DE102012009264A1 - Beleuchtung für ein Hausgerät - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtung (1), insbesondere für ein Hausgerät, beispielsweise für die Trommel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners o. dgl., mit einer Leiterplatte (5), mit einem auf der Leiterplatte (5) angeordneten Leuchtmittel (6) und mit einem Sockel (3) für die Aufnahme der Leiterplatte (5). Die Leiterplatte (5) ist an einem metallischen Halteteil (8) angeordnet, derart dass ein guter Wärmeleitkontakt zwischen der Leiterplatte (5) und dem Halteteil (8) geschaffen ist. Desweiteren ist das Halteteil (8) derart am Sockel (3) befestigt, dass wiederum ein guter Wärmeübergang vom Halteteil (8) zum Sockel (3) geschaffen ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Solche Beleuchtungen finden insbesondere als LED-Beleuchtungen im Hausgerätebereich, zum Beispiel in Waschmaschinen und Wäschetrocknern, Geschirrspülern usw., Verwendung. Und zwar werden diese insbesondere zur Beleuchtung für den Arbeitsraum im Hausgerät, also beispielsweise als Trommelbeleuchtung in Hausgeräten, eingesetzt.
- Eine derartige für die Trommel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners o. dgl. geeignete Beleuchtung weist eine Leiterplatte sowie einen Sockel für die Aufnahme der Leiterplatte auf. Auf der Leiterplatte ist ein Leuchtmittel angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass Probleme bei der Abführung der vom Leuchtmittel erzeugten Wärme auftreten können. Dies beeinträchtigt wiederum die Lebensdauer der Beleuchtung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beleuchtung derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Wärmeabfuhr vom Leuchtmittel erzielt ist.
- Insbesondere soll ausgehend von der bekannten LED-Trommelbeleuchtung ein Konzept entwickelt werden, das im wesentlichen die folgenden Nachteile vermeidet:
- – Verbesserung der Entwärmung der LED, damit diese mit höheren Stromstärken betrieben werden kann, womit wiederum die Lichtausbeute erhöht werden kann.
- – Vermeidung der bisher eingesetzten relativ teueren Leiterplatte mit extra dicker Kupferbeschichtung.
- – Beibehaltung von kompakten Abmessungen für die Beleuchtung.
- Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Beleuchtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtung ist die Leiterplatte an einem Halteteil angeordnet, derart dass ein guter Wärmeleitkontakt zwischen der Leiterplatte und dem Halteteil geschaffen ist. Das Halteteil ist seinerseits derart am Sockel befestigt, und zwar insbesondere durch Einklemmen am Sockel, dass ein guter Wärmeübergang vom Halteteil zum Sockel geschaffen ist. Somit ist die zuverlässige Entwärmung des Leuchtmittels über das Halteteil und den Sockel an die Umgebungsluft und/oder an das Hausgerät an sich sichergestellt, was wiederum vorteilhafterweise die Lebensdauer des Leuchtmittels erhöht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Der einfachen Befestigung halber für die Leiterplatte weist das Halteteil an einem Ende eine Tasche auf, in die die Leiterplatte zur Befestigung eingesteckt ist. Die Tasche kann hierzu zweckmäßigerweise hakenförmig ausgestaltet sein. Es handelt sich hierbei um eine besonders kompakte Anordnung, die für beengte Einbauverhältnisse der Beleuchtung im Hausgerät geeignet ist.
- Zur Einsparung von weiteren Bauteilen kann das Halteteil gleichzeitig der Zuführung der elektrischen Spannung für das Leuchtmittel dienen. Bevorzugterweise ist hierzu die Leiterplatte an der an dem einen Ende befindlichen Tasche elektrisch kontaktiert. Desweiteren kann am anderen Ende des Halteteils ein Steck- und/oder Lötanschluss für die einfache Kontaktierung mit der Spannungsversorgung, also zum Anschluss an die elektrische Versorgungsspannung, angeformt sein. Zweckmäßigerweise ist dann die Leiterplatte mittels zwei Halteteilen elektrisch kontaktiert und/oder mechanisch befestigt. Der Einfachheit halber bietet es dabei an, dass die beiden Halteteile im wesentlichen identisch ausgestaltet sind.
- Zum Schutz des Leuchtmittels bietet es sich an, dass ein Deckel auf den Sockel aufgesetzt ist. Der Sockel und der Deckel bilden dann ein Gehäuse für die Beleuchtung. Zweckmäßigerweise kann zum weiteren Schutz an der der Leiterplatte zugewandten Vorderseite eine lichtdurchlässige Schutzkappe aufgesetzt sein, deren Größe in flexibler Art und Weise der Einbausituation im Hausgerät entsprechend angepasst werden kann.
- Bevorzugterweise besteht das Leuchtmittel aus einer kostengünstigen sowie langlebigen Leuchtdiode (LED). Der einfachen und/oder automatisierbaren Montage halber bietet es sich an, dass die Leuchtdiode als ein SMD(surface mounted device)-Bauteil auf die Leiterplatte aufgelötet ist. An der Leiterplatte können desweiteren zwei Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung durch die Halteteile vorgesehen sein. Zwecks Kompaktheit der Beleuchtung ist die Grundfläche der Leiterplatte lediglich unwesentlich größer als diejenige des Leuchtmittels. Hierzu weist die Leiterplatte eine Grundfläche auf, deren Größe im wesentlichen der Summe der Flächen des Leuchtmittels und der Kontaktflächen entspricht.
- Es bietet sich an, dass das Halteteil ein längliches Stabelement umfasst. An dem einen Ende des Stabelements kann die Tasche und an dem anderen Ende des Stabelements der Steck- und/oder Lötanschluss angeformt sein. Die Länge des Stabelements lässt sich dann in flexibler Weise an die Länge des Sockels anpassen. Die Größe des Sockels, der letztendlich als Kühlkörper für die Beleuchtung dient, lässt sich dann wiederum entsprechend den jeweiligen Erfordernissen für die Entwärmung der Beleuchtung in einfacher Weise bestimmen. Der einfachen Herstellbarkeit halber kann das Halteteil als ein Stanz- und/oder Biege-Element ausgebildet sein. Man erhält folglich ein sehr flexibel anpassbares Konzept für die Beleuchtung in unterschiedlichen Hausgeräten.
- Eine gute Ausleuchtung des gewünschten Bereichs im Hausgerät ist häufig dadurch gegeben, indem die Leiterplatte im wesentlichen senkrecht zur Langsachse des Halteteils, insbesondere also senkrecht zum Stabelement des Halteteils, angeordnet ist. Falls es jedoch die Einbausituation im Hausgerät erfordert, kann die Leiterplatte auch geneigt zur Längsachse des Halteteils, insbesondere also geneigt zum Stabelement des Halteteils, angeordnet sein.
- Zweckmäßigerweise besteht das Halteteil aus Metall, womit eine gute Wärmeleitfähigkeit vom Leuchtmittel zu dem als Kühlfläche dienenden Sockel gegeben ist. In kostengünstiger Weise bestehen der Sockel und/oder der Deckel und/oder die Schutzkappe aus Kunststoff. Die ungünstigere Wärmeleitung des Sockels aus Kunststoff lässt sich dabei durch eine Vergrößerung des Sockels, insbesondere in dessen Längsrichtung, in einfacher Weise ausgleichen. Bei dem Kunststoff für den Sockel und/oder den Deckel und/oder die Schutzkappe kann es sich um einen thermoplastischen Kunststoff handeln, womit diese Teile kostengünstig im Spritzgießverfahren herstellbar sind.
- Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen. Geschaffen ist eine LED-Beleuchtung, bei welcher die LED auf einer kleinen Standard-Leiterplatte mittels eines SMD-Prozesses aufgelötet ist. Diese Leiterplatte besitzt eine Grundfläche, die nur unwesentlich größer als die LED selbst ist und neben den LED-Lötflächen nur zwei Kontaktflächen besitzt, über die die Leiterplatte kontaktiert werden kann. Die Kontaktierung erfolgt über zwei einfache Stanzteile, die jeweils an einem Ende eine Tasche besitzen, in die die Leiterplatte gesteckt und damit kontaktiert werden kann. Am anderen Ende können die Stanzteile zu Steck- und/oder Lötanschlüssen geformt sein. Um eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten, werden die Stanzteile zwischen den Kunststoff-Gehäuseteilen so geklemmt, dass ein guter Wärmeübergang vom Stanzteil zu den Gehäuseteilen erfolgen kann.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem:
- – Es ist eine gute Entwärmung der LED über die Stanzteile und die Gehäuseteile gegeben. Dadurch ergibt sich gegenüber der bisherigen Beleuchtung eine Temperaturreduzierung an der LED von beispielsweise 20°K. Aufgrund der Verbesserung der Kühlwirkung kann somit das Gehäuse verkleinert und die Beleuchtung kompakter ausgestaltet werden. Es ist damit auch der Einsatz der Beleuchtung in Hausgeräten bei höheren Umgebungstemperaturen möglich. Alternativ ist auch die Verwendung einer kostengünstigeren LED mit geringerer Junction Temperatur für die Beleuchtung ermöglicht.
- – Es ist eine einfache Anpassung an verschiedene LED-Typen durch Layout-Änderung der Leiterplatte ermöglicht.
- – Durch die flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten der Stanzteile sind verschiedene Abstrahlrichtungen für die Wärme und/oder für das Licht des Leuchtmittels entsprechend den Einbaubedingungen realisierbar.
- – Es ist ein wasserdichter Aufbau der Beleuchtung möglich, da die Wärmeabfuhr durch direkten Kontakt der Stanzteile mit der Außenwand des Gehäuses erfolgt.
- – Die Herstellung der Beleuchtung erfolgt mittels kostengünstiger Standard-Herstellprozesse.
- – Die Beleuchtung besitzt kompakte Außenabmessungen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
-
1 eine Beleuchtung in perspektivischer Ansicht, -
2 die Beleuchtung aus1 in Explosionsdarstellung und -
3 eine Beleuchtung entsprechend einer weiteren Ausführung. - In
1 ist eine Beleuchtung1 für ein Hausgerät zu sehen. Die Beleuchtung1 findet beispielsweise als Trommelbeleuchtung für die Trommel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners o. dgl. oder als Beleuchtung für einen sonstigen Arbeitsraum in einem Hausgerät Verwendung. Die Beleuchtung1 besitzt ein Gehäuse2 , das aus einem Sockel3 sowie einem Deckel4 besteht. Dabei ist der Deckel4 auf den Sockel3 aufgesetzt, wie man anhand von2 erkennt. Wie weiter in2 zu sehen ist befindet sich im Gehäuse2 eine Leiterplatte5 , wobei auf der Leiterplatte5 ein aus einer Leuchtdiode (LED) bestehendes Leuchtmittel6 angeordnet ist. Im Sockel3 befindet sich an der Frontseite eine Aussparung7 für die Aufnahme der Leiterplatte5 . Im Gehäuse2 befindet sich weiterhin ein metallisches Halteteil8 . Die Leiterplatte5 ist an dem metallischen Halteteil8 derart angeordnet, dass ein guter Wärmeleitkontakt zwischen der Leiterplatte5 und dem Halteteil8 geschaffen ist. Desweiteren ist das Halteteil8 derart am Sockel3 befestigt, und zwar durch Einklemmen des Halteteils8 in einer korrespondierenden Aufnahme16 im Sockel3 , dass ein guter Wärmeübergang vom Halteteil8 zum Sockel3 geschaffen ist. Somit lässt sich die in dem Leuchtmittel6 entstehende Verlustwärme in einfacher Weise über die Leiterplatte5 , das Halteteil8 sowie den als Kühlfläche dienenden Sockel3 an die Umgebung beziehungsweise an das Hausgeräte-Gehäuse, in dem die Beleuchtung1 eingebaut ist, abführen. Falls gewünscht kann zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr noch zusätzlich ein Kühlkörper am Sockel3 angeordnet sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. - Das Halteteil
8 weist an einem Ende eine hakenförmig ausgestaltete Tasche9 auf, in die die Leiterplatte5 zur Befestigung eingesteckt ist. Das Halteteil8 dient gleichzeitig auch der Zuführung der elektrischen Spannung für das Leuchtmittel6 . Hierfür besitzt das Halteteil8 an der Tasche9 einen Kontaktzapfen10 , der bei in die Tasche9 eingesteckter Leiterplatte5 an einer korrespondierenden Kontaktfläche17 auf der Leiterplatte5 zur elektrischen Kontaktierung des Leuchtmittels6 anliegt. Am anderen Ende des Halteteils8 ist ein Steck- und/oder Lötanschluss11 für die elektrische Spannungsversorgung angeformt. Zur Komplettierung der Spannungszuführung ist die Leiterplatte5 mittels zwei Halteteilen8 ,8' , die im wesentlichen identisch gestaltet sind, kontaktiert. Auf die Steck- und/oder Lötanschlüsse11 ist ein Stecker12 , der zum Anschluss der Beleuchtung1 an die Versorgungsspannung dient, am Gehäuse2 ansteckbar. Die beiden Halteteile8 ,8' bewirken auch eine sichere Befestigung der Leiterplatte5 im Sockel3 . Das Halteteil8 ,8' , das ein längliches Stabelement18 umfasst, mitsamt der an dem einen Ende des Stabelements18 angeformten Tasche9 , dem Kontaktzapfen10 sowie dem am anderen Ende des Stabelements18 angeformten Steck- und/oder Lötanschluss11 lässt sich als ein Stanz- und/oder Biege-Element herstellen. - Die Leuchtdiode
6 kann als ein SMD(surface mounted device)-Bauteil ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Leuchtdiode6 im SMD-Verfahren auf die Leiterplatte5 aufgelötet. An der Leiterplatte5 sind zwei Kontaktflächen17 zur elektrischen Kontaktierung durch die Halteteile8 ,8' vorgesehen, wobei in2 jedoch lediglich eine Kontaktfläche17 bezeichnet ist. Die Leiterplatte5 weist dann eine Grundfläche auf, deren Größe im wesentlichen der Summe der Flächen der Leuchtdiode6 und der Kontaktflächen17 entspricht. Wie anhand der2 zu sehen ist, ist damit die Grundfläche der Leiterplatte5 lediglich unwesentlich größer als diejenige der Leuchtdiode6 , womit eine sehr kompakt ausgestaltete Beleuchtung1 ermöglicht ist. - Wie anhand von
2 zu erkennen ist, ist die Leiterplatte5 im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Halteteils8 ,8' beziehungsweise des Stabelements18 , wobei die Längsache mit dem Richtungspfeil15 bezeichnet ist, angeordnet. Bei einer anderen Ausführung, die in3 gezeigt ist, ist die Leiterplatte5 geneigt zur Längsachse des Halteteils8 ,8' oder des Stabelements18 angeordnet. Diese Ausgestaltung kann zweckmäßig für besondere Beleuchtungssituationen im Hausgerät sein. In diesem Fall ist auch die Aussparung7 im Sockel mit einer entsprechenden Schräge versehen, sowie die Tasche9 am Halteteil8 ,8' winklig zur Längsachse15 des Halteteils8 ,8' angeordnet. Bei der Ausführung nach3 ist im übrigen der Steckanschluss am Halteteil8 ,8' nicht abgebogen sondern verläuft entlang der Längsachse15 des Stabelements18 . In diesem Fall ist dann der Stecker12 an der Rückseite des Gehäuses2 ansteckbar, während bei der Ausführung nach2 der Stecker12 von unten an das Gehäuse2 ansteckbar ist. - Gemäß
2 ist an der der Leiterplatte5 zugewandten Vorderseite des Gehäuses2 eine lichtdurchlässige Schutzkappe13 aufgesetzt. Bei der Ausführung nach3 ist die Schutzkappe13 und/oder der Deckel4 korrespondierend zur Neigung der Leiterplatte5 mit einer Abschrägung14 versehen. Wie bereits erwähnt, besteht das Halteteil8 ,8' aus Metall, und zwar aus einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit sowie guter Wärmeleitfähigkeit. Beispielsweise kann es sich bei dem Metall um Kupfer, Kupfer-Beryllium, Bronze, Messing o. dgl. handeln. Der Sockel3 , der Deckel4 und die Schutzkappe13 bestehen aus Kunststoff. Bevorzugt ist hierfür ein thermoplastischer Kunststoff, so dass diese Teile in kostengünstiger Art und Weise mittels Spritzgießen herstellbar sind. - Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann eine derartige Beleuchtung
1 nicht nur in Hausgeräten sondern auch in sonstigen Geräten mit einer Beleuchtung Verwendung finden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Beleuchtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Sockel
- 4
- Deckel
- 5
- Leiterplatte
- 6
- Leuchtmittel/Leuchtdiode
- 7
- Aussparung (im Sockel)
- 8, 8'
- Halteteil
- 9
- Tasche
- 10
- Kontaktzapfen
- 11
- Steck- und/oder Lötanschluss
- 12
- Stecker
- 13
- Schutzkappe
- 14
- Abschrägung
- 15
- Richtungspfeil (Längsachse von Halteteil)
- 16
- Aufnahme (im Sockel)
- 17
- Kontaktfläche (an Leiterplatte)
- 18
- Stabelement
Claims (10)
