EP2375131B1 - Downlight-System - Google Patents

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EP2375131B1
EP2375131B1 EP10003734.0A EP10003734A EP2375131B1 EP 2375131 B1 EP2375131 B1 EP 2375131B1 EP 10003734 A EP10003734 A EP 10003734A EP 2375131 B1 EP2375131 B1 EP 2375131B1
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    • F21S8/02—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters
    • F21S8/026—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters intended to be recessed in a ceiling or like overhead structure, e.g. suspended ceiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/105—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening using magnets
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    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/02—Wall, ceiling, or floor bases; Fixing pendants or arms to the bases
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    • F21V21/042—Mounting arrangements specially adapted for false ceiling panels or partition walls made of plates using clamping means, e.g. for clamping with panel or wall
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    • F21V21/046—Mounting arrangements specially adapted for false ceiling panels or partition walls made of plates using clamping means, e.g. for clamping with panel or wall with elastically deformable elements, e.g. spring tongues being tensioned by rotation of parts
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    • F21V29/50—Cooling arrangements
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    • F21V29/773—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a downlight system for lamps in the form of LED modules or metal halide lamps, with a content Erten held in a housing socket for the respective lamp and a receiving space for a reflector.
  • the object of the invention is to provide a downlight system of the type specified above, which is characterized mainly by optimal heat dissipation with high compactness, thus ensuring a constant color reproduction and constant luminous flux over the life.
  • the socket receiving the bulb is applied flat against a massive heat conducting body, that the heat conducting body forms the end closure of the housing, the peripheral wall of at least two positively pressed against the heat conducting body Cooling profiles and a metal frame having vents, which is bolted to the free ends of the cooling profiles and in particular forms together with the cooling profile interior a reflector receiving space.
  • the cooling profiles which are provided with outer ribs and smooth inner surfaces, are preferably designed as half-shells in the form of extruded aluminum profiles and selected in their axial length so that they preferably extend beyond the free end of the respective bulb, whereby externally generates a correspondingly pronounced flow of cooling air can be.
  • the belonging to the housing, resting on the cooling profile ends metal frame which is bolted to the cooling profile ends, next to a perforated support surface and also having openings peripheral surface has a support surface for the peripheral flange of each selected reflector, wherein the peripheral flange of the reflector as a support for a cover Translucent disc is used.
  • the cooling air flow is promoted and used the support edge of the metal frame at the same time as a built-in stop.
  • the support surface of the metal frame also forms the opposite pole for the magnetic support of the cover, which is provided with corresponding holding magnets.
  • pivotally mounted brackets are provided between the cover and the metal frame, since then the cover does not have to be held when removing it.
  • These straps can be used simultaneously for the positioning of the cover and the reflectors to the housing in the closed state.
  • connection between the reflector to be used in each case and the cover preferably takes place via pin-hole connections which act in a clamping manner between the peripheral flange of the reflector and the cover.
  • the drawing shows a light source used as a cylindrical LED unit 1, which is inserted via a bayonet connection in a cylindrical or disc-shaped socket 2.
  • the light-emitting means 1 is thus replaceable, and this also applies to the case of using a metal vapor lamp as the light source, which is then accommodated in a corresponding socket.
  • the version 2 is well heat-conducting connected to a shape adapted, solid heat conduction body 3, in particular screwed, and this massive heat conducting 3 simultaneously forms the end of the completed by cooling sections 4, 5 and a metal frame 8 housing.
  • the metal frame 8 which closes the housing upwards, is screwed to the free ends of the cooling profiles 4, 5 and forms or completes the space required for the respective reflector 14.
  • the metal frame 8 comprises in addition to a provided with cooling air passage openings 10 bearing surface 9 and also provided with ventilation openings 12 peripheral surface 11 a support surface 13 for the respective reflector peripheral flange 15, which in turn supports a cover 16 which supports a translucent disc.
  • the cover 16 and the reflector peripheral flange 15 are connected to each other via pin-hole connections, i. this connection between reflector and cover is realized by pressing small holes in the reflector edge on correspondingly small, integrally formed on the cover pins. This solution is particularly cost-effective.
  • Cover 16 and reflector 15 are secured to the metal frame via magnetic supports 17, i. the support edge 13 of the metal frame forms the opposite pole for the magnetic support of the cover 16, which forms a unit with the respective reflectors.
  • brackets 18 are provided between the cover 16 and the metal frame, which are pivotally mounted on both parts and thus ensure in that the cover 16 and the reflector 14 are held in the pivoted state on the metal frame 8 and a possibly required lamp change is carried out simply and quickly can be. At the same time, these brackets 18 provide for the positioning of the cover and the respective reflector to the housing in the closed state.
  • the metal frame 8 takes on suitable brackets 20 and the spring elements 19, which are provided for tool-free installation in the respective ceiling.
