AT514522A1 - LED-Leuchte für den Außenbereich - Google Patents

Abstract

LED-Leuchte für den Außenbereich, umfassend ein wannenför- miges Gehäuse (6) mit einem Wannenboden (7) und einem Wannen- rand (8), zumindest eine im Gehäuse (6) aufgenommene Platine (13) mit zumindest einer LED-Baugruppe (14) mit vorgesetzter kuppelförmiger Diffusorlinse (15) und einen das Gehäuse (6) verschließenden Wannendeckel (18), der für jede Diffusorlinse (15) eine Durchbrechung (19) zu deren Durchtritt aufweist, wobei der Wannenrand (8) über den Wannendeckel (18) und die Diffusorlinse(n) (15) schirmartig erweitert vorsteht und außen- seitig zumindest eine schräggestellte Anströmfläche bildet, um innenseitig ein Luftpolster (21) für die Diffusorlinse(n) (15) auszubilden.

Description

HEI Technology International GmbHA-1140 Wien (AT)

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte fürden Außenbereich.

Bei derartigen Leuchten ist ein Schutz der empfindlichenLEDs (light emitting diodes) vor Verschmutzung oder sogar Zer¬störung durch harsche Witterungseinflüsse von großer Bedeu¬tung. Beispielsweise können in heißen Gegenden Sandstürme zueinem Zerkratzen und dadurch zu. einer Verringerung der Licht-ausbeute oder dauerhaften Beschädigung der LEDs bzw, der Dif¬fusorlinse führen. Um dies zu verhindern, werden derzeit dieLEDs bzw. die Diffusorlinse häufig hinter schützenden Glas¬scheiben angeordnet, welche jedoch ihrerseits verschmutzenkönnen und stets zusätzliche Lichtverluste bedeuten.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Nachteile des ge¬nannten Standes der Technik zu überwinden und eine verbesserteLED-Leuchte für den Außenbereich zu schaffen, welche ausrei¬chenden. Witterungsschutz bei hoher Lichtausbeute bietet.

Dieses Ziel wird mit einer LED-Leuchte der eingangs ge¬nannten Art erreicht, welche sich durch ein wannenförmiges Ge¬häuse mit einem Wannenboden und einem Wannenrand, zumindesteine im Gehäuse aufgenommene Platine mit zumindest einer LED-Baugruppe mit Vorgesetzter kuppelförmiger Diffusorlinse undeinen das Gehäuse verschließenden Wannendeckel auszeichnet, der rür jede Diffusorlinse eine Durchbrechung zu deren Durch-trict aufweist, wobei der Wannenrand über den Wannendeckel unddie Diffusorlinse(n) schirmartig erweitert vorsteht und außen¬seitig zumindest eine schräggestellte Anströmflache bildet, uminnenseitig ein Luftpolster für die Diffusorlinse(n) auszubil¬den .

Die erfindungsgemäße Leuchte verwendet anstelle einerGlasabdeckplatte ein aerodynamisches Luftpolster, das sichdurch die spezielle Schrägstellung eines schützenden Wannen¬randes rund um die gegenüber diesem zurückversetzten LEDs mitihren Diffusorlinsen bei Windanströmung ausbildet. In einerSandsturmsituation bildet sich im Inneren des Gehäuses überdem Wannendeckel eine Verwirbelungszone mit fluidisiertenSandteilchen, welche eine wesentlich geringere Geschwindigkeithaben als die Anströmgeschwindigkeit, so dass ihre Schädi¬gungswirkung auf die Diffusorlinsen stark reduziert ist.Lichtverluste durch ein verschmutzte oder zerkratzte Glasabde-ckung entfallen zur Gänze. Im Ergebnis wird eine sandsturmfes¬te LED-Leuchte für den Außenbereich mit hoher Lichtausbeuteund großer Witterungsbeständigkeit gegenüber Sandstürmen ge¬schaffen .

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist derWannenboden rechteckförmig, der Wannenrand pyramidenstumpfman¬telförmig und der Wannendeckel zum Wannenboden parallel. Dieshat sich in praktischen Simulationen als besonders günstige

Konfiguration zur Ausbildung eines bei Sandstürmen schützendenLuftpolsters im Gehäuse ergeben.

