ОТРАЖАТЕЛЬ В СБОРЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОСВЕТИТЕЛЬНОМ ПРИБОРЕ
ASSEMBLED REFLECTOR FOR USE IN LIGHTING DEVICE

Настоящее изобретение относится к отражателю в сборе для применения в осветительном приборе, предназначенном для яркого освещения целевой зоны, где указанный осветительный прибор может использоваться для целей заливающего освещения, освещения спортивных площадок и зонального освещения. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу регулирования светоизлучающих характеристик отражателя в сборе.
Осветительные устройства с лампами накаливания или дуговыми лампами обычно используются для освещения фасадов коммерческих учреждений с целью улучшения внешнего вида учреждения в ночное время и для повышения интереса к товарам и услугам учреждения у существующих и потенциальных клиентов. Рестораны и торговые центры - лишь некоторые из типов учреждений, для которых внешние осветительные приборы играют важную роль в маркетинге и повышении продаж. Однако и другие объекты, такие как парковки, спортивные стадионы или крытые арены, обычно требуют интенсивного освещения определенных зон, например, чтобы обеспечить освещение, которое позволяет безопасно проводить спортивное мероприятие и предоставляет хорошие условия просмотра, как с точки зрения видимости спортивного события, так и в плане удобства зрителей.
Для указанных выше осветительных целей широко используются отражатели, отражающие свет, излучаемый по меньшей мере одним источником света. Отражатели имеют куполовидное строение и фокусируют отражаемый свет в желательной конфигурации и с желательным уровнем интенсивность, так чтобы при минимальных затратах энергии достигалось максимальное освещение. Отражатели также служат для защиты источника света, причем некоторые отражатели обеспечивают защитную оболочку, чтобы защитить источник света от плохой погоды, пыли, влаги и тому подобного.
В частности, в системах заливающего освещения, используемых для указанных выше целей, отражатель обычно является единственным - или, по меньшей мере, наиболее подходящим - оптическим элементом осветительного прибора, который пригоден для придания излучаемому свету желательной конфигурации. Поскольку в зависимости от цели, для которой используется осветительный прибор, желательными зачастую являются очень четко определенное распределение света по отношению к апертуре луча и пиковая интенсивность, как правило, предлагаются системы заливающего освещения с большим разнообразием отражателей, которые затем подбираются под конкретные требования применения.
Очевидно, что изготовление и хранение большого числа разных типов отражателей нежелательно. Из-за полой громоздкой формы для производства отражателей, как правило, требуется специализированное оборудование, и они занимают значительные пространства после изготовления, из-за чего их изготовление, хранение и/или транспортировка становятся дорогими. Особенно в отражателях промышленного типа или отражателях для систем заливающего освещения, где источники света и связанные с ними отражатели зачастую относительно велики, транспортировка и хранение становятся главной статьей расходов, но кроме того оборудование для изготовления подобных отражателей, например пресс-формы или тому подобное, является дорогим.
Таким образом, существует необходимость предоставить решение для способствования изготовлению отражателя, который мог бы использоваться, в частности, в системе заливающего освещения, и обеспечивал бы желательную конкретную характеристику светоизлучения.
В соответствии с настоящим изобретением вышеуказанная цель достигается посредством отражателя в сборе, определенном в независимом пункте 1 формулы изобретения, и посредством способа, определенного в пункте 9. Предпочтительные варианты осуществления и дополнительные развития данного изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы.
Решение согласно изобретению основано на идее использования отражателя, который содержит несколько сегментов, собранных между собой с возможностью образования, в конечном итоге, отражающей поверхности. Благодаря предоставлению сегментов, обладающих разными характеристиками отражения, излучение осветительного прибора можно легко и эффективно приспосабливать к осветительным требованиям для многих применений. В частности, решение-«конструктор», предлагаемое в соответствии с настоящим изобретением, позволяет изготавливать отражатели, обладающие разными характеристиками излучения, путем простого подбора конкретного сочетания сегментов отражателя с пригодными характеристиками отражения. Более того, получаемые в результате отражатели - хотя они излучают свет по-разному - всегда имеют идентичные формы и, таким образом, могут использоваться с идентичными корпусами и/или опорными конструкциями осветительного прибора и предпочтительно также с идентичными источниками света. Соответственно, для целей заливающего освещения при умеренных затратах могут быть получены осветительные приборы, обладающие большим разнообразием характеристик светоизлучения и, таким образом, подходящие для разных применений.
