PL174232B1

PL174232B1 - Lighting fitting

Info

Publication number: PL174232B1
Application number: PL93301306A
Authority: PL
Inventors: Christian Bartenbach
Original assignee: Christian Bartenbach
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1998-07-31
Also published as: CZ262993A3; EP0601389B1; GR3020370T3; PL301306A1; EP0601389A1; NO934435L; DE4240915A1; DK0601389T3; NO934435D0; ES2089682T3; DE59303069D1; ATE139832T1; HUH3781A

Abstract

A lamp (1) is specified having a luminous means (2) which has an elongate light-generating device (3), a reflector (5) having an exit opening (6), and a light-influencing cover glass (7) which is arranged in front of the exit opening (6) of the reflector (5). With a lamp of this kind it should be possible to achieve a uniform brightness in the room (space) to be illuminated despite the elongate extension of the light-generating device (3). For this purpose the cover glass (7) is constructed as a pane and has on its side facing the reflector (5) structured elements (8) which project in the direction of the reflector (5). <IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest oprawa oświetleniowa z elementem świecącym, do stosowania w szczególności do oświetlenia pomieszczenia światłem sztucznym.The subject of the invention is a light fitting with a lighting element for use in particular for illuminating a room with artificial light.

Przy tego rodzaju oświetlaniu pomieszczeń, w ostatnich latach, opracowane zostały elementy świecące, które pomimo stosunkowo małych mocy elektrycznych zapewniają dużą wydajność świetlną. Przy poborze mocy elektrycznej tylko 70 W można wystarczająco oświetlić normalne pomieszczenie mieszkalne lub robocze. Przykładowo, stosuje się w tym celu wysokociśnieniowe lampy rtęciowe lub inne halogenowe lub halogenkowe elementy świecące.With this type of room lighting, lighting elements have been developed in recent years, which, despite relatively low electrical powers, ensure high light efficiency. With an electrical power consumption of only 70 W, a normal living or work room can be sufficiently illuminated. For example, high-pressure mercury lamps or other halogen or halide luminous elements are used for this purpose.

Wspomniane elementy świecące są bardzo jasne. Jaskrawość taka jest spowodowana, przykładowo przez łuk świetlny i skupia się w małym obszarze, który nie jest jednak punktowy, lecz podłużny, a więc ma w jednym kierunku wymiar większy, niż w innych kierunkach. Z reguły elementy świecące muszą być montowane poziomo, co jest m. in. spowodowane względami termicznymi. Rozciągnięcia wzdłużnego nie można zatem zlikwidować przez inne umieszczenie elementu świecącego, nawet jeśli jest tylko bardzo niewielkie, powoduje nierównomierne rozłożenie światła w pomieszczeniu, co w wielu przypadkach jest niepożądane.The mentioned luminous elements are very bright. Such brightness is caused, for example, by an arc of light and is concentrated in a small area which is however not punctual but longitudinal and therefore has a dimension greater in one direction than in other directions. As a rule, the luminous elements must be mounted horizontally, which is e.g. caused by thermal considerations. The longitudinal stretching cannot therefore be eliminated by a different positioning of the illuminating element, even if it is only very small, it causes an uneven distribution of the light in the room, which is undesirable in many cases.

Na rozkład światła można wpływać poprzez kształt odbłyśnika. W wielu przypadkach możliwe jest rozłożenie światła w żądany sposób za pomocą tzw. odbłyśnika o kształcie swobodnym. Odbłyśniki o takim kształcie swobodnym mają jednak skomplikowaną konstrukcję, w następstwie czego są bardzo kosztowne. Ich zakres stosowania ogranicza się z reguły do pewnego określonego elementu świecącego. Jako uproszczenie zaproponowano (DE 37 40 901 Al) nadanie odbłyśnikowi powierzchni odbijającej, która składa się z różnych odcinków. W związku z systemami projekcyjnymi zaproponowano dalsze odbłyśniki (DE 30 27 774 C2, DE 30 27 719 Al), które poprzez podział powierzchni odbijającej na wiele obszarów pierścieniowych, leżących na różnych konturach, osiągają równomierność rzucanego światła. Wykonanie takich odbłyśników jest jednak stosunkowo kosztowne.The light distribution can be influenced by the shape of the reflector. In many cases, it is possible to distribute the light in the desired way using the so-called free-form reflector. Such free-form reflectors, however, have a complicated structure, making them very expensive. Their scope of application is usually limited to a certain light element. As a simplification, it has been proposed (DE 37 40 901 A1) to provide the reflector with a reflecting surface which consists of different sections. In connection with projection systems, further reflectors have been proposed (DE 30 27 774 C2, DE 30 27 719 A1) which achieve a uniform light projection by dividing the reflecting surface into a plurality of annular regions lying on different contours. However, the production of such reflectors is relatively expensive.

174 232174 232

Znane jest ponadto matowanie odbłyśników bez osłony, przez co uzyskuje się lepsze rozproszenie światła. Rozmazuje to jednak tylko ostry kontur elementu świecącego, ale nie może w żądanym stopniu spowodować równomierności oświetlenia. Ponadto, uzyskuje się tu większy udział światła rozproszonego w stosunku do użytecznego strumienia światła, tak że uzyskiwana zaleta, mianowicie zapewnianie wystarczającego oświetlenia przy mniejszych mocach elektrycznych, jest częściowo niwelowana.It is also known to dull reflectors without a cover, which results in better light dispersion. However, this only smears the sharp contour of the luminous element, but must not cause uniformity of the illumination to the desired degree. Furthermore, a greater proportion of scattered light in relation to the useful luminous flux is obtained here, so that the advantage obtained, namely providing sufficient illumination at lower electrical powers, is partially compensated for.

Oprawa oświetleniowa rodzaju wymienionego na wstępie jest wreszcie znana z patentu FR 2 623 597. Ta oprawa oświetleniowa ma jako osłonę ostrosłup lub stożek, który swą powierzchnią podstawy zakrywa otwór wyjściowy odbłyśnika. Element świecący jest tak umieszczony w odbłyśniku, że jego wymiar wzdłużny jest zasadniczo prostopadły do powierzchni podstawy. Przy takim rozwiązaniu powinno być możliwe wytwarzanie stosunkowo jasnego, a więc widzianego z dala światła.Finally, a light fixture of the type mentioned at the outset is known from patent FR 2 623 597. This light fixture has a pyramid or a cone as a cover, which with its base surface covers the exit opening of the reflector. The luminous element is arranged in the reflector such that its longitudinal dimension is substantially perpendicular to the base surface. With such a solution it should be possible to generate relatively bright light, and therefore visible from a distance.

Oprawa oświetleniowa według wynalazku, która ma podłużne urządzenie wytwarzające światło, odbłyśnik posiadający otwór wyjściowy oraz wpływającą na światło osłonę, która ma postać szyby, umieszczoną przed otworem wyjścia światła, wyróżnia się tym, że osłona na swojej stronie przeciwległej do odbłyśnika ma wykonane czworościany wystające w kierunku odbłyśnika i zwrócone wierzchołkiem do punktu środkowego, przy czym jeden bok jest usytuowany równolegle do płaszczyzny szyby.The luminaire according to the invention which has an oblong light-producing device, a reflector having an exit aperture and a light-influencing cover in the form of a glass in front of the light exit aperture is distinguished by the fact that the cover on its side opposite the reflector has a tetrahedron projecting in towards the reflector and facing the center point with one side parallel to the plane of the glass.

Według korzystnej postaci realizacji wynalazku czworościany są umieszczone kołowo wokół punktu środkowego szyby okresowo powtarzając się, przy czym wszystkie elementy czworościanów stykają się z sąsiednimi czworościanami bez przerw i są rozmieszczone symetrycznie wokół wymienionego punktu środkowego szyby. Wspomniane czworościany mają korzystnie powierzchnię zakończoną wierzchołkiem, zaś powierzchnia ma postać trójkąta równoramiennego. Powierzchnia ta korzystnie ma postać trójkąta nierównobocznego, którego bok leżący w płaszczyźnie szyby jest dłuższy niż oba boki równe. Ten trójkąt nierównoboczny ma korzystnie dwa równe kąty (a, b) w zakresie 20 - 40°.According to a preferred embodiment of the invention, the tetrahedrons are arranged circularly around the center point of the pane in periodic repetition, all the elements of the tetrahedrons contacting adjacent tetrahedra without gaps and arranged symmetrically around said center point of the pane. Said tetrahedra preferably have a surface ending at a vertex and the surface is in the form of an isosceles triangle. The surface is preferably in the form of a non-equilateral triangle, the side lying in the plane of the pane of which is longer than both sides. This non-equilateral triangle preferably has two equal angles (a, b) in the range 20-40 °.

Według szczególnej postaci realizacji wynalazku, oprawa oświetleniową ma czworościany w liczbie odpowiadającej wzorowi: 0,35 x r < n < 0,85 xr,w którym n jest liczbą całkowitą, zaś r oznacza odległość powierzchni od punktu środkowego. Te czworościany mają korzystnie wierzchołki, pomiędzy którymi ukształtowana jest płaska powierzchnia. Powierzchnia ta jest korzystnie przynajmniej częściowo wykonana jako kołowa, przy czym koło to ma promień, który wynosi 10% lub mniej odległości powierzchni od punktu środkowego.According to a particular embodiment of the invention, the lighting fixture has a number of tetrahedra according to the formula: 0.35 x r <n <0.85 xr, where n is an integer and r is the distance of the surface from the center point. These tetrahedra preferably have vertices between which a flat surface is formed. The surface is preferably at least partially circular, the circle having a radius that is 10% or less of the distance of the surface from the center point.

Według jeszcze innej postaci realizacji wynalazku wspomniana wyżej szyba od strony zewnętrznej jest płaska. Szyba ta korzystnie ma grubość, większą niż największa wysokość czworościanów. Według szczególnie korzystnej postaci wynalazku, szyba oraz czworościany są wykonane jako jedna część, przy czym według jeszcze innej postaci realizacji wynalazku wspomniana szyba stanowi filtr ultrafioletu.According to yet another embodiment of the invention, the above-mentioned pane is flat from the outside. The pane preferably has a thickness greater than the greatest height of the tetrahedrons. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the pane and the tetrahedrons are designed as one piece, and according to yet another embodiment of the invention, said pane is an ultraviolet filter.

Wynalazekjest dokładniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia oprawę oświetleniową w przekroju, fig. 2 - szybę w widoku perspektywicznym, a fig. 3 przedstawia szybę w widoku z góry.The invention is described in more detail with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a section of the lighting fixture, Fig. 2 shows a perspective view of the pane, and Fig. 3 shows the pane in a plan view.

Oprawa oświetleniowa 1 ma element świecący 2. Element świecący 2 ma urządzenie wytwarzające światło 3, które w przedstawionym przypadku pokazane jest jako żarnik i które ma pewien rozmiar w kierunku wzdłużnym. Rozmiar w kierunku wzdłużnym jest tu ze względu na widoczność przedstawiony jako przesadnie duży. Element świecący zawieszony jest w zawieszeniu 4 wewnątrz odbłyśnika 5. Odbłyśnik 5 ma kształt przekroju poprzecznego odpowiadający przekrojowi stożka, jak to jest ogólnie znane. Odbłyśnik 5 ma otwór wy’ściowy 6, który jest zakryty szybą 7. Szyba 7 na swej stronie zwróconej do odbłyśnika 5 ma wiele elementów konstrukcyjnych w postaci czworościanów 8. Czworościany 8 mają wierzchołki 9, które są zwrócone do punktu środkowego 10 szyby 7. Czworościany są rozmieszczone na okręgu wokół punktu środkowego 10, mianowicie tak, że powierzchnie podstawy 11 wszystkich czworościanów leżą we wspólnej płaszczyźnie. Płaszczyzna ta jest równoległa do płaszczyzny szyby, tzn. prostopadła do osi głównej 12 odbłyśnika 5. Pozostałe trzy ściany 13,14,15 czworościanu 8 ułożone są w kierunku do odbłyśnika 5. PowierzchniaThe luminaire 1 has a light element 2. The light element 2 has a light producing device 3 which in the illustrated case is shown as a filament and which has a certain size in the longitudinal direction. The size in the longitudinal direction is shown to be excessively large for visibility reasons. The light is suspended in a suspension 4 inside the reflector 5. The reflector 5 has a cross-sectional shape corresponding to that of a cone as generally known. The reflector 5 has an exit opening 6 which is covered by the pane 7. The pane 7 on its side facing the reflector 5 has a plurality of construction elements in the form of tetrahedra 8. The tetrahedra 8 have vertices 9 that face the center point 10 of the pane 7. Tetrahedra they are arranged in a circle around the center point 10, namely so that the base surfaces 11 of all the tetrahedra lie in a common plane. This plane is parallel to the plane of the glass, i.e. perpendicular to the main axis 12 of the reflector 5. The remaining three walls 13, 14, 15 of the tetrahedron 8 are oriented towards the reflector 5. Surface

174 232 odbłyśnika, która jest odwrócona od punktu środkowego 10, tzn. od wierzchołka czworościanu 8, tworzy trójkąt równoramienny, ale nie równoboczny. Oba kąty równe a, b mają w przedstawionym przypadku po około 30°. Niezależnie od tego, z której strony światło pada na czworościan 8, światło to jest załamywane w jednakowy sposób. Przy wybranym kącie nie całe światło ulega jednak załamaniu. Część św^^tła jest odbijana z powrotem do odbłyśnika, skąd jest ono znowu przekazywane do szyby 7, aż padnie na czworościan 8 pod takim kątem, który umożliwi wejście światła w szybę 7.174 232 of the reflector, which is turned away from the center point 10, i.e. from the vertex of the tetrahedron 8, forms an isosceles triangle, but not an equilateral triangle. Both a and b angles are approximately 30 ° in the case shown. Regardless of which side the light falls on the tetrahedron 8, the light is refracted in the same way. However, not all light is refracted at the selected angle. Part of the background light is reflected back to the reflector, from where it is again transmitted to the glass 7 until it hits the tetrahedron 8 at an angle that allows the light to enter the glass 7.

Dzięki wykonaniu elementów konstrukcji w postaci czworościanu 8 otrzymuje się nie tylko pochylenie, które odpowiada liniom bocznym powierzchni 15, ale ściany 13, 14, są również pochylone do wewnątrz, tzn. wysokość elementów konstrukcyjnych maleje wraz ze zwiększaniem się promienia. Wierzchołki 9 czworościanów 8 uwalniają zatem wokół punktu środkowego 10 płaską powierzchnię 16, która ma zasadniczo kształt koła, przy czym promień tego koła stanowi 10° lub mniej odległości powierzchni 15 od punktu środkowego 10. Ta płaska powierzchnia 16 jest więc tak mała, że nie przechodzi przez nią światło w zauważalnej ilości, które mogłoby przyczyniać się do powstawania nierównomierności jaskrawości w przestrzeni usytuowanej pod oprawą oświetleniową 1.By making the structural elements in the form of a tetrahedron 8, not only is the slope corresponding to the lateral lines of the surface 15 obtained, but the walls 13, 14 are also inclined inwards, i.e. the height of the structural elements decreases with increasing radius. The tips 9 of the tetrahedra 8 thus release a flat surface 16, which is substantially circular in shape around the center point 10, the radius of this circle being 10 ° or less of the distance of the surface 15 from the center point 10. This flat surface 16 is therefore so small that it does not pass through. through it, light in a noticeable amount, which could contribute to the formation of uneven brightness in the space located under the luminaire 1.

Szyba 7 jest wykonana jako jedna część z czworościanami 8, tzn. tworzy ona z czworościanami 8 monolityczny korpus z materiału przepuszczającego światło. Materiał ten ma jednak tę dodatkową właściwość, że służy jako filtr ultrafioletu, tak że bez problemu można stosować element świecący 2, w którego widmie emisji występuje pewien udział promieniowania ultrafioletowego. Można również stosować wysokociśnieniowe lampy rtęciowe. Szyba 7 jest na swej dolnej stronie 17 płaska.The pane 7 is made in one piece with the tetrahedra 8, i.e. it forms a monolithic body of light transmitting material with the tetrahedra 8. This material, however, has the additional property of serving as an ultraviolet filter, so that a light element 2 with a certain proportion of ultraviolet radiation in the emission spectrum can be used without any problem. High-pressure mercury lamps can also be used. The pane 7 is flat on its lower side 17.

W przedstawionej tytułem przykładu postaci realizacji wynalazku pokazano 36 czworościanów 8. Liczba czworościanów zależy od promienia szyby. Im większy jest promień szyby, tym większa jest również liczba czworościanów, przy czym liczbę n ocenia się według następującego wzoru: 0,35 x r < n < 0,85 x r, w którym r wyraża się w milimetrach, a n oczywiście jest liczbą całkowitą. W wielu przypadkach korzystne jest, jeśli n jest liczbą podzielną przez 2 lub przez 4. Czworościany 8 są umieszczone z symetrią obrotową wokół punktu środkowego 10, tzn. tworzą one strukturę powtarzającą się okresowo w kierunku obwodowym wokół punktu środkowego 10. Nie ma więc znaczenia, z jaką orientacją montuje się szybę 7 i odbłyśnik 5. Największa wysokość czworościanów 8, tzn. wysokość powierzchni 15, jest mniejsza niż grubość szyby 7. Osiąga się przez to warunki załamania, które bardzo silnie wyrównują światło wychodzące.In the embodiment shown as an example, 36 tetrahedra 8 are shown. The number of tetrahedra depends on the radius of the pane. The larger the radius of the pane, the greater the number of tetrahedra, the number n is estimated according to the following formula: 0.35 x r <n <0.85 x r where r is expressed in millimeters and n is obviously an integer. In many cases it is preferable if n is a number that is divisible by 2 or by 4. The tetrahedra 8 are arranged with rotational symmetry about the center point 10, i.e. they form a structure that repeats periodically in the circumferential direction around the center point 10. It is therefore irrelevant. the orientation with which the pane 7 and the reflector 5 are mounted. The greatest height of the tetrahedrons 8, ie the height of the surface 15, is less than the thickness of the pane 7. This achieves refractive conditions which very strongly align the outgoing light.

174 232174 232

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. A luminaire having an oblong light-producing device, a reflector having an exit aperture and a light-influencing cover in the form of a glass in front of the light exit aperture, characterized in that the cover has a tetrahedron on its side opposite the reflector (5). (8) projecting towards the reflector (5) and facing the apex (9) to the center point (10), one side (11) being parallel to the plane of the pane (7).

2. A light fitting according to claim The tetrahedrons (8) are arranged in a circular pattern around the center point (10) of the pane (7), repeating periodically, all elements of the tetrahedra (8) contacting adjacent tetrahedra without gaps and arranged symmetrically around said center point (10) windows (7).

3. A light fitting according to claim A method according to claim 1 or 2, characterized in that the tetrahedrons (8) have a surface (15) terminating in a vertex (9) which is in the form of an isosceles triangle.

4. A lighting fixture according to claim 3. The device according to claim 3, characterized in that the surface (15) has the form of a non-equilateral triangle whose side lying in the plane of the pane (7) is longer than both equal sides.