专利名称：聚光灯单元和喷水表演装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于水体区域的聚光灯单元，特别是作为喷水表演装置(Wasserspiel)的部件，包括至少一个发光单元，用以照亮喷 泉、水射流等。本发明还涉及一种喷水表演装置，其包括用于产生喷 泉的喷管。
背景技术：
在现有技术中，已知利用喷泉的喷水表演，其通过围绕着喷管设 置的各个聚光灯单元照亮。这些聚光灯处在水面的下方，为的是能通 过水冷却变热的聚光灯。这意味着，用于照亮处于水上方的喷泉的光 强度存在损失，该喷泉可以包括一个或多个水射流。发明内容本发明的目的是，改进不利的现有技术，特别是为在潮湿地域或 水体区域的应用提供一种聚光灯单元和一种相应的喷水表演装置，其 具有足够的光强度，同时具有紧凑的结构尺寸。上述目的通过一种按照权利要求1所述的聚光灯单元和一种按照 权利要求10所述的喷水表演装置得以实现。由随后的各从属权利要求 可以得出有利的设计。通过应用发光二极管即LED或优选同样具有高光强度的LED组 (LED-Cluster)，本发明的聚光灯单元可以构造为有较小的能耗和较 小的发热。同时，较为紧凑地构成了一种相应的的聚光灯单元。为导 出在大量也称为发光二极管的LED中出现的发热，而设计了用于实现 液体冷却的聚光灯单元，即，其具有一个液体冷却的发光单元。本发明的聚光灯单元包括至少一个至少由电子控制装置和至少一个LED组成的发光单元及其护盖或壳体，连同一待设置的支架。该聚光灯单元不必再主要设置在水面的下方，它也可以至少部分 地以其发光区域设置在水面的上方，借此完全利用了所能提供的光强 度。相应地减少了所需LED的数量。二极管的较为精确的操控和最佳 的可控性同时改善了能量效率。此外也可以从上方照射水面。特别高 的光强度及大量不同的操控可能性和随之出现的照度可变性可以通过 至少一个发光二极管组产生，该发光二极管组设置在聚光灯单元的壳 体内。有利地，这些发光二极管组设有不同颜色的LED，例如用三种 基本色。若各发光二极管按一种有利的实施形式设置在一个共同的薄板坯 上，则本发明的聚光灯单元构造得更加紧凑。这样就简化了结构并且 也简化了聚光灯单元的操控。优选液体冷却的共同的薄板坯还保证了 热量在壳体内的均匀分布，从而可将热量很好地导出。在此，各发光 二极管优选在壳体的横截表面上均匀地分布，例如以环形设置。有利地，在薄板坯上设置一板，该板设计为导热的，由此确保由 发光单元产生的热量被很好地导出。为了改善导热，薄板坯优选借助 于传热骨与板相连接。如果发光单元在接通以后即已发热，但仍没有冷却介质导过聚光灯单元，则金属板是特别有利的。在这种情况下， 金属板起中间存储器的作用，以便中间存储所产生的热量直到发散给 冷却介质为止，并防止发光单元的损坏。可选择或补充地，薄板坯和/或一个在一面限定薄板坯的金属板设 有一个限定一冷却通道的面，借此直接液体冷却薄板坯和/或板。在本发明的另一优选实施形式中，聚光灯单元具有不仅仅一个而 是多个冷却水排出口 ，从而使导入壳体的冷却介质在吸收热量以后以 直接的和尽可能短的路程从壳体中送走，而不会将所吸收的热量再发散到壳体的其他的区域。作为冷却介质，在本发明的不同的设计中， 优选采用安装该用于照亮喷泉的聚光灯单元的水域或水池的水。本发明的聚光灯单元特别是在这样一种设计中得到改进，其具有 在一中心区域内设置的冷却模块。因此，从一个区域出发并且直接在该区域内使聚光灯单元得以冷却，在此区域中否则会存在最高的温度。 热量由优选圆形的壳体的全部区域被均匀地排走。冷却液进入口和排出口在壳体的中心的下部区域设置，这对于聚 光灯单元特别在水中的不明显的安装是有利的，其中，优选同时充分 稳固地设计冷却剂供给口，以便能够作为聚光灯单元的支架使用。为 此，冷却液供给口可以例如具有一法兰，在其上可安装一支架，优选 一球头活节，这样能使聚光灯单元可变地定向。球节本身则又设置在一相应的支架上，该支架例如竖立于一水域 或一水池中。冷却液排出口在壳体的中心特别是下部区域设置，结合 同样也在同一区域内设置的冷却液进入口 ，这种设计有助于冷却模块 的应用，该冷却模块可以模块式装入聚光灯单元中。同时，供给口和 导出口例如可以安置在唯一一个软管或管子中。此外有利的是本发明的具有一中心供给软管或管子的设计，加热 的冷却液体后来又沿着它流入周围。在这种情况下，热量就直接发散 到聚光灯单元的下面的周围，例如直接发散到周围的水中，并且供给 口被流出的冷却液覆没。为了不仅冷却薄板坯而且还冷却聚光灯单元的其他区域，有利的 是，冷却模块包括一伸进发光器件单元的冷却头。该冷却头优选由金 属构成，从而它可以很好地吸收在发光器件单元中在薄板坯上方存在 的热量并且可以将其发散到冷却液。此外，本发明针对该目的的解决方案还是一种按照权利要求10所述的喷水表演装置。该喷水表演装置具有一喷管，用以产生喷泉， 并且同时包括在同一壳体内设置的如上所述的聚光灯单元。因此聚光 灯单元的各种设计的优点也体现于该喷水表演装置中。这样一种喷水表演装置是特别有利的，其中，喷管为了冷却在壳 体内具有至少一个发光二极管的聚光灯单元而设计一冷却通道。喷管 本身(它或是壳体的直接组成部分，或者也可以模块式装入壳体内， 从而形成一个共同的壳体)沿其壁吸收在聚光灯单元中产生的热量并 将其直接传给通过喷管流动的水或相应的液体。特别是对于在大型的室外设备中设置的喷泉，其通过喷管输送高流速的和大量的水，借此 也充分地冷却具有大的光强度的发光单元。该喷水表演装置可以在壳体内连同喷管一起至少部分地从水中突 出，由此可完全利用光照强度。在这方面优选的是，径向绕喷管设置多个LED组，喷管则设置在发光单元的中心。此外本发明的一种设计是有利的，其中，除喷管外还通过壳体引 导至少一个另外的冷却通道。该冷却通道优选与喷管相连接，但也可 以经由一个单独的进入口供给冷却介质。因此，不仅直接在喷管的区 域而且还在聚光灯单元的远离喷管的位置，直接地液体冷却发光单元。在喷水表演装置的另 一有利的设计中，冷却通道至少部分地通过 一内壳体和一外壳体的壁构成，借此可以有利地产生一个环绕的环形 间隙。内壳体优选贴紧具有发光单元的区域，从而该空间在内面通过 喷管、在外面通过环形间隙以及从下面通过 一 接着环形间隙构成的冷却通道可被冷却。按本发明的另一有利的实施形式，冷却通道在一防水的电子单元 旁边导过，该电子单元用于LED或LED组的控制和供电。例如，这 里在一洗注材料中组合一旁路或冷却通道，通过该旁路或冷却通道可 导过冷却介质。借此以极好的方式排走在电子控制装置中产生的热量 (该热量正是在使用配备LED的薄板坯等的情况下由操控的发光器 件所产生的)。通过具有高光强度的LED和LED组的应用，相应的聚光灯单元 不仅可以构造得更加紧凑，而且在同一壳体内使用喷管的情况下还充 分地冷却喷水表演装置。在此有利地，以3瓦LED取代20瓦卣素灯， 其中LED的寿命可以为约20000小时。在本发明的一种进一步改进的实施形式中，可以在电子控制装置 与LED薄板坯之间附加地设置一金属板，该金属板为了将热量导出到 外部壳体壁或喷管上而借助传热青连接于壳体中，亦即连接到薄板坯 上和壳体壁和/或喷管壁上。采用 一旁路或冷却通道，使其通过浇铸的电子控制装置经由环形间隙向外引导，则可取消散热的金属板，这样便得到一种特别经济的 解决方案。此外，喷管有利地可配备不同的嵌件，以便产生具有不同射流强 度的喷水景象或者也产生许多的水射流。
由以下的附图描述可以得知本发明的其他的优点和实施形式。在各附图以其简化图示中表示出图1 本发明的喷水表演装置的垂直剖视图；图2 图l的装置的俯视图；图3 本发明的另一喷水表演装置；图4 图1的装置，包括另一喷嘴嵌件；图5 用以在本发明的喷水表演装置中使用的多个喷嘴嵌件；图6 本发明的聚光灯单元；以及图7 本发明的聚光灯单元的另一实施例。
具体实施方式
相同或类似作用的部件依其功用配有相同的标记。 在图1中示出了一喷水表演装置，其具有一个多件式的喷管1， 通过它，经由水进入口 2输入的水在图面内向上作为喷泉从喷管1中 排出。喷管l与一聚光灯单元一起设置于壳体3内并且由其包围。聚 光灯单元包括在薄板坯4上径向围绕喷管1设置的多个LED6。各LED 6，其中只示出两个，几乎全面地占据发光单元的内部空间7的下部区 域，因此沿几乎全部图2中所示的内横截表面IO设置多个发光器件， 其一方面提供均匀的发光单元，而另一方面由于有大量的单个发光器 件也提供可以表现不同颜色的发光单元。由LED6发射的光通过在护盖8中设置的玻璃圆盘9在由喷管1 产生的射流的周围进入外部自由空间。此外在内部空间7内或作为玻 璃圆盘9的代用件设置的光学元件可以针对性地改变光束，例如聚焦或散射。在此，也可以例如设置可电子控制的滤光元件作为玻璃圆盘9的代用件，从而产生一种在喷水表演装置的操纵过程中可电子改变 的光线照射。护盖8周围嵌接一个贴紧玻璃圆盘9的密封件11,借助于它相对 于外界环境密封内部空间7。玻璃圆盘9同心地围绕喷管1并且借助 于补偿环12支承在其上。该补偿环也同时用作为内部空间7的密封件。 薄板坯4向下由金属板13限定，该金属板优选借助于传热骨贴紧壳体 3的壁和在内面贴紧喷管1的壁。金属板13因此将由薄板坯4和LED 6发出的热量一方面分配给壳体3或其外壁，另一方面主要分配给一 般通过流过的水得以强冷却的喷管1。在金属板13的下方同样同心地 绕喷管1并与其连接地设置一个电子装置14。通过电子装置14的外 壳与喷管1的连接，也使电子装置得以冷却。电缆穿引管16—方面确 保穿过用于LED组的控制和供电所需要的电缆，另一方面相对外部空 间密封壳体3。在所示本发明的实施形式中自由的内部空间17可以用浇注材料 27充满，以便进一步保护控制装置14。喷管i在其下端通过一球节19的法兰18加长，该法兰18在内面 是空心的。在此，法兰18的内侧与喷管1的附接法兰21的内侧对准 地构成。球节19的活节窝同样在内面是空心的，以便确保从一供给装 置例如泵中输入水。有利地，将具有一活节法兰的活节窝22设计为， 使活节头25通过活节法兰的拧紧可靠地配合于活节窝22中。按照本 发明的设计，可以由此放弃用于喷泉定位的附加固定装置。拧紧到壳体3上的护盖8按照图2附加地通过多个螺钉23或类似 部件固定。关于喷水表演装置的横截面成圆形的构造，明显的是，来 自喷管1的水射流在喷水表演装置的中心周围能以最好的方式被照 亮。通过喷管1和必要时另一在下文描述的旁路或者附加的冷却通道 26的冷却，以及配备LED6的薄板坯4的应用，导致一种非常紧凑的 喷水表演装置，该喷水表演装置也能设置在水外。球节19同时带有供水口，使用该球节因此有助于将本发明的喷水表演装置作为基本功能 块用于复杂的喷水表演，其中，将本发明的聚光灯单元和各个本发明 的喷水表演装置组合成一个大型的尤其是计算机支持的喷水表演系 统。在此所用的喷泉可以被很好地照亮，直达几十米高度也亳无问题。 利用相应的照射装置，直至百米和更多米高度的照亮也是可能的。按照图3，在那里示出的本发明的喷水表演装置的实施例包括一 个在喷管1上连接的附加的冷却通道26，其作为旁路通过包围控制装 置14的浇注材料27导向主要通过喷管1流动的水，借此在工作中冷 却控制装置14。此外，壳体3设有一内壳体28，它至少在边缘侧具有 一环形间隙29，通过该环形间隙，从壳体3中导出通过通道26引导 的并在薄板坯4的下面冷却该薄板坯的水。为了保护电气部件，控制 装置14经由一电缆密封件31与薄板坯4相连接。按图4，本发明的喷水表演装置包括一喷管1，该喷管在其上端具 有一横截面缩小的喷嘴嵌件24。这样的喷嘴嵌件例如设计为一种由多 个部件构成的喷管1的可更换的嵌件。这样的嵌件的可能的设计形式 示于图5中。这里，依据所希望的喷泉，可以选用或长或短延伸的和 横截面不同变化的喷嘴嵌件24。由于通过另 一冷却通道26的附加冷却，本发明的喷水表演装置总 体上构造得更加紧凑，该冷却通道26通过浇注材料27和必要时沿着 电子控制装置的一个外壁导向。该喷水表演装置的喷泉还可以通过本发明按图6和7的聚光灯单 元利用液体冷却的发光单元来照亮。为此，本发明的按权利要求l至 9之一项所述的聚光灯单元包括一个至少由电子控制装置14、薄板坯 4和LED 6组成的发光单元，以及其护盖和壳体3，连同待设置的支 架。同样，设置一电缆穿引管16用于发光单元的供电。聚光灯单元与 其发光单元在这里在中心由一冷却模块32通过，该冷却模块设置在组 装侧。通过进入口 2或排出口 34实现冷却剂供给和排走，进入口及排 出口大致在下壳体壁33的高度上居中设置，从而不明显地安置。此外， 通过由排出口 34流出的冷却剂覆没供给管道36。由此，提供了一种10外观宜人的聚光灯单元，它也可以经由固定的管道36定位。或者，对 于管道36也可以涉及可法兰连接的活节，类似于按图3的球节19。有利地，聚光灯单元为此还具有在按图7的实施例中所示的法兰 41，该法兰基本上相当于附接法兰21。将图7和1联系起来看，可以 发现，喷管1在按图7的聚光灯单元中部分地由一冷却模块32参与构 成或者通过这样的冷却模块取代。在这里，冷却模块32具有经由一管道36构成的用于冷却液或冷 却剂的供给路径和经由排出口 34实现的冷却剂排出。图6中在空间7 内所设置的冷却头39 (其有助于发光单元的内部空间7的冷却)在按 图7的实施例中没有特别的功能。按图7的聚光灯单元在结构上大致与图1所示的聚光灯单元相同。 通过冷却模块32的冷却通道37实现内部空间7的冷却，该冷却通道 由壁38所限定，该壁同时是内部空间7的一个边界。
权利要求
1.用于水体区域的聚光灯单元，包括至少一个发光单元，用以照亮喷泉、水射流等，其特征在于，所述聚光灯单元具有一个液体冷却的发光单元，该发光单元包括至少一个在壳体(3)内设置的发光二极管(LED)。
2. 按照权利要求1所述的聚光灯单元，其特征在于，所述发光单 元包括至少一个用于照亮的LED组。
3. 按照权利要求1或2所述的聚光灯单元，其特征在于，多个 LED (6)设置在一个共同的薄板坯(4)上。
4. 按照权利要求3所述的聚光灯单元，其特征在于，所述薄板坯 (4)具有一个特别是限定一冷却通道(26)的、液体冷却的面。
5. 按照权利要求1至4之一项所述的聚光灯单元，其特征在于， 所述发光单元设置在一个导热的、特别是限定一冷却通道的板(13) 上。
6. 按照权利要求1至5之一项所述的聚光灯单元，其特征在于， 所述壳体(3)具有包括一冷却模块(32)的中心区域。
7. 按照权利要求1至6之一项所述的聚光灯单元，其特征在于， 在壳体(3)的中心、特别是下部的区域设置一个冷却液进入口 (2)。
8. 按照权利要求1至7之一项所述的聚光灯单元，其特征在于， 在壳体(3)的中心、特别是下部的区域设置一冷却液排出口 (34)。
9. 按照权利要求1至8之一项所述的聚光灯单元，其特征在于， 具有一伸进发光单元的冷却头(39)。
10. 喷水表演装置，包括用于产生喷泉的喷管(1),其特征在于， 具有在同一壳体(3)内设置的按照权利要求1至9之一项所述的聚光 灯单元，用以至少在外部照亮喷泉。
11. 按照权利要求IO所述的喷水表演装置，其特征在于，所述喷 管(1)具有一冷却通道，用以冷却在壳体(3)内的聚光灯单元。
12. 按照权利要求10或11之一项所述的喷水表演装置，其特征在于，所述喷管(1)设置于一个在中心通过所述发光单元的区域内。
13. 按照权利要求10至12之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，在壳体(3)内除了喷管(1)还设置有一个特别是由发光单元 限定的冷却通道(26)。
14. 按照权利要求13所述的喷水表演装置，其特征在于，所述冷 却通道(26)部分地通过一内壳体(28)的和形成一外壳体的所述壳 体(3)的各壁构成。
15. 按照权利要求14所述的喷水表演装置，其特征在于，所述冷 却通道(26)构成一环绕的环形间隙(32)。
16. 按照权利要求13至15之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，所述冷却通道(26)在一防水的电子装置(14)旁边导过，以 冷却该电子装置。
17. 按照权利要求10至16之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，该喷水表演装置可安装到一球节(19)上。
18. 按照权利要求10至17之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，所述发光单元包括一个由喷管(1)通过的玻璃圆盘(9)。
19. 按照权利要求IO至18之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，所述喷管(1)设有一个可更换的喷嘴嵌件(24)。
20. 按照权利要求10至19之一项所述的喷水表演装置，其特征 在于，径向围绕所述喷管(1)设置有多个LED组。
21. 按照权利要求1至20之一项所述的喷水表演装置，其特征在 于，设置至少一个另外的喷管，该喷管通过发光单元。
全文摘要
本发明涉及一种用于水体区域的聚光灯单元，包括至少一个发光单元，用以照亮喷泉、水射流等，其中，本发明的聚光灯单元的特征在于，它具有一个液体冷却的发光单元，该发光单元包括至少一个在壳体(3)内设置的发光二极管(LED)(6)。
文档编号F21S8/00GK101329024SQ20081012534
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月20日 优先权日2007年6月21日
发明者R·韦塞尔迈尔 申请人:奥阿泽有限公司