Осветительное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск як

Социалистических

Республик (п1985556 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.80 (21) 3224110/24 — 12 с присоединением заявки М (51)NL. Кл.

F213100

1оеударатеееный квинтет. СССР (23) Приоритет

Ф

Опубликовано . 30,12 82 Бюллетень Ме 48 ао делаи кзаоретений и открытий (53) УДК 628.94 (088.8) Дата опубликования описания 30 12 82

Ю. Б. Айзенберг, И. Б. Бухман, А. А. Коробко, О. Б Ладыкв, И. И. Несторович и В. М. Пятигорский

Всесоюзный научно — исследовательский, проектно — койбфукеерский " " и технологический светотехнический институт (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к светотехнике, в частности к осветительным устройствам на основе щелевых световодов.

Известно осветительное устройство, содержащее щелевой световод и размещенный в его торце источник света с оптическим устройством для ввода светового излучения (!).

Несмотря на очевидные преимущества осветительных устройств со щелевыми световодами, особенно при работе в пожаро- и взрывоопасных средах (отсутствие источников света и источ- - 1о ников тепла, а также электрического потенциала в помещении), им присуши и некоторые недостатки.

Так, диффузный характер светораспределения светопроэрачной щели позволяет создавать толь15 ко равномерное общее освещение, когда же речь идет об освещении отдельных локальных рабочих мест в помещении с агрессивными средами, то приходится дополнительно устанавливать светильники местного освещения в соот-. ветствующем исполнении, смонтированные в непосредственной близости от рабочего места, или зеркальные светильники с концснтрированной кривой силы света, установленные на потолке помещения, Наличие дополнительных световых приборов приводит, как правило, к снижению надежности работы осветительных установок в помещениях с агрессивными средами, увеличению капитальных затрат и эксплуатационных расходов. КПД известных щелевых световодов сравнительно небольшой (30 — 40%) .

Цель изобретения — повышение эффективности использования осветительного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что осветительное устройство, содержащее щелевой световод и размещенный в его торце источник света с оптическим устройством для ввода светового излучения, имеет оптический эле-: мент для перераспределения светового потока, размещенный в другом торце щелевого световода.

Оптический элемент. может быть выполнен либо в виде призмы полного внутреннего отражения, либо в виде зеркала, размещенного под углом к оси световода, либо в виде двух зеркал, расположенных под углом друг к другу и к оси световода.

3 985556

Причем каждое зеркало выполнено либо вогнутым либо плоским.

На фиг. 1 показано осветительное устройство с торцовым оптическим элементом, выполненным в виде плоского зеркала, располо- . женного под углом 45 к оси световода; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— кривая силы света элемента в продольной плоскости; на фиг. 4 — то же, в поперечной плоскости; на фиг. 5 — осветительное устрой- 10 ство с торцовым оптическим элементом, выполненным в виде двух зеркал, расположенных под углом одно к другому и к оси све. товода; на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 — кривая силы света элемента в 15 продольной плоскости; на фиг. 8 — то же в поперечной плоскости; на фиг. 9 — освети-. тельное устройство с торцовым оптическим элементом, выполненным в виде двух зеркал, расположенных под углом одно к другому и к оси световода; на фиг. 10 — разрез В-В на фиг. 9; на фиг. 11 — кривая силы света элемента в продольной плоскости; на фиг. 12— то же, в поперечной плоскости; на- фиг. 13— осветительное устройство с торцовым оптическим элементом, выполненным в виде вогнутого зеркала; на фиг. 14 — разрез Г-Г на фиг. 13; на фйг. 15 — кривая силы света элемента в продольной плоскости; на фиг. 16 — то же, в поперечной плоскости.

Осветительное устройство содержит щелевой световод 1 и размещенный в его торце источник 2 света с оптическим устройством 3 для ввода светового излучения. В другом торце щелевого световода 1 размещен оптический элемент для

35 перераспределения светового потока со свето. прозрачной оболочкой 4, являющейся продолжением световода 1 и служащей для защиты внутренних плоскостей осветительного устройства от пыли, влаги и т. д.

