Способ создания бестеневого светового потока и модульная осветительная система для его осуществления

Изобретения относятся к области светотехники и предназначены для использования в помещениях, в том числе с повышенной влажностью или запыленностью. Техническим результатом является расширение возможности управления диаграммами направленности излучения светильника и обеспечение высокой равномерности освещения. Способ создания бестеневого светового потока заключается в том, что из отдельных жестко скрепленных светильников-модулей формируют модульную осветительную систему. Сформированную систему ориентируют на использование создаваемого ею светового потока в сумме с вторично отраженными от потолка и стен освещаемого помещения световыми потоками. Модульная осветительная система сформирована из отдельных светильников-модулей, жестко скрепленных между собой стыковочными узлами. При этом каждый светильник-модуль выполнен протяженной формы и составлен из полуцилиндрического корпуса, изготовленного из экструзионного алюминиевого профиля, с которым жестко скреплены две симметричные криволинейные отражающие поверхности, с которыми жестко скреплены две разнонаправленные плоские поверхности (РПП), которые установлены с углами α и β их наклона, выбранными в пределах 5-85° к линии горизонта. РПП имеют противоположную направленность от вертикальной оси симметрии светильника-модуля и служат основой для крепления на них светодиодных линеек с расположенными на них светодиодами. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предложенные способ и устройство относятся к области светотехники и предназначены для использования в качестве способа создания бестеневого светового потока и модульной осветительной системы для его осуществления в офисных, торговых, спортивных, бытовых, производственных и других помещениях, в том числе с повышенной влажностью или запыленностью.

Для иллюстрации известного уровня разработок в этой области можно указать объекты, защищенные патентами РФ №№2240470, 24099162, 473007, 2502013, 2506492, 2509952 на изобретения, а также патентами РФ №101147 и №154093 на полезные модели. Недостатками известных способов устройств являются, в частности, их ограниченные возможности управления световым потоком и возникающая в результате достаточно высокая неоднородность освещенности. Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленному техническому решению по сходности существенных признаков являются способ и устройство, охарактеризованные в описании к вышеуказанному патенту №154093.

Решаемая заявленными объектами задача заключается в совершенствовании известных способов и устройств для устранения их недостатков с достижением технического результата в отношении расширения возможностей управления диаграммами направленности излучения светильника при создании бестеневого светового потока и обеспечения высокой равномерности освещения.

Указанный технический результат обеспечивается предложенными способом и системой, отличительные особенности которых схематически отражены на следующих чертежах.

Фиг. 1. Схематическое изображение устройства светильника-модуля:

а) поперечное сечение;

б) вид сверху.

Фиг. 2. Схема формирования бестеневого светового потока.

Фиг. 3. Варианты формирования конфигурации разомкнутой модульной системы из отдельных световых модулей в конструкцию, имеющую начало и конец:

а) - схема прямолинейной модульной системы;

б) - схема модульной системы извилистой формы со скругленными углами;

в) - схема модульной системы извилистой формы с острыми углами;

г) - схема модульной системы спиралевидной формы с прямыми углами.

Фиг. 4. Варианты формирования конфигурации замкнутой модульной системы из отдельных световых модулей в замкнутую конструкцию:

а) - схема замкнутой модульной системы треугольной формы;

б) - схема замкнутой модульной системы прямоугольной формы;

в) - схема замкнутой модульной системы формы, составленной из трапецеидального и прямолинейного участков.

Фиг. 5. Варианты форм стыковочных узлов 9:

а) - схема стыковочного узла прямоугольной формы;

б) - схема стыковочного узла тупоугольной формы;

в) - схема стыковочного узла остроугольной формы.

На фигурах обозначены основные конструктивные узлы и особенности заявленных устройства и способа, а также идентифицированы перечнем их обозначений на указанных фигурах.

