AT514522B1 - LED-Leuchte für den Außenbereich - Google Patents

Abstract

LED-Leuchte für den Außenbereich, umfassend ein wannenförmiges Gehäuse (6) mit einem Wannenboden (7) und einem Wannenrand (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

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte für den Außenbereich, die ein wan¬nenförmiges Gehäuse mit einem Wannenboden und einem Wannenrand sowie zumindest eineim Gehäuse aufgenommene Platine mit zumindest einer LED-Baugruppe umfasst.

[0002] Bei derartigen Leuchten ist ein Schutz der empfindlichen LEDs (light emitting diodes) vorVerschmutzung oder sogar Zerstörung durch harsche Witterungseinflüsse von großer Bedeu¬tung. Beispielsweise können in heißen Gegenden Sandstürme zu einem Zerkratzen unddadurch zu einer Verringerung der Lichtausbeute oder dauerhaften Beschädigung der LEDsbzw. der Diffusorlinse führen. Um dies zu verhindern, werden derzeit die LEDs bzw. die Dif¬fusorlinse häufig hinter schützenden Glasscheiben angeordnet, welche jedoch ihrerseits ver¬schmutzen können und stets zusätzliche Lichtverluste bedeuten, siehe z.B. die SchriftenWO 2008/061084 A1, WO 2007/053026 A1 oder US 2013 0120982 A1.

[0003] Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Nachteile des genannten Standes der Technik zuüberwinden und eine verbesserte LED-Leuchte für den Außenbereich zu schaffen, welcheausreichenden Witterungsschutz bei hoher Lichtausbeute bietet.

[0004] Dieses Ziel wird mit einer LED-Leuchte der eingangs genannten Art erreicht, welche sichdurch eine der LED-Baugruppe Vorgesetzte kuppelförmige Diffusorlinse und einen das Gehäu¬se verschließenden Wannendeckel auszeichnet, der für jede Diffusorlinse eine Durchbrechungzu deren Durchtritt aufweist, wobei der Wannenrand über den Wannendeckel und die Diffusor¬linsein) schirmartig erweitert vorsteht und außenseitig zumindest eine schräggestellte Anström-fläche bildet, um innenseitig ein Luftpolster für die Diffusorlinse(n) auszubilden.

[0005] Die erfindungsgemäße Leuchte verwendet anstelle einer Glasabdeckplatte ein aerody¬namisches Luftpolster, das sich durch die spezielle Schrägstellung eines schützenden Wannen¬randes rund um die gegenüber diesem zurückversetzten LEDs mit ihren Diffusorlinsen beiWindanströmung ausbildet. In einer Sandsturmsituation bildet sich im Inneren des Gehäusesüber dem Wannendeckel eine Verwirbelungszone mit fluidisierten Sandteilchen, welche einewesentlich geringere Geschwindigkeit haben als die Anströmgeschwindigkeit, so dass ihreSchädigungswirkung auf die Diffusorlinsen stark reduziert ist. Lichtverluste durch ein ver¬schmutzte oder zerkratzte Glasabdeckung entfallen zur Gänze. Im Ergebnis wird eine sand¬sturmfeste LED-Leuchte für den Außenbereich mit hoher Lichtausbeute und großer Witterungs¬beständigkeit gegenüber Sandstürmen geschaffen.

[0006] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wannenboden rechteckför¬mig, der Wannenrand pyramidenstumpfmantelförmig und der Wannendeckel zum Wannenbo¬den parallel. Dies hat sich in praktischen Simulationen als besonders günstige Konfiguration zurAusbildung eines bei Sandstürmen schützenden Luftpolsters im Gehäuse ergeben.

[0007] Besonders günstig ist es, wenn der Rand jeder Durchbrechung gegenüber der Platinemittels einer ersten Ringdichtung abgedichtet ist. Dadurch kann das Eindringen von Sandkör¬nern und Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere verhindert werden. Bevorzugt wird auch jedeDiffusorlinse gegenüber der Platine mittels einer zweiten Ringdichtung abgedichtet, um auch andieser Stelle ein Eintreten von Sandkörnern in den Bereich zwischen LED-Baugruppe undDiffusorlinse zu verhindern.

