DE20004069U1

DE20004069U1 - Lighting fixtures for wet rooms of all kinds

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Publication number: DE20004069U1
Application number: DE20004069U
Authority: DE
Original assignee: WTS KERESKEDELMI ES SZOLGALTAT
Current assignee: WTS KERESKEDELMI ES SZOLGALTAT
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2010-03-04

Description

Beschreibung Beleuchtungskörper für Feuchträume aller ArtDescription Lighting fixtures for all types of wet rooms

Die Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper für Schwimmbäder, Whirlpools, Gartenteiche und/oder Feuchträume aller Art, bestehend aus einem Einbaugehäuse mit einem transparenten Abdeckdeckel, einer Spannungsversorgung und mehreren Dioden als Leuchtmitteln, die auf einer Leiterplatte angeordnet und befestigt sind.The invention relates to a lighting fixture for swimming pools, whirlpools, garden ponds and/or damp rooms of all kinds, consisting of a built-in housing with a transparent cover, a power supply and several diodes as lighting means, which are arranged and fastened on a circuit board.

Solche Beleuchtungskörper sind grundsätzlich aus der WO 99/23413 bekannt. Der Vorteil der Lumineszenzdioden (LED) liegt insbesondere darin, daß diese Halbleiterdioden im Gegensatz zu einer Glühlampe wesentlich weniger Platz benötigen und im Betrieb auch deutlich weniger Wärme abstrahlen. Dies ermöglicht eine relativ flache Bauweise der Beleuchtungskörper. Im Gegensatz zu einer Glühlampe ist das Emissionsspektrum der LED im Regelfall auf einen schmalen Wellenlängenbereich begrenzt, der im wesentlichen von dem Diodenmaterial abhängt. Die spektrale Emission von Leuchtdioden kann materialabhängig, monochrom, zwei- oder auch dreifarbig sein. Die Lebensdauer von Leuchtdioden mit 10 bis 15 Jahren ist sehr groß, so daß ein häufiger Glühbirnenwechsel, wie er bei Scheinwerfern herkömmlicher Art notwendig ist, entfallen kann. Weiterhin sind zwischenzeitlich auch Leuchtdioden mit hoher Strahlungsintensität entwickelt worden, so daß in Verbindung mit niedrigen Betriebsspannungen zwischen 1 und 2,5 Volt bei Strömen von 10 bis 20 mA ein weitaus wirtschaftlicher Betrieb möglich ist. Aufgrund ihres günstigen Zeitverhaltens mit Schaltzeiten bis in den Nanosekundenbereich lassen sich Leuchtdioden auch unmittelbar ansteuern, beispielsweise durch digitale Schaltungen.Such lighting fixtures are known in principle from WO 99/23413. The advantage of light-emitting diodes (LEDs) is that these semiconductor diodes require significantly less space than incandescent lamps and emit significantly less heat during operation. This enables the lighting fixtures to be relatively flat. In contrast to incandescent lamps, the emission spectrum of LEDs is generally limited to a narrow wavelength range, which depends essentially on the diode material. The spectral emission of light-emitting diodes can be monochrome, two- or three-colored, depending on the material. The service life of light-emitting diodes is very long at 10 to 15 years, so that frequent bulb changes, as is necessary with conventional headlights, can be dispensed with. In addition, light-emitting diodes with high radiation intensity have now been developed, so that in conjunction with low operating voltages between 1 and 2.5 volts at currents of 10 to 20 mA, much more economical operation is possible. Due to their favorable timing behavior with switching times down to the nanosecond range, light-emitting diodes can also be controlled directly, for example by digital circuits.

Der geringe Platzbedarf von LED sowie die Möglichkeit, aufgrund der geringen Wärmeabstrahlung mehrere LED nebeneinander anzuThe small space requirement of LEDs and the possibility of installing several LEDs next to each other due to the low heat radiation

ordnen, läßt hinsichtlich der Beleuchtungskörpergestaltung, insbesondere der Gestaltung von Unterwasserscheinwerfer, aber auch bei Beleuchtungskörpern für Saunen, Duschräumen, Dampfräumen sowie Feuchträumen aller Art, einen großen Freiraum. Denkbar sind beliebige Scheinwerferformen, die jeweils eine geringe Einbauhöhe haben. Je nach gewünschter Lichtemission verwendet man unterschiedliche LED, die jeweils einzeln oder gruppenweise monochromes Licht abstrahlen. In der WO 99/23413 wird zudem vorgeschlagen, die LED einzeln oder gruppenweise über eine Steuerschaltung getrennt anzusteuern und/oder in der Lichtstärke zu regulieren. Hierdurch wird es möglich, in den Beleuchtungskörpern individuelle Strahlungsmuster in Form von geometrischen Figuren zu erzeugen. Die Figuren können aus abstrakten Mustern oder auch ggf. farbigen Bildern wie Tieroder Landschaftsmotiven bestehen. Verwendet man eine Steuerschaltung, die einen intermittierenden Betrieb der Leuchtdioden ermöglicht, können "lebende" Beleuchtungsbilder in zeitlich wechselnder Folge abgestrahlt werden.arrange, leaves a lot of freedom in terms of lighting fixture design, especially the design of underwater spotlights, but also lighting fixtures for saunas, shower rooms, steam rooms and all types of wet rooms. Any shape of spotlight is conceivable, each with a low installation height. Depending on the desired light emission, different LEDs are used, each emitting monochrome light individually or in groups. In WO 99/23413 it is also proposed to control the LEDs individually or in groups separately via a control circuit and/or to regulate their light intensity. This makes it possible to create individual radiation patterns in the form of geometric figures in the lighting fixtures. The figures can consist of abstract patterns or, if necessary, colored images such as animal or landscape motifs. If a control circuit is used that enables intermittent operation of the light-emitting diodes, "living" lighting images can be emitted in a temporally changing sequence.

Der Nachteil der vorbeschriebenen Beleuchtungskörper besteht darin, daß zur Spannungsversorgung ein rückseitig aus dem Einbaugehäuse geführtes Stromkabel verwendet werden muß, wodurch sich an den Durchführungsöffnungen Abdichtungsprobleme ergeben können. Kommt es zu einem Kabelbruch oder zu einem Abriß des Kabels an der Verbindungsstelle zur Platine, muß unter großem Aufwand der komplette Scheinwerfer ausgebaut werden, was regelmäßig nicht ohne Aufstemmarbeiten an den Wänden, in die die Scheinwerfer eingebaut sind, möglich ist.The disadvantage of the lighting fixtures described above is that a power cable must be used to supply the power, which is led out of the back of the installation housing, which can cause sealing problems at the feedthrough openings. If the cable breaks or is torn off at the connection point to the circuit board, the entire spotlight must be removed at great expense, which is usually not possible without prying open the walls in which the spotlights are installed.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Spannungsversorgung zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to improve the power supply.

Diese Aufgabe wird durch den Beleuchtungskörper nach Anspruch 1 gelöst, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß dieThis object is achieved by the lighting fixture according to claim 1, which is characterized according to the invention in that the

elektrische Leistung induktiv übertragen wird. Hierbei wird das physikalische Prinzip der sogenannten Gegeninduktion ausgenutzt,
wonach zwei nebeneinanderliegende Spulen, die einen
geraeinsamen Induktionsfluß-Anteil haben, eine berührungslose
Induktionsübertragung ermöglichen. Jede Änderung des Stromes in der Primärspule induziert eine Spannung in einer oder mehrerer Sekundärspulen, die im wesentlichen durch das Übersetzungsverhältnis, nämlich die Quotient der Spulenwindungen, abzüglich eines Streuflusses, bestimmt ist. Es ist daher wegen der relativ kleinen Betriebsspannungen der Dioden zwischen 1 und 2,5 V ohne weiteres möglich, durch entsprechende Sekundär-Spulenwindungsanpassung auf der Platine eine geeignete Diodenspannungsversorgung bereitzustellen. Der besondere Vorteil der induktiven elektrischen Leistungsübertragung liegt jedoch darin, daß der Beleuchtungskörper hermetisch nach außen abgeschlossen und feuchtigkeits- und flüssigkeitsdicht versiegelt werden kann.
Die Primärspule kann außerhalb des eigentlichen Anbaugehäuses angeflanscht oder sonstwie in einem separaten Behälterteil
angeordnet werden. Im Falle eines Kabelbruches lassen sich
Reparaturen durchführen, ohne das Einbaugehäuse herauszunehmen oder zu öffnen.electrical power is transmitted inductively. The physical principle of so-called mutual induction is used here,
after which two adjacent coils, which have a
have a common induction flow component, a contactless
Enable inductive transmission. Every change in the current in the primary coil induces a voltage in one or more secondary coils, which is essentially determined by the transformation ratio, namely the quotient of the coil turns, minus a stray flux. Because of the relatively small operating voltages of the diodes between 1 and 2.5 V, it is therefore easily possible to provide a suitable diode voltage supply by appropriately adjusting the secondary coil turns on the circuit board. The particular advantage of inductive electrical power transmission, however, is that the lighting fixture can be hermetically sealed from the outside and moisture and liquid-tight.
The primary coil can be flanged outside the actual mounting housing or otherwise in a separate container part
In the event of a cable break,
Carry out repairs without removing or opening the installation housing.

Vorzugsweise wird eine auf einen Magnetkern gewickelte Erregerspule (Primärspule) an dem Einbaugehäuse rückseitig lösbar
angeflanscht. Der Magnetkern dient dazu, den magnetischen Fluß zu verstärken.Preferably, an excitation coil (primary coil) wound on a magnetic core is detachably attached to the rear of the installation housing
flanged. The magnetic core serves to amplify the magnetic flux.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Leiterplatte über einen Elektromotor drehbar anzuordnen, so daß die auf der Leiterplatte angeordneten Dioden mit ihren
Sekundärspulen unterschiedlich starke Magnetfelder bei einer Drehbewegung durchlaufen. Je nach magnetischem Fluß wird somit die in den betreffenden, auf der Platine angeordneten Sekundärspulen eine unterschiedliche Spannung induziert, die je nachAccording to a further embodiment of the invention, it is possible to arrange the circuit board so that it can rotate via an electric motor, so that the diodes arranged on the circuit board with their
Secondary coils pass through magnetic fields of different strengths during a rotary movement. Depending on the magnetic flux, a different voltage is induced in the respective secondary coils arranged on the board, which, depending on

Diode zu einer veränderten Leuchtintensität oder, bei sogenannten Zwei- oder Mehrfarbendioden zu einer Abstrahlung einer anderen Leuchtfarbe führen.Diode can lead to a change in luminous intensity or, in the case of so-called two- or multi-colour diodes, to the emission of a different luminous colour.

Sind auf der Platine mehrere Dioden angeordnet, kann durch eine gezielte Schaltungssteuerung auch erreicht werden, daß beliebige Farbmuster in wechselnder Folge erzeugt werden. Die von den einzelnen Dioden abgestrahlten monochromen Farben können auch zu neuen Farben "gemischt" werden. Dies ergibt sich bereits bei einer einfachen Überlagerung der kegelförmigen Abstrahlungsbereiche der Dioden, ggf. auch mit weiteren optischen Hilfsmitteln, wie Linsen, Prismen oder ähnlichem. Soweit Zwei- oder Dreifarbendioden, deren Abstrahlungsbereiche sich mit den Abstrahlungsbereichen anderer Dioden überlappen, derart angesteuert werden, daß je nach Spannungsaufgabe ein Farbwechsel eintritt, läßt sich hiermit ein sich mit der Zeit wandelndes Farbenspiel erzeugen. Je nach verwendeten Abdeckdeckel (als Frontglas des Beleuchtungskörpers) können wechselnde Farbmischungen realisiert werden, die von dem Betrachter des Beleuchtungskörpers als angenehm empfunden werden. Die erreichbare Farbpalette geht von Weiß bis Violett. Mit solchen Lichtsteuerungen lassen sich therapeutische Anwendungsbereiche eröffnen, die über eine reine Raumausleuchtung hinausgehen. Wie grundsätzlich aus der WO 99/23413 bekannt, führt eine rasterförmige Anordnung der Leuchtdioden auf der Platine und deren getrennte oder in Gruppen realisierbare Steuerbarkeit zu der Möglichkeit, ggf. "bewegte" Bilder abzustrahlen.If several diodes are arranged on the circuit board, a targeted circuit control can also be used to create any color pattern in a changing sequence. The monochrome colors emitted by the individual diodes can also be "mixed" to create new colors. This can be achieved by simply superimposing the conical radiation areas of the diodes, possibly also with other optical aids such as lenses, prisms or similar. If two- or three-color diodes, whose radiation areas overlap with the radiation areas of other diodes, are controlled in such a way that a color change occurs depending on the voltage task, a play of colors that changes over time can be created. Depending on the cover used (as the front glass of the lighting fixture), changing color mixtures can be realized that are perceived as pleasant by the viewer of the lighting fixture. The achievable color palette ranges from white to violet. Such light controls can open up therapeutic areas of application that go beyond pure room lighting. As is basically known from WO 99/23413, a grid-like arrangement of the light-emitting diodes on the circuit board and their ability to be controlled separately or in groups leads to the possibility of emitting "moving" images if necessary.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die Diodenspannung abhängig von der Frequenz und/oder der Lautstärke einer vorgegebenen Klangfolge zu steuern. Eine etwa eingespielte und für den Betrachter des Beleuchtungskörpers hörbare Musik wird somit takt- und/oder rhythmussynchron in Beleuchtungsbilder umgesetzt.Within the scope of the present invention, it is also possible to control the diode voltage depending on the frequency and/or volume of a given sound sequence. Music that is played and can be heard by the viewer of the lighting fixture is thus converted into lighting images in synchronization with the beat and/or rhythm.

Um die Möglichkeiten der Farbmischungen zu erweitern, besitzt der Abdeckdeckel prismenartig ausgebildete Bereiche, die lichtstreuend und/oder in Abhängigkeit der Wellenlänge unterschiedlich brechend wirken.In order to expand the possibilities of color mixing, the cover has prism-like areas that scatter light and/or refract it differently depending on the wavelength.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings. They show

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines induktiv gespeisten Beleuchtungskörpers,Fig. 1 a schematic diagram of an inductively powered lighting fixture,

Fig. 2 einen in einen Skimmer integrierten Beleuchtungskörper undFig. 2 a lighting fixture integrated into a skimmer and

Fig. 3 eine Frontansicht eines zweiteiligen Beleuchtungskörpers. Fig. 3 is a front view of a two-part lighting fixture.

Der in Fig. 1 und 3 dargestellte Beleuchtungskörper besteht im wesentlichen aus einem Einbaugehäuse 10 mit einem transparenten Abdeckdeckel 11 und einer Platine 12 bzw. Platinen 12 und 13, auf der mehrere Leuchtdioden 14 angeordnet sind. Die Dioden 14 können einfarbige Lumineszenzdioden sein oder auch zwei- oder mehrfarbige Lumineszenzdioden, die je nach angelegter Spannung Licht unterschiedlicher Farbe bzw. Wellenlängen ausstrahlen. Der Abdeckdeckel 11 ist vorzugsweise aus einzelnen aneinandergereihten prismatischen Körpern zusammengesetzt oder durch eine eingeprägte Riffelung als dispersiv wirkende Lichtstreuscheibe ausgebildet. Die Dioden, die entsprechend der im einzelnen nicht dargestellten Steuerschaltung unterschiedliche Lichtfarben abgeben, ermöglichen je nach Ansteuerung zahllose Farbmischungen, die kontinuierlich eine etwa gleichbleibende Lichtintensität mit wechselnden Farben oder auch intermittierend strahlen können. Der Beleuchtungskörper 10 kann kreisrund, eckig oder in anderen Formgestaltungen ausgeführt sein. So istThe lighting fixture shown in Fig. 1 and 3 consists essentially of a built-in housing 10 with a transparent cover 11 and a circuit board 12 or circuit boards 12 and 13 on which several light-emitting diodes 14 are arranged. The diodes 14 can be single-color luminescent diodes or two- or multi-color luminescent diodes that emit light of different colors or wavelengths depending on the voltage applied. The cover 11 is preferably composed of individual prismatic bodies arranged in a row or is designed as a dispersive light diffusing disc by means of an embossed ribbing. The diodes, which emit different colors of light according to the control circuit (not shown in detail), enable countless color mixtures depending on the control, which can emit a roughly constant light intensity continuously with changing colors or intermittently. The lighting fixture 10 can be circular, square or designed in other shapes. For example,

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der im wesentlichen rechteckige Beleuchtungskörper 10 nach Fig. 2 mit seinem Einbaugehäuse Teil eines Skimmers 15, der fest installierter Teil einer Schwimmbadwand 22 ist.the essentially rectangular lighting fixture 10 according to Fig. 2 with its built-in housing is part of a skimmer 15 which is a permanently installed part of a swimming pool wall 22.

Wie im einzelnen Fig. 1 zu entnehmen, ist der Beleuchtungskörper 10 an einer Wand 17 mitsamt der auf der Platine 12 integrierten Schaltungselektronik befestigt. Im rückseitigen Teil des Einbaugehäuses befindet sich eine um den Magnetkern 18 gewickelte Leiterspule 19, die von einem Primärstrom durchflossen wird und hierdurch in entsprechenden Leiterbahnen bzw. Sekundärspulen auf der Platine 12 Ströme induziert, mit denen die Dioden 14 gespeist werden. Mit dieser induktiven elektrischen Leistungsübertragung wird die Stromzufuhr zur Platine in Form eines Leitungskabels entbehrlich; entsprechende Abdichtungen am Ort der Leitungsdurchführung entfallen. Da die Dioden sowie die Platine mitsamt der Steuerschaltung regelmäßig über lange Zeit störungsunanfällig sind, entfällt auch der komplette Ausbau des Beleuchtungskörpers im Fall eines Kabelbruches. Hierzu ist es lediglich erforderlich, den rückwärtigen Teil des Einbaugehäuses zu öffnen, um einen entsprechenden Kabel- bzw. Spulenaustausch der Primärspule 19 vorzunehmen.As can be seen in detail in Fig. 1, the lighting fixture 10 is attached to a wall 17 together with the circuit electronics integrated on the circuit board 12. In the rear part of the installation housing there is a conductor coil 19 wound around the magnetic core 18, through which a primary current flows and thereby induces currents in corresponding conductor tracks or secondary coils on the circuit board 12, which are used to feed the diodes 14. With this inductive electrical power transmission, the power supply to the circuit board in the form of a cable is no longer necessary; corresponding seals at the location of the cable feedthrough are no longer necessary. Since the diodes and the circuit board together with the control circuit are generally not susceptible to faults over a long period of time, there is no need to completely remove the lighting fixture in the event of a cable break. All that is required is to open the rear part of the installation housing in order to carry out a corresponding cable or coil replacement of the primary coil 19.

Ein Beispiel für eine der vielen Formen, welche für den Beleuchtungskörper wählbar sind, ist Fig. 3 zu entnehmen. Der dortige Beleuchtungskörper besitzt eine leicht gebogene Form, in der zwei Platinen 12 und 13 mit entsprechenden Dioden 14 unter einer gemeinsamen Frontscheibe angeordnet sind. In solchen Fällen können rückseitig des Beleuchtungskörpers zentral "hinter" den Platinen 12 und 13 jeweils eine Primärspule vorgesehen sein, um einen genügend großen magnetischen Fluß zu erzeugen. Die Platinen 12 und 13 können durch diese Magnetspulen synchron oder asynchron angesteuert werden.An example of one of the many shapes that can be selected for the lighting fixture is shown in Fig. 3. The lighting fixture there has a slightly curved shape in which two circuit boards 12 and 13 with corresponding diodes 14 are arranged under a common front panel. In such cases, a primary coil can be provided centrally "behind" the circuit boards 12 and 13 on the back of the lighting fixture in order to generate a sufficiently large magnetic flux. The circuit boards 12 and 13 can be controlled synchronously or asynchronously by these magnetic coils.

Claims

1. Lighting fixture for swimming pools, whirlpools, garden ponds and/or damp rooms of all kinds, consisting of a built-in housing ( 10 ) with a transparent cover ( 11 ), a power supply and several diodes ( 14 ) as lighting means, which are arranged and fastened on a circuit board ( 12 ), characterized by an inductive electrical power transmission ( 19 ) as a power supply.

2. Lighting fixture according to claim 1, characterized in that an excitation coil ( 19 ) wound on a magnetic core ( 18 ) is detachably flanged to the rear of the installation housing ( 10 ).

3. Lighting fixture according to one of claims 1 or 2, characterized in that the circuit board ( 12 ) is arranged to be rotatable via an electric motor, the diodes ( 14 ) arranged on the circuit board with their secondary coils passing through magnetic fields of different strengths during a rotary movement.

4. Lighting fixture according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least some of the diodes ( 14 ) emit voltage-dependent radiation of different wavelengths, ie at least some of the diodes ( 14 ) are two- or multi-color diodes.