DE202010003314U1 - Leuchte - Google Patents

Abstract

Leuchte
mit einer Mehrzahl von LED's (3) als Leuchtmittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine LED (3) auf einem plattenförmigen Körper (1) angeordnet ist,
wobei zur Kühlung der LED's dieser plattenförmige Körper (1) durch natürliche Konvektion von der Umgebungsluft umströmt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Auf dem Markt sind eine Vielzahl von Leuchten bekannt. Bei der erfindungsgemäßen Leuchte geht es um eine sogenannte LED-Leuchte. Bei ihr dienen eine Mehrzahl von LED's als Leuchtmittel.
• Die herkömmliche Technologie bei derartigen LED-Leuchten besteht darin, daß eine Mehrzahl von LED's auf Leiterplatten angeordnet sind. Diese Leiterplatten wiederum sind im allgemeinsten Sinne in einem Leuchtengehäuse angeordnet. Das Problem bei diesen LED-Leuchten besteht darin, daß eine sehr große Wärmeentwicklung durch die LED's besteht. Diese Wärme muß abgeleitet werden. Hierzu dienen bislang sehr große Kühlkörper, welche jedoch das Gesamterscheinungsbild der Leuchte negativ beeinflussen.
• Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer LED-Leuchte der eingangs angegebenen Art eine einfachere Möglichkeit zur Ableitung der Wärme zu schaffen.
• Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
• Die Grundidee bei der erfindungsgemäßen LED-Leuchte besteht darin, daß durch eine entsprechende Gestaltung des Leuchtenkörpers eine natürliche Konvektion der Umgebungsluft dahingehend entsteht, daß im weitesten Sinne in einer Art Kamineffekt die Umgebungsluft an den LED's vorbeistreicht und dadurch die Wärme abführt. In der konstruktiven Realisierung der LED-Leuchte sind vorzugsweise ein, aber auch mehrere plattenförmige Körper vorgesehen, welche die LED's mit ihren Leiterplatten tragen. Als Leuchtenkörper kann dabei nur dieser plattenförmige Körper vorgesehen sein, ohne weitere Leuchtengehäuseelemente. Dieser plattenförmige Körper ist dabei durch seine Kontur sowie durch seine Strukturierung derart ausgebildet, daß eine natürliche Konvektion entstehen kann. Die Leuchtenformen können dabei gefächert gegliedert sein. Insgesamt sind die plattenförmigen Körper der Leuchtenformen kompakt und gut durchlüftet. Die darauf befindlichen LED's sind thermisch gut entkoppelt. Die Formen können organisch weich gerundet und insgesamt kompakt sein. Die Formen der plattenförmigen Körper sind dabei vom allgemeinen Prinzip her derart, daß der plattenförmige Körper linienförmige Strukturen aufweist, längs denen sich die LED's befinden. Da diese linienförmigen Strukturen von Durchbrechungen oder Aussparungen in dem plattenförmigen Körper umgeben sind, kann dort die vorbeschriebene Konvektion der Umgebungsluft entstehen, so daß in der Art eines Kamineffekts die Luft vorbeistreicht. Aufgrund der unmittelbaren Nähe zu den LED's wird dabei die durch diese LED's entstandene Wärme mitgerissen. Somit ist die erfindungsgemäße Form des Leuchtenkörpers in Form eines plattenförmigen Körpers besonders gut geeignet für den Einsatz von kleinen Lichtquellen in Form von LED's. Diese lassen eine kompakte, jedoch gleichzeitig für den thermischen Haushalt ideale Form zu. Als LED's können LED's verwendet werden, welche weißes Licht abgeben. Es ist aber auch denkbar, LED's in den Grundfarben RGB (sowie ggf. weiterhin für Weiß) zu verwenden. Dadurch kann die Farbtemperatur auf einfache Weise gesteuert werden. Außerdem kann farbiges Licht erzeugt werden. Den LED's kann zusätzlich noch eine Primäroptik zugeordnet sein, die im zulässigen Bereich eine Entblendung bewirkt.
• In einer ersten Variante können gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 mehrere plattenförmige Körper vorgesehen sein, welche jeweils mehrere LED's aufweisen. Das Grundprinzip hier besteht darin, daß die plattenförmigen Körper zwischen sich jeweils einen Zwischenraum aufweisen. Dieser Zwischenraum hat den Vorteil, daß durch ihn die Umgebungsluft in der Art einer Konvektion hindurchströmen kann, um so die Wärme abzuleiten.
• Gemäß der Weiterbildung hiervon in Anspruch 3 können die plattenförmigen Körper mit Zwischenabstand gestapelt sein. Dies bedeutet, daß die plattenförmigen Körper mit Abstand parallel zueinander ausgerichtet sind. Die plattenförmigen Körper bilden dabei gewissermaßen eine Art Paket. Alternativ (oder aber auch zusätzlich) zu der Variante mit den mehreren plattenförmigen Körpern kann gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 der plattenförmige Körper Aussparungen und/oder Durchbrechungen aufweisen. Diese Aussparungen und/oder Durchbrechungen haben den Vorteil, daß durch sie die Umgebungsluft kaminartig hindurchströmen kann, um so den erwähnten Kamineffekt mit der Wärmeabführung zu realisieren.
• Weiterhin können die Aussparungen und/oder Durchbrechungen so ausgebildet sein, daß sie zumindest in Teilbereichen der LED's eine – im allgemeinsten Sinne – linienartige Struktur definieren, längs denen sich die LED's ein- oder mehrreihig befinden. Dies hat den Vorteil, daß benachbart zu den LED's immer eine Aussparung und/oder Durchbrechung im plattenförmigen Körper vorgesehen ist, durch welche die Umgebungsluft für die Kühlung hindurchstreicht.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt – im weitesten Sinne – biologische Formen des plattenförmigen Körpers vor, insbesondere organische Leuchtenformen aus der Biologie, bei Pflanzen aus der Natur sowie aus der Naturwelt. Die angegebenen Formen sind durch weitere Formen ohne Weiteres erweiterbar.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schlägt vor, daß der plattenförmige Körper als Kühlelement ausgebildet ist. Dadurch wird eine zusätzliche Wärmeabführung realisiert.
• Eine bevorzugte Weiterbildung in diesem Sinne schlägt Anspruch 7 dahingehend vor, daß die Leuchten als Grundbaustein eine Leiterplatte mit Metallkern und aufgelöteten LED's besitzen.
• Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 noch vor, daß zusätzlich zu der beschriebenen Wärmeabführung noch ein Ventilator vorgesehen sein kann. Dadurch ist eine zusätzliche mechanische Belüftung realisierbar. Der Ventilator kann dabei in einer flachen Haube angeordnet sein.
• Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Leuchte werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
• 1a eine Leuchte in Sternform;
• 1b eine Seitenansicht der Leuchte in 1a;
• 2a eine Leuchte in Spiralform;
• 2b eine Seitenansicht der Leuchte in 2a;
• 3a eine Leuchte in Zyklonform;
• 3b eine Seitenansicht der Leuchte in 3a;
• 4a eine Leuchte in Doppelkammform;
• 4b eine Seitenansicht der Leuchte in 4a;
• 4c eine weitere Seitenansicht der Leuchte in 4a;
• 5a eine Leuchte in Mäanderform;
• 5b eine Seitenansicht der Leuchte in 5a;
• 5c eine weitere Seitenansicht der Leuchte in 5a;
• 6a eine Leuchte in Polypodform;
• 6b eine Seitenansicht der Leuchte in 6a;
• 7a eine Leuchte in Schneckenform;
• 7b eine Seitenansicht der Leuchte in 7a;
• 8a eine Leuchte in Sukkoform;
• 8b eine Seitenansicht der Leuchte in 8a.
• 1a und 1b zeigt eine sternförmige Leuchte. Diese weist einen plattenförmigen Körper 1 auf. Dieser besitzt ausgangsmäßig eine runde Form. In dieser sind umfangsmäßig radial nach innen gerichtete Aussparungen 2 ausgebildet, welche – benachbart zu diese Aussparungen 2 – radial nach außen gerichtete Stege definieren. Ausgehend vom Mittelpunkt des plattenförmigen Körpers 1 verlaufen radial nach außen auf diesen Stegen LED's. Diese sind dabei auf Leiterplatten angeordnet. Weiterhin weist die Leuchte einen Ventilator 4 auf.
• Die Funktionsweise ist wie folgt:
  Beim Betrieb der LED-Leuchte erwärmen sich die LED's 3. Da sich benachbart zu diesen LED's 3 Aussparungen 2 im plattenförmigen Körper 1 befinden, entsteht aufgrund des Temperaturunterschieds zur Umgebungsluft ein Kamineffekt, so daß die Umgebungsluft durch die Aussparungen 2 hindurchströmt und die im Bereich der benachbarten LED's 3 befindli che Wärme mitreißt und abführt. Dieser Kamineffekt wird zusätzlich unterstützt durch den Ventilator 4.