[0008] Bevorzugt verläuft die erste Ringdichtung eng angrenzend um die zweite Ringdichtung,um die Platine vor jeglicher Sandeinwirkung zu schützen, und optional kann die erste und zwei¬te Ringdichtung hier gemeinsam ein Stück bilden, d.h. einstückig sein.

[0009] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird vorgesehen, dass derRand jeder Durchbrechung, oder mehrerer Durchbrechungen gemeinsam, in Richtung auf diePlatine eingesenkt oder umgebogen ist, wodurch die Abdichtung gegenüber der Platine nochweiter verbessert werden kann.

[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Wannendeckel mit dem Wannenboden unter Zwischenlegung der Platine verschraubt sein, so dass der Wannendeckel zur Wartungs¬zwecken einfach entfernt werden kann; überdies fixiert dies zusätzlich die Platine.

[0011] In jedem Fall ist es besonders günstig, wenn jede Diffusorlinse kratzfest beschichtet ist.

[0012] Bevorzugt hat das Gehäuse neben der bzw. den Platine(n) einen gesonderten Bereichmit einem vertieften Boden zur Aufnahme einer Steuer- oder Treiberelektronik, welcher miteinem gesonderten Deckel verschlossen ist, was die Wartung erleichtert.

[0013] Die erfindungsgemäße LED-Leuchte eignet sich besonders als Straßenlaterne, wozubevorzugt das Gehäuse mit nach unten gewandtem Gehäusedeckel an einem Standpfahl mon¬tiert ist.

[0014] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die LED-Leuchte eine Solarleuchte,indem der Standpfahl mit einem batteriegepufferten Solarmodul zur autarken Stromversorgungder LED-Leuchte versehen ist. Die LED-Leuchte bildet so eine sandsturmfeste, autark solarge¬speiste Leuchte, die in heißen Gegenden als Straßenbeleuchtung für Überlandstraßen, Flugfel¬der, Betriebsgelände od.dgl. aufgestellt werden kann.

[0015] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigeschlossenen Zeichnungendargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: [0016] Fig. 1 eine LED-Leuchte gemäß der Erfindung, montiert an einem Standpfahl mit einem Solarmodul, in einer Seitenansicht; [0017] die Fig. 2 bis 4 die LED-Leuchte der Erfindung in einer Seitenansicht (Fig. 2) und in zwei Untersichten, einmal mit aufgesetztem Wannendeckel (Fig. 3)und einmal mit abgenommenem Wannendeckel (Fig. 4); [0018] die Fig. 5 und 6 die LED-Leuchte der Erfindung in einem vergrößerten Längsschnitt (Fig. 5) und einem Querschnitt mit schematischen Strömungsverhält¬nissen (Fig. 6); und [0019] Fig. 7 das Detail VI von Fig. 5 in vergrößertem Maßstab.

[0020] Fig. 1 zeigt eine LED-Leuchte 1, die als Straßenlaterne an einem seitlich auskragendenArm 2 eines Standpfahls 3 montiert ist. Die Leuchte 1 kann in herkömmlicher Weise von einemöffentlichen Stromnetz gespeist sein. Alternativ kann die Leuchte 1 von einem Solarmodul 4autark stromversorgt sein, welches den Standpfahl 3 z.B. zylinderförmig umgibt und mit einerPufferbatterie 5, z.B. im unteren Sockelbereich des Standpfahls 3, ausgestattet ist.

[0021] Die Fig. 2 bis 7 zeigen die LED-Leuchte 1 im Detail. Die LED-Leuchte 1 besitzt ein etwawannenförmiges Gehäuse 6 mit einem Wannenboden 7 und einem Wannerand 8, der schirmar¬tig nach unten gerichtet ist, wenn die Leuchte 1 nach unten strahlen soll. Der Wannenboden 7ist etwa rechteckförmig (Fig. 3, 4), und der Wannenrand 8 hat etwa die Form eines allgemeinenPyramidenstumpfmantels, hier mit drei gegenüber dem Wanneboden 7 schräggestellten Seiten9, 10, 11, welche außenseitig schräg gestellte Anströmflächen für eine etwa horizontale Wind¬strömung W (Fig. 6) bilden.

