DE202009016793U1

DE202009016793U1 - Anordnung zur Lichtabgabe

Info

Publication number: DE202009016793U1
Application number: DE202009016793U
Authority: DE
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2019-12-12
Also published as: DE102010062454A1

Abstract

Anordnung zur Lichtabgabe, aufweisend
• mindestens ein Zellenrasterelement (10), das mehrere hintereinander angeordnete topfartige Reflektoren (12) aufweist, die jeweils eine Lichteintrittsöffnung sowie eine Lichtaustrittsöffnung (13) aufweisen, sowie
• längliche Leuchtmittel, welche an der den Lichteintrittsöffnungen der Reflektoren (12) zugewandten Seite angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtmittel durch mehrere LEDs (21) bzw. LED-Gruppen gebildet sind, welche hintereinander angeordnet und jeweils einem Reflektor (12) zugeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche eine längliche Lichtquelle sowie ein vor der Lichtquelle angeordnetes Zellenrasterelement aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Leuchte mit einer entsprechenden Anordnung zur Lichtabgabe.
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist eine Rasterleuchte, wie sie bspw. aus der WO 2004/094897 A1 der Anmelderin bekannt ist. Hierbei ist in einem länglichen Leuchtengehäuse eine Lichtquelle in Form einer Leuchtstoffröhre angeordnet, wobei in Abstrahlrichtung gesehen vor der Lichtquelle ein sog. Leuchtenraster angeordnet ist. Dieses weist vor der Lichtquelle befindliche, in Längsrichtung hintereinander angeordnete Durchtrittsöffnungen auf, durch welche das Licht der Lichtquelle abgestrahlt wird. An diese Durchtrittsöffnungen schließen sich bei dieser bekannten Leuchte ferner Topfreflektoren an. Diese dienen einerseits dazu, das von der Lichtquelle abgegebene Licht innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs abzustrahlen, der derart bemessen ist, dass für einen unterhalb der Leuchte befindlichen Betrachter keine Blendeffekte auftreten, auf der anderen Seite vermitteln die Topfreflektoren den Eindruck, als würde die Leuchte eine Vielzahl einzelner Strahler aufweisen. Dieser optische Effekt ist äußerst ansprechend und wird hier mit verhältnismäßig einfachen Mitteln erzielt.
Die Abgabe des Lichts über das zuvor beschriebene Raster in einen bestimmten Winkelbereich bewirkt, dass ein direkter Blick auf die Lichtquelle der Leuchte nur dann möglich ist, wenn sich ein Betrachter nahezu direkt unterhalb der Leuchte befindet. In diesem Fall werden Personen, die sich innerhalb des Raums befinden, in dem die Leuchte positioniert ist, in der Regel nicht geblendet. Ferner werden hierdurch auch ungewünschte Reflexionen an Bildschirmarbeitsplätzen vermieden, weshalb sich derartige Leuchten insbesondere zum Einsatz in Büro oder an sonstigen Arbeitsplätzen eignen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, die Effizienz derartiger Leuchten zu verbessern und die Gestaltungsmöglichkeiten zu erweitern.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht wiederum zunächst auf dem Gedanken, Zellenrasterelemente zur Beeinflussung der Lichtabgabe zu nutzen. Im Gegensatz zum Stand der Technik allerdings, bei dem längliche Leuchtstofflampen bzw. allgemein Gasentladungslampen zur Lichterzeugung verwendet werden, wird nunmehr vorgeschlagen, als Leuchtmittel LEDs zu verwenden, welche hintereinander angeordnet und jeweils den einzelnen Topfreflektoren des Zellenrasterelements zugeordnet sind.
Erfindungsgemäß wird dementsprechend eine Anordnung zur Lichtabgabe vorgeschlagen, welche mindestens ein Zellenrasterelement aufweist, das mehrere hintereinander angeordnete topfartige Reflektoren aufweist, die jeweils eine Lichteintrittsöffnung sowie eine Lichtaustrittsöffnung aufweisen, sowie längliche Leuchtmittel, welche an der den Lichteintrittsöffnungen der Reflektoren zugewandten Seite angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind die Leuchtmittel durch mehrere LEDs bzw. LED-Gruppen gebildet, welche hintereinander angeordnet und jeweils einem Reflektor zugeordnet sind.
Kerngedanke der Erfindung ist also, die bereits bekannten Zellenrasterelemente, welche bislang zur Beeinflussung der Abgabe des Lichts von Leuchtstofflampen eingesetzt wurden, nunmehr zur Beeinflussung der Lichtabgabe von LEDs einzusetzen. Es hat sich hierbei überraschend gezeigt, dass sich die Geometrie der topfartigen Reflektoren auch in hervorragender Weise dazu eignet, dass Licht von eher punktförmigen Lichtquellen in gewünschter Weise zu beeinflussen. Dementsprechend kann nach wie vor in der gewohnten Qualität Licht zur Raumbeleuchtung abgestrahlt werden, wobei insbesondere eine Entblendung des Lichts stattfindet und Reflexe an senkrechten Flächen vermieden werden. Dadurch allerdings, dass nunmehr LEDs bzw. LED-Gruppen als Lichtquellen eingesetzt werden, ergeben sich neuartige Möglichkeiten zur Gestaltung der Leuchte.
So können insbesondere nunmehr auch Anordnungen zur Lichtabgabe realisiert werden, welche im Vergleich zu klassischen Leuchtstofflampen deutlich kürzer sind. Dies bedeutet, dass je nach Anzahl der gewählten Anordnungen Leuchten in den unterschiedlichsten Längen realisiert werden können. Darüber hinaus wäre es allerdings auch denkbar, die Anordnungen zur Lichtabgabe in einer quadratischen oder rechteckigen Form anzuordnen. Es ist offensichtlich, dass hierbei ein deutlich größerer Spielraum zur Gestaltung von Leuchten besteht. Schließlich eröffnet die Verwendung von LEDs als Lichtquellen auch die Möglichkeit, die Farbe des abgegebenen Lichts in einfacher Weise zu beeinflussen.
Vorzugsweise sind die LEDs bzw. LED-Gruppen auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Platine handeln, welche auf die Länge des Zellenrasterelements abgestimmt ist. An der Rückseite dieses Trägerelements können dann Mittel zur Kühlung bzw. zur Wärmeabführung angeordnet sein. Insbesondere kann hierfür ein längliches Kühlprofil genutzt werden, mit dessen Hilfe die beim Betrieb der LEDs entstehende Wärme effektiv abgeführt werden kann.
Die topfartigen Reflektoren sind im Bereich ihrer Lichteintrittsöffnungen vorzugsweise über ein Trägerelement miteinander verbunden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt kann dieses Trägerelement durch einen Reflektor gebildet werden bzw. zumindest teilweise reflektierend ausgebildet sein. Der Reflektor kann dabei topfartig ausgeführt sein, wobei die Lichteintrittsöffnungen für die topfartigen Reflektoren durch Durchtrittsöffnungen in dem Reflektor gebildet sind. Insbesondere ist das Zellenrasterelement vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Bei einer erfindungsgemäßen Leuchte, welche eine oder mehrere Anordnungen zur Lichtabgabe der zuvor beschriebenen Art aufweist, kann es sich bspw. um eine Anbauleuchte handeln, welche für die Montage an einer Wand oder Decke geeignet ist. Auch die Nutzung als abgehängte Leuchte wäre denkbar.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
1 bis 4 Ansichten einer länglichen Leuchte, bei der mehrere erfindungsgemäße Anordnungen zur Lichtabgabe zum Einsatz kommen;
5 eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Lichtabgabe und
6 den Endbereich der Leuchte in Explosionsdarstellung.
Die in den 1 bis 4 in verschiedenen Ansichten dargestellte und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene Leuchte ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Hängeleuchte ausgebildet. Sie wird dementsprechend mittels einer Seilaufhängung 100 an einer nicht dargestellten Decke befestigt. Denkbar wäre auch, sie als sog. Pendelleuchte oder als Anbauleuchte einzusetzen, wobei sie im letzteren Fall sowohl an einer Decke als auch einer Wand angeordnet werden könnte. Die nachfolgend angegebenen Richtungsangeben beziehen sich dabei auf den Fall des Deckenanbaus bzw. den Fall einer abgehängten Leuchte, bei der die Lichtabgabe nach unten erfolgt.
Das längliche Gehäuse 2 der Leuchte 1 dient der Aufnahme der Leuchtmittel sowie weiterer Komponenten zur Lichtabgabe. Diese bilden eine erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe, deren Aufbau später im Detail beschrieben wird. Primär erfolgt die Lichtabgabe zur Unterseite hin, da die Leuchte 1 insbesondere zur Ausleuchtung von Arbeitsplätzen oder entsprechenden Räumen vorgesehen ist. Trotz allem wäre es auch denkbar, wie in den 2 und 3 angedeutet die Seiten- oder Stirnwände des Gehäuses 2 zumindest teillichtdurchlässig bzw. transparent auszubilden, um auch über den Umfang der Leuchte hinweg zumindest geringfügig Licht abzugeben. Hierdurch könnte beispielsweise im Falle eines Deckenanbaus der die Leuchte 1 umgebende Bereich aufgehellt werden.
Die Lichtabgabe zur Unterseite hin erfolgt über ein Leuchtenraster 3, welches aus mehreren Zellenrasterelementen gebildet ist. Mit Hilfe dieser Zellenrasterelemente wird das Licht der Leuchtmittel über einzelne Öffnungen 4 abgegeben, so dass insgesamt der Eindruck erweckt wird, als waren einzelne Strahler über die Länge der Leuchte 1 hinweg hintereinander angeordnet.
Bislang war es bekannt, an der Rückseite des Zellenrasters eine längliche Lichtquelle in Form einer Leuchtstofflampe anzuordnen. Mit Hilfe des Zellenrasters wurde dann die Abgabe des von der Leuchtstofflampe emittierten Lichts derart beeinflusst, dass der oben genannte optische Effekt einer Aneinanderreihung mehrerer einzelner Strahler erzielt wurde.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass anstelle einer länglichen kontinuierlichen Lichtquelle, wie sie bspw. bei einer Leuchtstofflampe vorliegt, einzelne Lichtquellen in Form von LEDs oder LED-Gruppen zum Einsatz kommen. Es ergibt sich dann eine erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe, wie sie in 5 dargestellt ist und nachfolgend näher erläutert werden soll.
Wesentliche Bestandteile der in 5 dargestellten Anordnung zur Lichtabgabe sind das bereits zuvor erwähnte Zellenrasterelement 10 sowie eine an der Rückseite des Zellenrasterelements 10 angeordnete Platine 20, auf der mehrere LEDs 21 angeordnet sind. Desweiteren ist an der Rückseite der Platine 20 noch ein länglicher Kühlkörper 30 angeordnet, mit dessen Hilfe die beim Betrieb der LEDs 21 entstehende Wärme abgeführt wird.
Die Ausgestaltung des Rasterelements 10 ist grundsätzlich bereits bekannt, soll allerdings nachfolgend nochmals kurz erläutert werden. Das Rasterelement 10 weist dabei zunächst einen trogförmigen, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Rückreflektor 11 auf, der im zusammengefügten Zustand die Platine 20 mit den LEDs 21 seitlich sowie an der Unterseite umgibt. In Lichtabstrahlrichtung gesehen sind in dem Reflektor 11 in regelmäßigen Abständen Durchtrittsöffnungen vorgesehen, über die das Licht abgegeben wird. An die Durchtrittsöffnungen schließen sich topfartig ausgestaltete Reflektoren 12 an, welche die einzelnen Zellen des Rasters bilden und letztendlich jeweils den Eindruck eines einzelnen Strahlers erwecken sollen. Diese Topfreflektoren weisen vorzugsweise eine Höhe im Bereich zwischen 1 cm und 5 cm auf.
Die Lichtaustrittsöffnungen 13 dieser Topfreflektoren 12 können kreisförmig bzw. oval, rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein. Die Abmessungen für den Durchmesser oder die Diagonale liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 2 cm und 10 cm. Die Lichtaustrittsöffnungen 13 schließen jeweils bündig mit einer gemeinsamen Verbindungsplatte 14 ab, welche die Unterseite des Zellenrasterelements 10 bildet. Zur Ausgestaltung der Zellenrasterelemente 10 wird ergänzend auch auf die bereits erwähnte WO 2004/094897 A1 verwiesen. Die Elemente 10 werden vorzugsweise durch Spritzgussteile gebildet und sind dementsprechend jeweils einstückig ausgebildet.
Entsprechend den obigen Erläuterungen weist also der Reflektor 11 mehrere Durchtrittsöffnungen auf, welche jeweils die Lichteintrittsöffnungen für die topfartigen Reflektoren 12 bilden. Die Platine 20 mit den LEDs 21 ist nunmehr derart ausgestaltet, dass jeweils eine LED 21 einer Durchtrittsöffnung in dem Reflektor 11 bzw. einem Topfreflektor 12 zugeordnet ist. Mit anderen Worten, über einen Topfreflektor 12 wird jeweils das Licht einer unmittelbar an dessen Lichteintrittsöffnung angeordneten LED 21 abgegebenen. Der Abstand der LEDs 21 untereinander auf der Platine 20 entspricht dementsprechend dem Abstand der Lichteintrittsöffnung der Topfreflektoren 12.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden als Lichtquellen rechteckförmig ausgestaltete Hochleistungs-LEDs eingesetzt. Denkbar wäre allerdings auch, anstelle dieser LEDs jeweils LED-Gruppen zu verwenden. Hierbei könnten einzelne Gruppen dann auch jeweils aus verschiedenfarbigen LEDs – vorzugsweise in den Farben rot, grün und blau – gebildet werden, wobei dann durch eine entsprechende Ansteuerung der einzelnen Farben Mischlicht eines nahezu beliebigen Farbtons erzielt werden kann. Auch in diesem Fall allerdings ist eine LED-Gruppe jeweils genau einem Topfreflektor 12 zugeordnet.
Vervollständigt wird die Anordnung schließlich durch den zuvor angesprochenen länglichen Kühlkörper 30, der in seinen Abmessungen auf die Länge der LED-Platine 20 bzw. das Zellenrasterelement 10 abgestimmt ist. Vorzugsweise wird der Kühlkörper 30 durch ein Aluminiumprofil gebildet, welches zur Unterseite, also in Richtung der LED-Platine 20 hin glatt und reflektierend ausgebildet ist. An der Oberseite befinden sich mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Kühllamellen 31 für einen Wärmeaustausch mit der umgebenen Luft. Seitlich der Kühllamellen 31 erstrecken sich die Randbereiche 32 des Kühlkörpers 30 derart, dass sie mit den Endbereichen des Reflektors 11 abschließen. Hierdurch wird ein reflektierender Hohlraum geschaffen, in dem die LED-Platine 20 angeordnet ist. Das von den LEDs 21 oder LED-Gruppen emittierte Licht kann dementsprechend in effektiver Weise genutzt werden.
