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Die Erfindung betrifft eine LED-Lampenanordnung, insbesondere eine dünne LED-Lampenanordnung, welche gegen Wasser, Staub, Erschütterung sowie plötzliche Stromveränderung geschützt werden kann, wobei ein erhöhter Beleuchtungsbereich, eine verbesserte Beleuchtungswirkung sowie eine höhere Wärmeabführleistung erzielbar ist. Außerdem ist diese LED-Lampenanordnung gut für den Einsatz in Laderaumleuchten von Containerwagen bzw. Kühlcontainerwagen geeignet. Darüber hinaus kann diese zur Beleuchtung in der Nacht, in der Landschaft, im Wasser, usw. eingesetzt werden.
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Es ist üblich, dass Leuchtstofflampen oder Glühlampen bei Containerwagen oder bei Kühlcontainerwagen Verwendung finden. Dabei ist von Nachteil, dass ein hoher Stromverbrauch auftritt, das Aufleuchten bei niedrigen Temperaturen scheitert (was zur reduzierten Lebensdauer von Lampen führt), das Beleuchtungslicht warenschädliches Infrarot oder Ultraviolett enthält sowie die Baugröße von Lampen so groß ist, dass die Waren nur schwierig platziert bzw. gestapelt werden können (da die Waren mit den Lampen in Berührung kommen). Aus diesen Gründen wurde versucht, Leuchtdioden (LED) als Lichtquelle zu verwenden.
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Die herkömmlichen Laderaumleuchten, bei denen Leuchtdioden (LED) als Lichtquelle Verwendung finden, weisen jedoch noch die folgenden Nachteile auf:
- 1. Bei Reinigung des Inneren des Containers des Containerwagens wird normalerweise Strahlwasser eingesetzt. Die Laderaumleuchten werden aber nicht gegen Strahlwasser geschützt und können somit aufgrund des Wassereindringens Betriebsstörungen haben. Als Beispiel wird angeführt, dass der Hochdruckdampf oder das Heißwasser mit einer Temperatur über 80°C bei der Reinigung des Inneren eines Kühlcontainers eingesetzt wird, um eine gründliche Reinigung und gleichzeitig eine praktische Entkeimung zu ermöglichen. Die herkömmlichen Laderaumleuchten werden schlecht gegen Wasser geschützt. Außerdem treten Schrumpfung und Dehnung unter Kälte- bzw. Wärme-Einwirkung auf, wodurch die gesamte Konstruktion leicht aufgrund ihrer Verformung Einflüssen des Wassereindringens ausgesetzt ist, was somit allmählich zu Störungen dieser Konstruktion führt.
- 2. Beim Transport von Waren werden diese im Container stets erschüttert. Die Laderaumleuchten werden aber nicht gegen diese Erschütterung geschützt, was nach längerem Einsatz zu Lampenversagen führen kann.
- 3. Es können 20 bis 40 Stücke von Leuchtdioden (LED) niedriger Beleuchtungsstärke eingesetzt werden. In diesem Fall können der Beleuchtungsbereich und die Lichtausbeute aber auch noch nicht genügen. Der Einsatz der Leuchtdioden (LED) in solch einer Anzahl kann jedoch zur erheblichen Erhöhung der Baugröße der Lampenvorrichtung führen. Damit werden die Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit nicht erfüllt.
- 4. Um den Nachteil der geringen Lichtausbeute beim Einsatz der Leuchtdioden als Lichtquelle für die Laderaumleuchten zu vermeiden, können Leuchtdioden hoher Helligkeit verwenden werden. Dies führt jedoch dazu, dass eine Kühlvorrichtung großer Abmessung zur Abfuhr der von den Leuchtdioden hoher Helligkeit entwickelten Wärme eingesetzt werden muss. Dies kann auch nicht den Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit entsprechen. Aus diesem Grund ist eine Gestaltung einer Kühlvorrichtung notwendig, die eine erhöhte Wärmeabführleistung gewährleistet, ohne das Bauvolumen der Kühlvorrichtung zu vergrößern.
- 5. Die Beleuchtung der herkömmlichen Laderaumleuchten ist nicht gleichmäßig, was zur Herabsetzung der Lichtausbeute führen kann.
- 6. Die bei den Laderaumleuchten eingesetzten Leuchtdioden sind meist Weißlicht-Leuchtdioden. Beim Öffnen der Tür eines Kühlcontainers des Containerwagens strömt weißer Nebel durch Interaktion zwischen Kälte und Wärme heraus. Die von den Weißlicht-Leuchtdioden ausgesendeten weißen Strahlen bewirken bei diesem Nebel eine sehr schlechte Sichtweite, was den Warentransport in erheblichem Maße erschwert.
- 7. Es ist sicher, dass mehrere elektrische Lasten auf dem Containerwagen vorhanden sind. Bei den elektrischen Lasten tritt eine große Spannungsschwankung auf, wenn diese wiederholt ein- und ausgeschaltet werden. Als Beispiel wird angeführt, dass Stoßspannung bzw. Stoßstrom beim Ein- und Ausschalten des am Kühlcontainerwagen angebrachten, zum Pumpen von Kältemittel bestimmten Motors entsteht, was eine erhebliche Spannungsschwankung bewirkt. In diesem Fall können die im Containerwagen eingesetzten Laderaumleuchten aufgrund solcher Spannungsschwankung beschädigt werden.
- 8. Um die Herstellungskosten der herkömmlichen Laderaumleuchte zu senken, wird diese strukturell nicht extra gegen Temperaturschwankung, Erschütterung, Stoßspannung (die bei plötzlicher Veränderung der elektrischen Energie anfällt), usw. geschützt.
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Aus der Deutschen Patentanmeldung
DE 103 15 251 A1 ist eine flache Leuchtvorrichtung mit einem durch ein Grundteil und eine wenigstens bereichsweise lichtdurchlässige Abdeckung gebildeten Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Leuchtmittel, einem in dem Gehäuse angeordneten Lichtleiter, der das von dem Leuchtmittel ausgesandte Licht in Richtung der Abdeckung leitet, und einem Dichtrahmen, der das Gehäuse entlang seiner Schmalseiten vollständig umgibt, bekannt.
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Das Deutsche Gebrauchsmuster
DE 29 820 192 U1 offenbart einen Schlüsselkopf mit Leuchte, bei dem eine in einem Hauptkörper vorgesehene Antriebsquelle mit der Leuchte und einem Druckschalter verbunden ist.
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Aus der Deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 045 590 A1 ist eine Leuchtvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Lichtkomponenten tragenden Gehäuse bestehend aus einem Kunststoffmaterial bekannt, wobei das Gehäuse an einem vorderen Umfangsrand durch Verklebung mit einer Lichtscheibe aus Glasmaterial verbunden ist, die die durch den Umfangsrand begrenzte Öffnung des Gehäuses abdeckt, wobei die Lichtscheibe eine ebene Randfläche aufweist, die mittels eines aushärtbaren und thermisch elastischen Klebstoffs unter Ausbildung eines flächigen Klebestreifens mit einer ebenen Befestigungsfläche des Gehäuses verbunden ist.
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Die Japanische Patentanmeldung
JP 7 114 813 A offenbart eine Leuchte für ein Fahrzeug, wobei Licht emittierende Dioden in großer Zahl und Linsen in einem Lampenkörper auf einer ersten Leiterplatte und Widerstände auf einer zweiten Leiterplatte angeordnet sind.
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Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster
DE 20 2006 000 485 U1 ist eine Wasserdichtung einer Lampe mit manuellem Stromerzeuger bekannt, wobei ein Gummistreifen in einer Nut des Randes des unteren Gehäuseteiles aufgenommen ist und der obere Gehäuseteil entsprechend der Nut einen vorstehenden Streifen aufweist, der in die Nut, in der der Gummistreifen aufgenommen ist, passen kann.
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Das Deutsche Gebrauchsmuster
DE 29 815 480 U1 offenbart einen Bausatz für Leuchten, insbesondere Sicherheits- und Rettungszeichenleuchten, mit einem Montagemodul, einem Lampenmodul und wenigstens einem für die jeweilige Leuchte charakteristischen und mit dem Montagemodul und/oder Lampenmodul lösbar verbindbaren Gehäusemodul.
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Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dünne LED-Lampenanordnung zu schaffen, bei der wenigstens eine Wasserschutzwand in der Art von Feder-Nut-Verbindungen in der Verbindungsstelle zwischen einer Abdeckung, einem Sockel, einer Kühlplatte und einem Lichtleitdeckel vorgesehen ist, um einen verbesserten Wasserschutz zu gewährleisten. Mit der Wasserschutzwand kann die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung gegen Wasserstrahlen geschützt werden. Außerdem wird vermieden, dass ein problematisches Wassereindringen aufgrund der auf die Berührung mit dem Hochdruckdampf oder Heißwasser zurückgeführten Verformung der dünnen LED-Lampenanordnung vorkommt. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung innen mit Füllungsmaterial gefüllt, das einen verbesserten Wasser-, Staub- und Erschütterungsschutz gewährleistet. Durch Verwendung von Leuchtdioden (LED) hoher Helligkeit ergibt sich eine erhebliche Verringerung der Anzahl von verwendeten Leuchtdioden, wodurch sich die Baugröße der LED-Leuchte verringert. Damit werden die Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit erfüllt. Die von den Leuchtdioden (LED) hoher Helligkeit entwickelten hohen Temperaturen werden aber durch die mit einer Konvektionskammer versehene Kühlplatte behandelt. Mit der Konvektionskammer ist eine erhöhte Wärmeabführleistung der Kühlplatte gewährleistet, indem eine Wärmekonvektion in der Konvektionskammer stattfindet. Daher kann die Kühlplatte dünn ausgeführt sein, was den Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit entspricht.
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Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dünne LED-Lampenanordnung zu schaffen, auf deren Leiterplatte wenigstens eine Schutzschaltung angeordnet ist, die eine Konstantstromschaltung aufweist. Die Konstantstromschaltung dient dazu, die elektrische Energie in unipolaren Gleichstrom zu wandeln. Damit ist ein optimaler Schutz für die Schaltung erzielbar. Außerdem wird vermieden, dass ein Fehlanschluss [an eine unrichtige Polarität] auftritt.
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Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dünne LED-Lampenanordnung zu schaffen, bei der zwischen dem Lichtleitdeckel und der Abdeckung ein Wasserschutzstreifen vorgesehen ist, der einen verbesserten Wasserschutz gewährleistet.
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Eine vierte Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dünne LED-Lampenanordnung zu schaffen, bei der der Führungsabschnitt des Lichtleitdeckels als Konkavlinse ausgeführt ist, mit der sich die von den LED-Elementen ausgesendeten Lichtstrahlen im Winkel von 180° gleichmäßig verbreiten lassen, um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu ermöglichen sowie einen erhöhten Beleuchtungsbereich und eine verbesserte Beleuchtungswirkung zu erzielen.
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Eine fünfte Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dünne LED-Lampenanordnung zu schaffen, bei der eine gelbe Leuchtdiode oder ein gelber Lichtleitdeckel eingesetzt werden kann. Auf den Lichtleitdeckel kann beispielsweise eine Schicht des gelben Leuchtstoffs aufgebracht werden. Damit ist eine erhöhte Sichtbarkeit von Waren im Kühlcontainer bzw. im weißen Nebel im Kühlcontainer gewährleistet.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine dünne LED-Lampenanordnung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine dünne LED-Lampenanordnung bereitgestellt, die aufweist:
einen Sockel, der eine Öffnung aufweist, wobei eine erste Ringrippe und mehrere Aussparungen an der Innenseite des Sockels ausgebildet sind, und wobei die erste Ringrippe außen an die Öffnung des Sockels angrenzt, und wobei die Aussparungen außerhalb der ersten Ringrippe angeordnet sind, und wobei der Sockel an seiner Außenseite mit einer zweiten Ringrippe versehen ist, die ebenfalls außen an die Öffnung des Sockels angrenzt;
eine Abdeckung, die eine der Öffnung des Sockels entsprechende Öffnung aufweist, wobei die Abdeckung an ihrer Innenseite mit einer an die erste Ringrippe angepassten, ersten Rille sowie mit an die jeweiligen Aussparungen angepassten Befestigungszapfen versehen ist, und wobei die erste Ringrippe in die erste Rille greift, während die Befestigungszapfen exakt in die jeweils zugeordneten Aussparungen einrasten, und wobei durch das Einrasten der Befestigungszapfen in die jeweiligen Aussparungen sich eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Sockel und der Abdeckung ergibt, und wobei an der Innenseite der Abdeckung eine dritte Rille ausgebildet ist, die um den zwischen der Öffnung und der ersten Rille befindlichen Bereich herum verläuft;
eine Kühlplatte, die an ihrer Innenseite mit einer an die zweite Ringrippe angepasste, zweite Rille versehen ist, derart, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen der zweiten Ringrippe mit der zweiten Rille gewährleistet ist, wobei an der Außenseite der Kühlplatte mehrere Vorsprünge ausgebildet sind, wobei eine Konvektionskammer vom Vorsprung und der Außenseite der Kühlplatte begrenzt ist;
ein LED-Modul, das eine Trägerplatte und wenigstens ein auf dieser angebrachtes LED-Element umfasst, wobei die Trägerplatte an der Innenseite der Kühlplatte angebracht ist, und wobei die Trägerplatte in der Öffnung des Sockels montiert werden kann;
eine Leiterplatte, an der eine Mehrzahl von an die jeweiligen LED-Elemente angepassten Durchgangsbohrungen ausgebildet sind, durch welche die LED-Elemente hindurchgeführt sind, wobei sich die Leiterplatte im Inneren der von der ersten Ringrippe begrenzten Kammer befindet, und wobei das LED-Modul und die Leiterplatte elektrisch miteinander verbunden sind; und
einen Lichtleitdeckel, der einen Führungsabschnitt und einen am Rand des Führungsabschnitts ausgebildeten Flanschabschnitt aufweist, wobei der Flanschabschnitt eine an die dritte Rille der Abdeckung angepasste, dritte Ringrippe besitzt, derart, dass die dritte Ringrippe in die dritte Rille eingreifen kann.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung;
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung;
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung von einer anderen Seite gesehen;
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4 einen Schnitt I durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung;
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5 einen Schnitt II durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung;
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6 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung, wobei der erste und der zweite Wasserschutzbereich gezeigt sind; und
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7 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung, wobei ein Wasserschutzstreifen zusätzlich vorgesehen ist.
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Wie aus den 1 bis 5 ersichtlich, weist eine erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung einen Sockel 1, eine Abdeckung 2, eine Kühlplatte 3, ein LED-Modul 4, eine Leiterplatte 5 und einen Lichtleitdeckel 6 auf. Es ist vorzugsweise eine Wasserdichtung 7 vorgesehen [siehe 7]. Der Sockel 1 und die Abdeckung 2 sind aneinander angepasst und miteinander verbunden, wobei der Lichtleitdeckel 6, das LED-Modul 4 und die Leiterplatte 5 zwischen dem Sockel 1 und der Abdeckung 2 angeordnet sind.
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Der Sockel 1 weist eine Öffnung 10 auf, wobei eine erste Ringrippe 11 und mehrere Aussparungen 14, 15 an der Innenseite 16 des Sockels 1 ausgebildet sind. Die erste Ringrippe 11 grenzt außen an die Öffnung 10 des Sockels 1 an, wobei die Aussparungen 14, 15 außerhalb der ersten Ringrippe 11 angeordnet sind. Der Sockel 1 ist an seiner Außenseite 17 mit einer zweiten Ringrippe 12 versehen, die ebenfalls außen an die Öffnung 10 des Sockels 1 angrenzt.
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Die Abdeckung 2 weist eine der Öffnung 10 des Sockels 1 entsprechende Öffnung 20 auf. Außerdem ist die Abdeckung 2 an ihrer Innenseite 25 mit einer an die erste Ringrippe 11 angepassten, ersten Rille 21 sowie mit an die jeweiligen Aussparungen 14, 15 angepassten Befestigungszapfen 23, 24 versehen. Die erste Ringrippe 11 greift in die erste Rille 21, während die Befestigungszapfen 23, 24 exakt in die jeweils zugeordneten Aussparungen 14, 15 eingerastet werden. Durch das Einrasten der Befestigungszapfen 23, 24 in die jeweiligen Aussparungen 14, 15 ergibt sich eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Sockel 1 und der Abdeckung 2. Nach dem Einrasten der zweiten Befestigungszapfen 24 in die zweiten Aussparungen 15 kann ein hier nicht näher dargestelltes Befestigungselement eingesetzt werden, um die Verbindung des Sockels 1 mit der Abdeckung 2 zu verstärken. Nach dem Einrasten der ersten Befestigungszapfen 23 in die ersten Aussparungen 14 kann aber auch ein hier nicht näher dargestelltes Befestigungselement eingesetzt werden, um diedünne LED-Leuchte in einer vorgegebenen Lage zu befestigen. Die ersten Befestigungszapfen 23 sind an der Außenseite 26 der Abdeckung 2 mit je einem in der 1 dargestellten Montageloch C versehen. An der Innenseite 25 der Abdeckung 2 ist eine dritte Rille 22 ausgebildet, die um den zwischen der Öffnung 20 und der ersten Rille 21 befindlichen Bereich herum verläuft. Die dritte Rille 22 ist in der Form an die Öffnung 20 der Abdeckung 2 angepasst.
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Bevorzugt ist, dass der Sockel 1 an seiner Innenseite 16 ferner mit einer vierten Ringrippe 13 versehen ist, die an die Außenkontur des Sockels 1 angepasst ist und außen an die erste Ringrippe 11 angrenzt. Die ersten und die zweiten Aussparungen 14, 15 befinden sich zwischen der ersten und der vierten Ringrippe 11, 13. An der Innenseite 25 der Abdeckung 2 ist eine an die vierte Ringrippe 13 angepasste, vierte Rille 27 so ausgebildet, dass die vierte Ringrippe 13 zuverlässig in die vierte Rille 27 gelangen kann.
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Die Kühlplatte 3 ist mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 8 an der Außenseite 17 des Sockels 1 befestigt. Die Kühlplatte 3 ist an ihrer Innenseite 301 mit einer an die zweite Ringrippe 12 angepassten zweiten Rille 32 versehen, derart, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen der zweiten Ringrippe 12 und der zweiten Rille 32 gewährleistet ist. An der Außenseite 302 der Kühlplatte 3 sind mehrere Vorsprünge 31 ausgebildet, wobei eine Konvektionskammer 311 vom Vorsprung 31 und der Außenseite 302 der Kühlplatte 3 begrenzt ist. In den Konvektionskammern 311 findet eine Wärmekonvektion statt, die eine verstärkte Wärmeabfuhr der Kühlplatte 3 bewirkt.
