DE102006018297A1 - Modular lighting system and lighting arrangement - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein modulares Beleuchtungssystem mit zumindest einem Lichtquellenmodul und mindestens einem der folgenden Module: Optikmodul, Leistungsmodul, Steuerungsmodul und/oder Kühlmodul, wobei die Module zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Außenumfangsfläche ausbilden oder auswechselbar in ein gemeinsames Gehäuse eingesetzt sind. Des Weiteren offenbart ist eine Beleuchtungsanordnung derartiger Beleuchtungssysteme.What is disclosed is a modular lighting system with at least one light source module and at least one of the following modules: optical module, power module, control module and / or cooling module, the modules at least in sections forming a common outer peripheral surface or being interchangeably inserted in a common housing. Furthermore, a lighting arrangement of such lighting systems is disclosed.
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft ein modulares Beleuchtungssystem mit zumindest einem Lichtquellenmodul und mindestens einem der folgenden Module: Optikmodul, Leistungsmodul, Steuerungsmodul und/oder Kühlmodul, sowie eine Beleuchtungsanordnung derartiger Beleuchtungssysteme.The The invention relates to a modular lighting system with at least a light source module and at least one of the following modules: Optics module, power module, control module and / or cooling module, and a lighting arrangement of such lighting systems.
Stand der TechnikState of technology
Ein
derartiges Beleuchtungssystem ist beispielsweise aus der
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungssystem und eine Beleuchtungsanordnung zu schaffen, die gegenüber herkömmlichen Lösungen eine variable Beleuchtung bei modularer Bauweise ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a lighting system and to provide a lighting arrangement, compared to conventional solutions a allow variable illumination with modular design.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein modulares Beleuchtungssystem mit zumindest einem Lichtquellenmodul und mindestens einem der folgenden Module: Optikmodul, Leistungsmodul, Steuerungsmodul und/oder Kühlmodul, wobei die Module zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Außenumfangsfläche ausbilden oder auswechselbar in ein gemeinsames Gehäuse eingesetzt sind. Diese Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Beleuchtungsanordnung derartiger Beleuchtungssysteme. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Task is solved by a modular lighting system with at least one light source module and at least one of the following modules: optical module, power module, Control module and / or cooling module, wherein the modules at least partially form a common outer peripheral surface or interchangeable inserted into a common housing. These Task is still solved by a lighting arrangement of such lighting systems. Particularly advantageous designs of the invention are in the dependent claims described.
Bei
der erfindungsgemäßen Lösung sind
die Module gegenüber
dem Stand der Technik gemäß der
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Module etwa koaxial angeordnet und in einer solchen Weise ausgebildet, dass Seitenflächen benachbarter Module im Wesentlichen bündig verlaufen. Die Module sind vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig miteinander lösbar verbunden. Vorzugsweise ergänzen sich die Module zu einem etwa würfel- oder quaderförmigen Körper. Bei einer alternativen Ausführung sind die Module im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Das Erscheinungsbild des Beleuchtungssystems kann durch die modulare Anordnung der Module, beispielsweise koaxial, planar oder räumlich getrennt, bestimmt werden, so dass das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem auch höchsten ästhetischen Ansprüchen genügt.According to one particularly preferred embodiment the invention, the modules are arranged approximately coaxially and in one formed such that side surfaces of adjacent modules substantially flush run. The modules are preferably non-positively and / or positively connected to each other detachably. Preferably complete the modules become about a cube-shaped or cuboid body. at an alternative embodiment the modules are arranged substantially in a common plane. The appearance of the lighting system can be through the modular Arrangement of the modules, for example coaxial, planar or spatially separated, be determined so that the lighting system of the invention also highest aesthetic claims enough.
Die Module besitzen gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen etwa rechteckigen Grundkörper mit identischen Montageabmessungen. Aufgrund der identischen Montageabmessungen sind die Module einfach und variabel anordbar, so dass eine große Varianz der Beleuchtungsmöglichkeiten durch eine Kombination der standardisierten Bausteine erreicht wird.The Modules have according to a particularly preferred embodiment the invention is an approximately rectangular body with identical mounting dimensions. Due to the identical mounting dimensions, the modules are simple and variably arrangeable, allowing a large variance of lighting options achieved by a combination of standardized building blocks.
