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Die Erfindung geht aus von einem Temperaturregler nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 41 23 788 A1 ist ein Bedienelement eines elektronischen Geräts, wie beispielsweise einer Heizungs- oder Klimaregelung in Kraftfahrzeugen bekannt.
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Es wird vorgeschlagen die Tasten des Bedienelements mit einer Gassockellampe, welche innerhalb des Gehäuses des Bedienelements angeordnet ist, zu beleuchten. Zu diesem Zweck wird das von der Gassockellampe emittierte Licht in einen Lichtleiter eingekoppelt. Die Umlenkung des Lichtes innerhalb des Gehäuses erfolgt über einen angeformten Kegel mit einer spiegelnden Mantelfläche. Der Kegel ist hierbei gegenüber des Eingangs des Lichtleiters angeordnet, wobei die Spitze des spiegelnden Kegels mittig in Richtung des Eingangs weist, sodass eine Umlenkung des Lichtes umlaufend über die gesamte Mantelfläche des Kegels erfolgt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Temperaturregler, insbesondere einem Wandtemperaturregler, mit einem Gehäuse und einer Beleuchtungsanordnung, wobei die Beleuchtungsanordnung zumindest eine im Gehäuse angeordnete Lichtquelle aufweist und wobei die Beleuchtungsanordnung ein Lichtverteiler aufweist, welcher zumindest einen Eingang zur Einkopplung des Lichtes der Lichtquelle und zumindest einen Ausgang zur Auskopplung des Lichtes der Lichtquelle aufweist und der Lichtverteiler in und/oder am Gehäuse angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass sich der Ausgang entlang einer Gehäuselängsseite in einer Längserstreckungsrichtung erstreckt und dass eine dem Ausgang gegenüberliegende Seitenwand des Lichtverteilers in Längserstreckungsrichtung eine strukturierte Oberfläche zur Auskopplung des Lichtes über den Ausgang aufweist.
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Der erfindungsgemäße Temperaturregler mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass das durch den Lichtverteiler propagierende Licht mittels der strukturierten Oberfläche über die gesamte Längserstreckungsrichtung des Ausgangs mit einem zuvor festgelegten Verteilungsmuster ausgekoppelt werden kann. So können die Gehäuselängsseiten des Temperaturreglers über das zuvor festgelegte Verteilungsmuster am Ausgang in optimaler Weise gleichmäßig ausgeleuchtet werden. Das emittierte Licht kann somit in besonders bevorzugter Weise auf die Fläche, an welcher der Temperaturregler befestigt ist, projiziert werden, wodurch die Sichtbarkeit und Wahrnehmung der Beleuchtung durch den Benutzer besonders einfach optimiert werden kann.
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Unter einem Temperaturregler kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die es erlaubt, mit Hilfe eines Temperaturfühlers den Ist-Wert einer Temperatur zu erfassen, mit einem vorgegebenen Sollwert zu vergleichen und über ein Stellglied den gewünschten Sollwert einzustellen. Ein solcher Temperaturregler findet im Rahmen der Erfindung insbesondere im Bereich der Hauswärmetechnik zur Regelung der Raumtemperatur Anwendung. Hierbei kann der Temperaturregler zur Steuerung eines Hausheizgerätes einer in einem Gebäude eingesetzten Heizung, wie beispielsweise einer Zentralheizung verwendet werden. Neben der Steuerung eines Heizgerätes kann der Temperaturregler auch zur Steuerung eines Klimageräts und/oder einer Belüftungsanlage zur Steuerung der Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden. Mit anderen Worten in allen Bereichen der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnikanwendungen in einem Gebäude.
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Im Rahmen der Erfindung kann es sich bei einem solchen Temperaturregler weiterhin um ein elektronisches Steuergerät mit zusätzlichen Funktionalitäten, wie voreingestellten Zeitschaltuhren und modulierten Steuereinrichtungen handeln. Erfindungsgemäß kann es sich bei einem Temperaturregler der hier zur Rede stehenden Art um einen Temperaturregler handeln, welcher mit externen Geräten kommunizieren kann.
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Unter einem Wandtemperaturregler kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Temperaturregler mit den eingangs beschriebenen Funktionen verstanden werden, welcher an einer Wand in oder an einem Gebäude oder einer anderen festen Fläche befestigt ist.
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In Bezug auf die vorliegende Erfindung kann unter einer Lichtquelle grundsätzlich jede Lichtquelle verstanden werden, welche elektromagnetische Wellen, die im Empfindlichkeitsbereich des menschlichen Auges liegen, aussendet. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrere Lichtquellen, beispielsweise Lichtquellen mit unterschiedlichen Farben in einen Lichtverteiler eingekoppelt werden. So kann es sich bei der Lichtquelle beispielsweise um ein Halbleiter- Lichtemissionselement, insbesondere eine LED bzw. Leuchtdiode handeln.
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Unter Gehäuselängsseiten können in diesem Zusammenhang die, im montierten Zustand jeweils oben und unten, sowie seitlich liegenden Gehäuseschmalseiten verstanden werden. Die Gehäuselängsseiten sind somit diejenigen Seitenflächen des Gehäuses, welche unter einem Winkel auf der Befestigungsseite des Gehäuses, also der der Wand zugewandten Fläche, welche im montierten Zustand das Befestigungsmittel aufweist, stehen. Hierbei weisen die Gehäuselängsseiten jeweils eine Erstreckungsrichtung auf, welche in Bezug auf die Erfindung als Längserstreckungsrichtung bezeichnet werden kann.
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Unter einer strukturierten Oberfläche kann im Kontext der Erfindung jede Oberfläche verstanden werden, welche Strukturelemente aufweist, die mit dem Lichtstrahl in Wechselwirkung treten und durch Reflexion oder Transmission den Lichtstrahl aus seiner ursprünglichen Ausbreitungsrichtung gezielt ablenken. Die Strukturelemente können erfindungsgemäß Dimensionen aufweisen, die wenigstens der Wellenlänge des auf die strukturierte Oberfläche auftreffenden Lichtes entsprechen. Dies bedeutet, dass die Strukturelemente der strukturierten Oberfläche zur effektiven Lichtlenkung von sichtbarem Licht größer als 1µm sein sollten.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch gegebenen Merkmale.
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Eine besonders einfache und robuste Konstruktion des Lichtverteilers innerhalb des vorgegebenen Gehäusebauraums kann dadurch umgesetzt werden, dass der Lichtverteiler eine im Wesentlichen J-förmige Form aufweist. Unter dem, in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriff „J-förmig“ kann eine Struktur verstanden werden, die dem Großbuchstaben „J“ des deutschen Alphabets ähnlich ist.
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Hierbei kann in diesem Zusammenhang unter einer J-förmigen Form eine Form verstanden werden, welche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei die beiden Abschnitte unter einem Winkel zueinander angeordnet, und über einen Bogen miteinander verbunden sind.
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Durch die im Wesentlichen J-förmige Form des Lichtverteilers kann das von der Lichtquelle ausgehende Licht in besonders vorteilhafter Weise von einer Stelle im inneren des Gehäuses zu einer weiter außen im Gehäuse liegenden Gehäuselängsseite geführt werden. Zusätzlich hierzu können Lichtverluste und unbeabsichtigtes Streulicht minimiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine dem Ausgang gegenüberliegende Seitenwand des Lichtverteilers im Wesentlichen V-förmige Ausnehmungen zur Umlenkung des Lichtes aufweist. So kann auf besonders einfache Weise das durch den Lichtverteiler geführte Licht in Richtung des Ausgangs umgelenkt und aus dem Lichtverteiler ausgekoppelt werden. Die Umlenkung basiert dabei auf dem Prinzip der Reflexion an der Grenzfläche zwischen Lichtverteiler und Luft.
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Unter dem, in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff „V-förmig“ ist eine Struktur zu verstehen, die dem Buchstaben „V“ des deutschen Alphabets ähnlich ist. Die Schenkel der V-förmigen Ausnehmungen müssen hierbei weder geradlinig verlaufen, noch müssen sie zu einer Spitze zusammenlaufen. Erfindungswesentlich ist, dass mindestens ein Schenkel das Licht reflektiert und auf die Austrittsfläche lenkt. Die Schenkel der V-förmigen Ausnehmungen dienen hierbei als Reflexions- beziehungsweise Umlenkfläche, an welchen im Lichtverteiler propagierendes Licht über Totalreflexion idealerweise verlustfrei umgelenkt wird.
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Die Optimierung der Helligkeit und Homogenität des Lichtes über die Längserstreckungsrichtung des Ausgangs kann in einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch weitergebildet werden, dass der Lichtverteiler in seiner Längserstreckungsrichtung zulaufend ausgebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können mit zunehmendem Abstand vom Eingang des Lichtverteilers, die strukturierte Oberfläche bildende Strukturelemente an Größe zunehmen oder in Längserstreckungsrichtung mit zunehmendem Abstand vom Eingang geringer beabstandet zueinander angeordnet sein. Die Zunahme der Größe der Strukturelemente mit wachsendem Abstand zur Lichtquelle beziehungsweise der kleiner werdende Abstand zwischen den Strukturelementen kann hierbei kontinuierlich oder abschnittsweise erfolgen und sich auf alle Formen an Strukturelementen erstrecken. Durch die Zunahme der Strukturelemente mit wachsendem Abstand von der Lichtquelle und/oder durch einen kleiner werdenden Abstand zwischen den Strukturelementen kann auf besonders einfache Weise die Homogenität und Helligkeit des ausgekoppelten Lichtes über den Ausgang optimiert werden.
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Eine besonders einfache Montage wird dadurch ermöglicht, dass die Verbindung zwischen Lichtverteiler und Gehäuse an zumindest einer Stelle auf dem Gehäuse als formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff Stelle ein Bereich zu verstehen, der zumindest so groß ist, dass er dazu geeignet ist, den Lichtverteiler an dieser Stelle im Gehäuse zu befestigen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die formschlüssige Verbindung zwischen Lichtverteiler und Gehäuse als Loch-Stift-Verbindung ausgebildet ist. Hierbei dient der Stift nicht nur der Kraftleitung, sondern auch der Positionierung bei der Montage. Unter einer Loch-Stift-Verbindung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine formschlüssige Verbindung verstanden werden, in welcher wenigstens eines der Bauteile, Gehäuse oder Lichtverteiler, einen Stift und das entsprechende andere Bauteil ein Loch aufweist, wobei im montierten Zustand der Stift in dem Loch sitzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lichtverteiler aus einem transparenten Material wie Glas oder einem Kunststoff ausgebildet sein. Eine besonders leichte Handhabung und Fertigung des Lichtverteilers kann dadurch ermöglicht werden, dass der Lichtverteiler aus Polymethylmethacrylat ausgebildet ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lichtquelle Licht mit wenigstens zwei Frequenzen emittiert, insbesondere wenn die Lichtquelle als LED ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang findet insbesondere eine RGB-LED Anwendung. Eine RGB-LED weist mehrere Licht emittierende Bereiche auf, die Licht diskreter Frequenzen beziehungsweise Wellenlängen und damit Farben emittieren. Diese Bereiche können dabei sowohl voneinander beabstandet sein, als auch unmittelbar aneinander anschließen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform emittiert der Lichtverteiler an seinem Ausgang wenigstens zwei dieser Frequenzen gemischt. Hierzu steuert die Elektronik wenigstens zwei der RGB-LEDs gleichzeitig an. Um ein möglichst breites Farbspektrum zu erzeugen, wird zusätzlich jede der drei Farbfrequenzen rot, grün und blau in Sättigung, Helligkeit und ihrem Farbton angesteuert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können die Frequenzen des Lichtes der Lichtquelle an Eingangs- und/oder Ausgangsgrößen des Temperaturreglers angepasst sein. Auf diese Weise können innere Zustandsgrößen dem Nutzer besonders optimiert auch unter größerem Abstand zum Temperaturregler visualisiert werden.
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Unter einer Eingangsgröße des Temperaturreglers kann in diesem Zusammenhang die durch eine Messeinrichtung, wie einem Temperatursensor, gemessene Ist-Größe verstanden werden. Neben der Ist-Größe kann jedoch auch die Soll-Größe des Regelkreises des Temperaturreglers unter dem Begriff Eingangsgröße gefasst werden. Weiterhin kann in diesem Zusammenhang unter einer Ausgangsgröße eine Stellgröße des Regelkreises des Temperaturreglers verstanden werden, welche sich in der Regel aus der Differenz zwischen der Ist-Größe und der Soll-Größe berechnet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Temperaturreglers in montierten Zustand,
- 2 eine Innenansicht eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers in Draufsicht,
- 3 einen erfindungsgemäßen Lichtverteiler analog zu 2 in perspektivischer Darstellung,
- 4 einen Ausschnitt eines Lichtverteilers analog zu 3,
- 5 einen Ausschnitt einer Innenansicht eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers in einer perspektivischen Ansicht,
- 6 ein erfindungsgemäßer Stift in einer vergrößerten Darstellung,
- 7 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Lichtverteilers in einem montierten Zustand,
- 8 eine schematische Darstellung der Ein- und Ausgangsgrößen des erfindungsgemäßen Temperaturreglers.
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1 zeigt einen beispielhaft als Wandtemperaturregler ausgebildeten Temperaturregler 10, welcher an einer Wand 12 befestigt ist. Der Temperaturregler 10 ist dazu eingerichtet eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlage zu steuern und weist ein Gehäuse 14 und ein Display 16 auf, wobei das Display 16 ein kombiniertes Ein- und Ausgabegerät beispielsweise in Form eines Touchscreens darstellt. In der in 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturreglers 10 ist das Gehäuse 14 zweiteilig ausgebildet, und weist ein Befestigungsgehäuseteil 17 sowie ein Frontgehäuseteil 19 auf. Das Befestigungsgehäuseteil 17 ist, wie in 1 dargestellt, dasjenige Gehäuseteil, welches an der Wand 12 oder einer anderen festen Oberfläche befestigt wird. Der Temperaturregler 10 umfasst zur Befestigung an der Wand 12 ein Befestigungsmittel 20, das dazu geeignet ist den Temperaturregler 10 an der Wand 12 zu fixieren. Das Befestigungsmittel 20 und Teile des Gehäuses 14 können einstückig ausgebildet sein, es ist jedoch auch denkbar, dass das Befestigungsmittel 20 als zusätzliches Bauteil ausgebildet ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass der Temperaturregler 10 in 1 nur schematisch dargestellt ist, da Aufbau und Funktionalität eines solchen Temperaturreglers 10 zur Steuerung von Komponenten aus dem Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik hinreichend bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit und Einfachheit der Beschreibung auf eine eingehende Erläuterung der Funktionen eines Temperaturreglers 10 verzichtet wird. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass der Temperaturregler 10 lediglich beispielhaft und nicht zur Einschränkung der Erfindung als Wandtemperaturregler dargestellt ist, da ein solcher erfindungsgemäßer Temperaturregler 10 auch an anderen festen Oberflächen 12 befestigt werden kann.
