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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper, insbesondere einen Beleuchtungskörpers mit geringem Einfluss durch Abwärme.
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Stand der Technik
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WO 2010/069159 A1 offenbart eine LED-Reflektorlampe mit einer Steuerschaltung. Zumindest zwei LED-Lichtquellen, die auf je einer Lichtquellenplatte befestigt sind, werden durch die Steuerschaltung gesteuert. Die Lichtquellenplatten sind thermisch leitend mit mindestens einer wärmeleitenden Platte verbunden. Eine Reflektorschale ist mit einer auf der Unterseite der Reflektorschale ausgebildeten Reflektorinnenfläche und einer Öffnung durch den Rand der Reflektorinnenfläche ausgebildet. Eine Nut ist auf der Unterseite der Reflektorschale gebildet. In einem Wärmeableiter ist ein Hohlraum vorgesehen. Die Lichtquellenplatten sind in die Nut auf der Unterseite der Reflektorschale eingeführt, so dass die LED-Lichtquellen (
60) parallel zu der senkrechten Mittelachse der Reflektorschale sind.
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US 2010/177521 A1 offenbart eine LED-Leuchte, die ein Metallgehäuse, ein Wärmerohr und eine LED besitzt. Das Metallgehäuse weist eine Außenfläche, eine Innenfläche, einen Boden und eine von einer Innenkante definierte Öffnung auf. Das Wärmerohr rastet zwischen der Innenfläche, dem Boden und der Innenkante des Metallgehäuses ein. Die LED ist an dem Bodenabschnitt des Wärmerohrs befestigt. Das Wärmerohr transportiert schnell Wärme von der LED auf das Metallgehäuse, das dann Wärme an die Umgebung abgibt. Das Wärmerohr macht effektiven Wärmetransport möglich und erlaubt die Verwendung von Hochleistungs-LEDs oder mehreren LEDs in einer Leuchte.
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US 2008/0247177 A1 offenbart eine Leuchtvorrichtung mit einer Lichtquelle, einem Gehäuse zum Aufnehmen der Lichtquelle und einem Wärmeabgabeelement. Das Wärmeabgabeelement hat einen Wärmeübertragungsabschnitt und einen Wärmeableitungsbereich und wird durch das Gehäuse geführt. Der Wärmeübertragungsabschnitt ist an der Lichtquelle angebracht und der Wärmeableitungsteil befindet sich außerhalb des Gehäuses. Ein Dichtungsteil dichtet einen Spalt zwischen dem Wärmeabgabeelement und dem Gehäuse ab.
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EP 1 357 335 A2 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer lichtemittierenden Einheit, einer Wärmeableitungseinheit zum Ableiten von Wärme, die während der Lichtmission generiert wird und einer Wärmeübertragungseinheit. Die Wärmeübertragungseinheit besteht aus einem Wärmerohr, welches durch die Wärmeableitungseinheit gehalten ist, zum Übertragen der Wärme. Die Wärmeübertragungseinheit dient als ein Anordnungselement zum Anordnen der lichtemittierenden Einheit. Das Wärmerohr weist eine ringartige Form auf und die Wärmeableitungseinheit hat eine Wärmeableitungsschicht mit Keramiken.
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EP 2 360 430 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung mit einem thermisch leitfähigen Gehäuse. Ein Lichtquellenteil ist mit einem lichtemittierenden Element als eine Lichtquelle in dem Gehäuse aufgenommen. Zwischen einer Innenwand des Gehäuses und dem Lichtquellenabschnitt ist ein Abstandselement angeordnet. Ein Elementaufnahmeraum befindet sich zwischen dem Distanzelement und der Innenwand des Gehäuses. Eine Wärmeübertragungsvorrichtung verbindet thermisch den Lichtquellenabschnitt und die Innenwand des Gehäuses durch den Elementaufnahmeraum. Die in dem lichtemittierenden Element erzeugte Wärme wird durch die Wärmeübertragungsvorrichtung abgeführt.
