呈现为透镜本体的外表面。根据本发明，单个镜筒的光出射表面由在透镜本体之内的单个镜筒的几何形状的虚数积分限定。

通过单个镜筒的光出射表面的重叠，单个光源输出的光不仅在离开透镜本体的光出口之后混合，而且至少在透镜本体的重叠区域中在内部已经混合。此外，光还被聚焦并导向。因此，在光出口下方至少在重叠表面之下的空间中可以产生在其中存在可见光并且色温可能一致的光锥。以这种方式，光锥靠近透镜本体的光出口突出。

根据优选的实施例，透镜本体的镜筒中的至少一个作为TIR（全内反射）透镜实现。在光出射表面重叠的实施例中，TIR透镜在重叠区域处终止并且合并到另一TIR透镜的重叠区域中。准直器准直离开光源（特别是点光源）的光束，并允许这些光束优选地至少部分地平行于透镜（称为TIR透镜）逸出。TIR透镜表现为反射装置和透镜的组合。光在TIR透镜中折射并反射。

透镜本体优选地由塑料组成。此种材料能够容易地制成期望的形式。此外，能够容易地处理透镜本体的外部，例如，设定具体的反射行为。最后，塑料的重量通常低于玻璃，从而可以减少照明装置的总体重量。

本发明的照明装置的光源（多个光源）优选地包括LED（发光二极管）。换言之，光源包括至少一个LED。其功能原理决定了LED只能发出一种特定的颜色。这取决于半导体的材料及其涂层。由于在本发明的照明装置中使用了至少两个光源，该光源各自具有至少一个LED，并且此外使用了共用的透镜本体，因此可以有意地改变颜色或设定期望的色温。通过使用仅一个带有或不带有透镜的LED，只有输出光的亮度能够调节。所使用的LED的色温始终保持不变。此外，LED的优点在于，在LED工作期间的热发生最小化。最后，LED能够轻松调光。

根据优选的实施例，光源包括至少一个白光LED。在本发明的意义上，白光LED理解为包括至少一个LED并且设计用于输出表现为无色的光的目的的光源。白光LED优选地是LED布置，其包括红色、绿色和蓝色LED（RGB颜色）。单个彩色LED输出的荧光色总体上产生白光。然而，替代地，下述光源也称为白光LED，其包括为彩色LED（例如蓝色LED）并且与内部荧光层（例如，与发光染料）组合的LED。由于蓝光的短波长以及因此的高能量，染料被激发以照明，其中输出黄光。其结果是，由于光谱色的累加混合而产生白光。其他类型的白光LED也可以使用。

白光LED的使用使得能够将照明装置所输出的光能够调节为环境光；并且，例如，使得在由照明装置照明的炉灶上进行烹饪更为容易。

根据一个特别优选的实施例，光源输出具有彼此不同的色温的光。色温定义了具体光颜色所属的黑体的开氏温度。温度越低，光源（显得）越红（越暖）。温度越高，光源（显得）越蓝/紫（越冷）。当温度升高时，光的波长变短。温度越低，光的波越长。理想的热辐射源称为黑体，其完全吸收任何波长的所有电磁辐射，并将其同时作为热辐射输出。

优选地，光源可以是，例如，每个输出色温在2700K至6500K范围内的光的光源；或者能够将各个光源设置为使其能够输出在这一范围内的色温。光源特别优选地输出具有称为暖白色的色温的光，并且例如以2700K的色温；并且至少一个另外的光源中的一个输出具有称为冷白色的色温的光，并且例如以6500K的色温。替代地，光源可分别设置为使得可以以这些色温输出这种光。光源（通过该光源输出具有这些色温的光）的使用能够在冷白和暖白之间连续改变照明装置所输出的光的色温。

根据一个实施例，至少一个光源连接到调光器设备。设备理解为是指调光器设备，借助该调光器能够改变光源所输出的光的亮度。因此，利用本发明的照明装置，利用输出具有不同色温的光的光源，通过设置单个光源的亮度可以改变照明装置所输出的光的色温。其结果是，能够连续设置色温。

例如，调光器设备可以是电流强度调节单元或脉冲宽度调制（PWM）单元。

优选地，透镜本体在面向镜筒的光出射表面的侧上具有通孔，并且将光源中的一个引入到通孔中的每个中。因此，光源没入到透镜本体中。特别是，在根据光源包括LED的一个实施例中，至少LED突出到通孔中。这确保了将光源所输出的光可靠地射到透镜本体中。

根据另一方面，本发明涉及具有至少一个本发明的照明装置的家用电器。就照明装置所描述的优点和特征，当其可适用时，也适用于家用电器，反之亦然。

家用电器特别是厨房家用电器。家用电器可以是烤箱、冰箱、灯装置或抽油烟机。在表现为烤箱的家用电器中，本发明的照明装置可以设置在马弗炉（oven muffle）的顶壁中和/或在马弗炉的侧壁中的一个中。因此，通过照明装置照明上烹饪平面，或者照明位于照明装置下方的烹饪层中的物体（例如食物）。在冰箱中，能够相应地照明上冷却层，或者照明位于其下方的冷却层上的物体。灯装置可表现为，例如，灯带，该灯带可以安装在小厨房的壁挂式橱柜下方。在该家用电器的实施例中，照明装置布置为使得这种光向下输出。因此，例如，照明装置用于照明小厨房上的工作空间。

根据一个优选实施例，家用电器表现为抽油烟机，并且将至少一个照明装置引入抽油烟机中，使得光经由光出射表面从抽油烟机向下输出。由于吸油烟机通常布置在炉灶上方，因此炉灶被照明装置照明。此外，通过至少一个照明装置还能够照明邻近炉灶的工作空间。

提供了一些照明装置，因此这些照明装置可以单个地安装在家用电器上，特别是在抽油烟机上。在本发明的范围内，一些本发明的照明装置还组合在照明模块中，其结果是简化了家用电器的制造和维护。

本发明的家用电器（表现为抽油烟机）的一个优点在于，由于本发明的照明装置的安装高度小，因此其可以容易地集成到抽油烟机壳体中。此外，当照明炉灶时，设置光的色温是期望的，因为在烹饪过程中不应感觉到光是恼人的。

附图说明

参照所附附图再次更详细地描述本发明，其中：

图1：示出了本发明的照明装置的实施例的示意性剖视图；。

图2：示出了根据图1的照明装置的实施例的光路；

图3：示出了在根据现有技术的照明装置中的实施例的光路；以及

图4和图5：示出了从本发明使用的透镜本体的实施例的下方的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的照明装置1的实施例的示意图。在图中仅示出了对本发明来说必要的部件。照明装置1还可以包括壳体（未示出）、用于供应电力的连接线（未示出）以及用于固定在家用电器（未示出）上的其他元件（未示出）。

图1中的照明装置1具有两个光源11、11′和透镜本体12。在所示实施例中，光源11、11′保持在支撑件10上，例如，该支撑件可表现为印刷电路板。两个镜筒120形成在透镜本体12中并合并到彼此之中。因此，镜筒120仅部分地由透镜本体12的外部形成，并且在重叠区域1200中合并到彼此之中。透镜本体12的下侧（也称为光出口121）由两个镜筒120的光出射表面122（参见图4）形成。在透镜本体12的远离光出口121面向的一侧中，通孔123引入到透镜本体12中。在所示的实施例中，通孔123各自设置在第一和第二镜筒120上的最高点处；换言之，在镜筒120的几何结构的焦点区域中。将光源11、11'插入到透镜本体12中的各个通孔123中。优选地，光源11、11'表现为具有至少一个LED的光源。

在图2中，示意性地示出了在照明装置1中的光束的光路，特别是在透镜本体12中以及在透镜本体12下方的光束的光路，特别是相对于布置在照明装置1下方的炊具。照明装置1具有图1中所示的结构。在图2中，假设在左侧示出的光源11是输出暖白光的白光LED，并且在右侧示出的光源11′是输出冷白光的白光LED。在图2中这通过两个光源11、11′的光束LSWW、LSKW的不同划线示意性地指示。

从光源11、11'输出的光在透镜本体12中部分地反射，并且经由光出口121输出。在此，从第一和第二光源11、11'离开透镜本体12的光束锥各自在照明装置下方重叠。由于来自光源11的光和来自光源11'的光具有不同的色温，因此，光锥L呈现在两个光束锥重叠的区域中，其中光呈现以一致的色温分布。由于透镜本体12的几何结构，特别是由于两个镜筒120的重叠的光出射表面122，光锥L延伸到透镜本体12的下侧的正下方，也就是说在光出口121下方。

光束L照射炊具2并覆盖表面F。在炊具上的这种表面由色温一致的光均匀地照明。

根据本发明，并且特别是在根据图1的照明装置的实施例中，通过调节电流强度或通过使用单个LED的脉冲宽度调制（PWM），色温能够在单个LED之间连续地变化。.

在图3中，示意性地示出了根据现有技术的照明装置3中的一个中的光束的光束路径。在此，照明装置3具有彼此相距一定距离的两个分开的透镜本体32。透镜本体32中的每个形成镜筒320。特别是，图3示出了在两个透镜本体32中以及在照明装置3下方的光束的光束路径，特别是相对于布置在照明装置3下方的炊具2。在图3中也假设，在左侧示出的光源31是输出暖白光的白光LED，并且在右侧示出的光源31'是输出冷白光的白光LED。在图3中这通过两个光源31、31′的光束LSWW、LSKW的不同划线示意性地指示。

由于在两个透镜本体32之间的距离，利用该照明装置3，在其中以一致的色温呈现的均匀照明的光锥L较小；换言之，光锥L没有从炊具2到照明装置3延伸得很近，如同利用如图2中所示的本发明的照明装置1那样。此外，在炊具2上的光锥L的直径也较小。因此，由色温一致的光均匀照明的炊具上的表面F较小。

在图4和5中示出了从本发明的照明装置1的透镜本体12的两个实施例的下方的视图。图4示出了从下方到图1的照明装置1的实施例的透镜本体12上的视图。从该视图可见，第一和第二镜筒120的光出射表面122重叠。图4中的虚线示出了这一点。然而，这些虚线在透镜本体12上是不可见的。相反，由镜筒120的光出射表面122形成的光出口121是连续的表面。光出射表面122在重叠表面1220中重叠。

图5示出了从下方到照明装置1的实施例的透镜本体12上的视图，其中形成有四个镜筒。在图5中指示了四个镜筒的光出射表面122。在本文中，这些光出射表面也并不表现为分开的表面，而是一起形成透镜本体12的光出口121。在所示的实施例中，在重叠表面1220中，两个光出射表面122每个均在与另一布置于其间的光出射表面122重叠。然而，光出射表面122的其他布置以及由此光出口121的其他形式也是可能的。

在根据图5的透镜本体12的实施例中，照明装置1具有四个光源（未示出），并且光源中的每个均分配到镜筒（未示出）。

通过根据图5的透镜本体12的实施例，白光LED的一些组合能够以各自不同的色温实现。就此，不同色温能够根据LED的开关配对实现，从而不需要通过电流强度变化而就单个LED调光。其结果是，单个LED的简单的开/关电路将成为可能。

利用本发明，可以生产一种照明装置，其也可以称为白光发射器（点），其中，例如，可以在2700K至6500K之间连续或接续地设置光温。在所照明的物体/表面上感受到照射于其上的光是均匀且一致的，并且前述光以限定的方式照亮，这种方式使得照明装置还能够以足够的亮度作为工作灯或功能灯使用。凭借可调节的色温，可将照明装置，特别是白光发射器，调整为环境光，并且不再会被感知为外来或干扰光源。

由于本发明的结构，可以用简单的方式设计具有可调节色温的光点，而同时均匀地照明表面或工作空间。为了可变地调节色温，根据本发明优选使用至少两个白光LED。与透镜本体（也可称为收集透镜）结合使用时，至少两个LED的光通过内部反射混合并在相同时刻聚焦和导向，从而使得具有不同色温的单个LED的光在所照明的表面上被感知为均匀且单色的。

因此，所照明的区域被限定并且被一致地照亮。通过调节电流强度或通过改变单个LED的脉冲宽度调制（PWM），可以在单个LED之间连续地改变色温。通过具有不同色温的一些LED，也可以使用LED的开关配对进行设置。

利用本发明的照明装置，与利用在工作空间上具有相同焦点的两个分开的透镜的情况相比，光混合发生得更靠近光出射表面。当使用者水平地观察时，这在待照明表面的前方清晰地产生均匀的表现。

这种设计的明显优点是该方案能够集成到现有的LED模块中。

此外，本发明具有最小所需安装高度的优点，这在任何情况下都是为待照明工作空间设计的透镜几何结构所需要的。

在明显较小的空间需求之外，与复杂的多级透镜光学器件相比，另一个优点是零件数量最小化。由于这种最小化的设计，可以生产成本效益好的照明装置（也可以称为光点），该照明装置的单个LED的亮度能够通过简单的电流强度变化改变，以便因此达到期望的色温调节效果。.

附图标记列表

1 照明装置

10 支撑件

11 光源

11’ 光源

12 透镜本体

120 镜筒

1200 重叠区域

121 光出口

122 光出射表面

1220 重叠表面

123 通孔

L 光锥

LSWW暖白光束

LSKW 冷白光束

2 炊具

F 均匀照明表面

3 照明装置（现有技术）

31 光源（现有技术）

31’ 光源（现有技术）

32 透镜本体（现有技术）

320 镜筒（现有技术）。

Claims (12)

1.一种用于家用电器的照明装置，其具有至少两个光源（11、11’）和透镜本体（12），其特征在于，各自具有一个光出射表面（122）的至少两个镜筒（120）至少部分地由所述透镜本体（12）实现，并且每个光源（11、11’）分配到所述镜筒（120）中的一个。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述镜筒（120）的所述光出射表面（122）在所述透镜本体（12）中彼此抵接。

3.如权利要求1或2中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述镜筒（120）的所述光出射表面（122）在所述透镜本体（12）中部分重叠。

4.如权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述透镜本体（12）的所述镜筒（120）中的至少一个作为TIR（全内反射）透镜实施，并且所述透镜本体（12）优选地由塑料组成。

5.如权利要求1至4中一项所述的照明装置，其特征在于，至少一个所述光源（11、11’）包括LED（发光二极管）。

6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述光源（11、11’）包括至少一个白光LED。

7.如权利要求1至6中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源（11、11’）输出具有彼此不同的色温的光。

8.如权利要求1至7中任一项所述的照明装置，其特征在于，至少一个光源（11、11’）连接到调光器设备。

9.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述调光器设备表现为电流强度调节单元或脉冲宽度调制（PWM）单元。

10.如权利要求1至9中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述透镜本体（12）在面向所述光出口（121）的侧上具有通孔（123），并且所述光源（11、11’）中的一个引入到所述通孔（123）的每个中。

11.一种具有至少一个照明装置的家用电器，其特征在于，所述照明装置（1）是如权利要求1至10中任一项所述的照明装置（1）。

12.如权利要求11中所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器代表抽油烟机，并且所述至少一个照明装置（1）引入到所述抽油烟机中，由此从所述抽油烟机经由所述光出口（121）向下输出光。