DE102009016778B4

DE102009016778B4 - Unterputz-LED-Leuchte

Info

Publication number: DE102009016778B4
Application number: DE102009016778A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Schallenberg Wolfgang; Dipl.-Ing. Wieske Stefan; Dipl.-Ing. Zapp Robert
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: EP2239497A1; RU2538781C2; RU2010113362A; CN101858546B; EP2239497B1; DE102009016778A1; HK1150067A1; CN101858546A

Abstract

Unterputz-LED-Leuchte (1, 2, 3, 4) für den elektrischen und mechanischen Anschluss an einer handelsüblichen UP-Gerätedose, mit einem Gerätesockel (6), welcher ein Netzteil (7), eine Anschlusseinheit (8) für Netzleitungen, einen Kühlkörper (11) und mindestens eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss mindestens eines LED-Moduls (15) mit mindestens einer LED (16) aufweist, wobei das mindestens eine LED-Modul (15) thermisch mit dem Kühlkörper (11) in Kontakt gebracht ist und wobei eine Leuchten-Abdeckung (18) mit mindestens einem Lichtauslass (19, 20) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterputz-LED-Leuchte für den elektrischen und mechanischen Anschluss an einer handelsüblichen UP-Gerätedose (z. B. nach DIN 49073) mit mindestens einem LED-Modul und mit einem an das Stromnetz anschließbaren Transformator.
Aus der DE 203 13 428 U1 ist eine aus einer Montageplatte, einer mit Leuchtdioden und gegebenenfalls weiteren elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatte mit Stromzuführungsleitungen, einer Lichtverteilungsscheibe und einem Blendrahmen mit einer Lichtaustrittsöffnung bestehende Leuchte bekannt. Die Stromzuführungsleitungen sind zu einer im Wesentlichen hinter der Leuchte angeordneten Anschlussdose geführt, in der ein an das Stromnetz anschließbarer Transformator angeordnet ist. Es können die Anschlussleitungen mehrerer Leuchten hinter einem Wandbelag (Fliesen, Fliesenspiegel) zu einer zentralen Anschlussstelle geführt sein, an der eine Niederspannungsquelle (Trafo) installiert ist.
Aus der DE 103 22 177 A1 ist eine LED-Einbauleuchte bekannt, welche eine Baueinheit mit mindestens einer LED und einem Netzteil und Befestigungsmaterial zur Befestigung der Baueinheit in einer handelsüblichen Unterputzdose enthält. An Anschlusselemente sind Netzspannungsleitungen angeschlossen. Die Lichtdurchlassflächen der LEDs sind mittels einer Opalscheibe abgedeckt, welche von einem Abdeckrahmen gehalten wird.
Aus der DE 199 19 080 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, bei der lichtemittierende Halbleiterelemente als Lichtquellen vorgesehen sind, die über elektronische Baugruppen angesteuert werden. Die gesamte Beleuchtungseinrichtung ist problemlos in eine konventionelle Unterputzinstallationsdose einbaubar. Die Lichtaustrittsstelle ist mit einer lichtverteilenden Optik versehen.
Aus der DE 200 18 455 U1 ist eine Leuchte zum Einbau in einem in einer Wand einbaubaren, standardisierten Gehäuse (Unterputzdose) mit zumindest einer auf einer Leiterplatte angebrachten Leuchtdiode bekannt. Eine lichtdurchlässige Frontplatte verschließt das Gehäuse. Die Leuchte ist an das Ortsnetz anschließbar.
Aus der DE 203 12 932 U1 ist es bekannt, eine Unterputzdose mit LED-Leuchtmitteln als Leuchte für den Wand-, Decken- oder Bodenbereich auszugestalten. Ein deckelartiger Verschluss ist in der Art eines Abdeckringes mit innerer lichtdurchlässiger Abdeckscheibe gebildet. Bei relativ hoher Wärmeentwicklung werden die Unterputzdose und der Abdeckring aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, um eine rasche Wärmeableitung zu erreichen.
Aus der DE 20 2005 018 867 U1 ist ein Bausatz einer Wandleuchte mit einer Unterputzdose und einem Leuchtengehäuse bekannt, das LEDs als Leuchtmittel aufnimmt. Die Unterputzdose dient ferner zur Aufnahme eines Vorschaltgerätes sowie der Aufnahme von Netzanschlusselementen.