Besonders günstig ist es, wenn der Rand jeder Durchbre¬chung gegenüber der Platine mittels einer ersten Ringdichtungabgedichtet ist. Dadurch kann das Eindringen von Sandkörnernund Feuchtigkeit in das Gehäuse.innere verhindert werden. Be¬vorzugt wird auch jede Diffusorlinse gegenüber der Platinemittels einer zweiten Ringdichtung abgedichtet, um auch andieser Stelle ein Eintreten von Sandkörnern in den Bereichzwischen LED-Baugruppe und Diffusorlinse zu verhindern.

Bevorzugt verläuft die erste Ringdichtung eng angrenzendum die zweite Ringdichtung, um die Platine vor jeglicher Sand¬einwirkung zu schützen, und optional kann die erste und zweiteRingdichtung hier gemeinsam ein Stück bilden, d.h. einstückigsein.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindungwird vorgesehen, dass der Rand jeder Durchbrechung, oder meh¬rerer Durchbrechungen gemeinsam, in Richtung auf die Platineeingesenkt oder umgebogen ist, wodurch die Abdichtung gegen¬über der Platine noch weiter verbessert werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wannende¬ckel mit dem Wannenboden unter Zwischenlegung der Platine ver¬schraubt sein, so dass der Wannendeckel zur Wartungszweckeneinfach entfernt werden kann; überdies fixiert dies zusätzlichdie Platine.

In jedem Fall ist es besonders günstig, wenn jede Diffu¬sorlinse kratzfest beschichtet ist.

Bevorzugt hat das Gehäuse neben der bzw. den Platine(n)einen gesonderten Bereich mit einem vertieften Boden zur Auf¬nahme einer Steuer- oder Treiberelektronik, welcher mit einemgesonderten Deckel verschlossen ist, was die Wartung erleich¬tert .

Die erfindungsgemäße LED-Leuchte eignet sich besonders alsStraßenlaterne, wozu, bevorzugt das Gehäuse mit nach unten ge¬wandtem Gehäusedeckel an einem Standpfahl montiert ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist dieLED-Leuchte eine Solarleuchte, indem der Standpfahl mit einembatteriegepufferten Solarmodul zur autarken Stromversorgungder LED-Leuchte versehen ist. Die LED-Leuchte bildet so einesandsturmfeste, autark solargespeiste Leuchte, die in heißenGegenden als Straßenbeleuchtung für Überlandstraßen, Flugfel¬der, Betriebsgelände od.dgl. aufgestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beige¬schlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nä¬her erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine LED-Leuchte gemäß der Erfindung, montiert aneinem Standpfahl mit einem Solarmodul, in einer Seitenansicht; die Fig. 2 bis 4 die LED-Leuchte der Erfindung in einerSeitenansicht (Fig. 2) und in zwei Untersichten, einmal mitaufgesetztem Wannendeckel (Fig. 3) und einmal mit abgenommenemWannendeckel (Fig. 4); die Fig. 5 und 6 die LED-Leuchte der Erfindung in einemvergrößerten Längsschnitt (Fig. 5) und einem Querschnitt mitschematischen Strömungsverhältnissen (Fig. 6); und

Fig. 7 das Detail VI von Fig. 5 in vergrößertem Maßstab.

Fig. 1 zeigt eine LED-Leuchte 1, die als Straßenlaterne aneinem seitlich auskragenden Arm 2 eines Standpfahls 3 montiertist. Die Leuchte 1 kann in herkömmlicher Weise von einem öf¬fentlichen Stromnetz gespeist sein. Alternativ kann die Leuch¬te 1 von. einem Solarmodul 4 autark stromversorgt sein, welchesden Standpfahl 3 z.B. zylinderförmig umgibt und mit einer Puf¬ferbatterie 5, z.B. im unteren Sockelbereich des Standpfahls3, ausgestattet ist.

Die Fig. 2 bis 7 zeigen die LED-Leuchte 1 im Detail. DieLED-Leuchte 1 besitzt ein etwa wannenförmiges Gehäuse 6 miteinem Wannenboden 7 und einem Wannerand S, der schirmartignach unten gerichtet ist, wenn die Leuchte 1 nach unten strah¬len soll. Der Wannenboden 7 ist etwa rechteckförmig (Fig. 3,4), und. der Wannenrand 8 hat etwa die Form eines allgemeinenPyramidenstumpfmantels, hier mit drei gegenüber dem Wanneboden7 schräggestellten Seiten 9, 10, 11, welche außenseitig schräggestellte Anströmflächen für eine etwa horizontale Windströ¬mung W (Fig. 6) bilden.

In dem Gehäuse 6 sind eine oder mehrere Platinen 13 aufge¬nommen, welche jeweils eine oder mehrere LED-Baugruppe(n) 14mit jeweils einer Vorgesetzten kuppelförmigen Diffusorlinse 15lagern. Eine LED-Baugruppe 14 kann dabei aus einer einzigen LED (light emitting diode) oder mehreren, z.B. vier, LEDs be¬stehen und eine erste (primäre), die LED(s) verkapselnde Dif¬fusorlinse haben, welche von der Vorgesetzten kuppelförmigenDiffusorlinse 15 umschlossen ist.

Neben dem die Platinen 13 aufnehmenden Bereich 16 des Ge¬häuses 6 kann dieses optional einen gesonderten Bereich 17 zurAufnahme einer (nicht gezeigten) Steuer- oder Treiberelektro-nik haben, welche zum Anschluss der Platinen 13 an z.B. dasöffentliche Stromnetz oder das Solarmodul 4 dient. In dem Be¬reich 17 kann der Boden 7 vertieft sein, wie bei 7’ gezeigt,um mehr Raum für die Steuerelektronik zur Verfügung zu stel¬len .

Das Gehäuse 6 ist an seiner offenen Unterseite durch einenWannendeckel 18 verschlossen, der für jede Diffusorlinse 15eine Durchbrechung 19 für den Durchtritt dieser Diffusorlinse15 hat. Der Wannendeckel 18 ist gegenüber der Stirnkante 20des Wannenrands 8 nach innen versetzt, d.h. umgekehrt betrach¬tet steht der Wannenrand 8 über den Wannendeckel. 18 und. auchüber die Diffusorlinsen 15 schirmartig erweitert, vor. Aufgrundder zumindest einen außenseitig schrägen Anströmflache desWannenrands 8, hier seiner Seiten 9, 10, 11, bildet sich beieiner seitlichen Anströmung des Gehäuses 6 in Windrichtung Wein Luftpolster 21 innerhalb des Wannenrands 8 und insbesonde¬re über den Diffusorlinsen 15 aus, wie in Fig. 6 schematischdargestellt, in welcher die Bereiche „H" Hochdruckbereiche unddie Bereiche „L" Tiefdruckbereiche angeben. Das Luftpolster 21 ist eine Verwirbelungszone, in der sich die Luftpartikel zwarbewegen, jedoch nicht mit derselben Geschwindigkeit wie dieAn Strömung in Windrichtung W. Im Fall eines Sandsturmesschützt das Luftpolster 21 somit die Diffusorlinsen 15 vorSandpartikeln mit hoher Geschwindigkeit und verringert dieSchleif- bzw. Kratzwirkung eines solchen Sandsturms. Optionalkönnen die Diffusorlinsen 15 mit einer kratzfesten Beschich¬tung 22 oder überhaupt aus kratzfestem Material gefertigt wer¬den.

Der optionale Bereich 17 des Gehäuses 6 kann mit demselbenWannendeckel 18 oder einem gesonderten Deckel 23 verschlossensein. Ein solcher gesonderter Deckel 23 braucht nicht notwen¬digerweise ebenso zurückversetzt zu sein wie der Wannendeckel·18 rund um die Diffusorlinsen 15,

Fig. 7 zeigt die Abdichtung des Wannendeckels 18 gegenüberden Platinen 13, LED-Baugruppen 14 und Diffusorlinsen 15 imDetail. Der Rand 24 jeder Durchbrechung 19 ist einzeln - oder(hier:) gemeinsam für alle Durchbrechungen 19 - in Richtungauf die Platine (n) 13 eingesenkt bzw. umgebogen, wie bei 25gezeigt, um sich rund um eine Diffusorlinse 15 möglichst naheeiner Platine 13 anzunähern.

Der Rand 24 ist rund um eine Diffusorlinse 15 gegenüberder Platine 13 mittels einer ersten Ringdichtung 26 abgedich¬tet, welche beispielsweise auf die Platine 13 aufgeklebt ist.Bevorzugt ist der Rand 24 nicht mit der Ringdichtung 26 ver¬klebt, sg dass der Wannendeckel 18 abgehoben werden kann und beispielsweise mittels Schrauben 27 mit dem Wannenboden 7 ver¬schraubt werden kann; dazwischen kann er gleichzeitig die Pla¬tinen 13 festlegen, falls gewünscht. Die Platinen 13 könnenaber auch ihrerseits mittels Schrauben 28 am Wannenboden 7 be¬festigt werden, so dass sie nach Abheben des Wannendeckels 18weiterhin montiert bleiben.

Zusätzlich kann die Diffusorlinse 15 gegenüber der Platine13 mit: einer weiteren Ringdichtung 2 9 abgedichtet werden, bei¬spielsweise einem Silikonring. Die Ringdichtungen 26, 29 ver¬laufen bevorzugt eng aneinander angrenzend, so dass an ihrerStoßstelle 30 kein Spalt verbleibt, an dem die Platine 13 nsichaußen freiliegen würde. Bevorzugt können die Ringdichtungen26, 29 auch durch eine einzige Ringdichtung, d.h. einstückig,rund um eine Diffusorlinse 15 verlaufen.

Dank der Ringdichtungen 26 ist das Innere des Gehäuses 6vor Sandkörnern und Feuchtigkeit geschützt, die in den Spalt31 zwischen einer Durchbrechung 19 und einer Diffusorlinse 15eintreten könnten, und dank der Ringdichtungen 2 9 ist auch derBereich unter der Diffusorlinse 15 gegenüber derart eintreten¬den Sandkörner geschützt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs-formen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten und Modifi¬kationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fal¬len .

Claims (12)

1. Patentansprüche : 1. LED-Leuchte für den Außenbereich, gekennzeichnetdurch ein wannenförmiges Gehäuse (6) mit einem Wannenboden (7)und einem Wannenrand (8), zumindest eine im Gehäuse (6) aufge¬nommene Platine (13) mit zumindest einer LED-Baugruppe (14)mit Vorgesetzter kuppe1förmiger Diffusorlinse (15) und einendas Gehäuse (6) verschließenden Wannendeckel (18) , der für je¬de Diffusorlinse (15) eine Durchbrechung (19) zu deren Durch¬tritt auf'weist, wobei der Wannenrand (8) über den Wannendeckel (18) und die Diffusorlinse(n) (15) schirmartig erweitert vor¬steht und außenseitig zumindest eine schräggestellte Anström-fläche bildet, um innenseitig ein Luftpolster (21) für dieDiffusorlinse(n) (15) auszubilden.
2. 2. LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Wannenboden (7) rechteckförmig, der Wannenrand (8)pyramidenstumpfmantelförmig und der Wannendeckel (18) zum Wan¬nenboden (7) pa ra11e1 ist.
3. 3. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Rand (24) jeder Durchbrechung (19) gegen¬über der Platine mittels einer ersten Ringdichtung (26) abqe-dichtet ist.
4. 4. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass jede Diffusorlinse (15) gegenüber derPlatine (13) mittels einer zweiten Ringdichtung (29) abgedich¬tet ist.
5. 5. LED-Leuchte nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch ge¬kennzeichnet, dass die erste Ringdichtung (26) eng angrenzendum die zweite Ringdichtung (29) verläuft.
6. 6. LED-Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass pro Diffusorlinse (15) die erste und zweite Ringdichtung(26, 29) gemeinsam ein Stück bilden.
7. 7. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass der Rand (24) jeder Durchbrechung (19) ,oder mehrerer Durchbrechungen (19) gemeinsam, in Richtung aufdie Platine (13) eingesenkt oder umgebogen ist.
8. 8. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurchgekennzeichnet, dass der Wannendeckel (18) mit dem Wannenboden(7) unter Zwischenlegung der Platine (13) verschraubt ist.
9. 9. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass jede Diffusorlinse (15) kratzfest be¬schichtet ist.
10. 10. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurchgekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) neben der bzw. den Plati¬nein) (13) einen gesondertes Bereich (17) mit einem vertieftenBoden (7! ) zur Aufnahme einer Steuer- oder Treiberelektronikhat, welcher mit einem gesonderten Deckel (23) verschlossenist.
11. 11. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da¬durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) mit nach unten ge¬wandtem Gehäusedeckel (18) an einem Standpfahl (3) montiertist.
12. 12. LED-Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass der Standpfahl (3) mit einem batteriegepufferten Solarmo¬dul (4) zur autarken Stromversorgung der LED-Leuchte (1) ver¬sehen ist.