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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für die Endoskopie mit einem Gehäuse, einer Lichtquelle, einem Kühlkörper mit Kühlrippen sowie einem Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters, wobei die Lichtquelle in dem Gehäuse angeordnet ist und thermisch mit dem Kühl Körper gekoppelt ist, und wobei der Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters an der Vorderseite des Gehäuses angeordnet ist.
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Beleuchtungssysteme für die Endoskopie des oben beschriebenen Typs sind bekannt und werden z. B. von der Anmelderin unter der Typenbezeichnung LED Nova 100 kommerziell vertrieben.
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In dem Beleuchtungssystem LED Nova 100 sind die Kühlrippen des Kühlkörpers, der thermisch mit der Lichtquelle verbunden ist, innerhalb des Gehäuses angeordnet. Selbst bei Verwendung von LEDs als Lichtquellen hat sich dabei gezeigt, dass es bei der Erzeugung von Lichtleistungen, die ausreichend sind, um bei endoskopischen Operationen einen zu beobachtenden Bereich auszuleuchten, zu einer hohen Wärmeentwicklung kommt. So nimmt die Temperatur innerhalb des Gehäuses über eine Betriebsdauer von z. B. acht Stunden kontinuierlich zu, wobei am Ende der Betriebsdauer von z. B. acht Stunden die Gehäuseinnentemperatur einen asymptotischen Grenzwert erreicht. Die dabei erreichten hohen Temperaturen innerhalb des Gehäuses beeinflussen zum einen die Lebensdauer und die Lichtausbeute der Lichtquelle negativ und können zum anderen zum vorzeitigen Versagen anderer in dem Gehäuseangeordneten Bauteile führen.
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Eine Möglichkeit, hier Abhilfe zu schaffen, ist es, mittels von in dem Beleuchtungssystem angeordneten Ventilatoren Luft durch das Gehäuse des Beleuchtungssystems zu führen und somit die Wärme aus dem Gehäuse der Lichtquelle abzuführen. Ein solches System wird auch als System mit aktiver Kühlung bezeichnet.
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Die Verwendung von Ventilatoren im Bereich von medizinischen Anwendungen ist jedoch problematisch, da solche Ventilatoren z. B. durch Abrieb oder auch das Austreten von Schmiermitteln in dem Beleuchtungssystem Staub und Schmutzschichten bilden können. Solche Staub und Schmutzschichten insbesondere in einem relativ warmen Umfeld, wie dieses im Inneren einer Lichtquelle vorliegt, sind ein Nährboden für potenziell pathogene Bakterien. Die Bakterien werden dann wiederum durch den Luftstrom durch das Gehäuse in einen eigentlich sterilen Bereich eingetragen und führen dort zu hygienischen Problemen. Eine Reinigung des Geräteinneren wird außer bei Reparaturen meist nicht regelmäßig durchgeführt.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass in bekannten Lichtquellen mit aktiver Kühlung häufig hochdrehende und nicht schallentkoppelte Ventilatoren verwendet werden, die zu einer starken, oft monotonen Geräuschentwicklung führen. Eine solche Geräuschentwicklung ist sowohl für einen Operateur als auch für einen Patienten äußerst störend.
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Als eine Lösung für dieses Problem wurde in der
DE 10 2005 026 662 A1 von der Anmelderin vorgeschlagen, die von der Lichtquelle erzeugte und auf den Kühlkörper übertragene Wärme mittels sog. Heatpipes von der Lichtquelle abzuführen. Es hat sich gezeigt, dass Heatpipes zwar sehr effektiv beim Ableiten von Wärme, aufgrund ihrer Natur jedoch recht kompliziert zu verbauen sind, da diese z. B. nur begrenzt gebogen werden können, so dass im Allgemeinen nur ein im Wesentlichen in gerader Richtung verlaufender Abtransport von Wärme stattfindet, was die Konstruktion eines Beleuchtungssystems unter Verwendung von Heatpipes deutlich verkompliziert.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem zu beschreiben, das sich zum einen durch mechanische Einfachheit auszeichnet und ohne große Einschränkung an den Konstrukteur konstruiert werden kann, und zum anderen ohne die Verwendung einer aktiven Kühlung eine ausreichende Abfuhr von durch die Lichtquelle erzeugter Wärme aus dem Gehäuse des Beleuchtungssystems sicherstellt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kühlkörper an der Rückseite des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Kühlrippen außerhalb des Gehäuses an geordnet sind, und dass der Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters über eine Lichtleitung mit der Lichtquelle verbunden ist.
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Dadurch, dass der Kühlkörper an der Rückseite des Gehäuses angeordnet ist und die Kühlrippen außerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wird die von der Lichtquelle an den Kühlkörper abgegebene Wärme direkt und ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Lufträume, die den Abtransport von Wärme stören, nach außen abgegeben.
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Die Lichtleitung, die den Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters mit der Lichtquelle verbindet, kann hierbei aus einem flexiblen Material wie z. B. einem Bündel von optischen Fasern hergestellt werden, so dass diese ohne Probleme an die konstruktiven Gegebenheiten in dem Beleuchtungssystem angepasst werden kann und den Konstrukteur nicht weiter einschränkt oder behindert.
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Die Lichtleitung, die den Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters mit der Lichtquelle verbindet, kann ebenso aus einem starren Material hergestellt werden. Diese starre Lichtleitung kann dabei aus glasartigen Werkstoffen, z. B. Glas, insbesondere optischem Glas, oder aus Polycarbonaten oder anderen optischen Kunststoffen realisiert werden. Diese zeichnen sich durch gute Lichtleiteigenschaften aus. Insbesondere die Verluste sind gering.
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Das Anordnen der Kühlrippen an der Rückseite des Gehäuses hat ferner den Vorteil,
dass diese dort den Benutzer in keiner Weise stören. Hierbei ist der Benutzer dadurch, dass die Kühlrippen durch das Gehäuse sozusagen verdeckt werden, auch effektiv vor möglichen Verbrennungen durch die potenziell sehr heißen Kühlrippen geschützt. Der Begriff ”Kühlkörper” im Sinne der Erfindung bezeichnet jeden Körper, der in der Lage ist, Wärme von der Lichtquelle aufzunehmen bzw. abzuleiten. Der Körper kann
dabei eine beliebige Form aufweisen oder aus einem beliebigen Material bestehen, sofern dieses in der Lage ist, die von einer Lichtquelle abgegebene Wärme aufzunehmen und an die Kühlrippen weiterzugeben. Als beispielhafte Materialien für einen Kühlkörper sind stark wärmeleitende Metalle wie Kupfer, Aluminium oder beliebige Legierungen aus diesen Metallen zu nennen. Die Lichtquelle kann im Prinzip aus allen dem Fachmann bekannten möglichen Lichtquellen bestehen und schließt sowohl Lichtbogenlampen als auch LED-basierte Lampen wie beispielsweise konventionelle LEDs, organische LEDs oder Laser-LEDs ein.
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Die zum Beispiel eine LED aufweisende Lichtquelle kann mit der Lichtleitung über ein optisches Lichtleitelement zum Einleiten des von der Lichtquelle emittierten Lichts in das proximale Ende der Lichtleitung verbunden sein, wobei ein erster Endbereich des Lichtleitelements auf einer der Lichtquelle zugewandten Seite eine kleinere Querschnittsfläche als ein zweiter Endbereich des optischen Lichtleitelements auf einer dem proximalen Ende der Lichtleitung zugewandten Seite aufweist.
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Eine Verbindung über ein entsprechendes optisches Lichtleitelement kann zusätzlich oder alternativ auch für die Verbindung zwischen dem Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters und der Lichtleitung verwendet werden. Die folgenden bevorzugten Ausgestaltungen für das optische Lichtleitelement beziehen sich jeweils auf beide Anwendungen, zwischen Lichtquelle und Lichtleitung sowie zwischen Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters und Lichtleitung.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das entsprechende optische Lichtleitelement elektrisch isolierend ausgebildet. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass kein Stromfluss von der mit Spannung beaufschlagbaren Lichtquelle auf das optische Lichtleitelement, d. h. auf die Lichtleitung und das Gehäuse, überführbar ist. Dies erhöht die Sicherheit der Person, die das Beleuchtungssystem während beispielweise medizinischen Untersuchungen verwendet. Ferner kann sich die Lichtleitung nicht durch den eingespeisten Strom erwärmen, so dass es nicht durch Aufheizung in seiner Funktionsweise beeinträchtigt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das optische Lichtleitelement als Glaskörper, insbesondere als Linse, ausgebildet. Diese Maßnahme ermöglicht vorteilhafterweise eine ausreichend aus dem Stand der Technik bekannte Ausgestaltungsform des optischen Lichtleitelements, um das von der Lichtquelle emittierte Licht in die Lichtleitung einzukoppeln. Ferner ist ein Glaskörper besonders kostengünstig herzustellen und gewährleistet aufgrund seiner geringen elektrischen Leitfähigkeit eine elektrische Isolierung zwischen der Lichtquelle und der Lichtleitung. Die Linse kann bspw. als Compound Elliptical Concentrator (CEC) oder als Compound Hyperbolic Concentrator (CHC) ausgebildet sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verjüngt sich das optische Lichtleitelement in Richtung zur Lichtquelle hin. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Querschnittsfläche des ersten Endbereichs des optischen Lichtleitelements optimal an die Querschnittsfläche der Lichtquelle angepasst werden kann und
folglich eine effiziente Einkopplung des Lichts in das optische Lichtleitelement ermöglicht wird. Ferner werden die Lichtstrahlen im optischen Lichtleitelement aufgrund seiner sich zur Lichtleitung hin aufweitenden Ausgestaltung aufgeweitet, so dass die Stirnfläche der Lichtleitung, das gewöhnlicherweise einen größeren Durchmesser als die Lichtquelle aufweist, optimal beleuchtet wird.
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Das optische Lichtleitelement kann zwischen seinen beiden Endbereichen eine Einschnürung aufweisen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das optische Lichtleitelement kegelstumpfartig mit planen Endflächen ausgebildet.
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Diese Maßnahme ermöglicht eine vorteilhaft einfache Bauweise des sich verjüngenden optischen Lichtleitelements, die technisch einfach realisierbar ist. Wird beispielsweise zusätzlich auf die Außenfläche des
optischen Lichtleitelements eine reflektierende Schicht zur Verringerung eines Intensitätsverlust des Lichts im optischen Lichtleitelement aufgebracht, so kann dies besonders einfach erfolgen, da die Außenfläche des optischen Lichtleitelements glatt und ohne Wölbung ausgestaltet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das optische Lichtleitelement birnenförmig ausgebildet, wobei die optischen Lichtleitfasern im ersten Endbereich des optischen Lichtleitelements zur Lichtquelle hin gerichtet sind. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Lichtstrahlen, die von der annähernd punktförmigen Lichtquelle (LED) radial nach außen emittiert werden, mittels der zur Lichtquelle hinweisenden Lichtleitfasern optimal in das optische Lichtleitelement eingekoppelt werden können, so dass ein Lichtintensitätsverlust zwischen der Lichtquelle und dem optischen Lichtleitelement verringert wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine numerische Apertur des ersten Endbereichs des optischen Lichtleitelements größer als eine numerische Apertur des zweiten Endbereichs des optischen Lichtleitelements. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das von der Lichtquelle emittierte, divergente Licht nach Durchlauf durch das optische Lichtleitelement in einen weniger divergenten Lichtstrahl umgewandelt wird, der dann ohne wesentlichen Intensitätsverlust in die optische Lichtleitung eingekoppelt werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das optische Lichtleitelement von der Lichtquelle geringfügig beabstandet angeordnet. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass diese geringfügig beabstandete Anordnung des Lichtleitelements von der Lichtquelle eine weitere elektrische Isolation des optischen Lichtleitelements von der Lichtquelle bereitstellt. Hierdurch wird eine Beschädigung des optischen Lichtleitelements vermieden und es verringert sich ferner eine Gefahr für die das Beleuchtungssystem verwendende Person.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Endbereich des optischen Lichtleitelements zumindest teilweise auf die Lichtquelle geklebt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass beim Einkoppeln des Lichts kein Lichtintensitätsverlust zwischen der Lichtquelle und dem optischen Lichtleitelement auftritt. Ferner kann eine zusätzliche Streuung der von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen an zwischen der Lichtquelle und dem optischen Lichtleitelement befindlichen Luftmolekülen reduziert werden, die eine noch größere Divergenz der Lichtstrahlen erzeugen würde. Ist die Lichtquelle geringfügig vom optischen Lichtleitelement beabstandet angeordnet, kann dieser Abstand mit dem Kleber gefüllt sein.
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Es hat sich besonders bewährt, das Lichtleitelement mit der Lichtleitung zu verbinden, insbesondere diese einstückig auszubilden, was zu einer sehr robusten und verlustarmen Anordnung führt.
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Der Begriff ”thermisch gekoppelt” im Sinne der Erfindung schließt jede Art der Verbindung ein, die einen Wärmeübergang ermöglicht. Sie schließt sowohl eine direkte thermische Kopplung als auch eine indirekte thermische Kopplung über weitere Elemente ein, insoweit dies nicht dem erfindungsgemäßen Grundgedanken, die Lichtquelle sowie den Kühlkörper und die Kühlrippen sozusagen als Paket entfernt vom Anschluss für ein proximales Ende eines Lichtleiters an der Rückseite des Gehäuses des Beleuchtungssystems anzuordnen, widerspricht. Der Begriff ”Kühlrippen” im Sinne der Erfindung bezeichnet jeden Körper mit einer vergrößerten Oberfläche, der dazu ausgelegt ist, Wärme vom Kühlkörper abzunehmen und dann mit hoher Effektivität an die Umgebung abzugeben. Üblicherweise sind solche Konstruktionen rippenförmig, es ist aber auch möglich, andere Konstruktionen wie beispielsweise wellenförmige Bleche oder zylindrische, konische oder anders geformte Zapfen zu verwenden. Die Kühlrippen können wiederum aus einem
beliebigen Material bestehen, sofern dieses in der Lage ist, die von der Lichtquelle an den Kühlkörper abgegebene Wärme aufzunehmen und an die Umgebung abzuleiten. Üblicherweise werden die Kühlrippen aus dem gleichen Material gefertigt sein wie der Kühlkörper. Dies muss aber nicht zwangsweise der Fall sein. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Lichtquelle zumindest eine LED auf. Eine LED im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jegliche Form von LED wie z. B. eine konventionelle LED, eine Laser-LED oder eine organische LED sein, wobei die LED eine oder mehrere lichtabstrahlende Flächen aufweisen kann. Es hat sich gezeigt, dass LEDs aufgrund ihres Verhältnisses von hoher abgegebener Lichtleistung zu geringer Wärmeentwicklung besonders für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem geeignet sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtquelle thermisch direkt mit dem Kühlkörper gekoppelt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass dadurch zum einen eine besonders effiziente Wärmeübertragung von der Lichtquelle an den Kühlkörper erreicht werden kann und zum anderen eine besonders kompakte Baugruppe erzielt wird.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Lichtquelle und dem Kühlkörper eine elektrisch isolierende Schicht angeordnet.
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Der Kühlkörper besteht, um seine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, im Allgemeinen aus einem Metall, also einem elektrisch leitfähigen Material. Werden nun z. B. in dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem Kurzbogenlampen eingesetzt, müssen zur Zündung häufig sehr hohe Spannungen angelegt werden. Bei einer Xenon-Kurzbogenlampe wird z. B. die Zündspannung im Bereich von 20 bis 30 kV liegen. Bei der Verwendung von so hohen Spannungen zur Zündung der Lampe kann es zu einem Spannungs- bzw. Ladungsdurchschlag auf den Kühlkörper kommen, der den Strom dann ggf. an das Gehäuse oder andere Bauteile weiterleitet. Dies kann zu einer Gefährdung des Benutzers, der Lichtquelle oder in der Umgebung befindlicher Geräte führen. Durch das Vorsehen einer elektrisch isolierenden Schicht zwischen der Lichtquelle und dem Kühlkörper kann ein solches Durchschlagen verhindert werden. Dies ist insbesondere wichtig, da die Kühlrippen, die ggf. ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und entweder mit dem Kühlkörper verbunden oder mit diesem einstückig sind, dann den Strom nach außen abgeben und dort den Benutzer gefährden. Ferner schützt eine solche elektrisch isolierende Schicht den Benutzer vor Stromschlägen, die über die Kühlrippen abgegeben werden können, sollte es zu irgendwelchen anderen elektrischen Störungen in der Lichtquelle kommen. In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme ist die elektrisch isolierende Schicht wärmeleitfähig.
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Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die Ableitung der Wärme von der Lichtquelle an den Kühlkörper nicht durch die elektrisch leitfähige Schicht behindert wird.
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In einer Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme besteht die elektrisch isolierende Schicht aus einer Nitritkeramik insbesondere aus einer Aluminiumnitritkeramik. Nitritkeramiken und insbesondere Aluminiumnitritkeramiken haben den Vorteil, dass sie sowohl eine hohe Wärmeleitfähigkeit als auch eine hohe Durchschlagsfestigkeit gegenüber elektrischen Spannungen aufweisen. Somit sorgen diese Materialien sowohl für eine gute Wärmeableitung als auch für eine hervorragende elektrische Isolierung. In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme ist die elektrisch isolierende Schicht auf zumindest einer Oberfläche mit einer Kupferschicht versehen. Insbesondere ist sie auf allen Oberflächen mit einer Kupferschicht versehen. Diese Maßnahme optimiert den Wärmeübergang an der Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht weiter.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kühlrippen eine Mikrostruktur auf. Durch das Vorsehen einer Mikrostruktur an den Kühlrippen wird deren Oberfläche
weiter vergrößert, was zu einer noch verbesserten Wärmeabgabe an die Umgebung führt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Kühlrippen mit einem Träger für das Beleuchtungssystem koppelbar. Durch diese Maßnahme kann ein Träger für das Beleuchtungssystem gleichzeitig zur Wärmeabfuhr verwendet werden. Dieses ist besonders ausgeprägt, wenn es sich bei dem Träger um eine Konstruktion aus einem wärmeleitfähigen Material, z. B. einem Metall, handelt. In einer weiteren Ausgestaltung sind der Kühlkörper und die Kühlrippen einstückig ausgebildet. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein solches Gebilde zum einen einfach herzustellen ist und dass zum anderen eine effiziente Wärmeableitung von der Lichtquelle zu den Kühlrippen sichergestellt ist. In einer weiteren Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme sind der Kühlkörper und die Kühlrippen als separate Bauteile ausgebildet. Dies hat z. B. den Vorteil, dass dadurch Konstruktionen möglich sind, bei denen der Kühlkörper an der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist und die Kühlrippen an der äußeren Seite des Gehäuses angeordnet werden können, wobei dann der Wärmetransfer unter Zwischenschaltung der Gehäusewand erfolgt. Somit können bereits vorhandene Gehäuse auf einfache Weise zur Verwendung eines erfindungsgemäßen Systems adaptiert werden, ohne dass große bauliche Veränderungen notwendig sind. In einer weiteren Ausgestaltung der oben genannten Maßnahme sind die Kühlrippen an der Rückwand des Gehäuses angeordnet. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass dadurch die Kühlrippen durch einfaches Anschrauben an die Rückwand mit der Rückseite des Gehäuses verbunden werden können, wobei auf der anderen Seite der Gehäusewand der Kühlkörper angeordnet ist. Der Wärmetransfer erfolgt dann unter Zwischenschaltung der Gehäusewand. Dies hat den Vorteil, dass dadurch bereits bekannte Gehäuse ohne größere bauliche Veränderungen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden können. Ferner ist es nicht mehr notwendig, in der Gehäusewand größere Öffnungen vorzusehen, durch die der Zusammenbau aus Kühlrippen und Kühlkörper durchgeschoben wird und die ein Einfallstor für potenziell pathogene Bakterien bilden. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu nennenden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: 1 ein Beleuchtungssystem für die Endoskopie zum Teil im Schnitt, und 2 ein auf einem Träger angeordnetes Beleuchtungssystem. In 1 ist ein Beleuchtungssystem in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das Beleuchtungssystem weist ein Gehäuse 12 auf, das hier aus einer Abdeckung 14 und einer Bodenplatte 16 besteht. An der Vorderseite 18 des Gehäuses weist die Abdeckung 14 eine Öffnung auf, in der ein Anschluss 20 für ein proximales Ende eines Lichtleiters angeordnet ist. An der Rückseite 22 des Gehäuses 12 ist eine Lichtquelle in Form einer LED 24 angeordnet, die thermisch mit einem Kühlkörper 26 verbunden ist. Die thermische Kopplung zwischen der LED 24 und dem Kühlkörper 26 erfolgt hierbei dadurch, dass die lichtemittierende Diode mittels einem hoch wärmeleitfähigen Lot auf den Kühlkörper aufgelötet ist. Alternativ kann die LED auch an den Kühlkörper geschraubt sein. Die thermische Kopplung kann in jedem Fall mittels Wärmeleitpaste, -klebstoff oder -folie realisiert sein. Hierbei ist zwischen der LED 24 und dem Kühlkörper 26 noch eine Schicht aus Aluminiumnitrit angebracht, die zum einen für eine elektrische Isolierung und zum anderen für eine gute Wärmeleitfähigkeit sorgt. Zur Verbesserung der Wärmeleitung sind zusätzlich auf bei den Seiten der Aluminiumnitritschicht Kupferschichten aufgebracht. Die notwendige Stromzufuhr sowie die zugehörige Stromversorgung für die LED 24 sind ebenfalls thermisch mit dem Kühlkörper 26 verbunden, jedoch im vorliegenden Fall nicht dargestellt. Somit wird gleichzeitig sichergestellt, dass der Kühlkörper 26 auch effizient die durch die Stromversorgung erzeugte Wärme aus dem Gehäuse abführt. Der Kühlkörper 26 selbst ist im vorliegen. den Fall aus einer Kupferlegierung hergestellt. An seiner rechten Seite ist der Kühlkörper 26 mit Kühlrippen 28 verbunden, welche sich außerhalb des Gehäuses 12 erstrecken und die vom Kühlkörper 26 abgegebene Wärme aufnehmen und an die Umgebung abgeben. Die Kühlrippen 28 sind dabei aus der gleichen Kupferlegierung hergestellt wie der Kühlkörper. Der Kühlkörper 26 und die Kühlrippen 28 sind hierbei zweistückig ausgebildet und über die Rückwand der Abdeckung 14 des Gehäuses 12 thermisch miteinander verbunden. Zur Vergrößerung der Oberfläche und damit zu einer Verbesserung der Wärmeabfuhr weisen die Kühlrippen eine Mikrostruktur in Form einer großen Anzahl kleiner Bohrungen auf. Im Betrieb wird nun die von der LED 24 sowie ggf. von der Stromversorgung der LED 24 erzeugte Wärme an den Kühlkörper 26 abgegeben und von diesem unter Zwischenschaltung der Rückwand der Abdeckung 14, die aus Stahlblech besteht, an die Kühlrippen 28 weitergeleitet. Die Kühlrippen 28 geben dann die Wärme dann an die Umgebung ab und führen somit die durch die LED 24 erzeugte Wärme aus dem Gehäuse 12 ab. Dieses System ist so effizient, dass ohne Vorsehen weiterer aktiver Kühlelemente eine annehmbare Temperatur im Inneren des Gehäuses 12 gehalten werden kann. An ihrer Vorderseite ist die LED 24 über einen Faserkegel 30 mit einer Lichtleitung in Form eines innenliegenden Lichtkabels 32 verbunden, die das von der LED 24 erzeugte Licht zu dem Anschluss 20 leitet. Bei dem Lichtkabel 32 handelt es sich hier um ein Bündel optischer Fasern. Im Betrieb wird nun in den Anschluss 20 das proximale Ende eines Lichtleiters eingeführt und das von der LED 24 erzeugte Licht wird durch den Faserkegel 30 effizient in das Lichtkabel 32 eingekoppelt, an den Anschluss 20 weitergegeben und dort in das proximale Ende eines Lichtleiters eingekoppelt. In 2 ist ein Beleuchtungssystem in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 40 bezeichnet. Das Beleuchtungssystem 40 ist auf einem Träger 42 angeordnet, der in Form eines Racks ausgebildet ist. Dieser Träger 42 weist zwei parallel zueinander angeordnete Seitenteile auf, von denen hier nur das Seitenteil 44 sichtbar ist. Zwischen den Seitenteilen ist eine Platte 46 angeordnet, auf der die Lichtquelle 40 angeordnet ist. Die Lichtquelle 40 weist ein Gehäuse S2 auf, an dessen Vorderseite 58 ein Anschluss 60 für ein proximales Ende eines Lichtleiters angeordnet ist. An der Rückseite 62 des Gehäuses 52 sind Kühlrippen 68 angeordnet, die nach hinten über das Gehäuse S2 überstehen. Die Kühlrippen 68 sind hierbei einstückig mit dem hier nicht dargestellten Kühlkörper verbunden. Die Kühlrippen 68 sind hierbei zumindest teilweise in Ausnehmungen 70 in dem Seitenteil 44 und analog in dem anderen hier nicht dargestellten Seitenteil angeordnet, wie dies hier mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Zwischen den Kühlrippen 68 und der Ausnehmung 70 ist ferner eine wärmeleitende Paste angeordnet, die den Wärmeübergang von den Kühlrippen 68 auf das Seitenteil 44 erleichtert. In dieser Ausführungsform wird die von den Kühlrippen 68 aus der Lichtquelle 40 abgeführte Wärme an das Seitenteil 44 abgegeben. Das Seitenteil 44 agiert hierbei als zusätzliches wärmeableitendes Element für die von der Lichtquelle erzeugte und über den Kühlkörper an die Kühlrippen 68 abgegebene Wärme, was die Ableitung der Wärme deutlich effizienter macht. Dadurch, dass die Kühlrippen 68 nur in das Seitenteil 44 eingesteckt sind, können modular auch andere Geräte, die ggf. mit ähnlichen Kühlrippen ausgestattet sind, mit dem Träger 42 verwendet werden. Das Seitenteil 44 kann dabei auch Kühlrippen von mehreren Geräten aufnehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005026662 A1 [0007]
