Осветительное устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцналнстнческикРеспублик(23) ПриоритетсОпубликовано . 30,12,82, Бюллетень Ре 48 ао яелаи изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 30,12,82 Ю, Б. Айзенберг, И, Б. Бухман, А. А. Коробко, О, Б Ладыкз,И, И. Несторович и В, М. ПятигорскийВсесоюзный научно - исследовательский, проектно - коКйрукюрский " "и технологический светотехнический институт(54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к светотехнике, вчастности к осветительным устройствам на основе щелевых световодов.Известно осветительное устройство, содержащее щелевой световод и размещенный в еготорце источник света с оптическим устройствомдля 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- - 1 оников тепла, а также электрического потенциала в помещении), им присуши и некоторыенедостатки,Так, диффузный характер светораспределениясветопроэрачной щели позволяет создавать толь 15ко равномерное общее освещение, когда жеречь идет об освещении отдельных локальныхрабочих мест в помещении с агрессивными средами, то приходится дополнительно устанавливать светильники местного освещения в соот-.ветствующем исполнении, смонтированные внепосредственной 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 эксплуатаци. онных 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 элемент для перераспределения светового потока, размещенный в другом торце щелевого свето- вода.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.3985556Причем каждое зеркало выполнено либовогнутым либо плоским,На фиг. 1 показано осветительное устрой.ство с торцовым оптическим элементом, вы.полненным в виде плоского зеркала, располо- .женного под углом 45 к оси световода; нафиг, 2 - разрез А.А на фиг, 1; на фиг. 3 -кривая силы света элемента в продольной плос.кости; на фиг, 4 - то же, в поперечнойплоскости; на фиг, 5 - осветительное устройство с торцовым оптическим элементом, выполненным в виде двух зеркал, расположенных под углом одно к другому и к оси световода; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5;на фиг. 7 - кривая силы света элемента в 15продольной плоскости; на фиг, 8 - то жев поперечной плоскости; на фиг. 9 - освети-.тельное устройство с торцовым оптическимэлементом, выполненным в виде двух зеркал,расположенных под углом одно к другому и 20к оси световода; на фиг, 10 - разрез В-В нафиг. 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 вогнутогозеркала; на фиг. 14 - разрез Г-Г на фиг. 13;на фйг, 15 - кривая силы света элемента впродольной плоскости; на фиг. 16 - то же,в поперечной плоскости.30Осветительное устройство содержит щелевойсветовод 1 и размещенный в его торце источ.ник 2 света с оптическим устройством 3 дляввода светового излучения. В другом торце щелевого световода 1 размещен оптический элемент для35перераспределения светового потока со свето. прозрачной оболочкой 4, являющейся продолже.кием световода 1 и служащей для защитывнутренних плоскостей осветительного устройства от пыли, влаги и т. д.40Оптический элемент может быть выполненв виде зеркала 5, расположенного под углом,к оси 6 световода, либо в виде призмы 7полного внутреннего отражения, либо в видедвух зеркал 8 и 9, расположенных под угломк оси 6 световода и одно к другому, причемлиния соединения зеркал (линия излома) может быть расположена в поперечной плоскости(фиг, 5 и 6) или в продольной (фиг. 9 и 10)а зеркала могут быть либо плоскими (фиг, 1),либо вогнутыми (фиг. 13).50Принципработы устройства заключается вследующем.Световой поток от источника 2 света направ.ляется вводным устройством 3 в канал свето.ббда 1, где, многократно отражаясь от эеркаль.55ной поверхности канала 1, частично выходитчерез светопрозрачную щель в освещаемое помещение. Другая часть потока достигает торцо 4вого оптического элемента 5 (8 и 9), где, отразившись от наклонной зеркальной поверхности, выходит через прозрачную оболочку 4также в освещаемое помещение.Так как в торцовый оптический элементпопадают в основном лучи, имеющие направление, близкое к оси 6 канала световода (лучи иных направлений претерпевают большоечисло отражений и теряют свою энергию), топоток; вышедший из элемента, имеет значительную концентрацию, необходимую для созданиялокализованного освещения рабочего места,расположенного под световодом. Полый торцовый оптический элемент целесообразно изго-тавливать для щелевых световодов с каналомдиаметром 200 мм и более. Для каналов малогодиаметра (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 наличиеконцентрированной кривой силы. света от торцо.вого оптического элемента обеспечивает в осветительной установке от одного устройства комбинированное освещение.Кроме того, необходимая конфигурация торцового оптического элемента позволяет получатьзаданное распределение светового потока нарасчетной поверхности в зоне локализованногоосвещения. Так, надример, при поперечном изло.ме зеркальной поверхности (фиг. 5) криваясилы света элемента имеет два максимума в,продольной плоскости (фиг, 7) и один в поперечной (фиг. 8, по направлению угла), Продольный излом зеркальной поверхности элемента (фиг, 9) позволяет получить два максимумав поперечной плоскости (фиг. 11) и один впродольной (фиг, 12, по направлению углами- ).Увеличение числа изломов, а также совместное конструктивное решение представленныхсхем позволяет получить кривую силы светаэлемента с четырьмя и более ярко выраженнымимаксимумами в продольной и поперечной плоскостях, При необходимости иметь более плавнуюкривую силы света зеркальная поверхность приставки должна иметь выпуклую или вогнутую(фиг, 13) форму,Очевидно, что с целью управления пространственным распределением потока возможныи другие варианты формы торцового оптияеского элемента, а также их. комбинации.Световой поток, дошедший до торцовогооптического элемента, не возвращается в каналсветовода, как это имело место в щелевом све.товоде без элемента, а после однократного отражения от зеркальной поверхнЬсти элементавыходит в освещаемое помещение, при этомКПД осветительного устройства возрастает до45 - 55%.5 98555Возможность управления пространственным . распределением светового потока при решении задач:комбинированного освещения и высокий КПД значительно расширяют область применения осветительных устройств на основе щелевыхсветоводов.Предлагаемые схемы осветительныхустройств с торцовым оптическим элементом можно использовать дпя освещения высоких помещений , с агрессивными и нормальными средами 1 О , (фиг, 1), .картинных галерей и выставочных залов (фиг. 5 и 9), больших открытых прост. ранств, например карьеров и спортивных площадок (фиг. 13), железнодорожных путейи автострад (фиг. 9).15Предлагаемое 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 необходимость в дополнительной установке светильников местного освещения. Формула изобретения 1. Осветительное устройство, содержащее щелевой световод и размещенный в его торце6 6источник света с оптическим устройством дляввода 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 торцещелевого 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 внутреннегоотражения.3. Устройство по и. 1, о т л-и ч а ющ е е с я тем, что оптический элементвыполнен в виде зеркала, равмещенного подуглом к оси световода,4. Устройство по п. 1,отл ича ющ е е с я тем,что оптический.элемент вы.полнен в виде двух зеркал, расположенныхпод углом одно к другому и к оси световода.5. Устройство по пп. 1, 3 и 4, о тл ич а ю щ е е с я тем, что зеркало выполненовогнутым.6, Устройство по нп. 1, 3 и 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зеркало выполненоплоским.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Р 609022,кл, Р 21 М, 3(28, 1976.985556 и Составитель С, СуринаТехред М.Тенер раж 590нного комитета СССй и открытий Подписно 10138/57 Т ВНИИПИ Государств по делам изобретен 113035, Москва, Ж,аушская наб., д. Патент", г. Ужгоро иал дактор В. Петра ул. Проектная, 4 Корректор С. Ыекмар