Перечень обозначений на чертежах:

1 - корпус светильника-модуля полуцилиндрической формы;

2 - симметричные криволинейные отражающие поверхности;

3, 4 - две симметричные плоские разнонаправленные опорные поверхности;

5 - вертикальная ось симметрии светильника-модуля;

6 - светодиодные линейки;

7 - светодиоды;

8 - два симметрично расположенных паза в корпусе светильника-модуля;

9 - стыковочные узлы;

10 - монтажная плата;

11 - блок электрического питания и управления световым потоком;

12 - внутренняя полость корпуса для размещения блока питания;

13 - кабель электропитания светильника-модуля;

14 - соединительные электрические провода;

15 - технологическое отверстие корпуса;

16 - векторы основных направлений светового потока (фиг. 2);

17 - крепежные элементы светильника-модуля (фиг. 1а);

18 - модульные системы различной формы (фиг. 3а, б, в, г; 4а, б, в);

19 - линия горизонта;

«α» - угол между опорной поверхностью 3, служащей основанием для крепления светодиодных линеек 6 и линией горизонта 19;

«β» - угол между опорной поверхностью 4, служащей основанием для крепления светодиодных линеек 6 и линией горизонта 19.

При детальном описании способа и устройства (фиг. 1-5) нецелесообразно останавливаться на известных из опубликованных источников их технологических и конструктивных особенностях, а следует более подробно охарактеризовать только их существенные отличительные признаки. Для достижения указанного технического результата предложен способ создания бестеневого светового потока, по которому из отдельных светильников-модулей, число которых выбирают в количестве n1, по отношению к их общему количеству n в пределах (1+1/n)≤(n1+n)/n≤2 и, жестко скрепляя их, формируют из них модульную осветительную систему. Сформированную таким образом систему ориентируют на использование создаваемого ею светового потока в сумме с вторично отраженными от потолка и стен освещаемого помещения световыми потоками.

В каждом светильнике-модуле выбирают количество светодиодов в пределах от 10 до 105 штук, устанавливают их на светодиодных линейках, выбираемых в количестве от 1 до 103, и подключают их к блоку электропитания. Светодиодные линейки закрепляют на симметричных плоских разнонаправленных отражающих поверхностях в количестве от 1 до 120. При этом выбирают углы наклона к горизонту симметричных плоских разнонаправленных отражающих поверхностей в пределах 5°-85° к линии горизонта.

Совокупностью установленных светодиодов создают адекватную им совокупность световых пучков, управляют интенсивностью излучения и комбинированно направляют световые пучки под углом полного внутреннего отражения на конструктивно взаимосвязанную совокупность прямолинейных и криволинейных поверхностей узлов светильника-модуля. Образованный совокупностью световых пучков световой поток рассеивают в пространстве помещения, используя его естественные светоотражающие поверхности, например потолок и стены, и ограничивая его распространение в нежелательных направлениях. Обеспечивают тем самым двухстороннее попадание света на горизонтальные и наклонные потолочные поверхности, а также вертикальные и наклонные стеновые поверхности. Добавляют при этом к основным отраженным от узлов светильника-модуля потокам вторично отраженные от потолка и стен освещаемого помещения световые потоки и в результате формируют бестеневое освещение необходимых зон с его неравномерностью не более 30% от величины ее максимального значения. При попадании на шероховатую поверхность потолка и стен свет отражается от них не по условию "угол падения равен углу отражения", а по "закону косинуса", т.е. диффузно во все стороны, вследствие чего дополнительно образуется бестеневое освещение.

На фиг. 2 схематично проиллюстрирован принцип формирования светового потока в замкнутом (четыре стены) или полузамкнутом (две стены, например, коридор) помещении с использованием естественных внешних условий окружающей обстановки, в котором предусмотрено применение взаимодействия светильников-модулей и светоотражающих поверхностей, таких как потолок и стены. Отдельные пучки света, обозначенные векторами 16, исходящие от источников света - светодиодов 7, формируют в своей совокупности световой поток, распространяемый в помещении с прохождением при этом через одно-, двух- и трехкратное отражение, а именно: однократное - через потолок; двукратное - через потолок и стену (или наоборот); трехкратное - через светоотражающую поверхность 2, потолок и стену.

Для достижения указанного технического результата предложена также модульная осветительная система для осуществления способа создания бестеневого светового потока, сформированная из отдельных светильников-модулей, число которых выбрано в количестве n1, по отношению к их общему количеству n в пределах (1+1/n)≤(n1+n)/n≤2, жестко скрепленных между собой стыковочными узлами. При этом каждый светильник-модуль выполнен протяженной формы (фиг. 1а, б) и составлен из полуцилиндрического корпуса 1, изготовленного из экструзионного алюминиевого профиля, с которым жестко скреплены две симметричные криволинейные отражающие поверхности 2.

С указанными криволинейными поверхностями жестко скреплены две разнонаправленные плоские поверхности 3, 4, установленные с углами α и β их наклона, выбранными в пределах 5°-85°, к линии горизонта и противоположной направленности от вертикальной оси симметрии светильника-модуля 5. При этом один конец профилированного участка корпуса светильника-модуля полуцилиндрической формы 1 и симметричные криволинейные отражающие поверхности 2 жестко соединены с концом поверхности 3 под углом «α» в пределах 5°≤α≤85° к линии горизонта 19, а другой конец профилированного участка корпуса светильника-модуля полуцилиндрической формы 1 и симметричные криволинейные отражающие поверхности 2 жестко соединены с концом поверхности 3 под углом «β» в пределах 5°≤β≤85° к линии горизонта 19. Величины углов α и β могут как совпадать, так и различаться.

Разнонаправленные плоские поверхности 3, 4 служат основой для крепления на них светодиодных линеек 6 с расположенными на них светодиодами 7. В месте соединения криволинейных поверхностей с корпусом изготовлены два симметрично расположенных паза 8, служащих направляющими салазками для стыковочных узлов 9 и монтажной платы 10 блока электрического питания 11, размещаемого во внутренней полости корпуса 12. Таким образом, симметрично расположенные пазы 8 с внутренней стороны корпуса светильника-модуля полуцилиндрической формы 1 позволяют решать одновременно две конструктивные задачи: служат салазками для монтажной платы 10, позволяя независимо от конфигурации мест крепления различных блоков электропитания 11 служить ему опорой для жесткого крепления; служат салазками для стыковочных узлов 9 при сборе светильников-модулей в осветительную систему. В нижней части внутренней полости корпуса расположен электрический кабель 13, соединенный со светодиодными линейками электрическими проводами 14, проходящими через технологическое отверстие корпуса 15 и плоских поверхностей, изготовленное вдоль всей длины светильника-модуля, позволяющее устанавливать крепежные элементы 17 светильника-модуля к горизонтальным и наклонным потолочным поверхностям на стыковочные узлы 9 и (или) монтажные платы 10.

Технологическое отверстие 15 позволяет одновременно решить несколько конструктивных задач: удешевляет производство корпусных элементов светильника-модуля экструзионным или литьевым способом; служит упором для крепления светильника-модуля (подвес, подпор и пр.); служит упором для стыковочных узлов 9; служит отверстием для питающих электропроводов, выводов электрокабеля; служит упором для крепежных элементов 17. Крепежные элементы светильника-модуля выполнены с фиксированной длиной или регулируемыми по высоте.

На фиг. 3-4 проиллюстрированы некоторые примеры формирования светильников-модулей в осветительные системы двух конструктивных типов: конструкцию, имеющую начало и конец; замкнутую конструкцию. Типаж и вариативность модульных осветительных систем позволяют решать многообразные светотехнические задачи по освещению помещений, обусловленные эстетическими, дизайнерскими и прочими предпочтениями, в целях их соответствия и гармонии в окружающей обстановке.

Модульная осветительная система для осуществления способа создания бестеневого светового потока может быть построена, в частности, (фиг. 3, 4) в виде: разомкнутой прямолинейной формы (фиг. 3а), разомкнутой извилистой формы со скругленными (фиг. 3б) и (или) с острыми углами (фиг. 3в), разомкнутой спиралевидной формы (фиг. 3г) со скругленными и (или) с острыми углами, замкнутой правильной (фиг. 4а, б) и (или) неправильной многоугольной формы (фиг. 4в), составленной, например, из многоугольного и прямолинейного участков. Стыковочные узлы 9 (фиг. 5) системы могут быть выполнены в формах, повторяющих изгиб или угол стыка смежных светильников-модулей с исключением допустимости наличия паза для уменьшения видимости и различимости мест стыка.