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Der in 1 dargestellte Temperaturregler 10 weist vier Gehäuselängsseiten 22 auf, welche die jeweiligen Schmalseiten des Gehäuses 14 darstellen und unter einem Winkel zur Wand 12 angeordnet sind. Der Thermostat 10 ist mit einer Beleuchtungsanordnung 23 ausgestattet.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die Beleuchtungsanordnung 23 eine Lichtquelle 24, welche innerhalb eines Gehäuses 14 angeordnet ist und einen Lichtverteiler 26, welcher das von der Lichtquelle 24 emittierte Licht an seinem Eingang 28 einkoppelt und innerhalb des Gehäuses 14 zu seinem Ausgang 30 führt. Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich dabei der Ausgang 30 über zumindest eine Gehäuselängsseite 22 in Längserstreckungsrichtung 32. Das über den Ausgang 30 nach außen strahlende Licht beleuchtet hierbei sowohl den seitlichen Raum neben der jeweiligen Gehäuselängsseite 22, als auch die Wand 12 hinter dem jeweiligen Ausgang 30, was zu einer verbesserten Sichtbarkeit und Wahrnehmung der Beleuchtung durch den Benutzer führt.
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Der erfindungsgemäße Temperaturregler 10 ist dabei jedoch nicht auf eine Ausführungsform mit einem Ausgang 30 begrenzt, vielmehr ist es zweckdienlich, wenn sich an jeweils zwei gegenüberliegenden Gehäuselängsseiten 22 ein Ausgang 30 in Längserstreckungsrichtung 32 erstreckt. In einer weiteren Ausführungsform ist es ebenfalls denkbar, dass sich zur optimierten Sichtbarkeit und Wahrnehmung der Beleuchtung an allen vier Gehäuselängsseiten 22 ein Ausgang 30 in jeweiliger Längserstreckungsrichtung 32 erstreckt.
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Zur Kommunikation mit einem externen Gerät 36, wie beispielsweise einem Smartphone oder einem Tablet, kann der Temperaturregler 10 weiterhin mit einer Kommunikationseinrichtung 34 ausgestattet sein, welche drahtlos beispielsweise über Wi-Fi oder Bluetooth mit dem externen Gerät 36 kommuniziert.
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2 zeigt die Innenansicht eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers 10 beziehungsweise das Befestigungsgehäuseteil 17 in einer Draufsicht. Zur mechanischen Befestigung und elektronischen Verbindung von elektronischen Bauteilen weist der Temperaturregler 10 eine Leiterplatte 38 auf.
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Wie in 2 dargestellt ist, sind neben anderen elektronischen Bauteilen auch die Lichtquellen 24, beziehungsweise die LEDs 40 der Beleuchtungsanordnung 23 auf der Leiterplatte 38 angebracht. Im Beispiel aus 2 weist die Leiterplatte 38 zur Befestigung der LEDs 40 zwei Befestigungselemente 42 auf, welche dafür geeignet sind die LEDs 40 fertigungstechnisch einfach auf der Leiterplatte 38 zu befestigen und eine optimale Einkopplung des Lichtes der LEDs 40 in den Lichtverteiler 26 ermöglichen. Hierzu befinden sich die Befestigungselemente 42 mittig an einer obenliegenden Kante 43 der Leiterplatte 38 und weisen jeweils seitlich eine nach außen gerichtete Schrägkante 44 auf. Die auf den Befestigungselementen 42 angeordneten LEDs 40 sind dabei achsparallel zu den entsprechenden Schrägkanten 44 ausgerichtet, sodass das von den LEDs 40 emittierte Licht unter einem Auskoppelwinkel 46 in Bezug auf die obenliegende Kante 43 von den LEDs 40 ausgestrahlt wird. Der Auskoppelwinkel 46 liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20° und 70°. Durch den konstruktiv in diesem Bereich festgelegten Auskoppelwinkel 46 können Strahlungsverluste beim Leiten und Umlenken des Lichtes im sich an die LED 40 anschließenden Lichtverteiler 26 minimiert werden.
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Wie in 2 deutlich zu erkennen ist, wird das von den LEDs 40 emittierte Licht direkt in einen Lichtverteiler 26 eingekoppelt. Im Ausführungsbeispiel aus 2 sind zu diesem Zweck zwei im Wesentlichen J-förmige Lichtverteiler 26 vorgesehen, welche das Licht von dem jeweiligen Eingang des Lichtverteilers 28 zu dem entsprechenden Ausgang 30 führen. Um das von der Lichtquelle 40 ausgehende Licht, welche unter dem Auskoppelwinkel 46 emittiert wird, möglichst verlustarm in den Lichtverteiler 26 einzukoppeln, ist der Eingang 28 des Lichtverteiler 26 wiederum achsparallel zu der jeweiligen Lichtquelle 24 beziehungsweise LED 40 angeordnet, wodurch der Lichtverteiler 26 im sich an den Eingang 28 anschließenden Bereich ebenfalls unter dem entsprechenden Auskoppelwinkel 46 verläuft.
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Um das Einkoppeln des Lichtes in den Lichtverteiler 26 an seinem Eingang 28 zu erleichtern, kann ein optisches Koppelelement vorgesehen sein. Ein solches optisches Koppelement kann in einer Ausführungsform integraler Bestandteil des Lichtverteilers 26 sein. So kann beispielsweise die Eintrittsfläche 50 des Eingangs 28 des Lichtverteilers 26 eine geeignete Krümmung aufweisen.
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Von der im Gehäuseinnern angeordneten Lichtquelle 40 wird das Licht nach seiner Einkopplung in den Lichtverteiler 26 zu der jeweiligen Gehäuselängsseite 22 geführt. Hierzu weist der Lichtverteiler 26 einen ersten Abschnitt 52 auf, welcher in einer Bogenform von dem unter dem Auskopplungswinkel 46 angeordneten Eingangsbereich des Lichtverteilers 26 zu der jeweiligen Gehäuselängsseite 22 verläuft, sodass im Endbereich des ersten Abschnittes 52 der Lichtverteiler 26 im Wesentlichen parallel zu der entsprechenden Gehäuselängsseite 22 angeordnet ist. Die Bogenform verläuft dabei vorzugsweise knickfrei in Form einer kontinuierlichen Funktion. Das von der Lichtquelle ausgesendete Licht breitet sich erfindungsgemäß im Lichtverteiler in Verlaufsrichtung 55 durch Reflexion an den Seitenflächen 56 aus, wobei es sich bei den Reflexionen im Wesentlichen um innere Totalreflexionen handelt. Durch die bogenförmige Form des ersten Abschnittes 52 kann das Licht mit möglichst geringen Streuverlusten über Totalreflexion im Lichtverteiler 26 geführt werden.
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An den ersten Abschnitt 52 schließt sich kontinuierlich ein zweiter Abschnitt 54 an, welcher im Wesentlichen senkrecht verläuft und in Erstreckungsrichtung den Ausgang 30 aufweist. Erster und zweiter Abschnitt 52, 54 bilden zusammen die im Wesentlichen J-förmige Form des Lichtverteilers 26. Zur Auskopplung des Lichtes über den Ausgang 30, weist der zweite Abschnitt 54 des Lichtverteilers 26 eine strukturierte Oberfläche 56 auf, welche sich an der dem Ausgang gegenüberliegenden Seitenfläche 57 befindet und sich in Längserstreckungsrichtung 32 erstreckt. Eine detaillierte Ansicht des Lichtverteilers 26 beziehungsweise der strukturierten Oberfläche 56 zeigen die 3 und 4.
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Wie in 2 dargestellt ist, sind die Lichtverteiler 26 über zwei Loch-Stiftverbindungen 58 auf dem Gehäuse 14, beziehungsweise dem Befestigungsgehäuseteil 17 fixiert. Hierzu weist der Lichtverteiler 26 zwei Ösen 59 zur Aufnahme eines Stiftes 60 auf. Neben der Fixierung des Lichtverteilers 26 über die Loch-Stift-Verbindung 58, weist das Gehäuse 14, beziehungsweise das Befestigungsgehäuseteil 17 zusätzlich ein erstes und ein zweites Lagerelement 80, 82 zur Führung und Positionierung des Lichtverteilers auf. Die Loch-Stift-Verbindung 58 sowie die Lager 80, 82 sind in den Figuren 5 bis 7 näher dargestellt und erläutert.
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Die Öse 59 kann dabei integraler Bestandteil des Lichtverteilers 26 oder zusätzlich an diesem angebracht sein. Erfindungswesentlich ist hierbei jedoch, dass die sich nicht in der Haupterstreckungsrichtung 55 des Lichtverteilers 26 befindet und somit die Reflexion nicht negativ beeinflusst. In dem, in 2 dargestellten Beispiel weist jeder Lichtverteiler 26 zwei Ösen 59 auf, wobei eine am Eingangsbereich des Lichtverteilers angeordnet ist und eine Weitere am Ende des Lichtverteilers im Bereich hinter dem Ausgang 30. Auf diese Weise kann der Lichtverteiler positionsgenau im Gehäuse 14 fixiert werden. Der durch die Öse 59 geführte Stift 60 kann zu diesen Zwecken einstückig als Teil des Befestigungsgehäuseteils 17 ausgebildet sein.
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3 zeigt einen erfindungsgemäßen Lichtverteiler 26 analog zu 2. Der Lichtverteiler 26 weist zur Auskopplung des Lichtes eine strukturierte Oberfläche 56 auf. Die strukturierte Oberfläche 56 wird durch eine Vielzahl an Strukturelementen 62 gebildet. Diese Strukturelemente 62 sind in der Lage Licht beziehungsweise Teile oder Bruchteile des Lichtes, welche sich im Lichtverteiler 26 ausbreiten in Richtung Ausgang 30 umzulenken. Zu diesem Zweck erstreckt sich die strukturierte Oberfläche 56 über die, dem Ausgang 30 gegenüberliegende, Seitenfläche 57.
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Die Strukturelemente 62 sowie die Verteilung der Strukturelemente 62 über die Seitenfläche 57 sind erfindungsgemäß so ausgelegt und angeordnet, dass das Licht im Wesentlichen gleichmäßig über den Ausgangs 30 ausgekoppelt wird. Wie in 3 dargestellt ist, sind hierfür die Strukturelemente 62 so ausgebildet, dass sie mit zunehmendem Abstand von dem Eingang 28, beziehungsweise der Eintrittsfläche 50 des Eingangs 28 in Längserstreckungsrichtung 32 an Größe zunehmen. Zusätzlich hierzu ist der der zweite Abschnitt 54 des Lichtverteilers 26 in Längserstreckungsrichtung 32 zulaufend ausgebildet, das heißt sein Querschnitt wird mit zunehmendem Abstand vom Eingang 28 kontinuierlich kleiner.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtverteilers 26, ist die Außenkontur 31 des Ausgangs 30 an die Kontur des Gehäuses 14 angepasst, sodass sich der Ausgang 30 im montierten Zustand an die Form des Gehäuses 14 anfügt.
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Grundsätzlich können die Form und Höhe der Strukturelemente 62 für unterschiedliche Auskopplungsmuster am Ausgang 30 unterschiedlich ausgebildet sein. Zur optimalen Auskopplung des Lichtes hat sich jedoch eine strukturierte Oberfläche 56 als besonders günstig erwiesen, welche, wie in 4 dargestellt ist, durch V-förmige Ausnehmungen gebildet wird.
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4 zeigt einen Ausschnitt des Lichtverteilers 26 analog zu 3 in einer vergrößerten, perspektivischen Ansicht. Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, wird die strukturierte Oberfläche 56 durch V-förmige Ausnehmungen 64 gebildet. Die durch die Ausnehmungen 64 gebildeten Strukturelemente 62 weisen dabei jeweils Hochflächen 66 auf. Diese ebenen Hochflächen 66 sind von der Größe der Ausnehmungen 64 und deren Abstand in Längserstreckungsrichtung 32 zueinander abhängig und weisen in Längserstreckungsrichtung 32 jeweils eine Breite 68 auf.
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Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, nimmt die Breite 68 der Hochflächen 66 in Längserstreckungsrichtung 32 ab. Dies wird bedingt durch die zwei Effekte, dass zum einen die V-förmigen Ausnehmungen 64 Längserstreckungsrichtung 32 an Größe zunehmen und dass zum anderen die V-förmigen Ausnehmungen 64 mit wachsender Entfernung von der Lichtquelle 24, beziehungsweise dem Eingang 28 zunehmend geringer zueinander beabstandet. Je enger die Strukturelemente 62 zueinander beabstandet sind und je größer die Strukturelemente 62, beziehungsweise die V-förmigen Ausnehmungen 64 dimensioniert sind, desto höher ist die Auskopplungsdichte. Da grundsätzlich mit zunehmendem Abstand von der Lichtquelle 24 die verfügbare Lichtintensität durch Streuverluste, beziehungsweise bereits ausgekoppeltes Licht abnimmt, führt eine solche Erhöhung der Auskopplungsdichte zu einer gleichmäßigen Auskopplung von Licht auch mit zunehmender Distanz zur Lichtquelle 24.
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Grundsätzlich kann dabei zur Realisierung einer gleichmäßigen Ausleuchtung des Ausgangs 30 sowohl die Größe der Strukturelemente 62 beziehungsweise Ausnehmungen 64 als auch der Abstand der Strukturelemente 62 voneinander separat verändert werden, als auch in Kombination miteinander.
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In 4 ist beispielhaft ein Lichtstrahl 70 dargestellt. Dieser wird durch Totalreflexion im ersten Abschnitt 52 des Lichtverteilers 26 möglichst verlustfrei zu dem zweiten Abschnitt 54 geführt. Trifft der Lichtstrahl 70 im weiteren Verlauf, wie hier beispielhaft dargestellt ist, auf die strukturierte Oberfläche 56, so wird er in Richtung des Ausgangs 30 umgelenkt und dort ausgekoppelt.
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Das vom Ausgang 30 abgestrahlte Licht ist in einer bevorzugten Ausführungsform an innere Zustände gekoppelt. So können die Frequenzen des emittierten Lichtes der Lichtquelle 24, 40 an Eingangs- und oder Ausgangsgrößen des Temperaturreglers 10 angepasst werden und so über eine bestimmte Farbgebung die verschiedenen Größen dem Nutzer deutlich sichtbar angezeigt werden. Auch die Intensität oder die Dauer des Lichtsignals können entsprechend variiert werden.
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Die 5 bis 7 zeigen die Befestigung und Führung des Lichtverteilers 26 auf im Gehäuse 14.
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5 zeigt einen Ausschnitt der Innenansicht des Temperaturreglers 10 in einer perspektivischen Ansicht. Zur besseren Darstellung der Befestigungselemente 60, 80, 82 ist der Lichtverteiler 26 in 5 nicht dargestellt. Das Gehäuse 14, beziehungsweise das Befestigungsgehäuseteil 17 weist auf seiner Innenseite zwei Stifte 60 auf. Die Stifte 60 sind dabei so positioniert, dass sie die Ösen 59 des Lichtverteilers aufnehmen können. Die in 5 dargestellten Stifte 60, können sowohl einteilig als Teil des Befestigungsgehäuseteils 17 ausgebildet sein, als auch als eigenes Bauteil.
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Neben den Stiften 60, weist die Innenseite des Befestigungsgehäuseteils 17 noch weitere Elemente zur Führung und Positionierung des Lichtverteilers 60 auf. So erstreckt sich in Längserstreckungsrichtung 32 des Befestigungsgehäuseteils 17 ein erstes Lager 80. Das Lager 80 wird durch eine Lagerschulter 84 und eine Lagerauflagefläche 86 gebildet und führt im montierten Zustand den zweiten Abschnitt 54 des Lichtverteilers 26. Die Lagerschulter 84 nimmt hierbei über die gesamte Längserstreckung Querkräfte auf. Die Lagerauflagefläche 86 dient der Auflage des Lichtverteilers 26, sodass dieser nicht auf Biegung belastet wird. Ferner weist das Befestigungsgehäuseteil 17 ein zweites Lager 82 auf. Das zweite Lager 80 ist im Bereich der Eintrittsfläche 50 positioniert und dient der exakten Befestigung der Eintrittsfläche 50 und damit einhergehend der optimalen Einkopplung des Lichtes aus der Lichtquelle 24 in den Lichtverteiler 26. Wie in 5 zu erkennen ist, weist das zweite Lager 82 eine U-förmige Struktur auf, dessen Seitenflächen 88, 90 die auf den Lichtverteiler 26 wirkenden Querkräfte aufnehmen.
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Ebenso wie die Stifte 60, können auch die Lager 80 und 82 sowohl einteilig als Teil des Befestigungsgehäuseteils 17 ausgebildet sein, als auch als eigenes Bauteil.
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6 zeigt einen erfindungsgemäßen Stift 60 in einer vergrößerten Darstellung. Der Stift 60 weist eine Zylinderform auf. Wie in 6 dargestellt ist, ist der Stift 60 zur optimalen Führung und Positionierung des Lichtverteilers 26 aus zwei Zylindern 92, 94 aufgebaut, wobei der zweite Zylinder 94 auf dem ersten Zylinder 92 sitzt und einen kleineren Durchmesser hat als der erste Zylinder 92. Durch die unterschiedlichen Durchmesser der Zylinder 92, 94 weist der Stift 60 im Übergangsbereich zwischen dem ersten 92 und dem zweiten Zylinder 94 einen Zylinderauflagebereich 96 auf. Die Lagerung des Lichtverteilers auf dem Stift 60 ist in Figur 7 näher dargestellt.
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Neben zylinderförmigen Stiften sind auch andere Ausführungsformen, wie beispielsweise Kegelstifte, Kerbstifte oder Spannstifte denkbar.
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7 zeigt einen Ausschnitt des ersten Abschnittes 52 des erfindungsgemäßen Lichtverteilers 26 in einem montierten Zustand. Wie in 7 deutlich zu erkennen ist, liegt im montierten Zustand die Öse 59 des Lichtverteilers auf dem Zylinderauflagebereich 96 auf. Der zweite Zylinder 94 ist durch die Öse 59 geführt. Die Öse 59, welche im Eingangsbereich des Lichtverteilers 26 angeordnet ist, sitzt auf einer inneren Seite des bogenförmigen Abschnittes 52 des Lichtverteilers 26. Dadurch wird die Lichtausbreitung in diesem Abschnitt 52 nicht oder nur unwesentlich beeinflusst.
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Ferner ist in 7 das zweite Lager 82 dargestellt. Wie deutlich zu erkennen ist, weist das Lager 82 eine U-förmige Struktur auf, wobei die beiden Seitenflächen 88, 90 der U-förmigen Struktur im Sinne einer Schulter wirkende Querkräfte übernehmen können. Das zweite Lager 82 schließt bei der in 7 gezeigten Ausführungsform bündig mit der Eintrittsfläche 50 ab.