Оптический элемент может быть выполнен в виде зеркала 5, расположенного под углом, к оси 6 световода, либо в виде призмы 7 полного внутреннего отражения, либо в виде двух зеркал 8 и 9, расположенных под углом к оси 6 световода и одно к другому, причем линия соединения зеркал (линия излома) может быть расположена в поперечной плоскости (фиг. 5 и 6) или в продольной (фиг. 9 q 10),, а зеркала могут быть либо плоскими (фиг. 1), либо вогнутыми (фиг. 13). I

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Световой поток от источника 2 света направляется вводным устройством 3 в канал светоббда 1, где, многократно отражаясь от эеркаль- 55 ной поверхности канала l, частично выходит через светопрозрачную щель в освещаемое помещение. Другая часть потока достигает торцо4 вого оптического элемента 5 (8 и 9), где, отразившись от наклонной зеркальной поверхности, выходит через прозрачную оболочку 4 также в освещаемое помещение.

Так как в торцовый оптический элемент попадают в основном лучи, имеющие направление, близкое к оси 6 канала световода (лучи иных направлений претерпевают большое число отражений и теряют свою энергию), то поток; вышедший из элемента, имеет значитель. ную концентрацию, необходимую для создания локализованного освещения рабочего места, расположенного под световодом. Полый торцовый оптический элемент целесообразно изго- тавливать для щелевых световодов с каналом диаметром 200 мм и более. Для каналов малого диаметра (до 150 мм), можно применять элемент, выполненный в виде призмы, изготовлен- ной, например, из прозрачного оргстекла.

Таким образом, диффузный характер светораспределения щели канала световода и наличие концентрированной кривой силы-света от торцового оптического элемента обеспечивает в осветительной установке от одного устройства комбинированное освещение.

Кроме того, необходимая конфигурация торцового оптического элемента позволяет получать заданное распределение светового потока на расче»ои поверхности в зоне локализованного освещения. Так, надример, при поперечном изломе зеркальной поверхности (фиг. 5) кривая силы света элемента имеет два максимума в, продольной плоскости (фиг. 7) и один в попеI речной (фиг. 8, по направлению угла > ). Продольный излом зеркальной поверхности элемента (фиг. 9) позволяет получить два максимума в поперечной плоскости (фиг. 11) и один в продольной (фиг. 12, по направлению углами - ).

Увеличение числа изломов, а также совместное конструктивное решение представленных схем позволяет получить кривую силы света элемента с четырьмя и более ярко выраженными максимумами в продольной и поперечной плоскостях. При необходимости иметь более плавную кривую силы света зеркальная поверхность приставки должна иметь выпуклую или вогнутую (фиг. 13) форму.

Очевидно, что с целью управления пространственным распределением потока возможны и другие варианты формы торцового оптияеского элемента, а также их, комбинации.

Световой поток, дошедший до торцового оптического элемента, не возвращается в канал световода, как это имело место в щелевом световоде без элемента, а после однократного отражения от зеркальной поверхнЬсти элемента выходит в освещаемое помещение, при этом

КПД осветительного устройства возрастает до

45 — 55%.

5 98555

Возможность управления пространственным . распределением светового потока при решении задач:комбинированного освещения и высокий

КПД значительно расширяют область применения осветительных устройств на основе щелевых у световодов.

Предлагаемые схемы осветительныхустройств с торцовым оптическим элементом можно использовать дпя освещения высоких помещений, с агрессивными и нормальными средами 10 . (фиг. 1),.картинных галерей и выставочных залов (фиг. 5 и 9), больших открытых пространств, например карьеров и спортивных площадок (фиг. 13), железнодорожных путей и автострад (фиг. 9).

Предлагаемое осветительное устройство позволяет расширить. область применения щелевых световодов, обеспечивающих резкое сокращение расхода металла, проводов и трудозатрат. Кроме того, при использовании предлагаемого осветительного устройства от падает необходимост ь в дополнительной уста новке светильников местного освещения.

Формула изобретения

I. Осветительное устройство, содержащее щелевой световод и размещенный в его торце

6 6 источник света с оптическим устройством для ввода светового излучения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности использования, оно имеет оптический элемент для перераспределения светового потока, размещенный в другом торце щелевого световода.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оптический элемент выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения.

3. Устройство по и. l, о т л-и ч а ющ е е с я тем, что оптический элемент выполнен в виде зеркала, равмещенного под углом к оси световода.

4. Устройство по п. l,отл ича ющ е е с я тем, что оптический.элемент вы1 полнен в виде двух зеркал, расположенных под углом одно к другому и к оси световода.

5. Устройство по пп. 1, 3 и 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зеркало выполнено вогнутым.

6. Устройство по нп. 1, 3 и 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зеркало выполнено плоским.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 609022, кл. F 21 М, 3/28, 1976.

985556

870

Составитель С. Сурина

Техред М.Тенер

Редактор В. Петраш

Корректор С. Ыекмар

Заказ 10138/57 Тираж 590

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4