Aus der DE 20 2007 003 457 U1 ist ein in einer Unterputzinstallationsdose montierbares elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik bekannt, welchem zumindest ein als Leuchtdiode ausgebildetes Leuchtmittel zugeordnet ist und welchem zur Einstellung von Lichtfarben zumindest ein Lichtfarbenaktor zugeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Unterputz-LED-Leuchte der eingangs genannten Art anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Unterputz-LED-Leuchte für den elektrischen und mechanischen Anschluss an einer handelsüblichen UP-Gerätedose, mit einem Gerätesockel, welcher ein Netzteil, eine Anschlusseinheit für Netzleitungen, einen Kühlkörper und mindestens eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss mindestens eines LED-Moduls mit mindestens einer LED aufweist, wobei das mindestens eine LED-Modul thermisch mit dem Kühlkörper in Kontakt gebracht ist und wobei eine Leuchten-Abdeckung mit mindestens einem Lichtauslass vorgesehen ist.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass aufgrund der Integration des Netzteils/Konverters in die UP-Gerätedose eine geschmackvolle Ausgestaltung mit sehr kleiner und flacher Bauform der außen sichtbaren Komponenten der Leuchte, d. h. der Leuchten-Abdeckung, ermöglicht wird. Im Vergleich zu allgemein üblichen Wandleuchten besteht der Leitungsauslass nicht aus einem aus der Wand heraushängenden Stück Installationsleitung, sondern der Leitungsauslass ist in der UP-Gerätedose integriert. Dies hat Vorteile hinsichtlich der elektrischen Sicherheit bei Renovierungsmaßnahmen, z. B. beim Tapezieren der Wand, d. h. bei Renovierungsmaßnahmen ist ein gefahrloses Übertapezieren und nachträgliches Freischneiden sichergestellt. Aufgrund der vom Netzteil/Konverter sekundärseitig erzeugten, vom Netz getrennten, berührbaren Kleinspannung müssen hinsichtlich der außen sichtbaren Baukomponenten der Leuchte keine isolierenden Maßnahmen getroffen werden und der Freiheitsgrad zur Entwicklung unterschiedlicher Designvarianten der Leuchte wird erhöht. Aufgrund des vorgeschlagenen Stecksystems können vom Endkunden/Anwender LED-Module unterschiedlicher Lichtfarbe selbst ausgetauscht werden.
Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass durch die Kühlung neben der Reduzierung der Temperatur der Leuchte auch eine Verlängerung der Lebensdauer der LEDs (angegeben in der Halbwertszeit, also bis zur halben Helligkeit) erzielt wird.
Des Weiteren ist es möglich, das Design der Leuchten-Abdeckung und des Installationsrahmens entsprechend einem für Steckdosen, Schalter usw. bereits existierenden respektive zu entwickelnden Unterputz-Installationsprogramm auszurichten. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Gefahr des Anbohrens der elektrischen Leitung am Leitungsauslass beim Befestigen der Leuchte nicht mehr gegeben ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele gelöst. Es zeigen:
1 eine Sicht auf eine für ein LED-Modul geeignete Unterputz-LED-Leuchte mit entfernter Leuchten-Abdeckung,
2 einen seitlichen Schnitt durch eine Unterputz-LED-Leuchte gemäß 1,
3 eine perspektivische Ansicht eines LED-Moduls,
4 eine Sicht auf eine für mindestens zwei LED-Module geeignete Unterputz-LED-Leuchte mit entfernter Leuchten-Abdeckung,
5 einen seitlichen Schnitt durch eine Unterputz-LED-Leuchte gemäß 4,
6–9 eine Sicht auf Unterputz-LED-Leuchten mit unterschiedlich vielen LED-Modulen.
In 1 ist eine Sicht auf eine für ein LED-Modul geeignete Unterputz-LED-Leuchte mit entfernter Leuchten-Abdeckung dargestellt. Die Unterputz-LED-Leuchte 1 weist einen Gerätesockel 6 auf, an dessen Oberseite ein Kühlkörper 11 angeordnet ist, wobei ein LED-Modul 15 (LED-Einsatz) eine Seitenfläche dieses Kühlkörpers 11 thermisch kontaktiert. Zur präzisen Führung und Arretierung des LED-Moduls 15 ist der Gerätesockel 6 oder der Kühlkörper 11 mit Führungen 12 versehen. Ein Installationsrahmen 22 komplettiert die Unterputz-LED-Leuchte 1.
In 2 ist ein seitlicher Schnitt durch eine Unterputz-LED-Leuchte gemäß 1 dargestellt. Es sind die wesentlichen Komponenten der Unterputz-LED-Leuchte 1 gezeigt:

• der Gerätesockel 6 mit einer Anschlusseinheit 8 für 230 V-Netzleitungen, einem Netzteil/Konverter 7, vorzugsweise inklusive Steuer/Regeleinrichtung, dem Kühlkörper 11 und dem LED-Modul 15, welches bodenseitig einen Steckverbinder 9 des Gerätesockels 6 kontaktiert,
• eine Leuchten-Abdeckung 18 mit einem seitlichen Lichtauslass 19 mit Streuscheibe oder Linse,
• der Installationsrahmen (Abdeckrahmen) 22.

In 3 ist eine perspektivische Ansicht eines LED-Moduls dargestellt. Das auf einer Leiterplatte aufgebaute LED-Modul 15 weist mindestens eine, vorzugsweise jedoch mehrere Leuchtdioden 16 auf, wobei zur elektrischen Kontaktierung mit dem Steckverbinder 9 des Gerätesockels 6 elektrische Kontakte 17 auf der Leiterplatte angeordnet sind.
In 4 ist eine Sicht auf eine für mindestens zwei LED-Module geeignete Unterputz-LED-Leuchte mit entfernter Leuchten-Abdeckung dargestellt. Die Unterputz-LED-Leuchte 2 weist einen Gerätesockel 6 auf, an dessen Oberseite ein Kühlkörper 11 angeordnet ist, wobei mindestens zwei LED-Module 15 unterschiedliche, sich gegenüberliegende Seitenflächen des Kühlkörpers 11 thermisch kontaktieren. Zur präzisen Führung und Arretierung dieser LED-Module 15 ist der Gerätesockel 6 oder der Kühlkörper 11 mit Führungen 12, 13 versehen. Ein Installationsrahmen 22 komplettiert die Unterputz-LED-Leuchte 2.
In 5 ist ein seitlicher Schnitt durch eine Unterputz-LED-Leuchte gemäß 4 dargestellt. Es sind die wesentlichen Komponenten der Unterputz-LED-Leuchte 2 gezeigt:

• der Gerätesockel 6 mit der Anschlusseinheit 8 für 230 V-Netzleitungen, dem Netzteil/Konverter 7 inklusive Steuer-/Regeleinrichtung, dem Kühlkörper 11 und zwei LED-Modulen 15, welche bodenseitig Steckverbinder 9, 10 des Gerätesockels 6 kontaktieren,
• eine Leuchten-Abdeckung 18 mit zwei seitlichen Lichtauslässen 19, 20 mit Streuscheibe oder Linse,
• der Installationsrahmen (Abdeckrahmen) 22.

In den 6–9 ist eine Sicht auf Unterputz-LED-Leuchten mit unterschiedlich vielen LED-Modulen dargestellt:

• die Unterputz-LED-Leuchte 1 gemäß 6 weist ein LED-Modul 15 auf, welches eine Seitenfläche des Kühlkörpers 11 kontaktiert,
• die Unterputz-LED-Leuchte 2 gemäß 7 weist zwei sich gegenüberliegende LED-Module 15 auf, welche sich gegenüberliegende Seitenflächen des Kühlkörpers 11 kontaktieren,
• die Unterputz-LED-Leuchte 3 gemäß 8 weist drei U-förmig zueinander angeordnete LED-Module 15 auf, welche drei Seitenflächen des Kühlkörpers 11 kontaktieren,
• die Unterputz-LED-Leuchte 4 gemäß 9 weist vier LED-Module 15 auf, welche alle vier Seitenflächen des Kühlkörpers 11 kontaktieren.

Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, kann die Leiterplatte des Netzteils/Konverters 7 auf ihrer Rückseite einen Steckplatz inklusive Steckverbinder für ein LED-Modul oder mehrere Steckplätze inklusive Steckverbinder für zwei, drei oder vier LED-Module aufweisen, wodurch durch ein beliebiges Bestücken der Unterputz-LED-Leuchte mit LED-Modulen 15 unterschiedliche Beleuchtungseinrichtungen erzielt werden können:

• eine einseitige Beleuchtungseinrichtung,
• eine zweiseitige Beleuchtungseinrichtung,
• eine dreiseitige Beleuchtungseinrichtung,
• eine vierseitige Beleuchtungseinrichtung.

Wichtig ist, dass sich das LED-Modul 15 respektive die LED-Module 15 beim Einschieben in den Steckplatz gegen den Kühlkörper 11 anschmiegt/anschmiegen. Hierdurch wird eine Überhitzung der LEDs 16 verhindert, was wiederum die Lebensdauer der LEDs deutlich erhöht. Zur Führung eines LED-Moduls 15 sind Führungen/Schlitze im Gehäuse des Gerätesockels 6 oder des Kühlkörpers 11 vorgesehen. Selbstverständlich dient der Kühlkörper 11 gleichermaßen zur Abführung der Verlustwärme des Netzteils/Konverters 7.
Alternativ zur vorstehend erläuterten Kontaktierung zwischen dem Steckverbinder 9 und den elektrischen Kontakten 17 kann auch eine feste Montage, insbesondere Verlötung der elektrischen Verbindung zwischen einem LED-Modul 15 und der dem Netzteil/Konverter 7 zugeordneten Leiterplatte erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend erläuterten seitlichen Lichtauslässen 19, 20 kann auch ein frontseitiger Lichtauslass in der Leuchten-Abdeckung 18 vorgesehen sein.
In weiterer Ausgestaltung kann die Unterputz-LED-Leuchte 1–4 auch in folgenden Ausführungsformen realisiert werden:

• In der Leuchten-Abdeckung 18 der Unterputz-LED-Leuchte 1–4 ist zusätzlich eine Schalteinheit zum händischen EIN-/AUS-Schalten der LEDs 16 integriert.
• In der Unterputz-LED-Leuchte 1–4 ist zusätzlich ein Empfänger für drahtlose Fernbedienungs-Signale integriert, welcher eine Schalteinheit zum ferngesteuerten EIN-/AUS-Schalten der LEDs 16 ansteuert.
• In der Unterputz-LED-Leuchte 1–4 ist zusätzlich ein Bewegungsmelder inklusive Schalteinheit integriert, um derart ein automatisches EIN-/AUS-Schalten der LEDs 16 in Abhängigkeit von detektierter Bewegung zu ermöglichen.
• In der Unterputz-LED-Leuchte 1–4 ist zusätzlich ein Dämmerungsschalter inklusive Schalteinheit integriert, um derart ein automatisches EIN-/AUS-Schalten der LEDs 16 in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Helligkeit zu ermöglichen.
• In der Unterputz-LED-Leuchte 1–4 ist zusätzlich ein Buskoppler inklusive Schalteinheit integriert, um derart ein ferngesteuertes EIN-/AUS-Schalten der LEDs 16 über einen Bus der Gebäudesystemtechnik zu ermöglichen.

Selbstverständlich können diese Ausführungsformen auch kumulativ eingesetzt werden.
Dabei ist es ganz allgemein im Low-Cost-Bereich nicht erforderlich, eine Steuer- und Regeleinheit (betreffend Netzteil/Konverter) vorzusehen, es reicht vielmehr ein sehr einfaches Netzteil/Koverter aus. Für Unterputz-LED-Leuchten mit beliebiger Anzahl von LED-Modulen (welche vom Anwender zu bestücken sind) wird jedoch vorzugsweise eine Konstantstromquelle verwendet, die nicht ohne Steuer-/Regeleinrichtung möglich ist.
Zur Montage einer Unterputz-LED-Leuchte 1–4 in einer handelsüblichen UP-Gerätedose nach DIN 49073 wird zunächst der Gerätesockel 6 in üblicher Weise mittels seiner Spreizkrallen oder mittels durch seinen Tragring greifende Montagemittel (Schrauben) in der UP-Gerätedose montiert. Danach werden die LED-Module 15 in gewünschter Anzahl in die Steckverbinder 9, 10 eingesteckt. Abschließend wird die aus Kunststoff bestehende und in gewünschtem Design ausgebildete Leuchten-Abdeckung 18 aufgedrückt und verrastet. Der Installationsrahmen 22 kann entweder als separate Komponente zwischen Gerätesockel 6 und Leuchten-Abdeckung 18 angeordnet oder alternativ hierzu als integrale Komponente des Gerätesockels 6 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Unterputz-LED-Leuchte mit einem LED-Modul
2: Unterputz-LED-Leuchte mit zwei LED-Moduln
3: Unterputz-LED-Leuchte mit drei LED-Moduln
4: Unterputz-LED-Leuchte mit vier LED-Moduln
5
6: Gerätesockel
7: Netzteil/Konverter inklusive Steuer-/Regeleinrichtung
8: Anschlusseinheit für 230 V-Netzleitungen
9: Steckverbinder
10: Steckverbinder
11: Kühlkörper
12: Führung für LED-Modul
13: Führung für LED-Modul
14
15: LED-Modul
16: LED
17: elektrische Kontakte
18: Leuchten-Abdeckung
19: Lichtauslass mit Streuscheibe oder Linse
20: Lichtauslass mit Streuscheibe oder Linse
21
22: Installationsrahmen

Claims

Unterputz-LED-Leuchte (1, 2, 3, 4) für den elektrischen und mechanischen Anschluss an einer handelsüblichen UP-Gerätedose, mit einem Gerätesockel (6), welcher ein Netzteil (7), eine Anschlusseinheit (8) für Netzleitungen, einen Kühlkörper (11) und mindestens eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss mindestens eines LED-Moduls (15) mit mindestens einer LED (16) aufweist, wobei das mindestens eine LED-Modul (15) thermisch mit dem Kühlkörper (11) in Kontakt gebracht ist und wobei eine Leuchten-Abdeckung (18) mit mindestens einem Lichtauslass (19, 20) vorgesehen ist.
Unterputz-LED-Leuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Netzteil (7) inklusive Steuer- und Regeleinrichtung zur Versorgung der LEDs (16) mit einem konstanten Strom.
Unterputz-LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Anschlussvorrichtung zum Anschluss mindestens eines LED-Moduls (15) in Form eines Steckverbinders (9) zur Kontaktierung elektrischer Kontakte (17) eines LED-Moduls (15) oder mehrerer Steckverbinder (9, 10) zur Kontaktierung mehrerer LED-Module (15).
Unterputz-LED-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leuchten-Abdeckung (18) der Unterputz-LED-Leuchte (1–4) zusätzlich eine Schalteinheit zum händischen EIN-/AUS-Schalten der LEDs (16) integriert ist.
Unterputz-LED-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterputz-LED-Leuchte (1–4) zusätzlich ein Empfänger für drahtlose Fernbedienungs-Signale integriert ist, welcher eine Schalteinheit zum ferngesteuerten EIN-/AUS-Schalten der LEDs (16) ansteuert.
Unterputz-LED-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterputz-LED-Leuchte (1–4) zusätzlich ein Bewegungsmelder inklusive Schalteinheit integriert ist, um derart ein automatisches EIN-/AUS-Schalten der LEDs (16) in Abhängigkeit von detektierter Bewegung zu ermöglichen.
Unterputz-LED-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterputz-LED-Leuchte (1–4) zusätzlich ein Dämmerungsschalter inklusive Schalteinheit integriert ist, um derart ein automatisches EIN-/AUS-Schalten der LEDs (16) in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Helligkeit zu ermöglichen.
Unterputz-LED-Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterputz-LED-Leuchte (1–4) zusätzlich ein Buskoppler inklusive Schalteinheit integriert ist, um derart ein ferngesteuertes EIN-/AUS-Schalten der LEDs (16) über einen Bus der Gebäudesystemtechnik zu ermöglichen.