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Ein Beleuchtungskörper nach dem Stand der Technik ist aus einem Reflektorschild und einer Aluminiumbasis aufgebaut. Das Reflektorschild ist mit einer oberen Öffnung und mit einer unteren Öffnung versehen. Zwischen der oberen Öffnung und der unteren Öffnung des Reflektorschildes ist eine Reflektorschild-Rückseite gebildet. Über der oberen Öffnung ist eine Linse montiert. Die Aluminiumbasis ist an der unteren Öffnung montiert. Die Aluminiumbasis kann zur unteren Öffnung und von dieser weg bewegt werden. Die Größe der Aluminiumbasis ist geringer als der Durchmesser der unteren Öffnung, damit die Aluminiumbasis durch diese untere Öffnung bewegt werden kann. Auf der Aluminiumbasis ist eine Lichtquelle montiert, die auf die Linse ausgerichtet ist, um so die Lichtquelle in Übereinstimmung mit der Bewegung der Aluminiumbasis von der Linse weg bzw. zur Linse hin zu bewegen. Wenn bei diesem Aufbau die Lichtquelle von der Linse weg und bis zur Unterseite des Reflektorschildes bewegt wird, werden von dem Reflektorschild reflektierte Lichtstrahlen durch die Linse gebrochen, wonach diese Lichtstrahlen von der Linse nach außen abgestrahlt und mit dem Reflektorschild und der Linse gebündelt werden. Beim Bewegen der Lichtquelle zur Linse, bis die Lichtquelle die obere Seite des Reflektorschildes erreicht, werden die von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen nur durch die Linse gebrochen. Die Lichtstrahlen werden daher durch die Linse nach außen gestrahlt und durch die Linse zerstreut.
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Für Beleuchtungskörper werden neuerdings vermehrt LED-Lichtquellen verwendet. Die Effizienz der Lichtausstrahlung des LED-Beleuchtungskörpers wird leicht durch Hitze beeinträchtigt, insbesondere bei höherer Leistung für längere Zeit, was zu einer unstabilen Ausstrahlung der bunten Lichtstrahlen und zu höheren Farbtemperaturen führt. Die Aluminiumbasis spielt zum Ableiten der Abwärme von den Beleuchtungsquellen nach dem Stand der Technik mit LED-Lichtquellen eine bedeutende Rolle. Der Aufbau der Aluminiumbasis des Beleuchtungskörpers nach dem Stand der Technik weist jedoch noch immer zwei nachfolgend beschriebene Nachteile auf:
Erstens ist die Wärmeableitungsfläche der Aluminiumbasis nicht groß genug, um Abwärme von der Lichtquelle ausreichend abzuleiten, da die Größe der Aluminiumbasis auf eine Größe eingeschränkt ist, die kleiner ist als der Durchmesser der unteren Öffnung.
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Wenn zweitens der Hersteller den Umfang der Aluminiumbasis vergrößert, wird der Bewegungsraum der Lichtquelle durch die Wechselwirkung zwischen der Aluminiumbasis und dem Reflektorschild eingeschränkt, was die Bündelung und Streuung der Lichtstrahlen beeinträchtigt.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Beleuchtungskörper anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Beleuchtungskörper mit geringerem Einfluss durch Abwärme aus einem Reflektorschild mit einer oberen Öffnung an einem Ende und einer unteren Öffnung am anderen Ende aufgebaut, wobei über der oberen Öffnung eine Linse befestigt, eine Reflektorschild-Rückseite zwischen der oberen Öffnung und der unteren Öffnung des Reflektorschildes gebildet, zwischen der oberen Öffnung, der unteren Öffnung und der Reflektorschild-Rückseite eine Reflektorkammer gebildet, mindestens eine Schlitzöffnung der Reflektorschild-Rückseite entlang geformt und eine Aluminiumbasis an der unteren Öffnung montiert ist; einem Wärmeableitröhrchen, das sich von der Peripherie der Aluminiumbasis erstreckt, wobei dieses Wärmeableitröhrchen nach der Schlitzöffnung ausgerichtet ist; einer Lichtquelle, die oben auf der Aluminiumbasis befestigt und in der Reflektorkammer beweglich ist und das Wärmeableitröhrchen aus einem stark wärmeleitfähigen Material besteht. Die Größe der Aluminiumbasis ist geringer als der Durchmesser der unteren Öffnung. Die Anzahl der Wärmeableitröhrchen entspricht jener der Schlitzöffnungen, so dass eine Schlitzöffnung einem Wärmeableitröhrchen, zwei Schlitzöffnungen je zwei Wärmeableitröhrchen und vier Schlitzöffnungen je vier Wärmeableitröhrchen am Reflektorschild entspricht. Die Anzahl der Schlitzöffnungen kann auch höher als die der Wärmeableitröhrchen sein. Mindestens eine spiralförmige Schlitzöffnung, die in der Reflektorschild-Rückseite geformt ist, ist von der unteren Öffnung zur oberen Öffnung gebildet. Das Wärmeableitröhrchen an der Aluminiumbasis in der Reflektorkammer erstreckt sich in einem jeweils entsprechend anpassenden Abstand horizontal weg von der Aluminiumbasis, wonach das Wärmeableitröhrchen in einem anderen jeweils entsprechend anpassenden Abstand zum Boden der Reflektorkammer gebogen wird.
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Bei diesem Aufbau kann die Aluminiumbasis zur oberen Öffnung bzw. von dieser weg bewegt werden, wobei das Wärmeableitröhrchen entsprechend der Bewegung der Aluminiumbasis in der Schlitzöffnung aufwärts oder abwärts bewegt wird, um die Lichtquelle zum Zerstreuen oder Fokussieren der Lichtstrahlen zur Linse bzw. weg von dieser zu bewegen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Zeichnungen zeigen:
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers mit geringerem Einfluss durch Abwärme;
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Aluminiumbasis und ein Wärmeableitröhrchen, die auf eine lichtemittierende Öffnung zu bewegt werden darstellt;
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3 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt A-A in der 1 entlang, die mehrere zu fokussierende Lichtstrahlen darstellt;
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4 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt B-B in der 2 entlang, die zu zerstreuende Lichtstrahlen darstellt;
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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9–11 zeigen drei Diagramme als Beispiel der Ausführungsformen der Beleuchtungskörper, die der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform bzw. der dritten Ausführungsform entsprechen.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Wie in den 1–4 gezeigt, ist ein Beleuchtungskörper mit geringerem Einfluss durch Abwärme nach der vorliegenden Erfindung aus einem Reflektorschild 1 und aus einer Aluminiumbasis 2 aufgebaut. Das Reflektorschild 1 ist an einem Ende zum ungehinderten Ausstrahlen des Lichtes mit einer oberen Öffnung 11 und am anderen Ende mit einer unteren Öffnung 12 versehen. Zwischen der oberen Öffnung 11 und der unteren Öffnung 12 des Reflektorschildes 1 ist eine Reflektorschild-Rückseite 13 geformt. Eine Reflektorkammer 14 ist zwischen der oberen Öffnung 11, der unteren Öffnung 12 und der Reflektorschild-Rückseite 13 gebildet. Mindestens eine Schlitzöffnung 15 ist der Reflektorschild-Rückseite 13 entlang geformt, wobei ein Ende dieser Schlitzöffnung 15 mit der unteren Öffnung 12 verbunden ist. Eine Linse 3 ist auf der oberen Öffnung 11 befestigt. Die Aluminiumbasis 2 ist an der unteren Öffnung 12 befestigt. Von der Peripherie der Aluminiumbasis 2 erstreckt sich mindestens ein Wärmeableitröhrchen 21, das nach der Schlitzöffnung 15 ausgerichtet ist, wobei die Anzahl der montierten Wärmeableitröhrchen 21 jener der Schlitzöffnungen 15 entspricht. Oben auf der Aluminiumbasis 2 ist eine in der Reflektorkammer 14 bewegliche Lichtquelle 22 montiert. Diese Lichtquelle 22 ist nach der Linse 3 ausgerichtet. Das Wärmeableitröhrchen 21 besteht aus einem stark wärmeleitfähigen Material.
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Wie in den 1–2 gezeigt, ist die Aluminiumbasis 2 größenmäßig geringer als die untere Öffnung 12, um diese Aluminiumbasis 2 aufwärts zur oberen Öffnung 11 bzw. abwärts und weg von ihr und durch die untere Öffnung 12 zu bewegen. Die Breite der Schlitzöffnung 15 ist größer als der Durchmesser des Querschnitts des Wärmeableitröhrchens 21, um dieses Wärmeableitröhrchen 21 der Schlitzöffnung 15 entlang und zusammen mit der Aluminiumbasis 2 aufwärts bzw. abwärts zu bewegen. Bei diesem Aufbau wird die Lichtquelle 22 der Aluminiumbasis 2 zum Zerstreuen oder Fokussieren der Lichtstrahlen zur Linse 3 bzw. weg von der Linse 3 bewegt.
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Beim Wegbewegen der Lichtquelle 22 von der Linse, die über der oberen Öffnung 11 befestigt ist, bis die Lichtquelle 22 den Boden der Reflektorkammer 14 erreicht, werden – wie in der 3 gezeigt – mehrere von der Lichtquelle ausgestrahlte Lichtstrahlen auf dem Reflektorschild 1 reflektiert und durch die Linse 3 gebrochen, wonach die Lichtstrahlen schließlich durch die Linse 3 gestrahlt und auf dem Reflektorschild 1 und durch die Linse 3 gebündelt werden.
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Wenn die Lichtquelle – wie in der 4 gezeigt – zur Linse 3 bewegt wird, die über die obere lichtemittierende Öffnung 11 montiert ist, bis die Lichtquelle 22 die obere Seite der Reflektorkammer 14 erreicht, werden die von der Lichtquelle 22 ausgestrahlten Lichtstrahlen nur durch die Linse 3 gebrochen und danach von der Linse 3 nach außen abgestrahlt und zerstreut.