• Die spiralförmige Leuchte in den 2a und 2b sieht einen plattenförmigen Körper 1 vor, welcher sich ausgehend vom Mittelpunkt spiralförmig erstreckt. Auf dieser Spirale befinden sich hintereinander die LED's 3. Zwischen den Spiralarmen befindet sich wiederum eine durchgehende Aussparung 2.
• Bei der zyklonartigen Leuchte in 3a und 3b ist wiederum ein plattenförmiger Körper 1 vorgesehen, welcher randseitig Aussparungen 2 aufweist. Auf den zwischen den Aussparungen 2 befindlichen, gebogenen Armen befinden sich LED's 3. Auch hier tritt im Bereich der Aussparungen 2 wieder der vorbeschriebene Kamineffekt auf.
• Bei der doppelkammförmigen Leuchte in den 4a bis 4c weist der rechteckige plattenförmige Körper 1 (als Grundform) zueinander parallele Aussparungen 2 auf. Auf den dazwischen befindlichen Stegen befinden sich die LED's 3. Auch hier tritt wiederum in den Aussparungen 2 der vorbeschriebene Kamineffekt auf.
• Bei der mäanderförmigen Leuchte in den 5a bis 5c weist der rechteckige plattenförmige Körper 1 (als Grundform) eine Mäanderform mit zueinander parallelen Aussparungen 2 auf. Auf den dazwischen befindlichen Stegen befinden sich die LED's 3. Auch hier tritt wiederum in den Aussparungen 2 der vorbeschriebene Kamineffekt auf.
• Die Leuchte in 6a und 6b weist einen im Wesentlichen runden plattenförmigen Körper auf, in welchem radiale Durchbrechungen 5 sternförmig ausgebildet sind. Diese Durchbrechungen 5 haben die Funktion der vorbeschriebenen Aussparungen 2, d. h. durch die Durchbrechungen 5 strömt aufgrund der Konvektion die Umgebungsluft.
• Die Leuchte in 7a und 7b ist schneckenförmig ausgebildet. Auf den einzelnen Schneckensegmenten befinden sich die LED's 3. Auch hier werden die LED's 3 wiederum durch die Konvektion von der Umgebungsluft umströmt und die entstehenden Wärme abgeführt.
• Die Ausführungsvariante in 8a und 8b schließlich weist mehrere plattenförmige Körper 1 auf, welche mit Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Auf diesen plattenförmigen Körpern 1 befinden sich die LED's 3, und zwar jeweils im Außenbereich dieser plattenförmigen Körper 1. Da sich zwischen diesen plattenförmigen Körpern 1 jeweils ein Zwischenabstand befindet, entsteht dadurch aufgrund der warmen LED's 3 ein Kamineffekt, welcher an den LED's 3 vorbeistreicht und die entstehende Wärme mitnimmt.

1

plattenförmiger Körper

2

Aussparung

3

LED

4

Ventilator

5

Durchbrechung

Claims (8)

1. Leuchte mit einer Mehrzahl von LED's (3) als Leuchtmittel, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine LED (3) auf einem plattenförmigen Körper (1) angeordnet ist, wobei zur Kühlung der LED's dieser plattenförmige Körper (1) durch natürliche Konvektion von der Umgebungsluft umströmt wird.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere plattenförmige Körper (1) mit jeweils mehreren LED's (3) vorgesehen sind, wobei die plattenförmigen Körper (1) zwischen sich jeweils einen Zwischenraum aufweisen.
3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Körper (1) mit Zwischenabstand gestapelt sind.
4. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper (1) Aussparungen (2) und/oder Durchbrechungen (5) aufweist.
5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper (1) sternförmig, mäanderförmig, kammförmig oder doppelkammförmig, spiralförmig, schneckenförmig, kreisförmig oder oval mit radialen Schlitzen, zyklonförmig etc. ausgebildet ist.
6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper (1) als Kühlelement ausgebildet ist.
7. Leuchte nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper (1) eine Leiterplatte mit Metallkern und aufgelöteten LED's (3) aufweist.
8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Ventilator (4) vorgesehen ist.