[0022] In dem Gehäuse 6 sind eine oder mehrere Platinen 13 aufgenommen, welche jeweilseine oder mehrere LED-Baugruppe(n) 14 mit jeweils einer Vorgesetzten kuppelförmigen Dif¬fusorlinse 15 lagern. Eine LED-Baugruppe 14 kann dabei aus einer einzigen LED (light emittingdiode) oder mehreren, z.B. vier, LEDs bestehen und eine erste (primäre), die LED(s) verkap¬selnde Diffusorlinse haben, welche von der Vorgesetzten kuppelförmigen Diffusorlinse 15 um¬schlossen ist.

[0023] Neben dem die Platinen 13 aufnehmenden Bereich 16 des Gehäuses 6 kann diesesoptional einen gesonderten Bereich 17 zur Aufnahme einer (nicht gezeigten) Steuer- oder Trei¬berelektronik haben, welche zum Anschluss der Platinen 13 an z.B. das öffentliche Stromnetzoder das Solarmodul 4 dient. In dem Bereich 17 kann der Boden 7 vertieft sein, wie bei 7' ge¬zeigt, um mehr Raum für die Steuerelektronik zur Verfügung zu stellen.

[0024] Das Gehäuse 6 ist an seiner offenen Unterseite durch einen Wannendeckel 18 ver¬schlossen, der für jede Diffusorlinse 15 eine Durchbrechung 19 für den Durchtritt dieser Dif¬fusorlinse 15 hat. Der Wannendeckel 18 ist gegenüber der Stirnkante 20 des Wannenrands 8nach innen versetzt, d.h. umgekehrt betrachtet steht der Wannenrand 8 über den Wannende¬ckel 18 und auch über die Diffusorlinsen 15 schirmartig erweitert vor. Aufgrund der zumindesteinen außenseitig schrägen Anströmfläche des Wannenrands 8, hier seiner Seiten 9, 10, 11,bildet sich bei einer seitlichen Anströmung des Gehäuses 6 in Windrichtung W ein Luftpolster21 innerhalb des Wannenrands 8 und insbesondere über den Diffusorlinsen 15 aus, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt, in welcher die Bereiche „H" Hochdruckbereiche und die Bereiche „L"Tiefdruckbereiche angeben. Das Luftpolster 21 ist eine Verwirbelungszone, in der sich dieLuftpartikel zwar bewegen, jedoch nicht mit derselben Geschwindigkeit wie die Anströmung inWindrichtung W. Im Fall eines Sandsturmes schützt das Luftpolster 21 somit die Diffusorlinsen15 vor Sandpartikeln mit hoher Geschwindigkeit und verringert die Schleif- bzw. Kratzwirkungeines solchen Sandsturms. Optional können die Diffusorlinsen 15 mit einer kratzfesten Be¬schichtung 22 oder überhaupt aus kratzfestem Material gefertigt werden.

[0025] Der optionale Bereich 17 des Gehäuses 6 kann mit demselben Wannendeckel 18 odereinem gesonderten Deckel 23 verschlossen sein. Ein solcher gesonderter Deckel 23 brauchtnicht notwendigerweise ebenso zurückversetzt zu sein wie der Wannendeckel 18 rund um dieDiffusorlinsen 15.

[0026] Fig. 7 zeigt die Abdichtung des Wannendeckels 18 gegenüber den Platinen 13, LED-Baugruppen 14 und Diffusorlinsen 15 im Detail. Der Rand 24 jeder Durchbrechung 19 ist ein¬zeln - oder (hier:) gemeinsam für alle Durchbrechungen 19 - in Richtung auf die Platine(n) 13eingesenkt bzw. umgebogen, wie bei 25 gezeigt, um sich rund um eine Diffusorlinse 15 mög¬lichst nahe einer Platine 13 anzunähern.

[0027] Der Rand 24 ist rund um eine Diffusorlinse 15 gegenüber der Platine 13 mittels einerersten Ringdichtung 26 abgedichtet, welche beispielsweise auf die Platine 13 aufgeklebt ist.Bevorzugt ist der Rand 24 nicht mit der Ringdichtung 26 verklebt, so dass der Wannendeckel18 abgehoben werden kann und beispielsweise mittels Schrauben 27 mit dem Wannenboden 7verschraubt werden kann; dazwischen kann er gleichzeitig die Platinen 13 festlegen, falls ge¬wünscht. Die Platinen 13 können aber auch ihrerseits mittels Schrauben 28 am Wannenboden 7 befestigt werden, so dass sie nach Abheben des Wannendeckels 18 weiterhin montiert blei¬ben.

[0028] Zusätzlich kann die Diffusorlinse 15 gegenüber der Platine 13 mit einer weiteren Ring-dichtung 29 abgedichtet werden, beispielsweise einem Silikonring. Die Ringdichtungen 26, 29verlaufen bevorzugt eng aneinander angrenzend, so dass an ihrer Stoßstelle 30 kein Spaltverbleibt, an dem die Platine 13 nach außen freiliegen würde. Bevorzugt können die Ringdich¬tungen 26, 29 auch durch eine einzige Ringdichtung, d.h. einstückig, rund um eine Diffusorlinse15 verlaufen.

[0029] Dank der Ringdichtungen 26 ist das Innere des Gehäuses 6 vor Sandkörnern undFeuchtigkeit geschützt, die in den Spalt 31 zwischen einer Durchbrechung 19 und einer Dif¬fusorlinse 15 eintreten könnten, und dank der Ringdichtungen 29 ist auch der Bereich unter derDiffusorlinse 15 gegenüber derart eintretenden Sandkörner geschützt.

[0030] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondernumfasst alle Varianten und Modifikationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüchefallen.

Claims (12)

1. Patentansprüche 1. LED-Leuchte für den Außenbereich, umfassend ein wannenförmiges Gehäuse (6) miteinem Wannenboden (7) und einem Wannenrand (8) sowie zumindest eine im Gehäuse(6) aufgenommene Platine (13) mit zumindest einer LED-Baugruppe (14), gekennzeichnetdurch eine der LED-Baugruppe (14) Vorgesetzte kuppelförmige Diffusorlinse (15) und ei¬nen das Gehäuse (6) verschließenden Wannendeckel (18), der für jede Diffusorlinse (15)eine Durchbrechung (19) zu deren Durchtritt aufweist, wobei der Wannenrand (8) über denWannendeckel (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.
2. 2. LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wannenboden (7)rechteckförmig, der Wannenrand (8) pyramidenstumpfmantelförmig und der Wannendeckel(18) zum Wannenboden (7) parallel ist.
3. 3. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (24)jeder Durchbrechung (19) gegenüber der Platine mittels einer ersten Ringdichtung (26) ab¬gedichtet ist.
4. 4. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedeDiffusorlinse (15) gegenüber der Platine (13) mittels einer zweiten Ringdichtung (29) abge¬dichtet ist.
5. 5. LED-Leuchte nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersteRingdichtung (26) eng angrenzend um die zweite Ringdichtung (29) verläuft.
6. 6. LED-Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass pro Diffusorlinse (15) dieerste und zweite Ringdichtung (26, 29) gemeinsam ein Stück bilden.
7. 7. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass derRand (24) jeder Durchbrechung (19), oder mehrerer Durchbrechungen (19) gemeinsam, inRichtung auf die Platine (13) eingesenkt oder umgebogen ist.
8. 8. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass derWannendeckel (18) mit dem Wannenboden (7) unter Zwischenlegung der Platine (13) ver¬schraubt ist.
9. 9. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedeDiffusorlinse (15) kratzfest beschichtet ist.
10. 10. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse (6) neben der bzw. den Platine(n) (13) einen gesonderten Bereich (17) mit einemvertieften Boden (7') zur Aufnahme einer Steuer- oder Treiberelektronik hat, welcher mit ei¬nem gesonderten Deckel (23) verschlossen ist.
11. 11. LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse (6) mit nach unten gewandtem Gehäusedeckel (18) an einem Standpfahl (3)montiert ist.
12. 12. LED-Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Standpfahl (3) miteinem batteriegepufferten Solarmodul (4) zur autarken Stromversorgung der LED-Leuchte(1) versehen ist. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen