DE102005040185B4 - Underwater light - Google Patents
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Abstract
Unterwasserscheinwerfer (1) mit zumindest einer LED (4) als Leuchtmittel, die in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei eine Kühlanordnung für das Gehäuse (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unteren Bereich des Unterwasserscheinwerfers (1) ein als Düse ausgebildeter Kühlmittelzuführkanal und in einem oberen Bereich ein als Diffusor ausgebildeter Kühlmittelabführkanal (22) vorgesehen sind.Underwater floodlight (1) with at least one LED (4) as a light source, which is arranged in a housing (2), wherein a cooling arrangement for the housing (2) is provided, characterized in that in a lower region of the underwater headlamp (1) formed as a nozzle Kühlmittelzuführkanal and in an upper region designed as a diffuser Kühlmittelabführkanal (22) are provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Unterwasserscheinwerfer mit zumindest einer LED als Leuchtmittel, die in einem Gehäuse angeordnet ist.The The invention relates to an underwater floodlight with at least one LED as a light source, which is arranged in a housing.
Aus
der
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Eine
LED-Unterwasserbeleuchtung ist aus der
Unterwasserscheinwerfer für Privat-, Hotel-, und öffentliche Schwimmbäder (Hallenbäder und Freibäder) werden gerne mit Licht emittierenden Dioden (Light Emitting Diode (LED)) ausgestattet. Dadurch können Unterwasserscheinwerfer mit kleineren Dimensionen ausgestaltet werden. Außerdem bietet die LED-Technologie wegen der hohen Effizienz und hohen Lebensdauer Vorteile. Da nur eine Niederspannungsversorgung benötigt wird, ist diese Technologie im Schwimmbadbereich wegen der geringen Gefährdung vorteilhaft einsetzbar.Underwater light for private, Hotel, and public Swimming pools (Indoor pools and outdoor pools) like to use light-emitting diodes (Light Emitting Diode (LED)). Thereby can Underwater lights are designed with smaller dimensions. Also offers the LED technology because of the high efficiency and long service life advantages. Because only A low voltage supply is needed, this technology is Can be used advantageously in the swimming pool area because of the low risk.
Die Unterwasserscheinwerfer werden in der Regel in der Wand des Schwimmbeckens angebracht. Aufgrund der Erwärmung der Ansteuerelektronik der LED's kann es zum Ausfall der Unterwasserscheinwerfer kommen, da die Wärme sich im Gehäuse des Unterwasserscheinwerfers staut.The Underwater lights are usually in the wall of the swimming pool appropriate. Due to the warming the control electronics of the LED's There may be a failure of the underwater lights, as the heat is in the case of the underwater headlight dams.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen.task The present invention is intended to remedy this situation.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschende wie wirkungsvolle Art und Weise durch einen Unterwasserscheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch kann ein Wärmestau im Gehäuse vermieden werden und wird die Ausfallwahrscheinlichkeit des Unterwasserscheinwerfers deutlich reduziert. Ein Überhitzen einer Leiterplatte und/oder einer im Gehäuse angeordneten Elektronik kann dadurch verhindert werden. Die Unterwasserscheinwerfer sind vorzugsweise UV-beständig ausgeführt und weisen eine Temperaturbeständigkeit bis 80°C auf. Weiterhin sind sie beständig gegen Chlor- und Salzwasser, beispielsweise Meerwasser bzw. Wasser mit einem Salzgehalt von 3,5%, ausgeführt. Je nach Anforderung an den Ausleuchtungsgrad des Schwimmbeckens können ein oder mehrere Scheinwerfer im Becken installiert werden. Durch unterschiedliche Anordnung der Scheinwerfer können unterschiedliche Lichteffekte (Spot-, Streulicht) erzeugt werden.According to the invention this Task on equally surprising how effective way through an underwater spotlight solved with the features of claim 1. This can cause a heat accumulation in the case be avoided and will reduce the probability of failure of the underwater headlamp significantly reduced. Overheating a printed circuit board and / or arranged in the housing electronics can be prevented. The underwater lights are preferably UV-resistant accomplished and have a temperature resistance up to 80 ° C on. Furthermore, they are stable against chlorine and salt water, for example seawater or water with a salt content of 3.5%. Depending on the requirement the degree of illumination of the swimming pool can be one or more headlights be installed in the pool. By different arrangement of Headlights can different light effects (spot, scattered light) are generated.