DE102015002653A1 - Leuchte zum Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät - Google Patents
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Abstract
Eine Leuchte zum Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät, z. B. eine Waschmaschine, umfasst bei einem Ausführungsbeispiel zwei auf einer Leiterplatte (16) montierte Leuchtdioden (18), ein längliches Leuchtengehäuse (12) mit einem von einem lichtdurchlässigen Gehäusewandstück (42) gebildeten Lichtaustrittsbereich (40) im Bereich eines ersten Längsendes des Leuchtengehäuses sowie einen Lichtleitkörper (14) mit einer sich innerhalb des Leuchtengehäuses erstreckenden Lichtleitröhre (20), welche von den Leuchtdioden ausgesendetes Licht in Richtung zu dem Lichtaustrittsbereich leitet. Eine an der Innenumfangsfläche (24) der Lichtleitröhre vorgesehene Metallisierungsschicht (26) steht bei einem Ausführungsbeispiel in Wärmeübertragungskontakt mit einer oder mehreren Leiterbahnen (32) auf der Oberseite der Leiterplatte (16). Die Lichtleitröhre (20) erfüllt so neben ihrer Lichtleitfunktion eine Funktion zur Wärmeabfuhr von der Leiterplatte.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Leuchte zum Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät. Insbesondere soll mit der Leuchte ein Innenraum des Haushaltsgeräts beleuchtet werden. Beispiele für ein Haushaltsgerät, bei dem eine Innenraumbeleuchtung wünschenswert sein kann, sind eine Waschmaschine und ein elektrischer Ofen.
- Zum Stand der Technik hinsichtlich Leuchten, die sich zur Beleuchtung des Innenraums einer Waschtrommel einer Waschmaschine eignen, wird auf die
DE 38 43 385 A1 ,DE 38 43 386 A1 undWO 2011/012292 A1 - Bei der erfindungsgemäßen Lösung umfasst die Leuchte eine Lichtquellenanordnung, ein längliches Leuchtengehäuse mit einem von einem lichtdurchlässigen Gehäusewandstück gebildeten Lichtaustrittsbereich im Bereich eines ersten Längsendes des Leuchtengehäuses sowie einen Lichtleitkörper mit einem sich innerhalb des Leuchtengehäuses erstreckenden röhrenförmigen Lichtleitabschnitt, welcher von der Lichtquellenanordnung ausgesendetes Licht in Richtung zu dem Lichtaustrittsbereich leitet. Wenn die Lichtquellenanordnung Licht mit einem vergleichsweise breiten Winkelspektrum emittiert und der Lichtaustrittsbereich des Leuchtengehäuses in einem gewissen Abstand von beispielsweise einem oder mehreren Zentimetern von der Lichtquellenanordnung entfernt ist, kann der Lichtleitkörper mit seinem röhrenförmigen Lichtleitabschnitt dazu dienen, das von der Lichtquellenanordnung emittierte Licht zu bündeln bzw. zu konzentrieren und gesammelt bis nahe an den Lichtaustrittsbereich heranzuführen. Auf diese Weise kann trotz des vergleichsweise breiten Winkelspektrums des von der Lichtquellenanordnung emittierten Lichts eine hohe Lichtausbeute am Ort des Lichtaustrittsbereichs erzielt werden.
- Eine vergleichbare Wirkung kann eine Linse mit Sammelcharakteristik haben, die das von der Lichtquellenanordnung emittierte Licht kollimiert (d. h. parallelisiert) und auf den Lichtaustrittsbereich richtet. Eine solche Sammellinse ist bei der erfindungsgemäßen Leuchte nicht erforderlich, da eine Sammelwirkung bereits durch den röhrenförmigen Lichtleitabschnitt des Lichtleitkörpers erzielt werden kann. Es ist freilich darauf hinzuweisen, dass das Vorhandensein einer Sammellinse zusätzlich zu dem Lichtleitkörper im Rahmen der Erfindung keineswegs ausgeschlossen ist.
- Bei einer Ausführungsform besitzt der Lichtleitabschnitt eine zumindest gebietsweise metallisch ausgebildete Innenumfangsfläche. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Lichtleitabschnitt eine aus einem Kunststoffmaterial gebildete Röhrenwand aufweist, welche innenumfangsseitig mit einer Metallbeschichtung versehen ist. Die Metallbeschichtung kann beispielsweise eine aufgedampfte Aluminium- oder Silberschicht sein. Alternativ ist es vorstellbar, den röhrenförmigen Lichtleitabschnitt vollständig aus einem Metallmaterial zu fertigen. Durch die metallische Ausgestaltung der Innenumfangsfläche des Lichtleitabschnitts werden besonders gute Reflexionseigenschaften für das in dem röhrenförmigen Lichtleitabschnitt geführte Licht erreicht. Wenngleich es im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen ist, dass der röhrenförmige Lichtleitabschnitt an seiner Innenumfangsfläche nur stellenweise (d. h. gebietsweise) metallisch ausgebildet ist, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass der röhrenförmige Lichtleitabschnitt auf seiner gesamten Innenumfangsfläche metallisch ausgebildet ist. Eine metallische Ausbildung der Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Lichtleitabschnitts kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine metallische Innenröhre in eine nichtmetallische Außenröhre eingesetzt wird oder allgemein ein metallisches Einlegeteil verwenden wird, welches in ein nichtmetallisches Außenteil eingesetzt wird. Auch eine einstückige, in Zweikomponententechnik hergestellte Ausgestaltung des Lichtleitabschnitts ist denkbar, wobei eine der Komponenten (die die Innenumfangsfläche oder einen Teil derselben bildet) ein Metallmaterial ist. Ferner ist eine Ausgestaltung denkbar, bei welcher der Lichtleitabschnitt von einem metallisch lackierten Kunststoff- oder Glaskörper gebildet ist.
- Der Lichtleitabschnitt kann im Bereich eines dem Lichtaustrittsbereich nahen Röhrenendes durch ein lichtdurchlässiges Endwandstück verschlossen sein. Durch dieses Endwandstück tritt das in dem röhrenförmigen Lichtleitabschnitt geführte Licht hindurch, bevor es zu dem Lichtaustrittsbereich des Leuchtengehäuses gelangt. Selbstverständlich ist es bei einer alternativen Ausgestaltung möglich, dass der röhrenförmige Lichtleitabschnitt im Bereich seines dem Lichtaustrittsbereich nahen Röhrenendes offen ausgeführt ist.
- Bei einer Ausführungsform ist die Lichtquellenanordnung auf einer Leiterplatte montiert, wobei der röhrenförmige Lichtleitabschnitt über der Leiterplatte mit zur Plattenebene senkrechter Röhrenachse aufragt.
- Die Lichtquellenanordnung kann mindestens eine Leuchtdiode aufweisen, wobei zur Erzeugung von Weißlicht, das von der Leuchte abgegeben wird, die Lichtquellenanordnung zwei (oder mehr) Leuchtdioden mit unterschiedlichem Emissionsspektrum (z. B. blau und gelb) aufweisen kann. Durch vielfache Reflexionen des von der Lichtquellenanordnung ausgesendeten Lichts an der Innenumfangsfläche des röhrenförmigen Lichtleitabschnitts kann eine gute räumliche Vermischung der verschiedenen Spektralanteile des Lichts der Leuchtdioden erzielt werden, sodass sich für einen Betrachter der Eindruck von weißem Licht ergibt.
- Bei einer Ausführungsform weist der Lichtleitkörper ein Metallmaterial auf, das in Wärmeübertragungskontakt mit mindestens einer Leiterbahn der Leiterplatte steht, wobei sich das Metallmaterial entlang zumindest eines Teils der Röhrenlänge des Lichtleitabschnitts erstreckt. Infolge des Wärmeübertragungskontakts mit dem Metallmaterial des Lichtleitkörpers ist eine Abfuhr von Wärme möglich, die auf der Leiterplatte infolge des Betriebs dort montierter elektrischer Bauteile erzeugt wird. Diese Wärme wird in den Lichtleitkörper und speziell in den röhrenförmigen Lichtleitabschnitt übertragen. Dessen vergleichsweise große Oberfläche gewährleistet eine gute Wärmeverteilung und damit eine vergleichsweise geringfügige Aufheizung der Leuchte insgesamt. Aufgrund der Wärmeableitung von der Leiterplatte in den Lichtleitkörper ist es möglich, die Leiterplatte selbst vergleichsweise klein dimensioniert auszugestalten. Das Metallmaterial des Lichtleitkörpers kann beispielsweise von einer innenumfangsseitigen Metallbeschichtung gebildet sein, die sich über die gesamte Röhrenlänge erstreckt. Der Wärmeübertragungskontakt kann beispielsweise durch eine Lötverbindung oder durch einen gut wärmeleitenden Klebstoff realisiert sein. Selbstverständlich ist auch ein direkter Kontakt des Metallmaterials des Lichtleitkörpers mit einer auf der Leiterplatte angeordneten metallischen Komponente ohne Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel möglich. Die metallische Komponente der Leiterplatte kann beispielsweise von einer oder mehreren Leiterbahnen der Leiterplatte gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass auf der Leiterplatte einer oder mehrere aus Lötzinn bestehende Metallstellen gebildet sind, mit denen das Metallmaterial des Lichtleitkörpers in Anlagekontakt steht.
- Der Lichtleitkörper kann einen topfartig offenen Endbereich aufweisen, in welchen die Leiterplatte eingesetzt ist. Wenn der Endbereich einen an die Leiterplatte angepassten Öffnungsquerschnitt besitzt, kann ein guter radialer Halt (radial in Bezug auf die Röhrenachse) der Leiterplatte relativ zu dem Lichtleitkörper erzielt werden. Die topfartige Ausgestaltung des Endbereichs des Lichtleitkörpers sorgt zudem für eine präzise axiale Positionierung der Leiterplatte relativ zu dem Lichtleitkörper, indem die Leiterplatte soweit in den Endbereich des Lichtleitkörpers eingesetzt wird, bis sie an einer als Topfboden dienenden axialen Anschlagfläche anliegt.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der röhrenförmige Lichtleitabschnitt zylinderröhrenförmig ausgebildet, besitzt also über seine Röhrenlänge gleichbleibende Querschnittsform und Querschnittsgröße. Es ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, den röhrenförmigen Lichtleitabschnitt mit über die Röhrenlänge variierender Querschnittsform oder/und Querschnittsgröße auszuführen.
- Eine einfache Montage der Leuchte ist möglich, indem das Leuchtengehäuse im Bereich eines zweiten Längsendes eine Gehäuseöffnung aufweist und der Lichtleitkörper mit dem röhrenförmigen Lichtleitabschnitt voraus durch die Gehäuseöffnung in das Leuchtengehäuse eingesetzt ist.
- Nach einem weiteren Gesichtspunkt sieht die Erfindung zudem ein elektrisches Gerät der Haushaltsausstattung vor, wobei das Gerät mit einer Leuchte der vorstehend beschriebenen Art zur Beleuchtung eines Innenraums des Geräts ausgestattet ist. Das elektrische Gerät kann beispielsweise eine Waschmaschine sein, wobei die Leuchte in eine Türdichtung der Waschmaschine eingebaut ist. Alternativ kann das elektrische Gerät beispielsweise ein Ofen (Backofen, Dampfgarer oder dgl.) sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
-
1 eine Schnittdarstellung einer Leuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel und -
2 einen Ausschnitt der1 in vergrößerter Darstellung. - Die in
1 gezeigte Leuchte ist allgemein mit10 bezeichnet. Sie weist ein aus einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigtes Leuchtengehäuse12 , einen Lichtleitkörper14 sowie eine Elektronikplatine (Leiterplatte)16 auf, auf welcher eine Mehrzahl Leuchtdioden18 sowie gegebenenfalls weitere elektrische Bauteile montiert sind. Im gezeigten Beispielfall sind insgesamt zwei Leuchtdioden18 auf der Leiterplatte16 erkennbar. Diese emittieren Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, sodass sich bei Mischung des Lichts beider Leuchtdioden18 der Eindruck weißen Lichts ergibt. Beispielsweise emittiert eine der Leuchtdioden18 Licht in einem blauen Wellenlängenbereich, während die andere der Leuchtdioden18 Licht in einem gelben oder gelb-orangen Wellenlängenbereich emittiert. - Der Lichtleitkörper
14 bildet eine Lichtleitröhre20 mit einer Röhrenachse22 . Die Lichtleitröhre20 steht auf der Leiterplatte16 auf, wobei ihre Röhrenachse22 senkrecht zur Plattenebene der Leiterplatte16 verläuft. Die beiden Leuchtdioden18 befinden sich innerhalb der Lichtleitröhre20 . An ihrer Innenumfangsfläche – bezeichnet mit24 – ist die Lichtleitröhre20 mit einer Metallisierungsschicht26 beispielsweise aus Aluminium oder Silber versehen, die auf einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Grundkörper28 des Lichtleitkörpers14 beispielsweise in einem Verdampfungsverfahren aufgebracht ist. Die Metallisierungsschicht26 ist in den Figuren durch eine erhöhte Strichdicke schematisch angedeutet. Sie erstreckt sich auf der Innenumfangsfläche24 über die gesamte Röhrenlänge und über den gesamten Innenumfang der Lichtleitröhre20 und erstreckt sich außerdem bis zu einer der Leiterplatte16 benachbarten, an die Innenumfangsfläche24 anschließenden Stirnfläche30 , mit welcher die Lichtleitröhre20 auf einer oder mehreren metallischen Leiterbahnen – angedeutet bei32 – aufsteht. Mit diesen Leiterbahnen32 (oder/und verzinnten Lötstellen) steht die Metallisierungsschicht26 in Wärmeübertragungskontakt, der beispielsweise durch eine Lötverbindung oder einen wärmeleitfähigen Klebstoff unterstützt sein kann. Die Leiterplatte16 kann daher durch eine Lötverbindung oder durch einen solchen Klebstoff, der auf die Leiterbahnen32 aufgebracht ist, mit der Metallisierungsschicht26 und hierdurch mit dem Lichtleitkörper14 fest verbunden sein. Alternativ ist es möglich, dass der Lichtleitkörper14 mit seiner Metallisierungsschicht26 auf einer oder mehreren metallischen Komponenten der Leiterplatte16 (z. B. Lötaugen) lediglich aufliegt, ohne fest mit der Leiterplatte16 verbunden zu sein. - Die Metallisierungsschicht
26 bewirkt Reflexionen des von den Leuchtdioden18 emittierten Lichts innerhalb der Lichtleitröhre20 , wie in1 durch gestrichelte Pfeile34 angedeutet. Zugleich geht ein Teil des von den Leuchtdioden18 emittierten Lichts reflexionsfrei durch die Lichtleitröhre20 hindurch, wie in1 durch gestrichelte Pfeile36 angedeutet. Im Bereich des von den Leuchtdioden18 axial fernen Röhrenendes ist die Lichtleitröhre20 durch ein Endwandstück38 verschlossen, das Bestandteil des Grundkörpers28 ist, jedoch frei von der Metallisierungsschicht26 ist. Durch dieses Endwandstück38 tritt das in der Lichtleitröhre20 geleitete Licht in den Raum zwischen dem Endwandstück38 und dem Leuchtengehäuse12 aus. Von dort tritt das Licht durch einen Lichtaustrittsbereich40 aus, der im gezeigten Beispielfall von einem gewölbten Gehäusewandstück42 des Leuchtengehäuses12 gebildet ist. Das Gehäusewandstück42 ist wie der übrige Teil des Leuchtengehäuses12 aus einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial gefertigt. - Im Anschluss an das gewölbte Gehäusewandstück
42 weist das Leuchtengehäuse12 einen sich axial erstreckenden, im Wesentlichen zylindrischen Montageabschnitt44 auf, welcher an seiner Außenumfangsseite mit einem oder mehreren, beispielsweise rippenartigen Vorsprüngen46 ausgeführt ist, die dazu dienen, das Leuchtengehäuse12 und damit die Leuchte10 insgesamt axial sicher in einer Einbauöffnung zu positionieren, die zu einem nicht näher dargestellten elektrischen Haushaltsgerät gehört, in das die Leuchte10 eingebaut werden soll. Beispielsweise kann die erwähnte Einbauöffnung in einer Türdichtung einer Haushalts-Waschmaschine vorgesehen sein, wie in derWO 2011/012292 A1 4 oder in derDE 38 43 385 A1 in deren einziger Figur angedeutet. Es wird auf die entsprechenden Erläuterungen in diesen Druckschriften verwiesen. - Im Bereich seines dem Gehäusewandstück
42 gegenüberliegenden axialen Endes ist das Leuchtengehäuse12 offen ausgebildet, d. h. es weist dort eine Gehäuseöffnung48 auf, durch die hindurch der Lichtleitkörper14 (mit der Lichtleitröhre20 voraus) in das Leuchtengehäuse12 eingesetzt ist. Der Lichtleitkörper14 besitzt in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl elastisch auslenkbarer Rastzungen50 , welche eine Rastverbindung zwischen dem Leuchtengehäuse12 und dem Lichtleitkörper14 gestatten. Mindestens eine Teilanzahl der Rastzungen50 kann in entsprechende Rastausnehmungen52 des Leuchtengehäuses12 schnappend einrasten. Vermittels der Rastzungen50 wird der Lichtleitkörper14 axial relativ zu dem Leuchtengehäuse12 fixiert. - Die Leiterplatte
16 ist ihrerseits in einen topfartig offenen Endabschnitt54 des Lichtleitkörpers14 eingesetzt. Dieser Endabschnitt54 besitzt eine Topföffnung56 mit einer dem Umriss der Leiterplatte16 entsprechenden Querschnittsform und Querschnittsgröße, sodass die Leiterplatte16 radial (bezogen auf die Röhrenachse22 ) in der Topföffnung56 des Endabschnitts54 fixiert ist. Der Topfboden des Endabschnitts54 ist durch eine axiale Stirnfläche58 definiert, welche in der gleichen Axialebene wie die Stirnfläche30 liegen kann oder axial geringfügig gegenüber dieser versetzt sein kann (wie in2 angedeutet). Die Stirnfläche58 begrenzt die axiale Einsetztiefe der Leiterplatte16 in die Topföffnung56 des Endabschnitts54 . Im Bereich der Stirnfläche58 kann eine Befestigung der Leiterplatte16 an dem Lichtleitkörper14 beispielsweise durch eine Verklebung oder Verschraubung realisiert sein. - Infolge des Wärmeleitkontakts der Metallisierungsschicht
26 mit den Leiterbahnen32 ist eine Abfuhr der von den Leuchtdioden18 und gegebenenfalls anderen Bauteilen auf der Leiterplatte16 erzeugten Wärme in den Bereich der Lichtleitröhre20 möglich, sodass Überhitzungen der Leuchtdioden18 und der Leuchte10 insgesamt vermieden werden können. Die Lichtleitröhre20 erfüllt damit neben ihrer Funktion zur Lichtleitung auch eine Funktion zur Wärmeableitung, also zur Kühlung der Leiterplatte16 und der darauf befindlichen Bauteile. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3843385 A1 [0002, 0020]
- DE 3843386 A1 [0002]
- WO 2011/012292 A1 [0002, 0020]
Claims (14)
- Leuchte zum Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät, umfassend – eine Lichtquellenanordnung, – ein längliches Leuchtengehäuse (
12 ) mit einem von einem lichtdurchlässigen Gehäusewandstück (42 ) gebildeten Lichtaustrittsbereich (40 ) im Bereich eines ersten Längsendes des Leuchtengehäuses, – einen Lichtleitkörper (14 ) mit einem sich innerhalb des Leuchtengehäuses erstreckenden röhrenförmigen Lichtleitabschnitt (20 ), welcher von der Lichtquellenanordnung ausgesendetes Licht in Richtung zu dem Lichtaustrittsbereich leitet. - Leuchte nach Anspruch 1, wobei der Lichtleitabschnitt (
20 ) eine zumindest gebietsweise metallisch ausgebildete Innenumfangsfläche besitzt. - Leuchte nach Anspruch 2, wobei der Lichtleitabschnitt (
20 ) eine aus einem Kunststoffmaterial gebildete Röhrenwand aufweist, welche innenumfangsseitig mit einer Metallbeschichtung (26 ) versehen ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtleitabschnitt (
20 ) im Bereich eines dem Lichtaustrittsbereich (40 ) nahen Röhrenendes durch ein lichtdurchlässiges Endwandstück (38 ) verschlossen ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquellenanordnung auf einer Leiterplatte (
16 ) montiert ist und der Lichtleitabschnitt (20 ) über der Leiterplatte mit zur Plattenebene senkrechter Röhrenachse (22 ) aufragt. - Leuchte nach Anspruch 5, wobei die Lichtquellenanordnung mindestens eine Leuchtdiode (
18 ) aufweist. - Leuchte nach Anspruch 6, wobei die Lichtquellenanordnung zwei Leuchtdioden (
18 ) mit unterschiedlichem Emissionsspektrum aufweist. - Leuchte nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Lichtleitkörper (
14 ) Metallmaterial aufweist, das in Wärmeübertragungskontakt mit mindestens einer Leiterbahn (32 ) der Leiterplatte (16 ) steht, wobei sich das Metallmaterial entlang zumindest eines Teils der Röhrenlänge des Lichtleitabschnitts erstreckt. - Leuchte nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Lichtleitkörper (
14 ) einen topfartig offenen Endbereich (54 ) aufweist, in welchen die Leiterplatte (16 ) eingesetzt ist, wobei der Endbereich einen an die Leiterplatte angepassten Öffnungsquerschnitt besitzt. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der röhrenförmige Lichtleitabschnitt (
20 ) zylinderröhrenförmig ausgebildet ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Leuchtengehäuse (
12 ) im Bereich eines zweiten Längsendes eine Gehäuseöffnung (48 ) aufweist und der Lichtleitkörper (14 ) mit dem röhrenförmigen Lichtleitabschnitt (20 ) voraus durch die Gehäuseöffnung in das Leuchtengehäuse eingesetzt ist. - Elektrisches Gerät der Haushaltsausstattung, mit einer Leuchte (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Beleuchtung eines Innenraums des Geräts. - Elektrisches Gerät nach Anspruch 12, wobei das Gerät eine Waschmaschine ist und die Leuchte in eine Türdichtung der Waschmaschine eingebaut ist.
- Elektrisches Gerät nach Anspruch 12, wobei das Gerät ein Ofen ist.
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