На фиг. 5 проиллюстрированы некоторые варианты форм стыковочных узлов 9, в частности, прямоугольной формы (фиг. 5а), тупоугольной формы (фиг. 5б), остроугольной формы (фиг. 5в). Формы стыковочных узлов 9 выбраны в зависимости, например, от целесообразности технологичного решения следующих конструктивных задач: необходимость жесткого крепления отдельных модулей-светильников в цельную систему заданной прочности; минимизация различимости и видимости мест стыка в целях органичного визуального восприятия системы в целом и в случае применения осветительной системы в качестве элемента декора помещения, и в случае максимальной маскировки осветительной системы, в зависимости от решаемых дизайнерских задач.

Следует обратить внимание, что в заявке соблюден принцип единства изобретения, так как предложенные способ создания бестеневого светового потока и модульная осветительная система для его осуществления имеют одно и тоже назначение, служат одной цели, совместно друг с другом обеспечивают достижение одного и того же технического результата, а также взаимосвязаны единым изобретательским замыслом, охарактеризованным формулой изобретения. При этом концепция правовой охраны основана на том, что неразрывность и взаимосвязанность предложенных объектов, а также допускаемая вариантность осуществления отдельных существенных признаков или их совокупностей предопределяют в том числе нетрадиционный характер формулировок некоторых признаков. Например, конструктивные особенности светильника отражены не только характеристикой входящих в него узлов и их конструктивных взаимосвязей, но и с помощью, в частности, углов «α» и «β» наклона разнонаправленных плоских поверхностей 3, 4 к линии горизонта 19.

Таким образом, как следует из вышеизложенного, указанные в формуле изобретения признаки являются существенными и целенаправленно взаимосвязаны между собой с образованием их устойчивой совокупности, необходимой и достаточной для получения указанного технического результата. Достигаемый технический результат, как показали данные экспериментов, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле изобретения, при их любых значениях, охватываемых испрошенными притязаниями и удовлетворяющих заявленным особенностям. Заявленные существенные отличительные признаки были получены на основе творческой обработки результатов проведенных исследований и экспериментов, анализа и обобщения их и известных из опубликованных источников данных, взаимосвязанных условиями достижения указанного в заявке технического результата, а также с использованием изобретательской интуиции.

Предлагаемые способ создания бестеневого светового потока и модульная осветительная система для его осуществления не содержат признаков, которые не могут быть реализованы с помощью известных технологий и устройств. Соответствие критерию «промышленная применимость» предложенных объектов доказывается также отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых в промышленных масштабах признаков. Для конкретизации конструктивных особенностей разработанного светильника-модуля целесообразно отметить, что в нем жесткое скрепление корпуса светильника-модуля полуцилиндрической формы 1, симметричных криволинейных отражающих поверхностей 2, двух симметричных плоских разнонаправленных поверхностей 3, 4 может быть сформировано штампованием или экструзией из монолитной заготовки в едином технологическом процессе.

В числе других достоинств описанного светильника-модуля и формируемой их совокупностью модульной осветительной системы, реализующей заявленный способ, можно отметить относительно низкую себестоимость их изготовления и привлекательные эргономические показатели. При этом образованная из светильников-модулей система имеет единственный ввод электропитания, имея в своем конструктивном исполнении скрытый кабель-канал, что повышает уровень энергобезопасности системы.

1. Способ создания бестеневого светового потока, по которому из общего количества n в пределах 3≤n≤120 отдельных светильников-модулей выбирают их количество n1 в пределах (1+1/n)≤(n1+n)/n≤2 и, жестко скрепляя их, формируют из них модульную осветительную систему с ориентацией на использование создаваемого ею светового потока в сумме с вторично отраженными от потолка и стен освещаемого помещения световыми потоками, в каждом светильнике-модуле выбирают количество светодиодов в пределах от 10 до 105 штук, устанавливают их на светодиодных линейках, выбираемых в количестве от 1 до 103, и подключают их к блоку электропитания, светодиодные линейки закрепляют на симметричных плоских разнонаправленных отражающих поверхностях в количестве от 1 до 120, выбирают углы наклона к горизонту симметричных плоских разнонаправленных отражающих поверхностей в пределах 5-85° к линии горизонта, совокупностью установленных светодиодов создают адекватную им совокупность световых пучков, комбинированно направляют световые пучки под углом наибольшего обратного отражения на конструктивно взаимосвязанную совокупность прямолинейных и криволинейных поверхностей узлов светильника-модуля, обеспечивают двунаправленное попадание света на горизонтальные и наклонные потолочные поверхности, а также вертикальные и наклонные стеновые поверхности, добавляют при этом к основным отраженным от узлов светильника-модуля потокам вторично отраженные от потолка и стен освещаемого помещения световые потоки и в результате формируют бестеневое освещение необходимых зон с его неравномерностью не более 30% от величины ее максимального значения.

2. Модульная осветительная система для осуществления способа создания бестеневого светового потока, сформированная из отдельных светильников-модулей, число которых выбрано в количестве n1, по отношению к их общему количеству n в пределах (1+1/n)≤(n1+n)/n≤2, жестко скрепленных между собой стыковочными узлами, при этом каждый светильник-модуль выполнен протяженной формы и составлен из полуцилиндрического корпуса, изготовленного из экструзионного алюминиевого профиля, с которым жестко скреплены две симметричные криволинейные отражающие поверхности, с указанными криволинейными поверхностями жестко скреплены две разнонаправленные плоские поверхности, установленные с углами α и β их наклона, выбранными в пределах 5-85° к линии горизонта и противоположной направленности от вертикальной оси симметрии светильника-модуля, служащие основой для крепления на них светодиодных линеек с расположенными на них светодиодами, в месте соединения криволинейных поверхностей с корпусом изготовлены два симметрично расположенных паза, служащих направляющими салазками для стыковочных узлов и монтажной платы блока электрического питания, размещаемого во внутренней полости корпуса, в нижней части внутренней полости корпуса расположен электрический кабель, соединенный со светодиодными линейками электрическими проводами, проходящими через технологическое отверстие корпуса и плоских поверхностей, изготовленное вдоль всей длины светильника-модуля, позволяющее устанавливать крепежные элементы светильника-модуля к горизонтальным и наклонным потолочным поверхностям на стыковочные узлы и (или) монтажные платы.

3. Система по п. 2, построенная из отдельных светильников-модулей в виде разомкнутой прямолинейной формы.

4. Система по п. 2, построенная из отдельных светильников-модулей в виде разомкнутой извилистой формы со скругленными и (или) с острыми углами.

5. Система по п. 2, построенная из отдельных светильников-модулей в виде разомкнутой спиралевидной формы со скругленными и (или) с острыми углами.

6. Система по п. 2, построенная из отдельных светильников-модулей в виде замкнутой правильной и (или) неправильной многоугольной формы.

7. Система по п. 2, построенная из отдельных светильников-модулей в виде замкнутой формы, составленной из многоугольного и прямолинейного участков.

8. Система по п. 2, в которой стыковочные узлы выполнены прямоугольной формы, повторяющей форму стыка смежных светильников-модулей системы с исключением паза в месте стыка.

9. Система по п. 2, в которой стыковочные узлы выполнены тупоугольной формы, повторяющей форму стыка смежных светильников-модулей системы с исключением паза в месте стыка.

10. Система по п. 2, в которой стыковочные узлы выполнены остроугольной формы, повторяющей форму стыка смежных светильников-модулей системы с исключением паза в месте стыка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области светотехники, в частности к поисковым и осветительным прожекторам с излучением в различных диапазонах волн твердотельными полупроводниковыми источниками, и может быть использовано для поиска и наблюдения объектов при установке на транспортные средства.

Изобретение относится к полупроводниковой светотехнике, в частности к мощным светодиодным /СД/ лампам и осветителям на их основе, имеющим высокую степень защиты от воздействия окружающей среды и локальное охлаждение СД-модуля лампы.