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass im eingebauten Zustand zwischen dem Gehäuse, welches im eingebauten Zustand zumindest teilweise in einem Einbauteil angeordnet ist, und dem Einbauteil zumindest bereichsweise ein Raum ausgebildet ist, der von einem Kühlmittel durchströmbar ist. Da es sich bei dem Erfindungsgegenstand um Unterwasserscheinwerfer handelt, sind diese im Betrieb zumindest teilweise von Wasser umgeben. Daher eignet sich Wasser besonders als Kühlmittel. Somit können beispielsweise 16 LED's mit einer Leistungsaufnahme von 3 W pro LED bei einem Strom von maximal 1000 mA, einer Spannung < 24 V und einer Beleuchtungsstärke von 1100 LUX verwendet werden.A particularly preferred embodiment is characterized by the fact that in the installed state between the housing, which in the installed state at least partially in a built-in part is arranged, and the built-in part at least partially a space is formed by a coolant flow through is. Since the subject of the invention is underwater floodlights, These are at least partially surrounded by water during operation. Therefore Water is particularly suitable as a coolant. Thus, for example, 16 LED's with one Power consumption of 3 W per LED with a maximum current of 1000 mA, a voltage <24 V and a lighting level to be used by 1100 LUX.
In einem unteren Bereich des Unterwasserscheinwerfers ist ein Kühlmittelzuführkanal und in einem oberen Bereich ein Kühlmittelabführkanal ausgebildet. Der untere Kühlmittelzuführkanal ist als Düse und der obere Kühlmittelabführkanal als Diffusor ausgebildet. Dies begünstigt den Strömungsfluss insofern, dass die Strömungsgeschwindigkeit dadurch noch erhöht wird. Dadurch ist es möglich, die Kühlung unter Nutzung des Thermosiphon-Effekts zu bewerkstelligen.In a lower portion of the underwater headlamp is a Kühlmittelzuführkanal and a Kühlmittelabführkanal formed in an upper region. The lower coolant supply duct is as a nozzle and the upper Kühlmittelabführkanal designed as a diffuser. This favors the flow of flow insofar that the flow velocity thereby still increased becomes. This makes it possible the cooling using the thermosyphon effect.
Aufgrund der Anordnung des Kühlmittelzuführkanals und des Kühlmittelabführkanals ist es möglich, dass als Kühlmittel verwendetes Wasser um das Gehäuse zirkulieren kann. Dadurch wird sichergestellt, dass sich zwischen dem Einbauteil und dem Gehäuse ständig Kühlmittel befindet. Sobald sich das Gehäuse erwärmt, erwärmt sich auch das dieses umgebende Wasser. Das warme Wasser steigt aufgrund seiner geringeren Dichte nach oben und entweicht über den oben angeordneten Kühlmittelabführkanal in das Schwimmbecken. Durch den unteren Kühlmittelzuführkanal fließt kaltes Wasser nach, sodass sich eine natürliche Durchströmung des (Hohl-)Raums zwischen Gehäuse und Einbauteil einstellt. Dieser Effekt stellt sich bereits bei einer Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser im Hohlraum und dem Wasser im Schwimmbecken von 8°K ein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Einbauteil topfförmig ausgestaltet ist und das Gehäuse zumindest teilweise aufnehmen kann.Due to the arrangement of the coolant supply passage and the coolant discharge passage, it is possible for water used as the coolant to circulate around the housing. This ensures that there is always coolant between the fixture and the housing. As soon as the housing heats up, the surrounding water also heats up. The warm water rises due to its lower density upwards and escapes through the top coolant arranged duct into the swimming pool. Cold water flows in through the lower coolant supply channel, so that a natural flow through the (hollow) space between housing and built-in component is established. This effect is already present at a temperature difference between the water in the cavity and the water in the pool of 8 ° K. It is advantageous if the built-in part is designed cup-shaped and can accommodate the housing at least partially.