Die Montage der verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Anordnung zur Lichtabgabe zur endgültigen Leuchte 1 ist in 6 dargestellt. Tragende Elemente der Leuchtenstruktur sind hierbei zwei seitliche Aluminiumprofile 40. An diesen greifen Befestigungselemente 101 für die Seilaufhängung 100 an. Gleichzeitig dienen diese Profile 40 der Halterung des Kühlkörpers 30, der Seitenwände 41 sowie der Stirnteile 42. Die Seitenwände 41 und die Stirnteile 42 können – wie bereits erwähnt – aus teillichtdurchlässigem Material, bspw. PMMA bestehen. Mit Hilfe der Seitenwände 41 und der Aluminiumprofile 40 können dann auch die LED-Platine 20 sowie die Zellenrasterelemente 10 gehalten werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Länge der letztendlich erhaltenen Leuchte 1 nicht mehr zwingend der Länge einer Leuchtstofflampe entsprechen muss. Stattdessen sind nunmehr auch deutlich kürzere Ausgestaltungen denkbar, welche in ihrer Länge der Länge eines einzelnen Zellenrasterelements 10 entsprechen. Ein einzelnes Zellenrasterelement 10 weist hierbei in der Regel sechs Topfreflektoren 12 auf, welche zusammen eine Länge aufweisen, die etwa einem Drittel der Länger einer Leuchtstofflampe entspricht.
Selbstverständlich kann allerdings die Leuchte auch ein ganzzahliges Vielfaches der Länge eines Zellenrasterelements aufweisen. In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 wird beispielsweise die Rasteranordnung 3 aus insgesamt drei Zellenrasterelementen 10 gebildet. Dabei entspricht vorzugsweise die Länge einer LED-Platine jeweils der Länge eines einzelnen Zellenrasterelements. Denkbar wäre allerdings auch, dass sich eine LED-Platine sowie der zugehörige Kühlkörper über mehrere Zellenrasterelemente hinweg erstreckt.
Die Möglichkeit, die Leuchte bzw. die Anordnung zur Lichtabgabe in ihrer Länge auch kürzer zu realisieren, eröffnet darüber hinaus auch die Möglichkeit, entsprechende Anordnungen zu rahmenförmigen, quadratischen oder rechteckigen Ausführungsformen zusammen zu setzen. Die Gestaltungsmöglichkeiten für die Leuchte werden dementsprechend deutlich erhöht.
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

WO 2004/094897 A1 [0002, 0024]

Claims

Anordnung zur Lichtabgabe, aufweisend • mindestens ein Zellenrasterelement (10), das mehrere hintereinander angeordnete topfartige Reflektoren (12) aufweist, die jeweils eine Lichteintrittsöffnung sowie eine Lichtaustrittsöffnung (13) aufweisen, sowie • längliche Leuchtmittel, welche an der den Lichteintrittsöffnungen der Reflektoren (12) zugewandten Seite angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel durch mehrere LEDs (21) bzw. LED-Gruppen gebildet sind, welche hintereinander angeordnet und jeweils einem Reflektor (12) zugeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (12) bzw. LED-Gruppen auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der LEDs (21) bzw. LED-Gruppen Mittel zur Kühlung bzw. Wärmeabführung angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der LEDs (21) bzw. LED-Gruppen ein längliches Kühlprofil (30) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die topfartigen Reflektoren (12) im Bereich ihrer Lichteintrittsöffnungen über ein Trägerelement miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement zumindest teilweise reflektierend ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement durch einen trogartigen Reflektor (11) gebildet ist, der Durchtrittsöffnungen aufweist, welche die Lichteintrittsöffnungen für die topfartigen Reflektoren (12) bilden.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrasterelement (10) einstückig ausgebildet ist.
Leuchte (1) mit mindestens einer Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche.
Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Anordnungen zur Lichtabgabe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, wobei die Anordnungen zur Lichtabgabe in einer Längsrichtung der Leuchte (1) hintereinander angeordnet sind.
Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Anordnungen zur Lichtabgabe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, wobei die Anordnungen zur Lichtabgabe rahmenförmig in einem Quadrat oder Rechteck angeordnet sind.
Leuchte nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Anbauleuchte handelt.
Leuchte nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine abgehängte Leuchte oder Pendelleuchte handelt.