- Beleuchtung, insbesondere für einen Arbeitsraum in einem Hausgerät, beispielsweise für die Trommel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners o. dgl., mit einer Leiterplatte (
5 ), mit einem auf der Leiterplatte (5 ) angeordneten Leuchtmittel (6 ), und mit einem Sockel (3 ) für die Aufnahme der Leiterplatte (5 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5 ) an einem Halteteil (8 ) angeordnet ist, derart dass ein guter Wärmeleitkontakt zwischen der Leiterplatte (5 ) und dem Halteteil (8 ) geschaffen ist, und dass das Halteteil (8 ) derart am Sockel (3 ) befestigt ist, insbesondere durch Einklemmen am Sockel (3 ), dass ein guter Wärmeübergang vom Halteteil (8 ) zum Sockel (3 ) geschaffen ist. - Beleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (
8 ) an einem Ende eine, insbesondere hakenförmig ausgestaltete, Tasche (9 ) aufweist, in die die Leiterplatte (5 ) zur Befestigung eingesteckt ist. - Beleuchtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (
8 ) der Zuführung der elektrischen Spannung für das Leuchtmittel (6 ) dient, dass vorzugsweise die Leiterplatte (5 ) an der an dem einen Ende befindlichen Tasche (9 ) elektrisch kontaktiert ist, dass weiter vorzugsweise am anderen Ende des Halteteils (8 ) ein Steck- und/oder Lötanschluss (11 ) für den Anschluss an die elektrische Versorgungsspannung angeformt ist, und dass noch weiter vorzugsweise die Leiterplatte (5 ) mittels zwei, insbesondere im wesentlichen identisch ausgestalteten, Halteteilen (8 ,8' ) elektrisch kontaktiert und/oder befestigt ist. - Beleuchtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (
4 ) auf den Sockel (3 ) aufgesetzt ist, derart dass der Sockel (3 ) und der Deckel (4 ) ein Gehäuse (2 ) für die Beleuchtung (1 ) bilden, und dass vorzugsweise an der der Leiterplatte (5 ) zugewandten Vorderseite eine lichtdurchlässige Schutzkappe (13 ) aufgesetzt ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (
6 ) aus einer Leuchtdiode (LED) besteht, und dass vorzugsweise die Leuchtdiode (6 ) als ein SMD(surface mounted device)-Bauteil auf die Leiterplatte (5 ) aufgelötet ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterplatte (
5 ) zwei Kontaktflächen (17 ) zur elektrischen Kontaktierung durch die Halteteile (8 ,8' ) vorgesehen sind, und dass vorzugsweise die Leiterplatte (5 ) eine Grundfläche aufweist, deren Größe im wesentlichen der Summe der Flächen des Leuchtmittels (6 ) und der Kontaktflächen (17 ) entspricht, derart dass die Grundfläche der Leiterplatte (5 ) lediglich unwesentlich größer als diejenige des Leuchtmittels (6 ) ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (
8 ,8' ) ein längliches Stabelement (18 ) umfasst, dass vorzugsweise an dem einen Ende des Stabelements (18 ) die Tasche (9 ) und an dem anderen Ende des Stabelements (18 ) der Steck- und/oder Lötanschluss (11 ) angeformt ist, und dass weiter vorzugsweise das Halteteil (8 ,8' ) als ein Stanz- und/oder Biege-Element ausgebildet ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (
5 ) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (15 ) des Halteteils (8 ,8' ), insbesondere zum Stabelement (18 ), angeordnet ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (
5 ) geneigt zur Längsachse (15 ) des Halteteils (8 ,8' ), insbesondere zum Stabelement (18 ), angeordnet ist. - Beleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (
8 ,8' ) aus Metall besteht, und dass vorzugsweise der Sockel (3 ) und/oder der Deckel (4 ) und/oder die Schutzkappe (13 ) aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehen.
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