Изобретение относится к области светотехники и предназначено для замены традиционных ламп, используемых в уличных осветительных приборах. Техническим результатом является упрощение производства.

Изобретение относится к полупроводниковой светотехнике, в частности к мощным светодиодным (СД) лампам, предназначенным для эксплуатации в уличных, промышленных и специальных осветителях, в т.ч.

Изобретение относится к светотехнике и позволяет осуществлять питание светодиодных светильников непосредственно от внешних бытовых электросетей. Технический результат - возможность эксплуатации светодиодного излучателя с высоким КПД излучения напрямую от источников переменного тока без использования стабилизатора тока.

Настоящее изобретение обеспечивает способ выполнения универсальной светодиодной лампочки, светодиодную лампочку, имеющую конструкцию стопорного кольца, и лампу, выполненную согласно способу.

Изобретение относится к области светотехники, а именно к мощным лампам с объемным светодиодным модулем, охлаждаемым тепловой трубой, и осветителям на их основе. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения эффективности охлаждения лампы при работе в осветителях с высокой степенью защиты от воздействия окружающей среды и в невентилируемых приборах.

Изобретение относится к области светотехники и, в частности, раскрывает способ выполнения универсальной светодиодной лампочки, светодиодную лампочку со стопорным кольцом с фланцем и лампу.

Изобретение относится к области электротехники и касается конструкции винтового цоколя, работа которого в составе электрической лампы большой мощности сопровождается его нагревом.

Изобретение относится к области светотехники и направлено на расширение области применения светового прибора за счет увеличения светоотдачи, снижения слепящего эффекта, уменьшения расхода люминофора, повышения надежности и технологичности.
Изобретение относится к осветительной технике и может быть использовано для местного освещения рабочих мест мелкого сборочного производства, офисных рабочих мест. Техническим результатом является уменьшение затенения предмета за счет его объемного освещения. Осветительное устройство содержит основание, кронштейн, соединенный первым шаровым шарниром с основанием с одной стороны и вторым шаровым шарниром с первой прямоугольной пластиной с другой стороны. Первая прямоугольная пластина соединена по меньшей мере со второй прямоугольной пластиной по меньшей мере третьим шарниром. Один светодиодный модуль размещен на первой прямоугольной пластине с одной стороны и направлен к предмету освещения, а остальные светодиодные модули размещены на обеих сторонах дополнительных прямоугольных пластин. Угол поворота дополнительных шарниров не менее 180°. Каждый шарнир конструктивно совмещен с коммутатором, который электрически соединен с драйвером питания светодиодов. Светодиодные модули включаются перемещением подвижного узла шарнира относительно неподвижного. Драйвер питания светодиодов расположен в основании светильника. В сложенном положении прямоугольные пластины со светодиодными модулями накладываются друг на друга. 4 ил.

Изобретения относятся к области светотехники и предназначены для использования в помещениях, в том числе с повышенной влажностью или запыленностью. Техническим результатом является расширение возможности управления диаграммами направленности излучения светильника и обеспечение высокой равномерности освещения. Способ создания бестеневого светового потока заключается в том, что из отдельных жестко скрепленных светильников-модулей формируют модульную осветительную систему. Сформированную систему ориентируют на использование создаваемого ею светового потока в сумме с вторично отраженными от потолка и стен освещаемого помещения световыми потоками. Модульная осветительная система сформирована из отдельных светильников-модулей, жестко скрепленных между собой стыковочными узлами. При этом каждый светильник-модуль выполнен протяженной формы и составлен из полуцилиндрического корпуса, изготовленного из экструзионного алюминиевого профиля, с которым жестко скреплены две симметричные криволинейные отражающие поверхности, с которыми жестко скреплены две разнонаправленные плоские поверхности, которые установлены с углами α и β их наклона, выбранными в пределах 5-85° к линии горизонта. РПП имеют противоположную направленность от вертикальной оси симметрии светильника-модуля и служат основой для крепления на них светодиодных линеек с расположенными на них светодиодами. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх