DE102015115947B4

DE102015115947B4 - Unterwasserscheinwerfer

Info

Publication number: DE102015115947B4
Application number: DE102015115947.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Oliver Schydlo
Original assignee: Mts Produkte fur Den Schwimmbadbau und Die Unterwassertechnik GmbH
Current assignee: Mts Produkte fur Den Schwimmbadbau und Die Unterwassertechnik GmbH
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2020-12-31
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: DE102015115947A1

Abstract

Unterwasserscheinwerfer mit mehreren Hochleistungsdioden und einem Thermoschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoschalter mit einer separaten Leuchtanzeige (14) verbunden ist, die durch das bei Überhitzung erfolgende zwangsweise Ausschalten der Hochleistungsdioden aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterwasserscheinwerfer mit mehreren Hochleistungsdioden und einem Thermoschalter.
Unterwasserscheinwerfer werden insbesondere zum Einbau in Schwimmbadwänden, Whirlpools oder Teichen verwendet. Bereits in der DE 103 21 992 A1 wird ein Unterwasserscheinwerfer beschrieben, der mit mehreren, auf einem Träger angeordneten Leuchtdioden bestückt ist und der eine lichtdurchlässige Frontscheibe aufweist. Diese Frontscheibe ist als optischer Linsenkörper ausgebildet, der an seiner Unterseite mindestens eine ringförmige, konzentrisch um eine Längsachse angeordnete Ausnehmung aufweist, in die die Leuchtdioden hineinragen.
Die als Leuchtmittel verwendeten Leuchtdioden haben mehrere Vorteile gegenüber anderen Leuchtmitteln:

Leuchtdioden haben gegenüber konditionellen Leuchtmitteln einen hohen Wirkungsgrad. Inzwischen konnten mit sogenannten Hochleistungsdioden hohe Lichtstärken erreicht werden. Darüber hinaus sind Leuchtdioden langlebig und erreichen ohne weiteres 100.000 Betriebsstunden. Die höhere Betriebsstundenzahl hat insbesondere den Vorteil, dass ein in früheren Jahren notwendiger und nur mit hohem Aufwand erreichbarer Leuchtmittelaustausch entfallen kann.

Nach dem Stand der Technik sind Leuchtdioden bekannt, welche eine rote, eine grüne oder eine blaue Farbe ausstrahlen. Rote, grüne und blaue Leuchtdioden werden häufig als sogenannte RGB-LEDs in einem Gehäuse kombiniert, wobei durch die gewählte Ansteuerung der einzelnen Dioden unterschiedliche Helligkeiten und Farbmischungen erzeugt werden können. Durch Lichtmischungen können nicht nur Farben, sondern auch weiß erscheinendes Licht erzeugt werden. Zum Teil werden auch sogenannte RGBW-LEDs angeboten, bei denen in dem Leuchtdiodensatz eine weitere Leuchtdiode zur Erzeugung von weiß erscheinendem Licht vorgesehen ist. Weißes Licht lässt sich mit einer blauen Leuchtdiode und einem breitbandigem Lumineszenzfarbstoff ebenso erzeugen wie durch eine Durchstrahlung von einem gelben Leuchtstoff. Ein solches RGBW-System kann über entsprechende Ansteuerungen beliebige Licht- und Farbspiele erzeugen. Beispielsweise wird in der DE 20 2006 012 864 U1 ein Scheinwerfer beschrieben, bei dem vier verschiedene LEDs mit einer Steuereinheit verbunden sind, die das Eingangssignal in ein Steuersignal transformiert, welches für jede LED einen separaten Kanal aufweist. Das Eingangssignal kann beispielsweise ein DMX-Signal sein.
Mit wachsender Lichtstärke ergibt sich bei den verwendeten Leuchtdioden das Problem, eine Überhitzung der Leuchtdioden und der übrigen, nicht beliebig temperaturresistenten Scheinwerferbauteile zu verhindern. Hierzu werden die Leuchtdioden auf einem möglichst großflächigen Trägerkörper angeordnet, der vorzugsweise eine Vielzahl von Kühlrippen besitzt. Diese Kühlrippen geben die entstehende Wärme an die Umgebung, d.h. die Luft oder bei Unterwasserscheinwerfern an das Wasser ab. Bei Unterwasserscheinwerfern wird daher häufig eine Konstruktion gewählt, bei der die Kühlrippen an der Scheinwerferrückseite angeordnet sind, die vorzugsweise vom Schwimmbad-, Whirlpool- oder Teichwasser umspült wird. Eine weitere verbesserte Wärmeableitung lässt sich dadurch erreichen, dass die Dioden mit Metallteilen, z.B. aus Bronze verbunden sind, die Teile des Unterwasserscheinwerfergehäuses bilden.
Aus Sicherheitsgründen kann auch ein Temperatursensor verwendet werden, der bei drohender Überhitzung die Stromzufuhr an dem gefährdeten LED-Bauteil abschaltet.
Das Problem einer Überhitzung ergibt sich insbesondere in Schwimmbädern, Whirlpools oder Teichen, in denen bei eingeschalteten Unterwasserscheinwerfern das Wasser abgelassen wird. Durch die fehlende Wasserkühlung kommt es, sofern kein Thermoschalter vorgesehen ist, zu einer schnellen Überhitzung des Scheinwerfergehäuses, der die hitzeempfindlichen Teile und auch die LEDs irreparabel zerstört.
In der WO 2007/062455 A1 wird eine Unterwasserbeleuchtung mit mehreren Hochleistungsdioden und einem Thermoschalter beschrieben, der mit einer Leuchtanzeige verbunden ist, die durch das bei Überhitzung erfolgende zwangsweise Ausschalten der Hochleistungsdioden aktiviert wird.
Ist ein Temperaturschalter vorgesehen, wird bei Überschreiten einer voreingestellten Temperatur der Scheinwerfer ausgeschaltet. Der Benutzer eines Schwimmbades, Whirlpools oder Teiches, der den Unterwasserscheinwerfer wieder in Betrieb nehmen will, kann allerdings nicht feststellen, ob das Abschalten des Scheinwerfers oder einzelner Leuchtdioden aufgrund einer drohenden Überhitzung vorgenommen wurde oder ob eine andere Störung wie z.B. ein Stromausfall, Kabelbruch oder ähnliches vorliegt. Der Benutzer wird daher möglicherweise vergeblich nach Fehlerquellen suchen, wenn er die zwangsweise Abschaltung der Leuchtdioden aufgrund drohender Überhitzung nicht in Betracht zieht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei einem Unterwasserscheinwerfer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Thermoschalter mit einer separaten Leuchtanzeige verbunden ist, die durch das bei Überhitzung erfolgende zwangsweise Ausschalten der Hochleistungsdioden aktiviert wird. Vorzugsweise besteht die Leuchtanzeige aus einer LED. Bei dieser LED kommt es nicht auf die Lichtstärke an, so dass leistungsschwache LEDs verwendet werden können, die beim Betrieb keine Kühlung benötigen. Die Leuchtanzeige wird nur dann aktiviert, wenn der Unterwasserscheinwerfer oder einzelne LED-Gruppen zwangsweise abgeschaltet werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Das Signal ist somit eindeutig einem Überhitzungszustand zugeordnet. Ist die Ursache für die Überhitzung, z.B. die fehlende Wasserumspülung, beseitigt und sind die Temperatur gefährdeten Bestandteile hinreichend abgekühlt, kann der Unterwasserscheinwerfer ohne weiteres in Betrieb genommen werden. Eine unnütze Fehlersuche wird somit in den geschilderten Fällen vermieden. Bei einer Wiedereinschaltung der LEDs wird die Leuchtanzeige deaktiviert, d.h. ausgeschaltet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt, die eine Draufsicht auf einen Unterwasserscheinwerfer zeigt.
Im dargestellten Fall besitzt der Unterwasserscheinwerfer ein Gehäuse 10, das mit insgesamt zwölf LED-Gruppen 11 bestückt ist, von denen jede LED-Gruppe 11 RGBW-LEDs mit entsprechenden Anschlüssen aufweist. Jede LED-Gruppe 11 ist mit einer Vorsatzoptik 12 ausgestattet bzw. hierin eingebettet, durch die das von der LED abgestrahlte Licht weitgehend verlustfrei zur Abstrahlung in das Schwimmbad, den Whirlpool oder den Teich gebündelt wird. Das Eingangssignal für die RGBW-LEDs ist ein Standartsignal wie DMX.
Die Ansteuerung des Scheinwerfers wird in einer nach dem Stand der Technik bekannten Weise vollzogen, wobei jeweilige fest in einer Schwimmbadwand eingebaute oder in einem Handsender vorgesehene Steuereinrichtungen verwendet werden. Der Prozessor einer Steuereinheit arbeitet mittels einer Pulsweiten-Modulation, worüber die verschiedenen LEDs separat ansteuerbar sind. Vorzugsweise lassen sich in jeder einzelnen aus vier LEDs bestehenden Baugruppe oder in beliebigen Sets von Baugruppen Ansteuerungen realisieren, durch welche unterschiedliche Farben und Helligkeiten und somit unterschiedliche Farbmischungen auch in zeitlich änderbarer Reihenfolge abgestrahlt werden können.
Jede LED-Baugruppe ist mit einer an der Rückseite des Unterwasserscheinwerfers angeordneten Kühlung, insbesondere durch vorgesehene Kühlrippen verbunden. LEDs sind mit einem aus Metall gewählten Scheinwerfergehäuse 10 zur Wärmeableitung verbunden, ferner sind Durchflussschlitze 13 im Gehäuse vorgesehen, über die Wasser den Unterwasserscheinwerfer durchströmen und somit an die Rückseite gelangen kann, wo die diversen Kühlrippen angeordnet sind.
Der Unterwasserscheinwerfer besitzt ferner einen (nicht dargestellten) Thermoschalter, der bei Überschreiten einer voreingestellten Grenztemperatur die Leuchtdioden abschaltet. Ggf. können auch mehrere Thermoschalter vorgesehen sein, welche einzelne Leuchtdiodengruppen ausschalten. Erfindungsgemäß ist eine vorzugsweise aus einer LED bestehende Leuchtanzeige 14 vorgesehen, die dann aktiviert, d.h. mit einer Spannung versorgt wird, wenn der Thermoschalter die mit ihm verbundenen Leuchtdioden ausschaltet. Diese Leuchtdiode zeigt der Bedienperson an, dass die Zwangsabschaltung wegen drohender Temperaturüberhitzung vorgenommen worden ist, so dass andere Fehler wie ein Netzstrommausfall, Kabelbruch oder ähnliches ausgeschlossen werden können.

Claims

Unterwasserscheinwerfer mit mehreren Hochleistungsdioden und einem Thermoschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoschalter mit einer separaten Leuchtanzeige (14) verbunden ist, die durch das bei Überhitzung erfolgende zwangsweise Ausschalten der Hochleistungsdioden aktiviert wird.
Unterwasserscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeige (14) aus einer LED besteht.