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Das LED-Modul 4 umfasst eine Trägerplatte 41 und wenigstens ein auf dieser angebrachtes LED-Element 42 hoher Helligkeit. Die Trägerplatte 41 ist an der Innenseite 301 der Kühlplatte 3 angebracht. Bevorzugt ist, dass die Trägerplatte 41 in flacher Weise an der Innenseite 301 der Kühlplatte 3 zur Wärmeabfuhr angeordnet ist. Die Trägerplatte 41 kann in beliebiger Weise in der Öffnung 10 des Sockels 1 montiert werden. Dies kann vorzugsweise durch ein Paar von Positionierabschnitten 102 realisiert werden, die im Bereich des Innenrands 101 der Öffnung 10 des Sockels 1 angeordnet sind. Die beiden Enden der streifenförmigen Trägerplatte 41 sind zwischen den Positionierabschnitten 102 vorgesehen. In anderen Worten befindet sich das LED-Modul 4 in der Öffnung 10 des Sockels 1.
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An der Leiterplatte 5 sind eine Mehrzahl von an die jeweiligen LED-Elemente 42 angepassten Durchgangsbohrungen 51 und elektronische Schaltungen angeordnet. Die Leiterplatte 5 befindet sich im Inneren der von der ersten Ringrippe 11 begrenzten Kammer. Die auf dem LED-Modul 4 befindlichen LED-Elemente 42 ragen aus den jeweiligen Durchgangsbohrungen 51 der Leiterplatte 5 heraus. Das LED-Modul 4 ist über Verbindungsdrähte 43 elektrisch mit der Leiterplatte 5 verbunden, während die Leiterplatte 5 über Verbindungsdrähte 52 ans Netz angeschlossen ist. Bevorzugt ist, dass ein Drahtführungsabschnitt 18 an der Innenseite 16 des Sockels 1 ausgebildet ist. Die Verbindungsdrähte 52 verlaufen durch den Drahtführungsabschnitt 18 hindurch und ragen somit aus der dünnen LED-Leuchte heraus.
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Der Drahtführungsabschnitt 18 weist eine durch die erste Ringrippe 11 hindurchgehende, erste Auskehlung 181, eine durch den Sockel 1 hindurchgehende, zweite Auskehlung 182 und eine an der Innenseite 16 des Sockels 1 angeordnete, erste Rahmenrippe 183 auf. Die U-förmige erste Rahmenrippe 183 im Zusammenwirken mit der ersten Ringrippe 11 grenzt außen an die zweite Auskehlung 182 an. Der gesamte Drahtführungsabschnitt 18 befindet sich zwischen der ersten und der vierten Ringrippe 11, 13. An der Innenseite 25 der Abdeckung 2 ist eine an die erste Rahmenrippe 183 angepasste, zweite Rahmenrippe 28 ausgebildet. Die zweite Rahmenrippe 28 grenzt außen an die erste Rahmenrippe 183 an und befindet sich zwischen der ersten und der vierten Rille 21, 27.
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Der Lichtleitdeckel 6 weist einen zur Lichtführung bestimmten Führungsabschnitt 61 und einen am Rand des Führungsabschnitts 61 ausgebildeten Flanschabschnitt 62 auf. Der Flanschabschnitt 62 besitzt eine an die dritte Rille 22 der Abdeckung 2 angepasste, dritte Ringrippe 621, derart, dass die dritte Ringrippe 621 in die dritte Rille 22 eingreifen kann.