  • the round downlight system shown in the drawing can be realized in an analogous manner with square or rectangular outer contour.
  • the dustproof embodiment the achievable by optimal cooling longevity of the bulbs and the ease of handling when necessary to change the bulb affect advantageous.
  • the system can be realized with relatively low tooling costs and quickly adapted to the respective application by the use of different reflectors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Downlight-System für Leuchtmittel in Form von LED-Modulen oder Halogen-Metalldampflampen, mit einer in einem Gehäuse gehalterten Fassung für das jeweilige Leuchtmittel und einem Aufnahmeraum für einen Reflektor.
  • Der Verwendung von energiesparenden, langlebigen und dennoch leistungsfähigen Leuchtmitteln kommt zunehmend größere Bedeutung zu. Dies gilt auch für die Verwendung derartiger Leuchtmittel in Downlight-Systemen, bei denen die hohe Lichtleistung der verschiedenen Leuchtmittel, der gute Wirkungsgrad und auch die Dimmbarkeit genutzt werden können. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass mit Leuchtmitteln in Form von LED-Modulen oder auch in Form von Halogen-Metalldampflampen kleine Baueinheiten, d.h. auch geringe Einbautiefen realisiert werden können.
  • Aus dem Dokument WO 2009/039491 A1 ist ein Downlight-System mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Downlight-System der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das sich vor allem durch optimale Wärmeableitung bei hoher Kompaktheit auszeichnet und damit eine konstante Farbwiedergabe und konstanten Lichtstrom über die Lebensdauer gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird im Wesentlichen nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die das Leuchtmittel aufnehmende Fassung flächig anliegend auf einem massiven Wärmeleitkörper angebracht ist, dass der Wärmeleitkörper den endseitigen Abschluss des Gehäuses bildet, dessen Umfangswand aus zumindest zwei formschlüssig gegen den Wärmeleitkörper gepressten Kühlprofilen sowie einem Lüftungsöffnungen aufweisenden Metallrahmen besteht, der mit den freien Enden der Kühlprofile verschraubt ist und insbesondere zusammen mit dem Kühlprofil-Innenraum einen Reflektoraufnahmeraum bildet.
  • Durch die unmittelbare wärmeleitende Verbindung zwischen der das Leuchtmittel aufnehmenden, block- oder scheibenförmig gestalteten Fassung mit dem massiven Wärmeleitkörper und dem unmittelbaren, ebenfalls sehr gut wärmeleitenden Kontakt zwischen diesem massiven Körper und den das Gehäuse des Downlight-Systems bildenden Kühlprofilen wird die leuchtmittelseitig entstehende Wärme schnell abgeführt und gleichmäßig auf die Kühlprofile verteilt, an deren berippter Außenfläche sich dann die erwünschte Kühlluftströmung einstellt. Diese optimale Wärmeabführung bzw. Kühlung des Gesamtsystems ist maßgeblich dafür, dass die Lebensdauer der Leuchtmittel bei konstanter Farbwiedergabe und konstantem Lichtstrom voll genutzt werden kann, und zwar bei äußerst kompakter Gestaltung des Downlights.
  • Während im Zusammenhang mit LED-Leuchten häufig aktive Kühlsysteme verwendet werden müssen, um die Wärme von den Kühlrippen wegzutransportieren, gelingt es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, ein passives, keinerlei zusätzliche Energie erforderndes Kühlsystem zu schaffen, so dass auch die Energieeffizienz der LED-Module nicht negativ beeinflusst wird. Dies ist im Gegensatz zur Erfindung bei den bekannten aktiven Kühlsystemen der Fall, die mit Miniventilatoren oder Ultraschallmembranen arbeiten, um durch Erzeugung von Luftbewegungen einen Wärmeabtransport zu gewährleisten. Solche aktiven Kühlsysteme erfordern nicht nur zusätzliche Kosten und stellen grundsätzlich auch eine Störungsquelle dar, sondern sie können insbesondere bei ungünstigen Bedingungen auch zur Ursache störender Schallemissionen werden.
  • Die Kühlprofile, die mit Außenrippen und glatten Innenflächen versehen sind, werden bevorzugt als Halbschalen in Form von Alu-Strangpressprofilen ausgebildet und in ihrer Axiallänge so gewählt, dass sie sich bevorzugt über das freie Ende des jeweiligen Leuchtmittels hinauserstrecken, wodurch außenseitig eine entsprechend ausgeprägte Kühlluftströmung erzeugt werden kann.
  • Der zum Gehäuse gehörende, auf den Kühlprofilenden aufliegende Metallrahmen, der mit den Kühlprofilenden verschraubt ist, besitzt neben einer gelochten Auflagefläche und einer ebenfalls Öffnungen aufweisenden Umfangsfläche eine Stützfläche für den Umfangsflansch des jeweils ausgewählten Reflektors, wobei der Umfangsflansch des Reflektors als Träger für eine Abdeckung mit lichtdurchlässiger Scheibe genutzt ist.
  • Durch die gewählte Gestaltung des Mehrfachfunktion besitzenden Metallrahmens wird die Kühlluftströmung gefördert und der Stützrand des Metallrahmens gleichzeitig als Einbauanschlag genutzt.
  • Die Stützfläche des Metallrahmens bildet auch den Gegenpol für die magnetische Halterung der Abdeckung, die mit entsprechenden Haltmagneten versehen ist. Auf diese Weise kann das Downlight einfach und schnell geöffnet werden, da dazu lediglich die Abdeckung und der mit ihr verbundene Reflektor gegen die Haltekraft der Magneten abgezogen werden muss und dann das Leuchtmittel unmittelbar zugänglich ist und auch ausgewechselt werden kann.
  • Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn zwischen der Abdeckung und dem Metallrahmen schwenkbar gelagerte Bügel vorgesehen sind, da dann die Abdeckung beim Abnehmen nicht gehalten werden muss. Diese Bügel können gleichzeitig für die Positionierung der Abdeckung und der Reflektoren zum Gehäuse im geschlossenen Zustand genutzt werden.
  • Die Verbindung zwischen dem jeweils einzusetzenden Reflektor und der Abdeckung erfolgt bevorzugt über klemmend wirkende Stift-Lochverbindungen zwischen dem Umfangsflansch des Reflektors und der Abdeckung.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt in Form einer Explosionsdarstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Zeichnung zeigt als verwendetes Leuchtmittel eine zylindrische LED-Einheit 1, die über eine Bajonettverbindung in eine zylindrische bzw. scheibenförmige Fassung 2 eingesetzt ist. Das Leuchtmittel 1 ist somit auswechselbar, und dies gilt auch für den Fall der Verwendung einer Metalldampflampe als Leuchtmittel, die dann in einer entsprechenden Steckfassung aufgenommen ist.
  • Im fertigen Downlight ist die Fassung 2 gut wärmeleitend mit einem formmäßig angepassten, massiven Wärmeleitkörper 3 verbunden, insbesondere verschraubt, und dieser massive Wärmeleitkörper 3 bildet gleichzeitig das Endteil des durch Kühlprofile 4, 5 und einen Metallrahmen 8 vervollständigten Gehäuses.
  • Die beiden halbzylindrischen Kühlprofile, die außenseitig mit Kühlrippen und innenseitig mit glatten Innenflächen 7 versehen sind, werden durch Schraubverbindungen gegen die Außenfläche des zylindrischen Wärmeleitkörpers gepresst, so dass sich zwischen diesen Teilen eine gute Wärmeleitung ergibt.
  • Der Metallrahmen 8, der das Gehäuse nach oben abschließt, wird mit den freien Enden der Kühlprofile 4, 5 verschraubt und bildet bzw. vervollständigt den erforderlichen Raum für den jeweiligen Reflektor 14.
  • Der Metallrahmen 8 umfasst neben einer mit Kühlluft-Durchtrittsöffnungen 10 versehenen Auflagefläche 9 und einer ebenfalls mit Lüftungsöffnungen 12 versehenen Umfangsfläche 11 eine Stützfläche 13 für den jeweiligen Reflektor-Umfangsflansch 15, welcher wiederum Träger für eine Abdeckung 16 ist, die eine lichtdurchlässige Scheibe haltert. Die Abdeckung 16 und der Reflektorumfangsflansch 15 sind miteinander über Stift-Lochverbindungen verbunden, d.h. diese Verbindung zwischen Reflektor und Abdeckung wird durch Aufpressen von kleinen Bohrungen im Reflektorrand auf entsprechend kleine, an der Abdeckung angeformte Stifte realisiert. Diese Lösung ist besonders kostengünstig.
  • Abdeckung 16 und Reflektor 15 sind über Magnethalterungen 17 am Metallrahmen befestigt, d.h. der Stützrand 13 des Metallrahmens bildet dabei den Gegenpol für die magnetische Halterung der Abdeckung 16, die mit den jeweiligen Reflektoren eine Einheit bildet.
  • Um sicherzustellen, dass bei einem Öffnen des Downlights, d.h. einem Abnehmen von Abdeckung 16 und Reflektor 14 diese Einheit nicht manuell gehalten werden muss, sind zwischen der Abdeckung 16 und dem Metallrahmen 8 Bügel 18 vorgesehen, die an beiden Teilen schwenkbar gelagert sind und somit sicherstellen, dass Abdeckung 16 und Reflektor 14 im aufgeschwenkten Zustand am Metallrahmen 8 gehalten werden und ein ggf. erforderlicher Leuchtmittelwechsel einfach und schnell durchgeführt werden kann. Gleichzeitig sorgen diese Bügel 18 für die Positionierung der Abdeckung und des jeweiligen Reflektors zum Gehäuse im geschlossenen Zustand.