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Wie in den 1–4 gezeigt, erstreckt sich das Wärmeableitröhrchen 21 der Aluminiumbasis 2 in der Reflektorkammer 14 horizontal weg von der Aluminiumbasis 2 und ist in Abhängigkeit vom Abstand zu einem Boden der Reflektorkammer 14 gebogen. Bei diesem Aufbau wird die von der Lichtquelle 22 erzeugte Wärme zur Aluminiumbasis 2 und danach von dieser zum Wärmeableitröhrchen 21 geleitet, um diese von der Lichtquelle 22 erzeugte Wärme vom Reflektorschild 1 abzuleiten, um Schäden zu vermeiden, die durch die hohe Temperatur der Abwärme verursacht werden und um somit die einwandfreie Funktionsleistung, insbesondere des LED-Beleuchtungskörpers, zu erhalten.
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Mit Bezugnahme auf die 1 und 9 (welche die erste Ausführungsform darstellen) zeigen die 5 und 10 (welche die zweite Ausführungsform darstellen) bzw. die 6 und 11 (welche die dritte Ausführungsform darstellen), dass eine Schlitzöffnung 15 der ersten Ausführungsform nach einem Wärmeableitröhrchen 21 und dem Reflektorschild 1 ausgerichtet ist, während die zweite Ausführungsform zeigt, dass die beiden Schlitzöffnungen 15 nach den beiden Wärmeableitröhrchen 21 am Reflektorschild 1 ausgerichtet sind. Die dritte Ausführungsform zeigt, dass die vier Schlitzöffnungen 21 nach dem Reflektorschild 1 ausgerichtet sind. Die 9–11 zeigen die Diagramme zur Darstellung, dass die Beleuchtung je mehr abgeschwächt würde, desto mehr Schlitzöffnungen 15 geformt wären (wie mit der ersten und dritten Ausführungsform dargestellt). Die der dritten Ausführungsform (90 Lux) entsprechende Beleuchtung geht jedoch im Vergleich zu jener der ersten Ausführungsform (100 Lux) nur zu 10% verloren, so dass die Abschwächung der Beleuchtung nicht bemerkbar ist, wenn eine geringere Anzahl von Schlitzöffnungen 15 geformt sind. Die Anzahl der Wärmeableitröhrchen 21, die bei der dritten Ausführungsform vorhanden sind, ist höher als die Anzahl der Wärmeableitröhrchen 21, die bei der ersten und zweiten Ausführungsform vorhanden sind, so dass die Wärme bei der dritten Ausführungsform besser abgeleitet wird als bei der ersten und zweiten Ausführungsform. Die Beleuchtung, die mit der dritten Ausführungsform erzielt wird, ist geringer als die Beleuchtung, die mit den ersten beiden Ausführungsformen erzielt wird. Wenn daher als Lichtquelle 22 eine LED-Lichtquelle verwendet wird, sollte der Hersteller die dritte Ausführungsform mit der besseren Wärmeableitung in Betracht ziehen, da eine Verhinderung des Einflusses durch die Abwärme, die mit der hohen Temperatur erzeugt wird, für die LED-Lichtquelle von großer Wichtigkeit ist.
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In der 7 wird die vierte Ausführungsform wie folgt dargestellt. Die Anzahl der Schlitzöffnungen 15 ist größer als die der Wärmeableitröhrchen 21. Bei dieser vierten Ausführungsform sind die beiden Schlitzöffnungen 15 nach einem Wärmeableitröhrchen 21 ausgerichtet.
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In der 8 wird die fünfte Ausführungsform wie folgt dargestellt. Mindestens eine spiralförmige Schlitzöffnung 15 ist von der unteren Öffnung 12 zur oberen Öffnung 11 gebildet. Bei diesem Aufbau wird das Wärmeableitröhrchen 21 der Spiralform der Schlitzöffnung 15 entlang bewegt, um die Lichtquelle zum Zerstreuen oder Fokussieren der Lichtstrahlen entsprechend der Bewegung des Wärmeableitrörchens 21 zur Linse 3 bzw. weg von dieser zu bewegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reflektorschild
- 11
- Obere Öffnung
- 12
- Untere Öffnung
- 13
- Reflektorschild-Rückseite
- 14
- Reflektorkammer
- 15
- Schlitzöffnung
- 2
- Aluminiumbasis
- 21
- Wärmeableitröhrchen
- 22
- Lichtquelle
- 3
- Linse