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Die Montage der erfindungsgemäßen dünnen LED-Leuchte geschieht in der Weise, dass die Kühlplatte 3 an der Außenseite 17 des Sockels 1 so angebracht ist, dass die zweite Ringrippe 12 in die zweite Rille 32 eingreift, wodurch sich eine untere Wasserschutzwand ergibt. Dann wird das LED-Modul 4 zwischen den in der Öffnung 10 des Sockels 1 befindlichen Positionierabschnitten 102 so montiert, dass die Trägerplatte 41 flach auf der Innenseite 301 der Kühlplatte 3 aufliegt. Zwischen der Trägerplatte 41 und der Innenseite 301 ist Wärmeleitpaste vorhanden. Danach wird die Leiterplatte 5 in einen von der ersten Ringrippe 11 des Sockels 1 begrenzten Raum eingebaut. Die LED-Elemente 42 verlaufen dann durch die jeweiligen Durchgangsbohrungen 51 hindurch und ragen aus der Leiterplatte 5 heraus. Die Verbindungsdrähte 52 verlaufen durch den Drahtführungsabschnitt 18 und ragen aus der dünnen LED-Lampenanordnung heraus. Anschließend wird der Lichtleitdeckel 6 in die Öffnung 20 der Abdeckung 2 so eingebaut, dass die dritte Ringrippe 621 in die dritte Rille 22 eingreift, wodurch sich eine Wasserschutzwand ergibt. Danach wird die mit dem Lichtleitdeckel 6 verbundene Abdeckung 2 auf den Sockel 1 so aufgesetzt, dass die erste und die vierte Ringrippe 11, 13 in die erste bzw. die vierte Rille 21, 27 eingreifen, wodurch sich eine innere und eine äußere Wasserschutzwand ergeben. Außerdem sind die erste und die zweite Rahmenrippe 183, 28 dicht aneinander so angeordnet, dass der erste und der zweite Befestigungszapfen 23, 24 in die erste bzw. die zweite Aussparung 14, 15 eingreifen. Der Zwischenraum zwischen der zweiten Aussparung 15 und dem zweiten Befestigungszapfen 24 wird mit hier nicht näher dargestellten Befestigungselementen so befestigt, dass der Sockel 1 und die Abdeckung 2 miteinander verbunden sind.
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Wie in der 6 gezeigt, ergibt sich ein erster Wasserschutzbereich A zwischen der von der ersten Ringrippe 11 und der ersten Rille 21 gebildeten, inneren Wasserschutzwand und der von der vierten Ringrippe 13 und der vierten Rille 27 gebildeten, äußeren Wasserschutzwand, wobei sich ein zweiter Wasserschutzbereich B innerhalb der inneren Wasserschutzwand befindet. Das LED-Modul 4 und die Leiterplatte 5 sind beide im Inneren des zweiten Wasserschutzbereichs B vorgesehen. Das heißt, dass die externe Feuchtigkeit erst in den zweiten Wasserschutzbereich B eindringt, wenn diese in den ersten Wasserschutzbereich A gelangt. Daher ist die Wahrscheinlichkeit zum Eindringen von Wasser verringert. Dies gilt ebenfalls für Wasserstrahlen und sogar auch für Hochdruckdampf oder Heißwasser mit einer Temperatur 80°C, unter welcher der Sockel 1 und die Abdeckung 2 leicht verformbar sind. Bevorzugt ist, dass zwischen dem Sockel 1 und der Abdeckung 2 sowie innerhalb der ersten Rahmenrippe 183 Silikon oder das ähnliche Füllungsmaterial [nicht gezeigt] gefüllt ist. Das Füllungsmaterial übernimmt die Aufgaben des Wasser-, Staub und Erschütterungsschutzes.
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Um eine plötzliche Stromveränderung zu verhindern, weist die Leiterplatte 5 ferner wenigstens eine hier nicht näher dargestellte Schutzschaltung auf. Die Schutzschaltung weist wenigstens eine hier nicht näher dargestellte Konstantstromschaltung auf. Die Konstantstromschaltung dient dazu, die elektrische Energie in unipolaren Gleichstrom zu wandeln und somit die LED-Elemente 42 und die anderen elektronischen Schaltungen auf der Leiterplatte 5 zu schützen. Das LED-Modul 4 weist ein oder mehrere LED-Elemente 42 auf. Im Falle, dass dieses ein LED-Element 42 aufweist, ist die dünne LED-Lampenanordnung kreisförmig oder in kreisähnlicher Form ausgebildet. Im Falle, dass dieses mehrere LED-Elemente 42 aufweist, ist die dünne LED-Lampenanordnung quadratförmig, rechteckig oder in quadratähnlicher Form ausgebildet. In der Zeichnung ist diese rechteckig ausgeführt. Diese LED-Elemente 42 sind an der streifenförmigen Trägerplatte 41 geradlinig angeordnet. Der Führungsabschnitt 61 des Lichtleitdeckels 6 ist als Konkavlinse ausgeführt, mit der sich die von den LED-Elementen 42 ausgesendeten Lichtstrahlen im Winkel von 180° gleichmäßig verbreiten lassen, um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu ermöglichen. Die LED-Elemente 42 weisen eine hohe Helligkeit auf, um den Ausleuchtungswirkungsgrad zu erhöhen. Um die Sichtbarkeit von Waren im Kühlcontainer oder im weißen Nebel im Kühlcontainer zu erhöhen, kann eine gelbe Leuchtdiode oder ein gelber Lichtleitdeckel 6 eingesetzt werden. Auf den Lichtleitdeckel 6 kann beispielsweise eine Schicht des gelben Leuchtstoffs aufgebracht werden. Außerdem befinden sich im Bereich des ersten Befestigungszapfens 23 und der ersten Aussparung 14 eine runde Wasserschutzrille [siehe 3] bzw. eine Wasserschutzrippe [siehe 2]. Wie in der 1 gezeigt, ist der Sockel 1 mit einer Ausnehmung 19 versehen, die gerade an die Vorsprünge 31 der Kühlplatte 3 angepasst sind, um die Wärme in der Konvektionskammer 311 leicht abführen zu können.
