DE102007047271A1

DE102007047271A1 - Leuchte zur Unterwasser-Illumination

Info

Publication number: DE102007047271A1
Application number: DE102007047271A
Authority: DE
Inventors: Jörg Linke
Original assignee: AQUATECHNICS EUROP GmbH; AQUATECHNICS EUROPE GmbH
Current assignee: SEA-LED GMBH, DE
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für die Unterwasser-Illumination mit einem Gehäuse 1 mit mindestens einer Leuchtdiode 3 und einer Platte, auf der Leiterbahnen 7 für die Stromversorgung und Steuerung der Leuchtdiode 3 angebracht sind. Erfindungsgemäß sind die Leiterbahnen auf einer der Leuchtdiode 3 abgewandten Seite der Platte 5 vorgesehen und Kontaktlöcher 9 sind ausgebildet, um die Leiterbahn und die Leuchtdioden elektrisch zu kontaktieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte zur Unterwasser-Illumination, wie sie beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 202004015830 U1 offenbart ist.
Für die Beleuchtung von Flüssigkeiten, beispielsweise Schwimmbädern oder Gartenteichen, werden üblicherweise Unterwasserscheinwerfer eingesetzt. In der Vergangenheit wurden hierzu vielfach Halogenlampen als Leuchtmittel verwendet. In letzter Zeit sind jedoch verstärkt Leuchtdioden (LEDs) in derartige Unterwasserleuchten eingesetzt worden, da diese LEDs im Vergleich mit Halogenlampen eine wesentlich höhere Lichtdichte erzeugen. Auch sind LED's in verschiedenen Farben erhältlich, so dass sich für die Gestaltung der Unterwasserbeleuchtung eine Vielzahl an Möglichkeiten bietet.
Da die LED's im Betrieb jedoch eine beachtliche Wärme entwickeln, ist eine gute Kühlung der Leuchte erforderlich. Beim Stand der Technik wird dies erreicht, in dem das Leuchtengehäuse mit Schlitzen versehen ist, durch die Wasser ein- bzw. austreten kann. Das Wasser wird zur direkten Kühlung einer Keramikplatte verwendet, auf der die LEDs angebracht sind.
Ein Nachteil dieses Stands der Technik besteht darin, dass hochwertige Keramikplatten als Träger für LEDs relativ teuer sind. Außerdem ist es erforderlich, die LEDs selbst gegenüber dem Kühlwasser zu schützen. Da aber andererseits eine elektrische Stromzuführung zu den LEDs gewährleistet sein muß, ist es beim Stand der Technik vorgesehen, ein Kabel an der Keramikplatte vorbei zu den LEDs hinzuführen. Da die Leuchte großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, dass bei der Kabeldurchführung Undichtigkeiten auftreten, was zu einem Wassereintritt in das Innere der Leuchte in den Bereich der LEDs führt, was wiederum Kurzschlüsse verursachen bzw. die LEDs beschädigen kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Leuchte zur Unterwasser-Illumination bereitzustellen, bei der die LEDs und ihre elektrischen Zuleitungen wirksam gegenüber dem Kühlwasser geschützt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchte gemäß Anspruch 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfindung kann besser aus der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Figuren verstanden werden. In den Figuren zeigen:
1 eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Unterwasserleuchte;
2 eine Schnittansicht durch die Unterwasserleuchte;
3 eine Ansicht der Leiterbahn für die elektrische Versorgung der LEDs; und
4 eine Aufsicht auf die LEDs und die zugehörige Platte.
In 1 umfaßt die Leuchte ein Gehäuse 1 mit einem Sockel 2 und einer Abdeckung 13. Die Abdeckung 13 aus einem transparenten Kunststoffmaterial weist Schlitze 11 auf, durch die das Wasser ein- bzw. austreten kann. Im Inneren der Leuchte ist eine Platte 5, vorzugsweise eine Kunststoffplatte bzw. eine bedruckte Leiterplatte, vorgesehen. Auf dieser Platte 5 sind die LEDs 3 in geeigneter Weise angebracht, wobei sie entweder direkt oder mittels einer Fassung befestigt sind.
Im zusammengebauten Zustand, wie es in 2 zu sehen ist, bildet sich zwischen der Platte 5 und der Abdeckung 13 ein Aufnahmeraum 9, in dem die LEDs 3 sind. Dieser Aufnahmeraum 9 ist hermetisch abgeschlossen. Nach Bedarf können O-Ringdichtungen vorgesehen sein.
Andererseits bildet sich zwischen dem Gehäuse 1 und der Platte 5 ein Hohlraum 10, der über die Schlitze 11 in der transparenten Abdeckung 13 mit dem umgebenden Wasser in Verbindung steht. Auf diese Art gelangt Wasser in diesen Hohlraum 10, und sorgt für eine effektive Kühlung der Platte 5 und der LEDs 3.
Auf der den LEDs 3 abgewandten Seite der Platte 5 sind Leiterbahnen 7 ausgebildet. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses wird diese Seite der Platte 5 wasserdicht versiegelt, vorzugsweise mit Kunststoff vergossen. Ein Kabel 4 wird durch den Sockel 2 zu der Platte 5 geführt und elektrisch mit entsprechenden Kontakten 15 der Leiterbahnen verbunden. Das Kabel 4, das auch mehradrig ausgeführt sein kann, kann zur Stromversorgung und zur Steuerung des Leuchte verwendet werden.
Wie weiter in 1 zu sehen ist, wird das Gehäuse 1 in einer Wandhalterung 17 aufgenommen. Die Wandhalterung 17, die üblicherweise ebenfalls in Kunststoff ausgeführt ist, kann in der Wand eines Schwimmbeckens oder Gartenteichs verankert sein. Ein Dichtring 19 stellt sicher, dass kein Wasser zwischen das Gehäuse 1 und die Wandhalterung 17 gelangt.
Wie in 2 zu erkennen ist, ist zusätzlich noch ein Führungselement 21 vorgesehen, das zur Halterung des Kabels 4 im Gehäuse 1 dient.
Die genaue Ausgestaltung der Leiterbahnen 7 für eine bevorzugte Ausführungsform ist im Zusammenhang mit 3 gezeigt.
Die Ausgestaltung der Leiterbahnen in 3, die auf der den LEDs 3 abgewandten Seite der Platte 5 ausgebildet sind, ist für zwölf LEDs 3 gestaltet. Diese zwölf LEDs können entweder alle die gleiche Farbe haben, oder es können zwei, drei oder mehr verschiedene Farben eingesetzt und separat angesteuert werden. Eine Möglichkeit beim Einsatz von drei verschiedenen Farben ist der sogenannte "RGB-Betrieb".
Damit die gleiche Leiterbahnkonfiguration für alle Betriebsarten verwendet werden kann, sind Kontaktbrücken 8 vorgesehen, an denen es möglich ist, unterschiedliche Leiterbahnabschnitte 7a, 7b, 7c oder 7d miteinander kurz zu schließen bzw. voneinander zu trennen.
Auf der Platte 5 ist vorzugsweise darüber hinaus ein Temperatursensor 23 angebracht, der die Leuchte vor einer thermischen Überlastung schützt, beispielsweise wenn die Leuchte über längere Zeit in einem Zustand betrieben wird, in dem nicht genügend Kühlwasser durch die Leuchte zirkuliert.
4 zeigt die andere Seite der Platte 5, auf der die LEDs 3 ausgebildet sind. Während die Seite der Platte 5, auf der die Leiterbahnen 7 ausgebildet sind, mit Kunststoff versiegelt wird, befindet sich die mit den LEDs 3 versehene Seite der Platte 5 in dem Aufnahmeraum, der hermetisch gegenüber dem Wasser abgeschlossen ist. Erfindungsgemäß wird das Gasvolumen in dem Aufnahmeraum 3 möglichst klein gehalten, um auf die Art eine Kondensation von Wasser zu minimieren, die bei Temperaturschwankungen ansonsten auftreten könnte. Vorzugsweise beträgt daher der Abstand zwischen der Oberseite der Platte 5 und der Abdeckung 13 nur 0,5 mm, weiter bevorzugt nur 0,3 mm und insbesondere bevorzugt weniger als 0,2 mm.
Zur elektrischen Versorgung der LEDs sind in der Platte 5 eine Mehrzahl von Kontaktlöchern 6 vorgesehen, die mit Leiterbahnmaterial gefüllt sind. Die Kontaktlöcher 6 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 0,2 mm. Auf diese Art ist es möglich, die LEDs mit elektrischer Leistung zu versorgen und gleichzeitig sicherzustellen, dass kein Kühlwasser in den Aufnahmeraum 9 eintreten kann.
Unter Kontaktlöchern 6 wird in diesem Zusammenhang sowohl der Fall betrachtet, dass in der Platte 5 mit leitfähigem Material, beispielsweise Kupfer, gefüllte Durchgangslöcher ausgebildet sind, die Kontaktflächen auf der einen Seite mit Leiterbahnen auf der anderen Seite verbinden, als auch der klassische Fall, indem Löcher für die Durchsteckmontage vorgesehen sind. Im Gegensatz zur Oberflächenmontage ist die Durchsteckmontage dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile, hier LEDs, Drahtanschlüsse haben („bedrahtete Bauteile"). Die Drahtanschlüsse werden bei der Montage mittels Kontaktlöcher 6 durch die Platte 5 gesteckt und anschließend durch einen Lötprozess verbunden.
Es ist weiter bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Leuchte mit Hochleistungsleuchtdioden ausgestattet ist, die eine hohe Lichtausbeute gewährleisten. Dies ermöglicht eine gleichmäßige, nahezu schattenfreie Ausleuchtung des Schwimmbeckens bzw. des Teichs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 202004015830 U1 [0001]