  • Der Metallrahmen 8 nimmt über geeignete Halterungen 20 auch die Federelemente 19 auf, die zur werkzeuglosen Montage in der jeweiligen Decke vorgesehen sind.
  • Das in der Zeichnung dargestellte runde Downlight-System kann in analoger Weise mit quadratischer bzw. rechteckiger Außenkontur realisiert werden.
  • Hinsichtlich der Wartungskosten wirken sich die staubdichte Ausführungsform, die durch optimale Kühlung erzielbare Langlebigkeit der Leuchtmittel und das einfache Handling beim ggf. erforderlichen Leuchtmittelwechsel vorteilhaft aus.
  • Durch die konstruktiv einfachen Komponenten lässt sich das System mit relativ geringen Werkzeugkosten realisieren und durch den Einsatz unterschiedlicher Reflektoren schnell an den jeweiligen Einsatzzweck anpassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leuchtmittel (LED-Einheit)
    2
    Bajonettfassung
    3
    massiver Wärmeleitkörper
    4
    Kühlprofil
    5
    Kühlprofil
    6
    Außenrippen
    7
    Innenflächen
    8
    Metallrahmen
    9
    Auflagefläche
    10
    Lüftungsöffnung
    11
    Umfangsfläche
    12
    Lüftungsöffnungen
    13
    Stützrand
    14
    Reflektor
    15
    Reflektorumfangsflansch
    16
    Abdeckung
    17
    Haltemagnete
    18
    Bügel
    19
    Feder
    20
    Halterung

Claims (10)

  1. Downlight-System für Leuchtmittel in Form von LED-Modulen oder Halogen-Metalldampflampen,
    mit einer in einem Gehäuse gehalterten Fassung für das jeweilige Leuchtmittel und einem Aufnahmeraum für einen Reflektor,
    wobei die das Leuchtmittel (1) aufnehmende Fassung (2) flächig anliegend auf einem massiven Wärmeleitkörper (3) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitkörper (3) den endseitigen Abschluss des Gehäuses bildet, dessen Umfangswand aus zumindest zwei formschlüssig gegen den Wärmeleitkörper (3) gepressten Kühlprofilen (4, 5) sowie einem Lüftungsöffnungen (10, 12) aufweisenden Metallrahmen (8) besteht, der mit den freien Enden der Kühlprofile (4, 5) verschraubt ist und insbesondere zusammen mit dem Kühlprofil-Innenraum einen Reflektoraufnahmeraum bildet.
  2. Downlight-System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mit Außenrippen (6) und glatten Innenflächen (7) versehenen Kühlprofile (4, 5) als Halbschalen in Form von Strangpressprofilteilen ausgebildet sind und sich in Axialrichtung über das freie Ende des jeweiligen Leuchtmittels (1) hinaus erstrecken.
  3. Downlight-System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der auf den Kühlprofilenden aufliegende Metallrahmen (8) neben einer gelochten Auflagefläche (9) und einer Öffnungen (12) aufweisenden Umfangsfläche (11) eine Stützfläche (13) für einen Reflektor-Umfangsflansch (15) besitzt, der gleichzeitig Träger einer eine lichtdurchlässige Scheibe aufweisenden Abdeckung (16) ist.
  4. Downlight-System nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abdeckung (16) mit Haltemagneten (17) versehen ist und die Stützfläche (13) des Metallrahmens (8) den Gegenpol für die magnetische Halterung bildet.
  5. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abdeckung (16) abschwenkbar ausgebildet mit Hebelelementen (18) mit dem Metallrahmen (8) verbunden ist.
  6. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Umfangsflansch (15) des jeweils verwendeten Reflektors (14) an der Abdeckung (16) befestigt ist, insbesondere über eine Verklemmung bewirkende Stift-Loch-Verbindungen.
  7. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stützrand (13) des Metallrahmens als Einbauanschlag ausgebildet ist.
  8. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Metallrahmen (8) Federelemente (19) zur werkzeuglosen Deckenmontage gehaltert sind.
  9. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen einer LED-Einheit (1) und der zugehörigen Fassung (2) eine Bajonettkupplung und zwischen einer HIT-Einheit und der zugehörigen Fassung eine Steckkupplung vorgesehen ist.
  10. Downlight-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse eine zylinderförmige oder quaderförmige Umfangskontur besitzt und die insbesondere aus einem Druckgussteil bestehende flache Abdeckung (16) formmäßig entsprechend angepasst ist.
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