СВЕТОВОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к технической области световых устройств и, в частности, относится к световому устройству с расположенными в решетке встроенными источниками света (такими как светодиоды).
Данное световое устройство может быть использовано при проектировании архитектурных элементов, крупномасштабных световых устройств или гибких текстильных изделий (таких как фототерапевтические изделия).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Световые устройства используются во многих приложениях, таких как функциональные световые устройства, светящиеся архитектурные и декоративные панели.
Пример архитектурного элемента на светоизлучающей текстильной основе раскрыт в публикации WO-2011/114263. Этот архитектурный элемент имеет послойную структуру, содержащую текстильную основу, светорассеивающий лист и текстильное покрытие. Между этими слоями расположено множество встроенных источников света, таким образом, что свет "интегрирован" в эту структуру. Диффузионный слой распределяет свет внутри структуры, а также уменьшает нежелательные блесковые эффекты. Послойная структура в публикации WO-2011/114263 закреплена на жесткой раме, так что слои расположены в правильном расстоянии друг от друга, и таким образом, что при этом получается плоская поверхность.
Однако существует необходимость в создании светящихся изделий различных форм и в обеспечении световых устройств без необходимости использования механических рамок. Кроме того, существует потребность в создании крупномасштабных архитектурных панелей с уменьшенным блесковым эффектом без использования светорассеивающих листов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ввиду вышеизложенного задачей настоящего изобретения является обеспечение альтернативного светового устройства и способа изготовления светового устройства.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, оно относится к
- световому устройству, содержащему первый и второй рукав, первый набор из по меньшей мере двух соединительных швов, соединяющих рукава друг другом, в котором соединительные швы выполнены между первым и вторым рукавами и продолжаются в поперечном направлении по отношению к продольному направлению рукавов, а также светоизлучающее средство, имеющее множество источников света, которое расположено внутри по меньшей мере одного из рукавов.
Настоящее изобретение основано на понимании того, что посредством расположения источников света в многослойной структуре со специальной геометрией может быть уменьшен блесковый эффект от источников света. Следовательно, направление и угол света могут быть организованы таким образом, чтобы свет был направлен в саму конструкцию. Таким образом, блесковый эффект может быть уменьшен без использования светорассеивающих слоев. При исключении светорассеивающего слоя самой конструкцией поглощается меньшее количество света. Более того, для удержания этих слоев конструкции светового устройства рама не требуется, и, следовательно, она обеспечивает экономичное решение для световых устройств больших размеров, а также для покрывающих изделий.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, световое устройство дополнительно содержит третий рукав и второй набор соединительных швов, выполненный между вторым и третьим рукавами, при этом первый набор соединительных швов смещен на некоторое расстояние по отношению ко второму набору соединительных швов вдоль продольного направления рукавов. В каждом наборе соединительных швов отдельные швы расположены на расстоянии шва друг от друга. Набор соединительных швов смещен таким образом, что первый шов во втором наборе смещен по отношению к первому шву в первом наборе. Расстояние смещения находится в диапазоне от 25% до 75% от расстояния между соединительными швами в одном и том же наборе. Смещенные швы облегчают получение полигональной решетки с достаточно большими отверстиями. Преимущество заключается в том, что при более открытых рукавах в световом устройстве улучшается циркуляция воздуха вокруг источников света. Это может быть особенно благоприятно для световых устройств большой площади при использовании искусственного освещения для приложений, связанных с садоводством, или в фототерапевтических тканях. Другое преимущество состоит в том, что многослойная структура с полостями улучшает акустические характеристики поглощения устройства. Акустические свойства часто играют важную роль в архитектурных панелях больших типов.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения рукава являются плоскими с замкнутой периферией. Плоская структура приводит к более крупным отверстиям в полигональной решетке и увеличивает циркуляцию воздуха и света. Кроме того, она также образует меньшую конструкцию, когда это световое устройство находится в сжатом состоянии.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления в месте расположения источников света рукава снабжены отверстиями. Это имеет то преимущество, что через такие рукава может излучаться больше света.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления по меньшей мере два соединительных шва расположены перпендикулярно продольному направлению рукавов. При расположении соединительных швов по перпендикулярам отверстия в конструкции имеют прямые стенки, так что наблюдатель может смотреть сквозь архитектурную панель. Кроме того, при этом через панель увеличена циркуляция света и звука.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления соединительные швы расположены под углом, отличным от 90 градусов по отношению к продольному направлению рукавов. При расположении соединительных швов под углом отверстия в конструкции скошены таким образом, что наблюдатель сквозь архитектурную панель смотреть не может.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления рукава являются гибкими. Это имеет то преимущество, что конструкция может быть сложена, и при необходимости ее легко транспортировать.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, рукава являются жесткими. Это имеет то преимущество, что конструкция может быть по меньшей мере частично самонесущей.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления соединительные швы содержат термопластичный материал. Термопластичный материал обеспечивает быстрый способ соединения рукавов.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления соединительные швы содержат термопластичную прядильную нить с термостойкой сердцевиной. Преимущество использования термопластичных прядильных нитей состоит в том, что соединение будет прямым, небольшим и прочным на основе выбранной комбинации термопластика и термостойкого материала. Еще одно преимущество заключается в том, что подбором количества и типа термопластичного материала в термопластике можно создать надежное взаимное соединение. Это может являться важным преимуществом для водонепроницаемых конструкций, предназначенных для использования в садоводческом хозяйстве.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, соединительные швы включают нить, которая соединяет рукава между собой строчными швами. Строчной шов может обеспечить дополнительное преимущество, такое как повышенный предел прочности на растяжение.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления рукава образованы листами, которые соединены друг с другом продольными швами, и при этом продольные швы выбраны из группы, состоящей из строчных швов, склеенных швов и термопластичных швов. Конструкция листа обеспечивает плоское поперечное сечение рукавов, так что при этом в полигональной решетке могут быть получены большие отверстия.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления рукава выполнены из текстильного материала. Текстильный материал является гибким и легко может быть обеспечен в различных текстурах, рисунках и цветах, которые может сочетать с источниками света, чтобы достичь желаемого типа света с точки зрения, например, световой интенсивности, цветов или рисунков.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления светоизлучающее средство представляет собой гибкую основу, на которой расположено множество источников света. Это имеет то преимущество, что гибкая основа принимает форму рукавов и следует за углами в конструкции.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления источники света являются источниками света с низким потреблением энергии света, такими как светодиоды или управляемые светодиоды. Это имеет то преимущество, что при этом внутри рукава выделяется меньшее количество тепла.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения по его первому аспекту, оно относится к способу изготовления светового устройства, при этом способ включает в себя этапы:
А) расположения первого и второго гибких листов одного на другом, так что они образуют первую пару листов,
B) расположения третьего и четвертого гибких листов одного на другом, так что они образуют вторую пару листов,
С) размещения первой пары листов на второй паре листов и соединения первой пары листов со второй парой листов посредством первого комплекта из по меньшей мере двух соединительных швов, при этом соединительные швы выполнены между первой парой листов и второй парой листов и продолжаются в поперечном направлении по отношению к продольному направлению первой и второй пар листов,
D) соединения продольных краев в каждых парах листов таким образом, чтобы каждая пара листов образовала рукава, и
Е) ввод светоизлучающего средства в по меньшей мере один из рукавов.
Изготовление этого светового устройства может осуществляться в плоском формате, и в конечном счете, для использования, ленту изгибают таким образом, чтобы она соответствовала форме светового устройства.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этап соединения первой и второй пар листов может быть выполнен
- помещением полосок термопластичного материала между первой и второй парами листов и приложением тепла к термопластичному материалу. Плавкие прядильные нити обеспечат легкое автоматизированное и гибкое изготовлениео светового устройства.
В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этапы, включенные в способ, выполняют в перечисленном порядке от этапа (А) до этапа (Е).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые чертежи, которые в качестве примера иллюстрируют варианты осуществления настоящего изобретения, и в которых:
фиг.1 представляет собой схематичный вид светового устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг.2а представляет собой схематичный вид в перспективе с частичным вырезом, показывающий строение светового устройства по фиг.1,
фиг.2b представляет собой схематичный вид в перспективе удлиненного рукава по настоящему изобретению,
фиг.3a и 3b представляют собой различные варианты положения соединительных швов по настоящему изобретению,
фиг.3c иллюстрирует положение источников света по отношению к соединительным швам в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг.4 представляет собой схематичный вид этапа изготовления в горячем прессе, и
фиг.5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую этапы иллюстративного способа изготовления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В нижеследующем описании световое устройство в соответствии с по меньшей мере одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения описывается применительно к крупномасштабной архитектурной панели. Следует отметить, что это никоим образом не ограничивает объем настоящего изобретения, которое в равной степени применимо и к другим типам промышленных приложений, таким как световые устройства для садоводства, комбинированные затеняющие и световые устройства и фототерапевтические одеяла.
Как схематично показано на фиг.1, световое устройство 100 в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлено в форме архитектурной панели. Теперь обратимся к фиг.2а, которая показывает, что крупномасштабное световое устройство 100 может быть изготовлено эффективным и гибким образом за счет воспроизведения полигональной структуры удлиненных рукавов 110, соединенных соединительными швами 120. Во время работы источники света 116 (например, светодиоды) будут излучать свет через эти рукава 110 и "зажигать" отверстия 150, определенные в полигональной структуре взаимно связанных рукавов 110.
Световое устройство 100 посредством использования в рукавах 110 гибкого материала может быть обеспечено гибкой и сжимаемой конструкцией. Например, рукава 110 могут содержать текстильный материал в форме тканых или нетканых листов 11. Текстильный материал может включать натуральные или синтетические волокна, металл или пластик. Однако материал листа не ограничен текстильными изделиями, - могут быть также использованы фольга и пластиковые листы, лишь бы они были по меньшей мере частично светопрозрачными.
Световое устройство 100 может быть размещено в различных положениях и местах, например, будучи в вертикальном положении, оно может быть использовано в качестве секционной перегородки комнаты или какого-либо пространства. Вертикальное положение светового устройства 100 определяется как положение, при котором отверстия 150 светового устройства расположены в горизонтальном направлении. Оно также может быть расположено в горизонтальном положении, например, посредством использования в потолке подвесного устройства. Следовательно, горизонтальное положение светового устройства 100 определяется как положение, при котором отверстия 150 светового устройства расположены в вертикальном направлении. Если конструкция является гибкой, то для подвески светового устройства 100 в смонтированном и развернутом положении могут быть использованы шнуры.
Альтернативно, некоторые или все рукава 110 могут быть снабжены жесткими секциями, такими, что при этом данная конструкция является частично или полностью "самодостаточной". Жесткость может быть достигнута посредством материала в гибких листах 11. Кроме того световое устройство 100 может быть подвергнуто постобработке, например, материалом в жидкой форме, который после отверждения становится жестким.
Вариант осуществления на фиг.2а схематично показывает конструкцию светового устройства 100 в таком варианте, который содержит четыре взаимно соединенные между собой рукава 110. Стенки первого рукава 110а образованы из первого листа 11а и второго удлиненного и гибкого листа 11b, расположенных вместе в качестве первой пары и с кромками 12, соединенными посредством двух продольных швов 130 таким образом, что они образуют первый рукав 110a. Альтернативно, рукав 110 может быть образован из одного листа 11, который был сложен и закрыт по одному продольному шву 130.
Как показано на фиг.2b, посредством соединения между собой листов 11 продольными швами 130, рукав 110 приобретает замкнутую периферию вдоль своей продольной протяженности 160. Кроме того, когда два удлиненных листа 11 соединены двумя продольными швами 130, полое поперечное сечение рукава 110 может быть сконфигурировано таким образом, что рукава 110 становятся плоскими.
Таким же образом, как и первый рукав 110, может быть сформировано множество рукавов 110. Для того чтобы создать решетчатую конструкцию, рукава 110 уложены один поверх другого и соединены со смежными рукавами 110 по соединительным швам 120, расположенным между этими рукавами 110. В проиллюстрированном примере соединительные швы 120 состоят из термопластичной прядильной нити и соединяют лист 11b первого рукава 110a с листом 11а второго рукава 110b. В каждом соединении посредством соединительного шва 120 соединены только два листа 11, тем самым рукава 110 являются внутри полыми со свободным пространством для введения светоизлучающих средств 140. Каждый из всех рукавов 110 может быть соединен с другим смежным рукавом одинаковым образом. Термопластичная прядильная нить содержит теплостойкую сердцевину 112, окруженную термопластичным слоем 113. Теплостойкая сердцевина 113 может содержать, например, материал полиэстер (PES) с термопластичным покрытием, таким как термопластичный полиуретан (TPU), но для обеспечения теплостойких характеристик и термопластичных характеристик сердцевина может быть также выбрана из общеизвестных материалов любых видов. Соединительные швы 120 между каждым рукавом 110 смещены по отношению друг к другу на расстоянии 125. Смещенные соединительные швы 120 создают полигональную сетчатую структуру с взаимно соединенными рукавами 110.
Рукава 110 образуют замкнутую конструкцию, выполненную с возможностью размещения светоизлучающих средств 140 с множеством источников 116 света. Альтернативно, рукава 110 в местах расположения источников света 116 могут быть обеспечены отверстиями, так чтобы через эту конструкцию испускалось больше света.
Светоизлучающее средство 140 может представлять собой плоскую гибкую полоску, на которой расположены светодиоды. Эта гибкая форма может быть изогнута, чтобы следовать формам, определенным внутренностью рукава 110.
Источники 116 света могут быть светодиодного типа. Светодиоды могут быть, например, светодиодами типа RGB (красный, зеленый и синий), которые могут испускать как белый свет, так обладать возможностями по изменению цвета, если они являются "пиксель-управляемыми". Светоизлучающее средство 140 может быть выполнено из обычных электронных элементов, таких как на гибких печатных платах. Если светоизлучающее средство 140 представляет собой плоскую гибкую полоску, заполненную RGB-светодиодами, включая управление данными, то эта полоска может быть представлена в плоском формате, а затем изогнута, чтобы соответствовать желаемой конструкции светового устройства 100. Источники 116 света расположены внутри рукавов между соединительными швами 120.
Конструкция светового устройства 100 может быть изменена изменением положения и угла соединительных швов 120. Как показано на фиг.3а, эти соединительные швы 120 могут быть расположены на рукавах 110 перпендикулярно по отношению к продольному направлению. Как показано на фиг.3b и 3с, соединительные швы 120 могут быть расположены на рукавах 110 под углом α по отношению к продольному направлению 160. При расположении соединительных швов 120 под углом α по отношению к продольному направлению 160 на рукавах 110 отверстия 150 в этой конструкции становятся скошенными таким образом, что наблюдатель через световое устройство 100 видеть их не может. Скошенные отверстия 150 приводят к такой полигональной структуре, в которой световые эффекты от источников 116 света (например, RGB-светодиодов) могут быть усилены. Прямой взгляд 170 в источники 116 света ограничен скошенными отверстиями 150, а исходящий свет 180 при этом рассеивается по большей площади. Это может быть преимуществом при применении светового устройства 100 в качестве архитектурной панели с целью разделения пространств, например, комнаты.
В дополнение, посредством обеспечения рукавов 110 со светоотражающим материалом свет от источников 116 света может быть отражен в направлении внутрь рукавов 110, чтобы создать эффект освещения. Кроме того, этот вид конструкции со скошенными отверстиями 150 делает ее интересной для архитектурного дизайна, при этом для определенных углов она может блокировать прозрачность, а для других углов - "разрешать" прозрачность. Это может быть достигнуто, например, выбором для одного листа 11 светопропускающего материала, а для другого листа 11 - отражающего материала.
Как схематично показано на фиг.4, конструкция светового устройства 100 может быть получена путем наложения листов 11 один на другой и соединения их. После того, как будет изготовлена вся конструкция, в эту конструкция может быть вставлено светоизлучающее средство 140. Способ изготовления светового устройства может включать в себя нижеуказанные этапы.
На первом этапе SI группируют первый 11а и второй гибкий лист 11b один на другом, таким образом, что они образуют первую пару листов.
На втором этапе S2 полоски термопластичной прядильной нити 120 размещают поверху самого верхнего листа 11а в первой паре. Эта термопластичная прядильная нить 120 может быть помещена автоматом проволочной укладки. Альтернативно, термопластичная прядильная нить 120 может быть помещена выполнением ручной операции.
На третьем этапе S3 группируют первый 11а и второй гибкий лист 11b один на другом, таким образом, что они образуют вторую пару листов.
На четвертом этапе S4 вторую пару листов помещают поверх первой пары. На следующем этапе первый и второй этапы могут быть повторены таким образом, чтобы образовался требуемый размер стопки 200.
На пятом этапе S5 к стопке 200 подают тепло, таким образом, чтобы пара листов 11 соединилась друг с другом.
- На шестом этапе S6 соединяют продольные кромки 12 листов 11 в каждой паре листов, таким образом, чтобы каждая пара листов образовала рукав 110. Кромки 12 каждой пары листов 11 могут быть соединены путем склеивания кромок 12 или путем сшивки. Альтернативно, продольные кромки 12 могут быть закрыты путем нанесения полоски термопластичного материала в промежуток между листами 11, включенной в каждую пару в совместной операции на третьем этапе. Выполнением совместной операции, на одном и том же этапе производства могут быть образованы как продольные 130, так и соединительные швы 120.
На седьмом этапе S7 в по меньшей мере один из рукавов 110 вставляют светоизлучающее средство 140.
Как вариант, способ включает в себя восьмой этап S8 резки стопки 200 - до или после этапа подачи тепла к стопке 200.
Как вариант, способ включает в себя девятый этап S9 контроля взаимных соединений между листами 11 до их нарезки. Этот этап обеспечивает контроль качества конструкции.
Как схематично показано на фиг.5, способ изготовления может включать в себя использование горячего пресса, который активизирует термопластичный материал. Фиг.5 показывает стопки листов 200, расположенных между плитами 190 горячего прессового станка. Температура стопки внутри пресса, предпочтительно, должна достигать от 120 до 150 градусов Цельсия в течение 20 секунд при давлении 6 бар, так чтобы листы 11 связались друг с другом.
После того, как процесс соединения завершится, стопка 200 может быть нарезана в направлении, по существу поперечном соединительным швам 120 таким образом, что стопка 200 оказывается разрезанной на несколько более тонких стопок взаимно связанным между собой удлиненных рукавов 110. В зависимости от желаемой картины освещения все или некоторые из рукавов 110 могут быть заполнены светоизлучающими полосками 118. Процесс ввода светоизлучающих полосок 118 может быть выполнен вручную или с помощью инструментов, которые могут протягивать гибкие полоски 118 через рукава 110.
Связь между светоизлучающим средством 140 и конструкцией рукава является обратимой. Приведение рукавов 110 назад к исходному формату плоских полосок позволяет легко извлекать это светоизлучающее средство 140 (например, светодиодные полоски) наружу, когда продукт приходит к концу срока службы или во время ремонта, что делает конструкцию экологически рациональной.
Дополнительно, это световое устройство может быть также адаптировано для выполнения более специальных целей, таких, как использование в качестве фотолечебного одеяла, например, для лечения желтухи. В частности, настоящее изобретение может предоставить в качестве светоизлучающей поверхности более удобную поверхность.
2
Еще один пример включает в себя приложения в садоводстве, где растения нуждаются в однородном свете и в равномерной интенсивности света. Это требует поддержания неизменным расстояния между источником света и растениями или овощами и наличия устойчивой к воде конструкции. Кроме того, конструкция должна обуславливать вокруг растения достаточную концентрацию воздуха или углекислого газа CO. Гибкое световое устройство по настоящему изобретению будет выполнять это требование при проектировании рукавов из водонепроницаемой структуры, например, из пластиковых листов. Кроме того, размер отверстий в конструкции может быть адаптирован таким образом, что растения могут расти внутри этих отверстия и получать хорошо распределенный свет.
Специалисту будет понятно, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается описанными иллюстративными вариантами осуществления.
Кроме того, для изготовления светового устройства в соответствии с настоящим изобретением можно использовать альтернативные способы. Например, способ может включать в себя прошивку и может включать в себя следующие этапы:
А) расположение двух листов из первого комплекта один на другом, при этом один лист принадлежит первому рукаву, а другой принадлежит второму рукаву,
В) сшивание между собой первого набора из двух листов вдоль протяженности соединительных швов,
С) размещение двух листов из второго комплекта один на другом, при этом один лист, принадлежит второму рукаву, а другой принадлежит третьему рукаву,
D) укладки первого и второго комплекта листов друг на друга в направлении, по существу поперечном направлению протяженности соединительных швов, и таким образом, чтобы эти соединительные швы были взаимно смещены,
Е) соединение продольных кромок листов таким образом, чтобы лист в первом наборе листов образовал рукав с листом во втором наборе листов, и
F) ввод светоизлучающего средства в по меньшей мере один из рукавов.
Как вариант, способ включает в себя этап резки листов или стопок листов в направлении, по существу поперечном по отношению к протяженности соединительных швов. Этот этап выполняют до того, как будут соединены продольные кромки листов.
Тот простой факт, что некоторые размеры указываются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что для получения преимущества не может быть использована комбинация этих размеров. Кроме того, выражение "содержащий" не исключает других элементов или шагов. Другие не ограничивающие выражения, включающие признаки единственного числа, не исключают множественности, а один блок может выполнять функции нескольких средств. Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничивающие объем изобретения. И, наконец, хотя данное изобретение было подробно проиллюстрировано на чертежах и в вышеприведенном описании, такие иллюстрация и описание рассматриваются именно как иллюстративные или приведенные в качестве примера, а не ограничивающие; настоящее изобретение не ограничено раскрытыми возможными вариантами осуществления.