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In der 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Lampenanordnung dargestellt. Die dünne LED-Leuchte weist ferner einen Wasserschutzstreifen 7 auf, der in die erste Rille 21 der Abdeckung 2 eingreift, um einen verbesserten Wasserschutz zu gewährleisten. Der Wasserschutzstreifen 7 ist als Gummistreifen und dergleichen ausgeführt, der über die Innenseite 25 der Abdeckung 2 sowie den Flanschabschnitt 62 des Lichtleitdeckels 6 reicht, aber ohne die Öffnung 20 der Abdeckung 2 zu bedecken.
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Die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung kann als Laderaumleuchte in großen, kleinen Containerwagen bzw. Kühlcontainerwagen eingesetzt werden. Außerdem kann diese als Innenraumleuchte von Bussen, Beleuchtungsleuchte im Maschinenraum von Schiffen, Sicherheits- und Betriebsleuchte in Fabriken sowie explosionssichere Beleuchtungsleuchte in Herstellungsfabriken verwendet werden. Ferner kann diese zur Beleuchtung aber auch in der Nacht, in der Landschaft, im Wasser, usw. benutzt werden.
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Zusammengefasst lassen sich mit der erfindungsgemäßen dünnen LED-Lampenanordnung beispielsweise folgende Vorteile realisieren:
- 1. Wenigstens eine Wasserschutzwand in der Art von Feder-Nut-Verbindungen ist in der Verbindungsstelle zwischen der Abdeckung, dem Sockel, der Kühlplatte 3 und dem Lichtleitdeckel 6 vorgesehen, um einen verbesserten Wasserschutz zu gewährleisten. Mit der Wasserschutzwand kann die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung gegen Wasserstrahlen geschützt werden. Außerdem wird vermieden, dass ein problematisches Wassereindringen aufgrund der auf die Berührung mit dem Hochdruckdampf oder Heißwasser zurückgeführten Verformung der dünnen LED-Lampenanordnung vorkommt. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung für den Einsatz im Temperaturbereich von –40°C bis 80°C geeignet.
- 2. Die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung ist innen mit Füllungsmaterial gefüllt, das einen verbesserten Wasser-, Staub- und Erschütterungsschutz gewährleistet.
- 3. Durch Verwendung von Leuchtdioden LED hoher Helligkeit ergibt sich eine erhebliche Verringerung der Anzahl von verwendeten Leuchtdioden, wodurch sich die Baugröße der LED-Leuchte verringert. Damit werden die Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit erfüllt. Die von den Leuchtdioden LED hoher Helligkeit entwickelten hohen Temperaturen werden aber durch die mit einer Konvektionskammer 311 versehene Kühlplatte 3 behandelt. Mit der Konvektionskammer 311 ist eine erhöhte Wärmeabführleistung der Kühlplatte 3 gewährleistet, indem eine Wärmekonvektion in der Konvektionskammer 311 stattfindet. Daher kann die Kühlplatte 3 dünn ausgeführt sein, was den Anforderungen an Leichtheit, Schmalheit, Kleinheit und Dünnheit entspricht.
- 4. Auf der Leiterplatte ist wenigstens eine Schutzschaltung angeordnet, die eine Konstantstromschaltung aufweist. Die Konstantstromschaltung dient dazu, die elektrische Energie in unipolaren Gleichstrom zu wandeln. Damit ist ein optimaler Schutz für die Schaltung erzielbar. Außerdem wird vermieden, dass ein Fehlanschluss [an eine unrichtige Polarität] auftritt.
- 5. Zwischen dem Lichtleitdeckel 6 und der Abdeckung 2 ist ein Wasserschutzstreifen 7 vorgesehen, der einen verbesserten Wasserschutz gewährleistet.
- 6. Erfindungsgemäß ist der Führungsabschnitt 61 des Lichtleitdeckels 6 als Konkavlinse ausgeführt, mit der sich die von den LED-Elementen 42 ausgesendeten Lichtstrahlen im Winkel von 180° gleichmäßig verbreiten lassen, um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu ermöglichen sowie einen erhöhten Beleuchtungsbereich und eine verbesserte Beleuchtungswirkung zu erzielen.