Bei einer erfindungsgemäßen Variante weisen die Module einen im Wesentlichen kreisförmigen Grundkörper mit identischen Montageabmessungen auf. Dadurch kann das Beleuchtungssystem besonders vorteilhaft als Ersatz für herkömmliche Lampen, beispielsweise Halogenreflektorlampen vom Typ HALOSPOT®, eingesetzt werden.In a variant according to the invention, the modules have a substantially circular basic body with identical mounting dimensions. Thus, the lighting system can be used with particular advantage as a replacement for conventional lamps, for example halogen reflector lamps type HALOSPOT ®.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn zumindest eine Vorderwandung und/oder Rückwandung der Module mit Kontaktelementen versehen ist, die zur Leistungs- und/oder Signalübertragung mit Kontaktelementen benachbarter Module in Verbindung stehen. Dadurch sind die Module untereinander kontaktiert, so dass keine zusätzlichen Leitungen zur Leistungs- und Signalübertragung zwischen den Modulen erforderlich sind.It has proved to be particularly advantageous if at least one front wall and / or rear wall of the modules is provided with contact elements which are used for power and / or signal transmission with contact elements of adjacent modules in Connection stand. As a result, the modules are contacted with each other, so that no additional lines for power and signal transmission between the modules are required.
Bei einer bevorzugten Ausführung weisen die Lichtquellenmodule zumindest einen Innenraum zur Aufnahme mindestens einer Lichtquelle auf. Die Lichtquellenmodule sind vorzugsweise mit unterschiedlichen Lichtquellen versehen, so dass durch Austausch der Lichtquellenmodule unterschiedlichste Lichteffekte, beispielsweise Lichtfarben, Akzente oder Lichtdynamiken des Beleuchtungssystems realisierbar sind.at a preferred embodiment the light source modules have at least one interior for receiving at least one light source. The light source modules are preferably provided with different light sources, so by replacing the light source modules a variety of lighting effects, for example Light colors, accents or light dynamics of the lighting system are feasible.
Erfindungsgemäß wird es besonders bevorzugt, wenn als Lichtquelle zumindest eine Leuchtdiode, beispielsweise eine OSTAR®- oder DRAGON®-Leuchtdiodenanordnung (LED-Array), Verwendung findet. Insbesondere werden RGB-LEDs verwendet, über die die Farben Rot, Grün, Blau abgegeben werden und sich dann je nach Ansteuerung bestimmte Lichtfarben einstellen lassen. Beispielsweise kann das Lichtmodul mit drei OSTAR®-Leuchtdiodenanordnungen versehen sein, die etwa dreieckförmig auf eine Innenfläche des Lichtmoduls aufgebracht sind. Die Anzahl und Anordnung der LEDs ist variabel (z.B. 1×1, 3×1; 2×2, 4×1 etc.), so dass Lichtquellenmodule mit unterschiedlichen Lichtleistungen und optischem Erscheinungsbild ausgebildet werden können, die aufgrund der modularen Bauweise in das Beleuchtungssystem einsetzbar sind.According to the invention it is particularly preferred if the light source at least one light emitting diode, for example an OSTAR ® - place or DRAGON ® -Leuchtdiodenanordnung (LED array), use. In particular, RGB LEDs are used, over which the colors red, green, blue are emitted and then depending on the control certain light colors can be adjusted. For example, the light module may be provided with three OSTAR ® -Leuchtdiodenanordnungen which are approximately triangular applied to an inner surface of the light module. The number and arrangement of the LEDs is variable (eg, 1 × 1, 3 × 1, 2 × 2, 4 × 1, etc.), so that light source modules with different light outputs and visual appearance can be formed due to the modular design in the lighting system can be used.
Um die entstehende Abwärme, insbesondere die Abwärme der Leistungselektronik der Leuchtdioden, abzuführen, sind die Module bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel mit zumindest einer mit Kühlrippen versehenen Kühlfläche ausgeführt. Insbesondere wird es bevorzugt, die Außenumfangsfläche des Leistungsmoduls mit Kühlrippen zu versehen.Around the resulting waste heat, especially the waste heat the power electronics of the LEDs, dissipate, the modules are at a inventive embodiment with at least one with cooling fins provided cooling surface executed. Especially it is preferred that the outer peripheral surface of the Power module with cooling fins to provide.
Das Optikmodul hat gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest eine Blende und eine Abdeckscheibe zur Lichtbündelung (Ausstrahlwinkel, Form), Lichtlenkung, Lichtvergleichmäßigung und Farbmischung. Die Blende besteht vorzugsweise aus lichtundurchlässigem Material und weist jeweils eine den Lichtquellen des Lichtmoduls zugeordnete Ausnehmung auf, so dass der Innenraum des Lichtquellenmoduls blickdicht abgedeckt ist und lediglich die Lichtaustrittflächen freibleiben. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung hat die Abdeckscheibe zumindest jeweils eine den Lichtquellen zugeordnete Linse, insbesondere eine Fresnellinse (Stufenlinsen), zur Lichtlenkung des von der Lichtquelle emittierten Lichts. Durch Verwendung von Fresnellinsen kann die Bauhöhe und das Gewicht der Abdeckscheibe gegenüber herkömmlichen Linsensystemen wesentlich minimiert werden. Das Optikmodul kann als Halterung mit austauschbaren Linsen oder als komplettes Spritzgießteil ausgeführt sein.The Optics module has according to a preferred embodiment the invention at least one aperture and a cover for light bundling (Beam angle, shape), light control, light equalization and Color mixing. The diaphragm is preferably made of opaque material and each has one associated with the light sources of the light module Recess on, so that the interior of the light source module opaque is covered and only the light exit surfaces remain free. At a inventive design has the Cover at least one associated with the light sources Lens, in particular a Fresnel lens (Fresnel lenses), for directing light of the light emitted from the light source. By using Fresnel lenses can the height and the weight of the cover over conventional lens systems essential be minimized. The optical module can be used as a holder with replaceable Lenses or be designed as a complete injection molded part.
Das Leistungsmodul hat gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zumindest ein elektronisches Betriebsgerät, insbesondere ein OPTOTRONIC®-Betriebsgerät für Leuchtdioden. Aufgrund der modularen Systemgestaltung kann ein an die installierte Licht- und Kühlleistung angepasstes Leistungsmodul verwendet und bei einer Konfigurationsänderung der Module jederzeit ausgewechselt werden.The power module has according to a preferred embodiment at least one electronic operating device, in particular an OPTOTRONIC ® operating device for light-emitting diodes. Due to the modular system design, a power module adapted to the installed lighting and cooling capacity can be used and replaced at any time when changing the configuration of the modules.
Zur Abführung der Abwärme ist das Beleuchtungssystem vorzugsweise mit zumindest einem Kühlmodul versehen. Das Kühlmodul kann zur Kühlung sowohl der Lichtquellen als auch des Leistungsmoduls aktive oder passive Kühlelemente oder eine Kombination aus aktiven und passiven Kühlelementen aufweisen. Die Wärmeableitung an die Umgebung erfolgt hierbei beispielsweise durch freie Konvektion (passives Kühlelement, beispielsweise Kühlkörper, Heatpipes etc.) oder erzwungene Konvektion (aktives Kühlelement, beispielsweise Lüfter, Peltierelement, Verdunstungskühler etc.). Das modulare Beleuchtungssystem ermöglicht variable Kühlkörperkaskadierungen, so können beispielsweise mehrere Peltierelemente in Reihe geschaltet, an einem passiven Kühlkörper mit aktivem Lüfter vorgesehen werden.to removal the waste heat the lighting system is preferably with at least one cooling module Mistake. The cooling module can for cooling both the light sources and the power module active or passive cooling elements or a combination of active and passive cooling elements. The heat dissipation to the environment takes place here, for example, by free convection (passive cooling element, for example, heat sinks, heatpipes etc.) or forced convection (active cooling element, for example fan, Peltier element, evaporative cooler Etc.). The modular lighting system enables variable heat sink cascades, so can For example, several Peltier elements connected in series, on one passive heat sink with active fan be provided.
Die Steuerung des Beleuchtungssystems erfolgt vorzugsweise über zumindest ein in dem Steuerungsmodul angeordnetes Steuergerät. Beispielsweise findet ein digitales Steuergerät auf Basis des DMX- oder DALI-Standards Verwendung. Das Steuergerät dient beispielsweise zur Steuerung der Lichtfarbe und Lichtmischung sowie der Helligkeit (Dimmen) der Leuchtdioden. Das Steuergerät kann weiterhin die thermischen Kenngrößen des Beleuchtungssystems mittels zumindest einem Sensor erfassen, auswerten und aktive Kühlmodule ansteuern (Thermomanagement). Die Ansteuerung des Steuerungsmoduls erfolgt vorzugsweise über zumindest einen, beispielsweise optisch, per Datenleitung oder per Funkverbindung ansteuerbaren Signalempfänger.The Control of the illumination system is preferably carried out via at least a control unit arranged in the control module. For example finds a digital controller based on the DMX or DALI standard use. The control unit is used for example, to control the light color and light mixture as well the brightness (dimming) of the LEDs. The controller can continue the thermal characteristics of the Detect illumination system by means of at least one sensor, evaluate and active cooling modules control (thermal management). The activation of the control module preferably takes place via at least one, for example optically, by data line or by Radio connection controllable signal receiver.
Bei einem als schwenkbaren Strahler ausgeführten Beleuchtungssystem sind zwei einander gegenüberliegende Seitenwände eines Moduls, beispielsweise des Lichtmoduls, jeweils mit einer Aufnahme für eine Schwenkachse ausbildende Endabschnitte eines Haltegestells versehen.at a running as a pivotable radiator lighting system two opposite ones side walls a module, such as the light module, each with a Recording for a pivot axis forming end portions of a holding frame Mistake.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel mit kardansicher Aufhängung des Beleuchtungssystems ist zumindest ein Modul verschwenkbar in einem Rahmenteil angeordnet und über dieses verschwenkbar in einem Halterahmen aufgenommen, so dass die Module nach der Befestigung des Beleuchtungssystems, beispielsweise an einer Decke, dem Boden, der Wand oder einem Möbelstück kardanisch schwenkbar sind.According to an alternative exemplary embodiment with gimbal-mounted suspension of the illumination system, at least one module is pivotably arranged in a frame part and is accommodated in a holding frame so as to be pivotable about it so that the modules can be gimbaled after attachment of the lighting system, for example on a ceiling, the floor, the wall or a piece of furniture.
Bei einer erfindungsgemäßen Variante des Beleuchtungssystems ist zumindest ein Modul verschwenkbar in einem Rahmen angeordnet, der über eine Haltestange drehbar an einem auf einer Schiene verschiebbar gelagerten Schienenläufer fixiert ist.at a variant of the invention of the illumination system, at least one module is pivotable in a frame arranged over a Retaining rod rotatably mounted on a slidably mounted on a rail rail riders is fixed.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung zur Bildung einer Flächenbeleuchtung verwendet eine Vielzahl derartiger Beleuchtungssysteme.A Lighting arrangement according to the invention for the formation of a surface lighting uses a variety of such lighting systems.
Die Beleuchtungsanordnung weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei oder mehrere Beleuchtungssysteme aufweist, die neben- und/oder übereinander angeordnet sind und zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Leuchtfläche ausbilden.The Lighting arrangement has in a preferred embodiment has two or more lighting systems, the side and / or one above the other are arranged and at least partially form a common luminous surface.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:below the invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments. Show it:
Bevorzugte Ausführung der Erfindungpreferred execution the invention
Wie
Das
stirnseitig auf das Lichtquellenmodul
Zur
Abführung
der Abwärme
des Beleuchtungssystems
In
dem Grundkörper
Die
Steuerung des Beleuchtungssystems
Als
besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Rückwandung
Gemäß
Das
in
Gemäß
Wie
Wie
insbesondere
In
In
Gemäß
Neben
der koaxialen Anordnung der Module
Wie
Die
Das
erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
Offenbart
ist ein modulares Beleuchtungssystem
- 11
- Beleuchtungssystemlighting system
- 22
- LichtquellenmodulLight source module
- 44
- Optikmoduloptical module
- 66
- Leistungsmodulpower module
- 88th
- Steuerungsmodulcontrol module
- 1010
- Kühlmodulcooling module
- 1212
- AußenumfangsflächeOuter circumferential surface
- 1414
- Gehäusecasing
- 1616
- Grundkörperbody
- 1818
- Körperbody
- 2020
- Seitenflächeside surface
- 2222
- Innenrauminner space
- 2424
- Lichtquellelight source
- 2626
- MetallkernplatineMetal core board
- 2828
- Stirnflächeface
- 3030
- HalbleiterchipSemiconductor chip
- 3232
- Aufnahmeadmission
- 3434
- Innenflächepalm
- 3636
- Blendecover
- 3838
- Abdeckscheibecover plate
- 4040
- Ausnehmungrecess
- 4242
- FresnellinseFresnel lens
- 4444
- Außenflächeouter surface
- 4646
- SeitenwandSide wall
- 4848
- Ausnehmungrecess
- 5050
- Kühlrippecooling fin
- 5252
- Rückwandungrear wall
- 5454
- Vorderwandungfront wall
- 5656
- Rückwandungrear wall
- 5858
- Vorderwandungfront wall
- 6060
- Eckbereichcorner
- 6262
- Befestigungselementfastener
- 6464
- Beleuchtungsanordnunglighting arrangement
- 6666
- Stirnflächeface
- 6868
- Stirnflächeface
- 7070
- SeitenwandSide wall
- 7272
- SeitenwandSide wall
- 7474
- Aufnahmeadmission
- 7878
- Endabschnittend
- 8080
- Endabschnittend
- 8282
- Haltegestellholding frame
- 8484
- Stützabschnittsupport section
- 8686
- Schenkelleg
- 8888
- Schenkelleg
- 9090
- Querachsetransverse axis
- 9292
- Ausnehmungrecess
- 9494
- Rahmenteilframe part
- 9696
- Hochachsevertical axis
- 9898
- Halterahmenholding frame
- 100100
- HaltestangeHandrail
- 102102
- Schienenläuferrail riders
- 104104
- FeststellelementFixing element
- 106106
- Ausnehmungrecess
- 108108
- Rahmenframe
- 110110
- Beleuchtungsanordnunglighting arrangement
- 112112
- Rahmenframe
- 114114
- Ausnehmungrecess
- 116116
- Halterahmenholding frame
- 118118
- Leuchtflächelight area
- 120120
- Schraubescrew
- 122122
- Linselens
- 124124
- Stirnflächeface
- 126126
- Kühlrippecooling fin
- 128128
- AxiallüfterAxial
- 130130
- Abdeckscheibecover plate
- 132132
- Schraubescrew
- 134134
- Abstandshülsespacer
- 136136
- Halteringretaining ring
- 138138
- Ausnehmungrecess
- 140140
- Seitenflächeside surface
- 142142
- Madenschraubegrub screw
- 144144
- SeitenwandSide wall
- 146146
- SeitenwandSide wall
- 148148
- Schenkelleg
- 150150
- Schenkelleg
- 152152
- Rahmenteilframe part
- 154154
- Schwenkelementpivoting element
- 156156
- Befestigungsbolzenmounting bolts
- 158158
- Leitungmanagement
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