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8 zeigt eine schematische Darstellung der Ein- und Ausgangsgrößen eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers 10.
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Wie in 8 dargestellt ist, können als Eingangsgrößen 71 sowohl die von einem Messgerät, wie beispielsweise einem Sensor 72, aufgenommenen Istgrößen 74, als auch die vom Temperaturregler 10 vorgegebenen Sollgrößen 76 über die Beleuchtungseinrichtung 23, beziehungsweise den Ausgang 30 angezeigt werden. Auch die Ausgangsgröße 77 eines solchen Regelkreises, wie beispielsweise die Stell- oder Regelgröße 78 können entsprechend angezeigt werden.
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Bezüglich der Darstellung von Sollgrößen 76 ist eine Vielzahl an Möglichkeiten denkbar. So ist es beispielsweise denkbar, dass von einem Nutzer manuell über ein externes Gerät 36 oder das Display 16 eingegebene Sollgrößen 76 optisch über die Beleuchtungseinrichtung 23 angezeigt werden können. Es ist weiterhin denkbar, dass durch Ablaufen einer Zeitschaltuhr, oder einem anderen Ereignis, wie beispielsweise dem Betreten der Haustüre das Einstellen einer definierten Sollgröße 76 ausgelöst wird. Auch solche automatisch aktivierten Sollgrößen 76 können über die Beleuchtungsanordnung 23 angezeigt werden.
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Weiterhin ist auch denkbar, dass über die Beleuchtungseinrichtung 23 angezeigt wird, sobald eine Kommunikation mit einem externen Gerät 36 stattfindet. Auch ein Abbruch der drahtlosen Verbindung zwischen der Kommunikationseinrichtung 34 und einem externen Gerät 36 kann angezeigt werden. Zusätzlich dazu ist es denkbar, dass ein Status des externen Gerätes 36, wie beispielsweise ein niedriger Batteriezustand angezeigt werden kann. Es ist ebenfalls denkbar, dass zusätzliche externe Geräte 36, wie beispielsweise Rauchmelder, Sensoren an Türen und Fenstern oder Bewegungsmelder mit dem Temperaturregler kommunizieren und Informationen entsprechend über die Beleuchtungsanordnung 23 angezeigt werden. Auch Zustände von weiteren externen Geräten 36, welche beispielsweise die Lärmbelastung oder Luftqualität überwachen, können über den erfindungsgemäßen Temperaturregler 10 sichtbar gemacht werden. Überdies kann auch ein Geräuschsignal, wie beispielsweise das Leuten einer Türglocke oder Laute anderer Signalgeräte über den erfindungsgemäßen Temperaturregler 10, beziehungsweise die Beleuchtungsanordnung 23 angezeigt werden.
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Neben von Sensoren 72 aufgenommenen Istgrößen 74, wie beispielsweise der Temperatur und Luftfeuchtigkeit und den bereits erwähnten Sollgrößen 76, können auch Ausgangsgrößen 77 beziehungsweise Stellgrößen 78 des Temperaturreglers 10 angezeigt werden. Solche Stellgrößen 78, welche den Betriebszustand des Temperaturreglers 10 anzeigen, können beispielsweise das Abkühlen, Aufheizen, Lüften, Befeuchten oder Entfeuchten des entsprechenden Raumes darstellen. Auch das Betreiben in einem besonders ökonomischen Betriebszustand, beispielsweise immer dann, wenn sich niemand im Haus aufhält, kann durch den erfindungsgemäßen Temperaturregler 10 optisch angezeigt werden. Ebenso können Schutzfunktionen, wie beispielsweise das Laufen eines Einfrierschutzprogrammes, über die Beleuchtungsanordnung 23 sichtbar gemacht werden. Auch Betriebszustände wie das Vorheizen oder Vorkühlen können in einer möglichen Ausführungsform dargestellt werden.
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Zusätzlich können über die Beleuchtungsanordnung 23 dem Nutzer auch interne Fehler sichtbar gemacht werde. Bei solchen internen Fehlern kann es sich beispielsweise um Kommunikationsprobleme oder einen Geräteausfall, wie beispielsweise eine defekte Pumpe, handeln.
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Ferner ist es auch denkbar, dass Wartungshinweise über die erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung 23 angezeigt werden können. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Wasserdruck im Heizsystem absinkt
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Die erwähnten Eingangs- und Ausgangsgrößen 71, 77 können dabei über die Beleuchtungsanordnung 23 durch Variation der Farbgebung, Intensität oder der zeitlichen Lichtsignallänge dargestellt werden. Es ist weiterhin denkbar, dass die Informationen über die Betriebszustände der Lichtquellen 24, 40, wie der Ansteuerung der unterschiedlichen Farben und der Länge der entsprechenden Ansteuerungssignale über eine Kommunikationseinheit 34 an ein externes Gerät 36 übermittelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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