DE19944752A1

DE19944752A1 - Leuchte und Leuchtmittelersatz der Leuchte

Info

Publication number: DE19944752A1
Application number: DE19944752A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Theilacker-Beck; Charles Owusu Marfo
Original assignee: SUN SOLAR Ltd
Current assignee: SUN SOLAR Ltd
Priority date: 1999-09-19
Filing date: 1999-09-19
Publication date: 2001-04-05

Abstract

Bei einer Leuchte (1) ist werkseitig eine Leuchtstoffröhre als Leuchtmittel vorgesehen. Die Leuchte (1) weist einen aus einer externen Stromversorgungsquelle, insbesondere aus einem Solarmodul, aufladbaren Akkumulator auf. Eine elektrische Schaltungsanordnung weist auch ein Bauelement zur Spannungsumwandlung der im Akkumulator geladenen Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Starten und Betreiben der Leuchtstoffröhre auf. Eine mit einer oder mehreren LEDs (light emitting diodes) (8) bestückte Platine (7) ist als Leuchtmittelersatz zum Austausch der Leuchtstoffröhre ausgebildet. Das Bauelement zur Spannungsumwandlung innerhalb der Schaltungsanordnung ist hierzu überbrückt oder ausgebaut, um die LEDs (8) mit Gleichspannung zu betreiben. Die bekannte Leuchte (1) kann mit einem anderen verbesserten Leuchtmittel betrieben werden, ohne große konstruktive Veränderungen an der Leuchte selbst vornehmen zu müssen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Leuchtstoffröhre als werkseitig vorgesehenem Leuchtmittel, mit einem aus einer externen Stromversorgungsquelle, insbesondere aus einem Solarmodul, aufladbaren Akkumulator und mit einer elektrischen Schaltungsanordnung, die auch ein Bauelement zur Spannungsumwandlung der im Akkumulator geladenen Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Starten und Betreiben der Leuchtstoffröhre aufweist. Die Erfindung betrifft auch einen Leuchtmittelersatz für das werkseitig eingebaute Leuchtmittel der vorgenannten Leuchte.

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf tragbare Leuchten als auch auf stationäre Leuchten, die an einem Ort fest angebracht sind. Eine tragbare Leuchte der eingangs genannten Art ist beispielsweise durch die DE 29 50 7501 U1 bekannt geworden.

Diese tragbaren Leuchten werden für Outdoor-Aktivitäten in der Freizeit ebenso verwendet wie im täglichen Alltag in Ländern Afrikas. Sie lassen sich mit Hilfe eines wiederaufladbaren Akkumulators betreiben. Zur Energieerzeugung kommt insbesondere die Photovoltaik in Betracht. Nachteiligerweise entstehen große Umwandlungsverluste durch die Erzeugung einer Wechselspannung aus der 6 V oder 12 V Gleichspannung des Akkumulators. Zum Starten der Leuchtstoffröhren sind mehr als 500 V Wechselspannung erforderlich, die aus den 6 V oder 12 V Gleichspannung gewonnen werden müssen. Zum dauerhaften Betrieb der Leuchtstoffröhre bedarf es etwa 100 V Gleichspannung. Die hierzu benötigten elektronischen Bauelemente zum Transformieren und Wechselrichten der Gleichspannung verteuern derartige Leuchten enorm. Außerdem werden die Bauelemente bei jedem Schaltvorgang (Ein/Aus) und bei älteren oder gar defekten Leuchtstoffröhren belastet. Die Ausgangsgleichspannung des Akkumulators kann zusätzlich um bis zu 15% schwanken, so daß weitere Anforderungen an die Qualität und Leistung der gefertigten Bauelemente gestellt werden. Jedes Ein- und Ausschalten der Leuchtstoffröhren läßt die Leuchtstoffröhren altern bzw. schädigt diese, so daß sich die Lebensdauer der Leuchtstoffröhren verringert. Wünschenswerte Dimmvorgänge sind nur mit weiterem konstruktivem Aufwand an Bauelementen durchführbar.

Aufgabe der Erfindung

Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannte Leuchte mit einem anderen verbesserten Leuchtmittel betreiben zu können, ohne große konstruktive Veränderungen an der Leuchte selbst vornehmen zu müssen.

Gegenstand der Erfindung

Wenn beispielhaft auf eine tragbare Leuchte Bezug genommen wird, so soll dies nicht einschränkend zu verstehen sein, weil die erfindungsgemäßen Merkmale auch bei einer stationären Leuchte verwirklicht sein können. Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchte der eingangs genannten Art bzw. einen Leuchtmittelersatz für ein Leuchtmittel dieser Leuchte gelöst, das durch eine mit einer oder mehreren LEDs (light emitting diodes) bestückte Platine austauschbar ist, wobei das Bauelement zur Spannungsumwandlung innerhalb der Schaltungsanordnung überbrückt oder ausgebaut ist, um die LEDs mit Gleichspannung zu betreiben. Das erfindungsgemäße Leuchtmittel der Leuchte weist im Gegensatz zum Stand der Technik eine längere Lebensdauer auf. Nach dem Wegfall der Spannungsumwandlung und der Spannungstransformation werden die LEDs mit Gleichspannung aus dem Akkumulator betrieben, so daß keine Umwandlungsverluste auftreten, wodurch die Lebensdauer der weiteren elektronischen Bauelemente der Schaltungsanordnung erhöht wird. Eine konstruktiv einfache Dimmung ist ebenfalls durchführbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich auf der Platine eine Kombination von LEDs, die bei in Durchlaßrichtung durchflossenen Dioden Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren. Es sind verschiedene Färbungen des Lichts möglich. Es kann auch weißes Licht durch eine geeignete Diodenkombination hervorgerufen werden. Eine Blinkschaltung ist auch denkbar. Die erhöhte Anzahl von Schaltzyklen hat im Gegensatz zu konventionellen Leuchtstoffröhren keinen Einfluß auf die Lebensdauer des Leuchtmittels bzw. der LEDs.

Mehrere LEDs einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind voneinander durch Widerstände getrennt in Reihe geschaltet. Die Platine kann einfach aufgebaut und einer Leuchtstoffröhre in Form und Größe nachgebildet werden. Zur Erreichung eines ansprechenden optischen Eindrucks kann die Platine auch gebogen oder durch zusätzliche optische Hilfsmittel verändert sein.

Die Platine nach der Lehre der Erfindung kann aus einem durchsichtigen Kunststoff bestehen. Zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtwirkungen (diffuses Licht) kann eine Leuchtmittelhülle angeschliffen oder eingefärbt sein.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen tragbaren Leuchte ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung zur Zeichnung erläutert, deren Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer tragbaren Leuchte;

Fig. 2 die Draufsicht der Vorderseite einer mit LEDs bestückten Platine als Leuchtmittel der Leuchte nach Fig. 1;

Fig. 3 die Draufsicht der Rückseite der Platine nach Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine tragbare Leuchte 1 ein Gehäuse mit einem Deckel 2, eine durchsichtige Leuchtmittelhülle 3 und einen Leuchtensockel 4 aufweist. An dem Deckel 2 ist ein Tragegriff 5 und ein Verschluß 6 angebracht, durch den ein einem Leuchtmittel 7 zugeordneter Leuchteninnenraum normalerweise verschlossen ist. In dem Leuchtensockel 4 befindet sich ein mit 6 V Gleichspannung betriebener Akkumulator zur Stromversorgung des Leuchtmittels 7. Die Leuchte 1 ist für alle Aktivitäten in geschlossenen Räumen und im Freien geeignet. Die durchsichtige Leuchtmittelhülle 3 aus einem kratzfesten Material, wie Glas oder Kunststoff, ermöglicht eine 360° Beleuchtung. Der Akkumulator kann wahlweise an eine 220 V Steckdose oder ein Solarmodul oder an eine Autobatterie angeschlossen werden. Ladebuchsen für den Akkumulator sind am Leuchtensockel 4 angebracht. Stand der Technik ist es, als Leuchtmittel Leuchtstoffröhren einzusetzen und mit Wechselspannung zu betreiben. Wenn innerhalb der Schaltungsanordnung ein zur Spannungsumwandlung von Gleichspannung auf Wechselspannung vorgesehenes Bauelement überbrückt oder ausgebaut ist bzw. nicht mehr existiert, wird die Gleichspannung erfindungsgemäß zum Betrieb einer mit LEDs bestückten Platine direkt genutzt. Das Leuchtmittel 7 ist durch eine derartige Platine ausgebildet. Ein Öffnen des Verschlusses 6 ermöglicht den Austausch des Leuchtmittels 7, indem sich der Verschluß 6 zum Öffnen gegen den Uhrzeigersinn drehen läßt. Im Verschluß 6 befindet sich eine Platte zur elektrischen Kontaktierung der Anschlüsse des einen Endes der Platine 7. Ebenso befinden sich am Leuchtensockel 4 Buchsen zur elektrischen Kontaktierung des anderen Endes der Platine 7 (siehe Fig. 3). Die Enden der Platine lassen sich in die Buchsen einstecken.

Die Platine 7 gemäß Fig. 2 ist bezüglich ihrer Abmessungen einer Leuchtstoffröhre des Stands der Technik nachgebildet. Größe und Form der Platine 7 sind so ausgelegt, daß ein Einbau oder Austausch der Platine 7 gegen eine Leuchtstoffröhre ohne weitere konstruktive Maßnahmen durchführbar ist. An der Schaltungsanordnung müssen nur diejenigen Teile diskontaktiert werden, die zum Betrieb der Leuchte mit Wechselspannung dienen. Die Platine 7 ist mit mehreren Leuchtdioden, LEDs, 8 unterschiedlicher Wellenlänge und mit Widerständen 9 oder anderen erforderlichen Bauteilen bestückt. In der Fig. 2 sind nur jeweils zwei Bauelemente mit Bezugsziffern bezeichnet. Mit Hilfe einer Kombination verschiedener Wellenlängen (verschiedener Farbtöne) kann auch der Eindruck annähernd weißen Lichts hervorgerufen werden.

Fig. 3 verdeutlicht die elektrische Kontaktierung der LEDs 8 und der Widerstände 9 (siehe Fig. 2) untereinander. Die LEDs 8 sind auf einfache Weise in Reihe geschaltet. Die Platine 7 besteht aus einem durchsichtigen Kunststoff, so daß auch in der Ansicht der Rückseite gemäß Fig. 3 die Anordnung der Widerstände 9 und LEDs 8 sichtbar ist.

Die beschriebenen gegenständlichen und funktionellen Merkmale können analog zur tragbaren Leuchte 1 auch bei einer in den Figuren nicht gezeigten ortsfest angeordneten Leuchte ausgebildet sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Leuchte

2

Deckel

3

Leuchtmittelhülle

4

Leuchtensockel

5

Tragegriff

6

Verschluß

7

Leuchtmittel

8

LED

9

Widerstand

Claims

1. Leuchte (1) mit einer Leuchtstoffröhre als werkseitig vorgesehenem Leuchtmittel, mit einem aus einer externen Stromversorgungsquelle, insbesondere aus einem Solarmodul, aufladbaren Akkumulator und mit einer elektrischen Schaltungsanordnung, die auch ein Bauelement zur Spannungsumwandlung der im Akkumulator geladenen Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Starten und Betreiben der Leuchtstoffröhre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer oder mehreren LEDs (light emitting diodes) (8) bestückte Platine (7) als Leuchtmittel zum Austausch der Leuchtstoffröhre ausgebildet ist, wobei das Bauelement zur Spannungsumwandlung innerhalb der Schaltungsanordnung überbrückt oder ausgebaut ist, um die LEDs (8) mit Gleichspannung zu betreiben.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Platine (7) eine Kombination von LEDs (9) befindet, die bei in Durchlaßrichtung durchflossenen Dioden Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren.

3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere LEDs voneinander durch Widerstände (8) getrennt in Reihe geschaltet sind.

4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (7) aus einem durchsichtigen Kunststoff besteht.

5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte (1) durch eine tragbare oder ortsfest anbringbaren Leuchte ausgebildet ist.

6. Leuchtmittelersatz zum Austausch gegen eine Leuchtstoffröhre als werkseitig vorgesehenem Leuchtmittel einer tragbaren oder ortsfest anbringbaren Leuchte (1), die einen aus einer externen Stromversorgungsquelle, insbesondere aus einem Solarmodul, aufladbaren Akkumulator und eine elektrische Schaltungsanordnung besitzt, die auch ein Bauelement zur Spannungsumwandlung der im Akkumulator geladenen Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Starten und Betreiben der Leuchtstoffröhre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtmittelersatz durch eine mit einer oder mehreren LEDs (light emitting diodes) (8) bestückte Platine (7) ausgebildet und nach einer Überbrückung oder einem Ausbau des Bauelements zur Spannungsumwandlung innerhalb der Schaltungsanordnung mit Gleichspannung betreibbar ist.

7. Leuchtmittelersatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Platine (7) eine Kombination von LEDs (8) befindet, die bei in Durchlaßrichtung durchflossenen Dioden Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren.

8. Leuchtmittelersatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere LEDs (8) voneinander durch Widerstände (9) getrennt in Reihe geschaltet sind.

9. Leuchtmittelersatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (7) aus einem durchsichtigen Kunststoff besteht.