- 7. Es kann eine gelbe Leuchtdiode oder ein gelber Lichtleitdeckel 6 eingesetzt werden. Auf den Lichtleitdeckel 6 kann beispielsweise eine Schicht des gelben Leuchtstoffs aufgebracht werden. Damit ist eine erhöhte Sichtbarkeit von Waren im Kühlcontainer oder im weißen Nebel im Kühlcontainer gewährleistet.
- 8. Durch eine spezielle Gestaltung in der Konstruktion der LED-Leuchte ist eine praktische Montage sichergestellt. Außerdem kann die erfindungsgemäße dünne LED-Lampenanordnung die Prüfung [gemäß DE 60529 und DIN 40050-9] unter einem Wasserdruck von 100 bar [1450 psi] sowie unter einer Temperatur von 80°C bestehen. Die Prüfung geschieht in der Weise, dass ein Heißwasserstrahl im Winkel von 0°, 30°, 60° und 90° unter Einwirkung des oben erwähnten Druckes unmittelbar auf die mit einem Messgerät versehene Lampenanordnung für 120 Sekunden [2 Minuten] kontinuierlich gespritzt wird. Unter diesem Einfluss ist der Wassereintritt verhindert.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine dünne LED-Lampenanordnung, die einen Sockel 1, eine Abdeckung 2, eine Kühlplatte 3, ein LED-Modul 4, eine Leiterplatte 5 und einen Lichtleitdeckel 6 aufweist. Der Sockel 1 und die Abdeckung 2 weisen jeweils eine Öffnung auf. Durch Verwendung der Feder-Nut-Verbindung zwischen dem Sockel 1 und der Abdeckung 2 ergeben sich eine äußere Wasserschutzwand und eine zwischen der Öffnung des Sockels 1 und der Öffnung der Abdeckung 2 befindliche, innere Wasserschutzwand. Der Lichtleitdeckel 6, die Leiterplatte 5 und das LED-Modul 4 befinden sich innerhalb der inneren Wasserschutzwand. Durch die innere und die äußere Wasserschutzwand ist ein optimaler Doppelwasserschutz gewährleistet. Durch die Feder-Nut-Verbindung zwischen den Befestigungszapfen der Abdeckung und den Aussparungen des Sockels ergibt sich ein verbesserter Wasserschutz. Beim LED-Modul 4 kommen Leuchtdioden hoher Helligkeit zum Einsatz, wobei die Leuchtdioden hoher Helligkeit durch die Kühlplatte 3 der Wärmeabführung unterzogen sind. Die Kühlplatte 3 ist an der Außenseite des Sockels mit einer Mehrzahl von Konvektionskammern 311 versehen, in denen eine praktische Wärmekonvektion stattfindet. Damit wird die Wärmeabführleistung erhöht, wobei eine optimale Miniaturisierung gewährleistet ist. Darüber hinaus entstehen die obere und die untere Wasserschutzwand durch die Feder-Nut-Verbindung zwischen dem Lichtleitdeckel 6 und der Abdeckung 2 bzw. zwischen der Kühlplatte 3 und dem Sockel 1.
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Obwohl die Erfindung in Bezug auf die obigen Beispiele beschrieben wurde, welche derzeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsformen betrachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche in deren breitesten Interpretation befinden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sockel
- 10
- Öffnung
- 101
- Innenrand
- 102
- Positionierabschnitt
- 11
- erste Ringrippe
- 12
- zweite Ringrippe
- 13
- vierte Ringrippe
- 14
- erste Aussparung
- 15
- zweite Aussparung
- 16
- Innenseite
- 17
- Außenseite
- 18
- Drahtführungsabschnitt
- 181
- erste Auskehlung
- 182
- zweite Auskehlung
- 183
- erste Rahmenrippe
- 19
- Ausnehmung
- 2
- Abdeckung
- 20
- Öffnung
- 21
- ersten Rille
- 22
- dritte Rille
- 23
- erster Befestigungszapfen
- 24
- zweiter Befestigungszapfen
- 25
- Innenseite
- 26
- Außenseite
- 27
- vierte Rille
- 28
- zweite Rahmenrippe
- 3
- Kühlplatte
- 301
- Innenseite
- 302
- Außenseite
- 31
- Vorsprung
- 311
- Konvektionskammer
- 32
- zweite Rille
- 4
- LED-Modul
- 41
- Trägerplatte
- 42
- LED-Element
- 43
- Verbindungsdraht
- 5
- Leiterplatte
- 51
- Durchgangsbohrung
- 52
- Verbindungsdraht
- 6
- Lichtleitdeckel
- 61
- Führungsabschnitt
- 62
- Flanschabschnitt
- 621
- dritte Ringrippe
- 7
- Wasserschutzstreifen
- 8
- Befestigungselement
- A
- erster Wasserschutzbereich
- B
- zweiter Wasserschutzbereich
- C
- Montageloch