Besonders wirksam ist die Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse, wenn das Gehäuse Kühlrippen aufweist. Die Kühlrippen zeigen vorzugsweise in den Hohlraum zwischen Gehäuse und Einbauteil, sodass diese vom Kühlmittel umströmt werden.Especially effective is the heat dissipation from the case, if the case cooling fins having. The cooling fins preferably point into the cavity between the housing and fixture so that they from the coolant flows around become.
Da die Wärme im Gehäuse weniger durch die LEDs als durch die Ansteuerelektronik der LEDs erzeugt wird, ist es vorteilhaft, wenn eine in dem Gehäuse angeordnete Platine vorgesehen ist, die mit dem Gehäuse in Wärmeaustauschverbindung steht, wobei die Ansteuerelektronik vorzugsweise auf der Platine angeordnet ist. Die Platine kann beispielsweise über Zylinderstifte an dem Gehäuse befestigt sein, sodass Wärme über die Zylinderstifte von der Platine an das Gehäuse weitergegeben wird.There the heat in the case less generated by the LEDs than by the control electronics of the LEDs It is advantageous if a board arranged in the housing is provided is that with the case in heat exchange connection stands, wherein the control electronics preferably on the board is arranged. The board can for example be attached to the housing via dowel pins so that heat over the Cylinder pins from the board to the housing is passed.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl oder hochwertiger Bronze (z. B. CuAlNi5Fe4) ausgebildet ist, um gegen Salzwasser beständig zu sein. Ein derart beschaffenes Gehäuse lässt einen guten Wärmeübergang zum Kühlmittel zu.In an advantageous embodiment of the invention it can be provided that the housing is formed of a metal, in particular of stainless steel or high-grade bronze (eg CuAlNi 5 Fe 4 ) in order to be resistant to salt water. Such a housing allows a good heat transfer to the coolant.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine RGB-LED-Einheit vorgesehen. Dadurch wird eine Farb-Beleuchtung, beziehungsweise ein Farbwechsel ermöglicht.at a preferred embodiment At least one RGB LED unit is provided. This will be a Color lighting, or a color change allows.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine einen Microcontroller aufweisende Ansteuerbaugruppe vorgesehen. Dies ist insbesondere in Verbindung mit einer oder mehreren RGB (Rot Gelb Blau)-LED-Einheiten vorteilhaft, da es dadurch möglich wird, ein Farb-Spiel und Lichteffekte zu programmieren bzw. zu steuern. Es ist also möglich, neben einer manuellen Anwahl von Einzelfarben, auch einen automatisch, selbständig ablaufenden Farbmischbetrieb zu realisieren. Die Dauer der unterschiedlichen Farbmischungen kann dabei einstellbar sein (Farbmisch-Timing).at An advantageous embodiment of the invention is a microcontroller provided driving module provided. This is special advantageous in conjunction with one or more RGB (Red Yellow Blue) LED units, because it makes it possible is to program a color game and lighting effects. So it's possible besides a manual selection of single colors, also an automatic, independent to realize ongoing color mixing operation. The duration of the different Color mixtures can be adjustable (color mixing timing).
Eine besonders gute Ausleuchtung ergibt sich, wenn der Unterwasserscheinwerfer einen Strahlwinkel > 90°, insbesondere > 120°, vorzugsweise von etwa 140° aufweist. Dabei kann der Unterwasserscheinwerfer einen Durchmesser (freie Leuchtfläche) von mindestens 70 mm aufweisen.A Particularly good illumination results when the underwater spotlight a beam angle> 90 °, in particular> 120 °, preferably from about 140 °. Here, the underwater spotlight a diameter (free light area) of at least 70 mm.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of embodiments of the invention based the figures of the drawing, the essential to the invention details shows, as well as from the claims. The individual features can each individually for one or more in any combination at variants be realized the invention.
In den schematischen Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.In the schematic drawings are embodiments of the invention illustrated, which are explained in more detail in the following description.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Zwischenraum
In
der
In
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Claims (8)
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