DE102018123968A1

DE102018123968A1 - Stiftförmige Kompaktleuchtstofflampe mit einer Light-Engine aus einem Streifen

Info

Publication number: DE102018123968A1
Application number: DE102018123968.8A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Rieder; Shaozhu Yang; Ran Lin
Original assignee: Ledvance GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-04-04
Also published as: US20190101275A1; CN109595480A; CN109595480B; US11655972B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1), insbesondere eine LED Beleuchtungsvorrichtung (1) welche einer Kompaktleuchtstofflampe entspricht und verbesserte thermische Eigenschaften aufweist. Die Beleuchtungsvorrichtung (1) weist ein transparentes Rohr (10) mit einer Innenwand (12), welche einen Hohlraum (14) definiert, eine Light-Engine (20), welche eine oder mehrere Leuchtdioden (22) aufweist und einen Treiber (30) zum Antreiben der Light-Engine (20) auf, wobei die Light-Engine (20) an der Innenwand (12) des transparenten Rohrs (10) angeordnet ist. Die Anordnung der Light-Engine (20) und die eine oder mehrere Leuchtdioden (22) an der Innenwand (12) des Rohrs (10) stellt eine verbesserte Lichtleistung bereit, wobei gleichzeitig durch die Oberfläche an der Schnittstelle zum Leiten von Wärme zwischen der Innenwand (12) und der Light-Engine (20) eine verbesserte Kühlung bereitgestellt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere eine LED Beleuchtungsvorrichtung, welche zum Ersetzen einer Kompaktleuchtstofflampe geeignet ist. Die Erfindung betrifft insbesondere verbesserte thermische Eigenschaften und das Verbessern der Lichtleistung.
Stand der Technik
Herkömmliche Leuchtstofflampen wie die Kompaktleuchtstofflampe oder CFL („compact fluorescent lamp“) können ggf. keine hinreichende Energieeffizienz bereitstellen, sind in der Regel teuer in der Herstellung und müssen sicher und ordnungsgemäß entsorgt werden, um die persönliche Sicherheit nicht zu gefährden und das Risiko von Umweltbelastungen zu reduzieren.
Entsprechend ist es wünschenswert, dass solche Kompaktleuchtstofflampen auf Dauer durch Lampen ersetzt werden, die auf sichereren und energieeffizienteren Technologien basiert sind, zum Beispiel, durch eine Implementierung von Leuchtdioden oder LEDs. LED-basierte Kompaktleuchtstofflampen haben zumindest den Vorteil, dass weniger Energie verbraucht wird und die Abdichtung und Füllung der Beleuchtungsvorrichtung mit einem Gas nicht mehr erforderlich ist. Entsprechend wird die Verwendung von LED-basierten Kompaktleuchtstofflampen im Allgemeinen als erstrebenswert angesehen, zumal dies die Energiekosten senkt und sowohl die Herstellung als auch die Entsorgung sicherer und weniger kompliziert sind.
Herkömmliche LED-basierte Kompaktleuchtstofflampen erzeugen jedoch erhebliche Mengen von Wärme, sodass diese in der Regel einen Kühlkörper erfordern, um die Wärme an deren Umgebung abzuführen. Solche Kühlkörper werden in der Regel durch Extrusionsverfahren hergestellt und implementieren ein extrudiertes Aluminiumprofil als Kühlkörper. Die Größe solcher Kühlkörper ist meistens erheblich, sodass dies nicht nur das Gewicht und die Kosten der Lampe erhöht, sondern auch die Dimensionierung und Formgebung der Lampe einschränkt. Weiterhin kann der Kühlkörper andere Faktoren wie die Lichtleistung beeinträchtigen, was nicht wünschenswert ist.
Entsprechend besteht ein Bedarf, herkömmliche Kompaktleuchtstofflampen durch Lampen mit besseren thermischen Eigenschaften zu ersetzen, ohne dass dies die Lichtleistung reduziert und welche für ein kostengünstiges Herstellungsverfahren geeignet sind, beispielsweise eine einfache und günstige Herstellung ermöglichen.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Light-Engine Anordnung und eine verbesserte Kühlung der Light-Engine bei einer verbesserten Lichtleistung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben, welche ein transparentes Rohr mit einer Innenwand, welche einen Hohlraum definiert, eine Light-Engine, welche eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist und einen Treiber zum Antreiben der Light-Engine aufweist, wobei die Light-Engine an der Innenwand des transparenten Rohrs angeordnet ist.
Die Anordnung der Light-Engine und die eine oder mehrere Leuchtdioden an der Innenwand des Rohrs hat zumindest den Vorteil, dass nicht nur verbesserte Beleuchtungseigenschaften bewirkt werden können, sondern auch gleichzeitig für die Light-Engine eine Kühlfläche zum Leiten von Wärme bereitgestellt werden kann. Entsprechend wird die thermische Leistung der Beleuchtungsvorrichtung dadurch, dass Wärme von der Light-Engine direkt an das Rohr übertragen werden kann, verbessert, sodass ein zusätzlicher Kühlkörper nicht mehr erforderlich ist oder zumindest eine geringere Größe aufweisen bzw. kleiner dimensioniert werden kann.
Die Light-Engine der Beleuchtungsvorrichtung ist bevorzugt als Streifen ausgebildet und entlang der axialen Richtung des transparenten Rohrs ausgerichtet.
Unter der axialen Richtung des Rohrs wird eine Richtung verstanden, welche sich im Wesentlichen ausgehend von einer Fassung oder in eine Längsrichtung der Beleuchtungsvorrichtung erstreckt. Eine solche axiale Richtung stimmt mit der Achse des Rohrs überein, wenn das Rohr linear ausgestreckt ist.
Eine Streifenform der Light-Engine hat zumindest den Vorteil, dass die Light-Engine in einer radialen Richtung des Rohrs dünn dimensioniert werden kann und somit eine schmale und einfache Formgebung ermöglicht wird. Die Light-Engine kann dadurch einfach an die Innenwand platziert und daran befestigt werden. Weiterhin hat eine solche Form den Vorteil, dass die Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung erleichtert wird, beispielsweise durch das Erleichtern des Einsetzens, des Zusammensetzens und der Befestigung, wobei gleichzeitig die Kosten der Herstellung reduziert werden, beispielsweise durch eine einfache Produktion und die geringeren Materialkosten.
Die Light-Engine kann ebenfalls eine Vielzahl von separaten Streifen aufweist, welche benachbart zueinander, beabstandet voneinander und/oder an gegenüberliegenden Seiten der Innenwand des transparenten Rohrs und sich gegenüberstehend platziert sind. Durch die bereitgestellte Vielzahl von Streifen wird ermöglicht, dass die Lichtleistung selektiv angepasst werden kann. Mit anderen Worten kann das durch die Beleuchtungsvorrichtung emittierte Licht entweder in einer Richtung mehr konzentriert sein, beispielsweise, wenn zwei oder mehrere Streifen benachbart zueinander bzw. nebeneinander platziert sind, oder es kann weniger konzentriert sein, aber mehr Licht an einer Seite der Beleuchtungsvorrichtung emittieren, beispielsweise, wenn zwei oder mehr Streifen an der Innenwand voneinander beabstandet sind. Weiterhin kann das Bereitstellen von zwei oder mehr sich gegenüberstehenden Streifen an gegenüberliegenden Seiten der Innenwand des transparenten Rohrs omnidirektionales Licht, zum Beispiel Licht, das auf eine homogenere Weise in alle Richtungen emittiert wird, bereitstellen. Je nachdem welche Intensität oder Homogenität bevorzugt wird, kann die Beleuchtungsvorrichtung zwei oder sogar mehr Streifen aufweisen, zum Beispiel 3, 4, 5 oder mehr.
Bevorzugt ist die Light-Engine flexibel. Eine flexible Light-Engine hat zumindest den Vorteil, dass diese bei der Herstellung einfach in die Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden kann. Weiterhin ermöglicht die Flexibilität, dass die Light-Engine an eine Vielfalt von Oberflächen, z. B. gekrümmte oder gebogene Oberflächen, oder auch kantige oder geglättete Ecken angepasst werden kann. Eine flexible Light-Engine kann auch als ein Streifen bereitgestellt sein, wobei die dünne bzw. kleine Dimensionierung der Streifenform zusammen mit der Flexibilität eine Light-Engine bereitstellt, welche an die Fläche der Innenwand anpassbar ist und somit einen großen Auswahlbereich bzw. eine große Auswahlfreiheit bei der Form der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht. Weiterhin erleichtert dies durch die Möglichkeit des einfachen Einsetzens und das Bereitstellen einer robusteren Light-Engine, d.h. eine Light-Engine, welche weniger anfällig ist für Brüche oder Beeinträchtigungen der elektrischen Kontakte, die Herstellung einer solchen Lampe.
Weiterhin ermöglicht die Flexibilität der Light-Engine eine Krümmung oder ein Biegen der Light-Engine, sodass anstatt einer Verwendung einer Vielzahl von Streifen für unterschiedliche Bereiche der Innenwand des Rohrs die Light-Engine, zum Beispiel, verlängert sein kann, um eine Light-Engine in den Bereichen bereitzustellen.
Entsprechend kann die Light-Engine als Einzelstreifen ausgebildet sein, wobei Teile des Streifens an sich gegenüberliegenden Seiten des transparenten Rohrs angeordnet sind. Die sich gegenüberliegenden Streifenteile können somit sich gegenüberstehen bzw. zueinander ausgerichtet sein oder können an der Innenwand an gegenüberliegenden Stellen übereinstimmend mit dem Durchmesser des Hohlraums angeordnet sein. Ein Einzelstreifen hat den Vorteil, dass nur ein Verbindungsglied erforderlich ist und weiterhin verbesserte thermische Kühlungseigenschaften bereitgestellt werden.
Der Streifen kann vollständig an der Innenwand angeordnet sein. Es kann jedoch ein Teil des Streifens, welcher nicht den sich gegenüberliegenden Streifenteilen entspricht, benachbart zur Innenwand des Rohrs platziert sein, ohne dass dieser Teil befestigt ist. Ein solcher Streifenteil kann somit eine im Wesentlichen gerade, konvexe oder konkave Form aufweisen, oder kann auch eine U-Form, eine umgekehrte U-Form oder eine Z-Form bilden.
Bevorzugt sind die sich gegenüberstehenden bzw. gegenüberliegenden Streifenteile durch einen Mittelteil des Streifens verbunden, wobei der Mittelteil das transparente Rohr an einer Stirnseite des transparenten Rohrs durchläuft. Entsprechend kann der Mittelteil einen Querschnitt des Rohrs in einer zur axialen Richtung der sich gegenüberliegenden Streifenteile im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung durchlaufen. Der Mittelteil kann dabei an der Innenwand angeordnet sein oder kann durch die Enden der gegenüberliegenden Streifenteile, welche sich in den Mittelteil erstrecken bzw. daran angrenzen, gehalten werden. Obwohl ein Rand oder eine Ecke zwischen den Streifenteilen gebildet sein kann, ist bevorzugt eine Krümmung zwischen dem Mitteilteil und jedem sich gegenüberliegenden Streifenteil vorgesehen. Eine solche Krümmung kann beispielsweise die Zugkraft, welche auf die jeweiligen Streifenteile wirkt, reduzieren, wobei jedoch eine hinreichende strukturelle Stabilität bereitgestellt wird, um ein Kollabieren des mittleren Streifenteils zu verhindern.
Durch das Vorsehen einer Light-Engine als flexibler Einzelstreifen mit sich gegenüberliegenden Streifenteilen wird weiterhin ermöglicht, dass Licht quasi in alle Richtungen ausgestrahlt bzw. emittiert werden kann, ohne dass eine Unterbrechung oder Verdeckung durch andere Komponenten stattfindet, beispielsweise einer mechanischen Befestigung, einer Kühlung oder elektrischen Komponenten. Entsprechend wird durch den Streifen omnidirektionales Licht bereitgestellt.
Um eine Flexibilität der Light-Engine bereitzustellen, kann die Light-Engine eine flexible Leiterplatte oder PCB („printed circuit board“) oder andere Komponenten wie eine CAM1, FR4, oder MCPCB aufweisen.
Obwohl der Mittelteil an jedem Ende des Rohrs angeordnet sein kann, emittiert der Mittelteil bevorzug licht und kann diese somit an ein Ende des Lichtrohrs angepasst sein. Entsprechend ist der Mittelteil bevorzugt an einem dem Treiber gegenüberliegenden Ende des transparenten Rohrs angeordnet. Dies hat zumindest den Vorteil, dass eine bessere Lichtleistung bereitgestellt wird während gleichzeitig die Kühlung der Light-Engine durch das Bereitstellen einer direkten Wärmeabfuhr des Mittelteils an die Innenwand verbessert wird, was nicht vorgesehen sein kann, wenn der Mittelteil in der Nähe der Treiberkomponenten angeordnet ist.
Um die Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung weiter zu erleichtern und die Kühlung der Light-Engine weiter zu verbessern, kann die Light-Engine an der Innenwand des transparenten Rohrs durch einen wärmeaktivierbaren Klebstoff, einen lichtaktivierbaren Klebstoff, einen druckaktivierbaren Klebstoff, oder einen Multikomponentenklebstoff befestigt sein. Für empfindliche Materialien kann ein wärmeaktivierbarer Klebstoff bevorzugt sein. Durch die Verwendung eines Klebstoffs kann auf die Verwendung von Schrauben oder anderen mechanischen Befestigungen verzichtet werden und sind weiterhin kein Vorbohren oder weitere Vorbereitungsschritte mehr erforderlich. Weiterhin kann ein Klebstoff einfach angebracht werden und ermöglicht dies, dass das Rohr während des Herstellungsverfahrens gedreht und rotiert werden kann und erfolgt die Härtung des Klebstoffs, beispielsweise durch thermische Energie, schnell, sodass die Light-Engine schnell an der Innenwand befestigt werden kann. Weiterhin wird durch die Verwendung eines Klebstoffs eine Befestigungsfläche bereitgestellt, welche sowohl an die Innenwand als auch die Light-Engine angepasst ist, sodass die Wärme effizient durch die Fläche von der Light-Engine an die Innenwand geleitet bzw. abgeführt werden kann.
Das transparente Rohr der Beleuchtungsvorrichtung kann weiterhin aus einem Glasmaterial oder Plastikmaterial gebildet sein, wobei das Glas transparent, beschichtet oder transluzent ist. Die Verwendung eines Glases oder eines festen oder kristallisierten Plastiks kann erwünschte optische Eigenschaften bereitstellen. Gleichzeitig kann Glas eine erwünschte Wärmeleitfähigkeit und Kühlungseigenschaften für die an der Innenwand angeordnete Light-Engine bereitstellen. Weiterhin kann ein Glasmaterial ebenfalls eine hinreichende Wärmebeständigkeit bereitstellen, wenn eine größere Anzahl von Leuchtdioden und/oder Leuchtdioden mit einer höheren Leistung in der Light-Engine implementiert sind. Obwohl ein Glasmaterial bevorzugt sein kann, kann auch ein Plastikmaterial mit ähnlichen Materialeigenschaften verwendet werden, zum Beispiel, wenn Extrusionsverfahren oder Spritzgussverfahren für die Herstellung des Rohrs implementiert sind.