Claims

Leuchte für die Unterwasserillumination mit: einem Gehäuse (1) mit mindestens einer Leuchtdiode (3) und einer Platte (5), auf der Leiterbahnen (7) für die Stromversorgung und die Steuerung der Leuchtdiode (3) angebracht sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (7) auf einer der Leuchtdiode (3) abgewandten Seite der Platte (5) vorgesehen sind, und wobei in der Platte (5) Kontaktlöcher (6) ausgebildet sind, um die Leiterbahnen (7) und die Leuchtdiode (3) elektrisch zu kontaktieren.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Leiterbahnen (7) versehene Seite der Platte (5) mittels einer elektrisch isolierenden Kunststoffschicht wasserdicht versiegelt ist.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) Schlitze (11) aufweist, durch die Wasser in das Gehäuse (1) und aus dem Gehäuse (1) strömen kann, wobei die mit den Leiterbahnen (7) versehene Seite der Platte (5) durch das Wasser kühlbar ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) auf mindestens einer Seite eine transparente Abdeckung (13) umfasst, wobei durch die Abdeckung (13) und die Platte (5) ein Aufnahmeraum (9) für die Leuchtdiode (3) festgelegt wird.
Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum einen maximalen Abstand zwischen der Platte (5) und der Abdeckung (13) von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,3 mm, weiter bevorzugt weniger als 0,2 mm aufweist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (7) so ausgestaltet sind, dass eine Mehrzahl einzelner Leiterbahnabschnitte (7a, 7b, 7c, 7d) vorgesehen sind, die über Kontaktbrücken (8) elektrisch verbindbar sind, um so eine Schaltung aufzubauen, um eine oder mehrere Leuchtdiode zu verbinden.