In Abhängigkeit von dem zu emittierenden Licht kann das Glasmaterial oder Plastikmaterial entweder vollständig transparent oder zumindest teilweise beschichtet oder transluzent sein. Zum Beispiel kann das Rohr transluzent sein, um Streulicht oder dispergiertes Licht bereitzustellen. Alternativ, oder zusätzlich, kann das Rohr eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise, um eine Vielfalt von Farbschemata bereitzustellen.
Das transparente Rohr kann weiterhin an einem Ende eine Öffnung aufweisen und eine Endkappe aufweisen, welche die Öffnung und den Hohlraum des transparenten Rohrs verschließt, wobei die Endkappe durch einen Klebstoff an dem transparenten Rohr befestigt ist. Zum Beispiel kann das Rohr eine Öffnung nur an einer Seite aufweisen, wobei die Endkappe an der Öffnung des Rohrs befestigt ist, sodass die Endkappe das Rohr der Beleuchtungsvorrichtung verschließt. Die Endkappe kann derart ausgebildet und dimensioniert sein, dass diese die Öffnung und das Rohr an diesem Ende des Rohrs umgibt, sodass diese vom Rohr aufgenommen wird und diese sich entlang der Außenseite des Rohrs an dem Endbereich erstreckt.
Die Form des Rohrs und der Endkappe der Beleuchtungsvorrichtung können einer Kompaktleuchtstofflampe entsprechen. Entsprechend kann die Beleuchtungsvorrichtung derart ausgebildet und dimensioniert sein, dass diese in einer Fassung bzw. in einem Sockel eines Gehäuses einer Kompaktleuchtstofflampe gepasst bzw. aufgenommen werden kann. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung ein mechanisches Verbindungselement an der Endkappe aufweisen, welches von einer entsprechenden Fassung aufgenommen wird, und kann diese elektrische Verbindungen aufweisen, welche mit dem Treiber verbunden sind und sich ausgehend von der Endkappe erstrecken, welche die elektrischen Verbindungselemente der Fassung kontaktieren, um elektrische Energie für den Treiber bereitzustellen, wenn die Beleuchtungsvorrichtung von einer Fassung aufgenommen wird.
Der Treiber kann in dem transparenten Rohr der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet oder zumindest teilweise davon aufgenommen sein. Entsprechend kann der Treiber der Beleuchtungsvorrichtung in dem Hohlraum des transparenten Rohrs angeordnet sein, wobei der Treiber in einer zur Light-Engine im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung ausgerichtet ist. Entsprechend kann der Treiber zumindest teilweise in dem Hohlraum des Rohrs auf eine horizontale Weise montiert sein, in einer Ansicht, wobei die axiale Richtung des transparenten Rohrs in einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist. Mit anderen Worten kann der Treiber sich an einem Ende des Rohrs und sich in einer im Wesentlichen planen Anordnung in Bezug auf den Querschnitt des Endbereichs des Rohrs befinden. Dadurch, dass der Treiber nur an einem Ende des Rohrs angeordnet ist, hat dies zumindest den Vorteil, dass die Lichtleistung nicht von dem Treiber beeinträchtigt wird.
Alternativ kann der Treiber in dem Hohlraum des transparenten Rohrs angeordnet sein oder sich in diesen erstrecken, wobei der Treiber in einer im Wesentlichen Längsrichtung des transparenten Rohrs ausgerichtet ist. Mit anderen Worten kann der Treiber parallel zur axialen Richtung des transparenten Rohrs platziert sein. Beispielsweise kann ein erster Bereich des Treibers teilweise innerhalb des Rohrs angeordnet sein, wobei ein zweiter Bereich aus dem Rohr ragt bzw. sich daraus erstreckt und beispielsweise innerhalb einer Endkappe der Beleuchtungsvorrichtung aufgenommen ist. Entsprechend kann sich nur ein Teil des Treibers innerhalb des Rohrs befinden, wobei der andere Teil nicht in dem Rohr angeordnet ist. Dies hat zumindest den Vorteil, dass die Lichtleistung nicht von dem Treiber beeinträchtigt wird.
Um die Light-Engine elektrisch leitfähig mit dem Treiber zu verbinden, kann der Treiber zumindest ein Draht, einen Konnektor bzw. Verbinder oder einen Metallfederverbinder bzw. Kontaktfeder aus Metall aufweisen, welcher/welches an einem Rand des Treibers angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Draht verwendet werden, um die Light-Engine mit dem Treiber elektrisch leitfähig zu verbinden. Es kann jedoch auch ein Verbindungselement vorgesehen sein, beispielsweise eine Stecker/Buchsenverbindung oder durch Bereitstellen einer Schnappverbindung. Alternativ kann ein Metallfederverbinder vorgesehen sein, welcher zumindest den Vorteil hat, dass keine weiteren Befestigungskomponenten oder Verfahrensschritte erforderlich sind, sondern stattdessen einfach zwischen dem Treiber und der Light-Engine angeordnet ist, um eine elektrisch leitfähige Verbindung bereitzustellen.
Der Metallfederverbinder ist bevorzugt dazu konfiguriert, auch eine mechanische Befestigung bereitzustellen, welche den Treiber an dem transparenten Rohr befestigt. Beispielsweise kann die Feder dazu konfiguriert sein, eine Anordnung mit einer Presspassung zu bilden, sodass der Treiber in dem Rohr mittels einer Druckkraft befestigt wird. Alternativ, oder zusätzlich, kann die Feder formschlüssige Elemente aufweisen, sodass, wenn der Treiber, welcher den Metallfederverbinder aufweist, in das Rohr eingesetzt wird, die Feder und der Treiber in dem Rohr befestigt werden, wenn die Feder ein entsprechendes, vorgegebenes Element in dem Rohr, beispielsweise einen Vorsprung, eine Rippe oder eine Arretierung kontaktiert. Dies hat zumindest den Vorteil, dass die Herstellung erleichtert bzw. vereinfacht wird und keine weiteren Befestigungselemente, z. B. Bohrungen, Schrauben oder andere mechanische Befestigungselemente erfordert und der Treiber einfach durch das Einsetzen des Treibers mit dem entsprechenden Metallfederverbinder befestigt werden kann. Der Metallfederverbinder kann entweder durchgehend entlang eines Umfangs des Treibers ausgebildet sein oder eine Vielzahl von Metallfederverbindern aufweisen, welche an die Anzahl der von der Light-Engine erforderlichen Verbindungen angepasst ist.
Der Treiber kann weiterhin derart ausgebildet und dimensioniert sein, dass dieser mit der Form des Rohrs übereinstimmt. Entsprechend kann das transparente Rohr der Beleuchtungsvorrichtung eine rohrförmige Form aufweisen und kann der Treiber eine kreisförmige Form aufweisen, wobei der Treiber einen Umfang aufweist, welcher mit dem Querschnittsumfang, welcher durch die Innenwand des transparenten Rohrs definiert ist, übereinstimmt. Entsprechend kann der Treiber benachbart zur Innenwand des Rohrs positioniert bzw. angeordnet sein, wobei ein gewisser Toleranzbereich vorgesehen sein kann. Dies hat zumindest den Vorteil, dass der Bereich der Leiterplatte optimiert werden kann, um eine optimale Verteilung der entsprechenden Komponenten zu ermöglichen und/oder eine optimale Wärmeabfuhr der entsprechenden Komponenten an die Innenwand bereitzustellen. Die Innenwand des Rohrs kann weiterhin Vorsprünge aufweisen, sodass der Treiber an einem entsprechenden Element der Innenwand aufgenommen bzw. davon gestützt werden kann.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1A eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem transparenten Rohr und einer Light-Engine;
1B eine Darstellung als Längsschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung, wie in 1a gezeigt;
2A eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als Streifen ausgebildet ist;
2B eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als zwei voneinander beabstandete Streifen ausgebildet ist;
2C eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als zwei Streifen ausgebildet ist, welche benachbart zueinander platziert sind;
2D eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als zwei sich gegenüberliegende Streifen ausgebildet ist;
3 eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als flexibler Einzelstreifen ausgebildet ist;
4A eine Querschnittdarstellung einer Endkappe an einer Öffnung des Rohrs, welche einen Treiber mit Konnektoren aufweist; und
4B eine Darstellung als Längsschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Endkappe an einer Öffnung des Rohrs, welche einen Treiber mit Konnektoren aufweist.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In 1A ist eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung 1 mit einem transparenten Rohr 10 und einer Light-Engine 20 gezeigt. Die Beleuchtungsvorrichtung weist eine Endkappe 40 auf, welche am dem transparenten Rohr 10 mittels eines wärmeaktivierbaren Klebstoffs befestigt ist. Die Endkappe 40 stellt ein Verbindungselement 44 sowie Kontaktstifte 42 bereit, um eine mechanische Befestigung bzw. eine elektrisch leitfähige Verbindung bereitzustellen, wenn diese von einer entsprechenden Fassung aufgenommen wird. Das transparente Rohr 10 weist eine Innenwand 12 auf, welche einen Hohlraum 14 des transparenten Rohrs 10 definiert. In dem Hohlraum 14 ist eine Light-Engine 20 angeordnet, wobei die Light-Engine 20 eine Vielzahl bzw. Mehrzahl von LEDs 22 aufweist.
Gemäß der Ausführungsform weist die Light-Engine 20 zwei Streifen auf, wobei die Streifen an der Innenwand des transparenten Rohrs 10 angeordnet und benachbart zueinander platziert sind. Die Streifen sind an der Innenwand 12 mittels eines wärmeaktivierbaren Klebstoffs befestigt und erstrecken sich in eine axiale Richtung des transparenten Rohrs 10, d.h. in eine Längsrichtung oder eine sich ausgehend von der Endkappe 40 erstreckende Richtung.
Das transparente Rohr 10 ist gezeigt mit einer Rohrform und kann somit der Form einer Kompaktleuchtstofflampe entsprechen. Weiterhin können sowohl das Verbindungselement 44 als auch die Kontaktstifte 42 dazu konfiguriert sein, von einer für eine Kompaktleuchtstofflampe (CFL, „compact fluorescent lamp“) geeignete Fassung aufgenommen zu werden. Entsprechend ist die Beleuchtungsvorrichtung 1 zum Ersetzen bzw. Austausch einer Kompaktleuchtstofflampe konfiguriert.
Die Light-Engine 20 ist verbunden mit einem Treiber 30, welcher nur teilweise dargestellt ist. Die Verbindung zwischen der Light-Engine 20 und dem Treiber 30 wird von einem elektrisch leitfähigen Draht bereitgestellt. Auf ähnliche Weise sind die Kontaktstifte 42 mit dem Treiber mittels eines Drahts verbunden, welches an der Leiterplatte des Drahts gelötet oder von vergleichbaren Mitteln gehalten wird und elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Treiber 30 ist entsprechend dazu konfiguriert, die Light-Engine 20 anzutreiben, wenn die Kontaktstifte 42 mit entsprechenden elektrischen Elementen, beispielsweise einer Fassung, in Verbindung stehen.
1B zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß 1A in einer Darstellung als Längsschnitt. Weiterhin sind der Treiber und dessen Komponenten detaillierter gezeigt. Der Treiber ist in einer Richtung, welche parallel zur Längsrichtung oder zur axialen Richtung des transparenten Rohrs 10 verläuft, ausgerichtet. Weiterhin ist ein Großteil des Treibers 30 in der Endkappe 40 und dem Verbindungselement 44 der Endkappe 40 aufgenommen. Entsprechend wird der für den Treiber 30 benötigte Raum minimiert. Nur ein Teil des Treibers 30 erstreckt sich in das transparente Rohr 10, wobei dieses Teil die elektrische Verbindung zwischen dem Treiber 30 und der Light-Engine 20 bildet. Entsprechend wird das Licht, das von den in dem transparenten Rohr 10 angeordneten LEDs 22 emittiert wird, nicht von dem vorgesehenen Treiber 30 beeinträchtigt bzw. unterbrochen.
Eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs 10 mit einer Light-Engine 20, welche als Streifen ausgebildet ist, ist detaillierter in 2A gezeigt. Die Innenwand 12 des transparenten Rohrs definiert einen Hohlraum 14. Weiterhin weist das transparente Rohr 10 eine Öffnung 16 an einem Ende auf, welche beispielsweise dazu konfiguriert ist, eine Endkappe und einen Treiber aufzunehmen. Der Streifen ist an der Innenwand 12 in einer Längsrichtung oder axialen Richtung des transparenten Rohrs 10 angeordnet, ähnlich wie die in den 1A und 1B gezeigte Ausführungsform. Die LEDs 22 weisen bevorzugt eine kontinuierliche bzw. konstante Beabstandung zwischen einander auf, um somit ein homogenes Licht zu emittieren. Es können jedoch andere Anordnungen vorgesehen sein.
Eine entsprechende Ausführungsform mit zwei Streifen ist in 2B gezeigt. Die Light-Engine 20, welche die LEDs aufweist, kann somit als eine einzelne Light-Engine 20, welche zwei Streifen umfasst oder als zwei Light-Engines 20 umfasst, welche jeweils als Streifen ausgebildet sind, angesehen werden. Die Streifen erstrecken sich, wie gezeigt, durch den kompletten Hohlraum 14, angefangen von der Öffnung 16 bis zum anderen Ende des transparenten Rohrs 10. Der Streifen kann jedoch auch kürzer bzw. kleiner dimensioniert sein, sodass der Streifen sich nicht bis zum anderen Ende des transparenten Rohrs 10 erstreckt. Entsprechend sind die Streifen ebenfalls an der Innenwand 12 des transparenten Rohrs 10 angeordnet. Gemäß der Ausführungsform der 2B sind die Streifen voneinander beabstandet. Obwohl die Streifen so gezeigt sind, dass diese mit etwa einem Fünftel Umdrehung voneinander beabstandet sind, kann die Beabstandung auch kleiner oder größer sein, je nachdem welche Fokussierung und welcher Radius des emittierten Licht erwünscht bzw. erforderlich ist.
Zum Beispiel können die Streifen oder Light-Engines 20, wie in 2C gezeigt, benachbart zueinander an der Innenwand 12 des transparenten Rohrs 10 platziert sein, um beispielsweise Licht in eine spezifische Richtung bereitzustellen. Obwohl das Licht der LEDs 22 in alle Richtungen emittiert wird, wird das Licht im Wesentlichen in dem Bereich konzentriert, wo die Streifen angeordnet sind. Eine solche Streifenanordnung kann beispielsweise für Leselampen oder Lampen mit einer vorgegebenen Blende oder einem vorgegebenen Lichtemittierungsbereich geeignet sein. Der Hohlraum 14 kann weiterhin entsprechend der von der Light-Engine 20 erzeugten Wärme dimensioniert sein. Entsprechend kann ein kleinerer Hohlraum 14 für Bedürfnisse mit schwachem Licht vorgesehen sein, wobei der Hohlraum größer sein kann, wenn eine hohe Lichtleistung erforderlich ist oder die von den benachbarten Light-Engines 20 erzeugte Wärme eine große Leitfläche oder Kühlfläche erfordert.
2D eine perspektivische Darstellung eines transparenten Rohrs mit einer Light-Engine, welche als zwei sich gegenüberliegende Streifen ausgebildet ist;
Alternativ können die Streifen oder Light-Engines 20 weiter voneinander beabstandet platziert werden, wie in 2D gezeigt. Entsprechend sind die Streifen im Wesentlichen an sich gegenüberliegenden Seiten des transparenten Rohrs 10 an der Innenwand 12 angeordnet. Entsprechend können die Streifen omnidirektionales Licht bereitstellen. Obwohl nur zwei Streifen gezeigt sind, kann das transparente Rohr 10 dazu konfiguriert sein, mehr als zwei Streifen zu umfassen, für Feinabstimmungen der Beleuchtung oder um mehr oder stärkeres omnidirektionales Licht bereitzustellen.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Light-Engine 20, welche als Einzelstreifen ausgebildet ist. Wie in den anderen Figuren gezeigt, weist die Light-Engine 20 eine Vielzahl von LEDs auf. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Light-Engine 20 flexibel, beispielsweise durch das Bereitstellen einer flexiblen Leiterplatte. Entsprechend ist eine Light-Engine 20 als verlängerter Streifen vorgesehen, wobei ein Teil des Streifens an der Innenwand 12 einer Seite des transparenten Rohrs 10 und ein anderer Teil des Streifens an der Innenwand an einer gegenüberliegenden Seite des transparenten Rohrs 10 angeordnet ist, sodass zwei sich gegenüberliegende Streifenteile 24 gebildet sind. Die sich gegenüberliegenden Streifenteile 24 sind durch einen Mittelteil 26, welcher den Hohlraum 14 an einem der Öffnung 16 und/oder dem Treiber gegenüberliegenden Ende des transparenten Rohrs 10 durchläuft, miteinander verbunden. Der Mittelteil 24 kann an dem Ende an der Innenwand 12 angeordnet sein oder einfach von den sich gegenüberliegenden Streifenteilen gehalten werden. Der Mittelteil kann weiterhin LEDs aufweisen, um Licht ausgehend von dem Ende des transparenten Rohrs 10 in eine axiale Richtung zu emittieren. Alternativ kann der Mittelteil 26 auch nur einen elektrischen und/oder mechanischen Verbindungsteil zwischen den sich gegenüberliegenden Streifenteilen 24 bilden.
In 4A ist eine Querschnittdarstellung einer Endkappe 40 an einer Öffnung des transparenten Rohrs gezeigt, welche einen Treiber mit Konnektoren aufweist. Wie gezeigt ist der Treiber 30 weiterhin in einer Richtung platziert, welche parallel zur axialen Richtung des Rohrs verläuft. Entsprechend befindet sich der Treiber 30 in einer vertikalen Position, wenn die Beleuchtungsvorrichtung in einer aufrechten Position ausgerichtet ist. Der Treiber 30 ist elektrisch leitfähig mit den Light-Engines 20 mittels zwei Metallfederverbinder 32 verbunden. Entsprechend sind die Metallfederverbinder 32 an den Rändern des Treibers 30 oder der Leiterplatte des Treibers angeordnet und stehen mit den Light-Engines 20 im Eingriff, um eine elektrische Verbindung zu bilden. Weiterhin können die Metallfederverbinder dazu konfiguriert und dimensioniert sein, eine mechanische Stabilität des Treibers 30 bereitzustellen oder den Treiber 30 sogar innerhalb der Endkappe 40 des transparenten Rohrs zu halten oder zu fixieren bzw. befestigen.
Eine alternative Ausrichtung des Treibers 30 ist in 4B gezeigt. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist als Längsschnitt mit einer Endkappe an einer Öffnung des Rohrs dargestellt, welche einen Treiber 30 mit Metallfederverbindern bzw. Kontaktfedern 32 aufweist. Die Metallfederverbinder 32 stellen eine elektrische Verbindung zwischen dem Treiber 30 und der Light-Engine 20 bereit. Die Light-Engine 20 ist als ein flexibler Einzelstreifen gezeigt, welcher zwei sich gegenüberliegenden Streifenteile 24, welche an der Innenwand 12 angeordnet sind, und einen Mittelteil 26 an einem dem Treiber 30 gegenüberliegenden Ende des transparenten Rohrs 10 aufweist.
Der Mittelteil 26 durchläuft den Hohlraum des transparenten Rohrs 10 und ist benachbart zur Innenwand an dem dem Treiber 30 gegenüberliegenden Ende des transparenten Rohrs 10 platziert. Der Treiber 30 ist mit den Kontaktstiften oder Pins 42 verbunden und bildet eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Kontaktstiften 42 und der Light-Engine 20 mittels der Metallfederverbinder 32. Bevorzugt stellen die Metallfederverbinder 32 auch eine mechanische Stabilität oder einen Halt für den Treiber 30 in dem transparenten Rohr 10 bereit.
Der Treiber 30 ist in dem transparenten Rohr 10 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene platziert, wobei die Beleuchtungsvorrichtung 1 als in einer aufrechten und vertikalen Position bzw. Ausrichtung angesehen wird. Entsprechend ist der Treiber in einer Richtung, welche senkrecht zur axialen Richtung des transparenten Rohrs 10 und der axialen Richtung der Light-Engine 20 verläuft, ausgerichtet. Weiterhin ist der Treiber 30 derart dimensioniert, dass dieser mit der Rohrform des transparenten Rohrs 10 durch eine im Wesentlichen kreisförmige Form und einen Umfang, welcher mit dem durch die Innenwand des transparenten Rohrs 10 definierten Querschnittsumfang übereinstimmt, übereinstimmt. Dies hat zumindest den Vorteil, dass der Treiber vollständig gehalten und in dem transparenten Rohr 10 aufgenommen ist, sodass die Anzahl der elektrischen Komponenten in der Endkappe minimiert werden kann, wodurch die Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung 1 erleichtert werden kann und die elektrischen Komponenten, welche ansonsten innerhalb der Endkappe 40 der Beleuchtungsvorrichtung aufgenommen sind, weniger anfällig für Schaden sind.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungsvorrichtung
10: transparentes Rohr
12: Innenwand
14: Hohlraum
16: Öffnung
20: Light-Engine
22: Leuchtdiode oder LED
24: Gegenüberliegendes Streifenteil
26: Mittelteil
30: Treiber
32: Metallfederverbinder oder Kontaktfeder
40: Endkappe
42: Kontaktstift
44: Verbindungselement

Claims

Beleuchtungsvorrichtung (1) aufweisend: - ein transparentes Rohr (10) mit einer Innenwand (12), welche einen Hohlraum (14) definiert; - eine Light-Engine (20), welche eine oder mehrere Leuchtdioden (22) aufweist; und - einen Treiber (30) zum Antreiben der Light-Engine (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Light-Engine (20) an der Innenwand (12) des transparenten Rohrs (10) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Light-Engine (20) als Streifen ausgebildet und entlang der axialen Richtung des transparenten Rohrs (10) ausgerichtet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Light-Engine (20) eine Vielzahl von separaten Streifen aufweist, welche benachbart zueinander und/oder beabstandet voneinander und/oder an gegenüberliegenden Seiten der Innenwand (12) des transparenten Rohrs (10) und sich gegenüberstehend platziert sind.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Light-Engine (20) flexibel ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Light-Engine (20) als Einzelstreifen ausgebildet ist, wobei Teile (24) des Streifens an sich gegenüberliegenden Seiten des transparenten Rohrs (10) angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, wobei die sich gegenüberstehenden Streifenteile (24) durch einen Mittelteil (26) des Streifens verbunden sind, wobei der Mittelteil (26) das transparente Rohr (10) an einer Stirnseite des transparenten Rohrs (10) durchläuft.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei der Mittelteil (26) an einem dem Treiber (30) gegenüberliegenden Ende des transparenten Rohrs (10) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Light-Engine (20) an der Innenwand (12) des transparenten Rohrs (10) durch einen wärmeaktivierbaren Klebstoff, einen lichtaktivierbaren Klebstoff, einen druckaktivierbaren Klebstoff, oder einen Multikomponentenklebstoff befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das transparente Rohr aus einem Glasmaterial oder Plastikmaterial gebildet ist, wobei das Glas transparent, beschichtet oder transluzent ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das transparente Rohr (10) an einem Ende eine Öffnung (16) aufweist und eine Endkappe (40) aufweist, welche die Öffnung (16) und den Hohlraum (14) des transparenten Rohrs (10) verschließt, wobei die Endkappe (40) durch einen Klebstoff an dem transparenten Rohr (10) befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Treiber (30) in dem Hohlraum (14) des transparenten Rohrs (10) angeordnet und in einer zur Light-Engine (20) im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung ausgerichtet ist, oder wobei der Treiber (30) in dem Hohlraum (14) des transparenten Rohrs (10) angeordnet ist oder sich in diesen erstreckt und in einer im Wesentlichen Längsrichtung des transparenten Rohrs (10) ausgerichtet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Treiber (30) mittels zumindest eines Drahts, eines Konnektors oder eines Metallfederverbinders (32), welcher/welches an einem Rand des Treibers (30) angeordnet ist, elektrisch leitfähig mit der Light-Engine (20) verbunden ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 12, wobei der Metallfederverbinder (32) dazu konfiguriert ist, eine mechanische Befestigung bereitzustellen, welche den Treiber (30) an dem transparenten Rohr (10) befestigt.
Beleuchtungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das transparente Rohr (10) eine rohrförmige Form aufweist und wobei der Treiber (30) eine kreisförmige Form aufweist, wobei der Treiber (30) einen Umfang aufweist, welcher mit dem Querschnittsumfang, welcher durch die Innenwand (12) des transparenten Rohrs (10) definiert ist, übereinstimmt.