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предоставляется отражатель в сборе для применения в осветительном приборе, в частности, для целей заливающего освещения, освещения спортивных площадок и зонального освещения, где указанный отражатель в сборе образует куполовидную структуру для размещения в ней по меньшей мере одного источника света и излучения света указанного источника света через отверстие указанной куполовидной структуры, где указанный отражатель содержит несколько сегментов отражателя, которые расположены так, что вместе образуют куполовидную структуру, и где по меньшей мере два из указанных сегментов отражателя обладают разными характеристиками отражения.
Предпочтительно сегменты отражателя выполнены с возможностью образования сплошной отражающей поверхности на внутренней поверхности куполовидной структуры. В частности, сегменты отражателя могут иметь форму и приспособления, предназначенные для соединения с соседним сегментом таким образом, чтобы достигался сплошной и гладкий переход между двумя сегментами. Благодаря этому получающийся в результате отражатель в сборе почти идентичен цельному отражателю в отношении качества отражающей поверхности, но, очевидно, может изготавливаться гораздо более простым и эффективным способом.
Более предпочтительно, чтобы сегменты отражателя содержали один центральный сегмент отражателя и по меньшей мере два периферических сегмента отражателя, проходящих от центрального сегмента отражателя к светоизлучающему отверстию куполовидной структуры. Центральный сегмент отражателя, таким образом, образует базовый элемент отражателя в сборе изобретения и обеспечивает отражающую поверхность, которая расположена сзади источника света. В отличие от этого, периферические сегменты отражателя образуют отражающие поверхности по бокам и впереди источника света и, главным образом, отвечают за придание излучаемому свету требуемой формы. Путем подбора периферических сегментов отражателя с конкретными характеристиками отражения можно весьма эффективным образом регулировать распределение света.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения периферические сегменты отражателя в целом имеют идентичную форму. Это решение не только позволяет свести количество разных деталей к минимуму, но также упрощает сборку конечной структуры отражателя.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанные сегменты отражателя содержат один центральный сегмент отражателя и четыре периферических сегмента отражателя, где, в частности, два противолежащих периферических сегмента отражателя обладают идентичными характеристиками отражения. Почти во всех применениях отражателя в сборе согласно изобретению желательно, чтобы свет излучался симметрично по обе стороны осветительного прибора. Этой характеристики можно достичь, обеспечив два противолежащих периферических сегмента отражателя, которые образуют боковые отражающие поверхности и их характеристики отражения являются идентичными. В отличие от этого другие периферические сегменты отражателя образуют верхнюю отражающую поверхность и нижнюю отражающую поверхность, и их индивидуально подбирают таким образом, чтобы в конечном итоге сформировать луч излучаемого света. Характеристики отражения этих двух дополнительных сегментов могут отличаться друг от друга, но также и от характеристик отражения двух боковых сегментов.
Также предпочтительно, чтобы указанные сегменты отражателя были выполнены с возможностью образования по меньшей мере одного отверстия в отражающей поверхности для вставки или фиксации источника света. Подобно классическому цельному отражателю, продольный источник света предпочтительно расположен в пределах отражателя, так что он проходит через нижнюю часть купольной структуры. Два отверстия, расположенные в этой нижней части отражателя, обеспечивают прохождение торцов источника света к фиксаторам лампы, которые расположены вокруг отражателя. Альтернативно фиксирующая конструкция для фиксации источника света может проходить через отверстие(-я) во внутренней части купола отражателя для надежной фиксации источника света.
Далее настоящее изобретение и его преимущества объясняются подробнее со ссылкой на прилагаемые графические материалы.
На фиг. 1-3 показана идея изобретения многокомпонентного отражателя в сборе;
на фиг. 4-7 показаны разные виды периферического сегмента отражателя, применяемого в узле отражателя согласно изобретению;
на фиг. 8 и 9 показаны покомпонентные виды конечного отражателя в сборе;
на фиг. 10 и 11 показан отражатель согласно изобретению в собранном виде;
на фиг. 12 показан осветительный прибор заливающего освещения, содержащий отражатель в сборе согласно изобретению.
Идея изобретения вначале объясняется со ссылкой на фиг. 1-3, на которых показаны разные виды поворотного куполовидного отражателя в сборе, содержащего пять отдельных сегментов отражателя и один дополнительный необязательный сегмент отражателя, собираемые в купольную структуру. На этих фигурах показаны только источник света и сегменты отражателя, но никаких дополнительных элементов, служащих для соединения сегментов друг с другом. Эти дополнительные элементы для конечного формирования отражателя показаны на следующих фигурах и объясняются далее.
Как упоминалось выше, идея изобретения основана на идее использования отражателя, который содержит несколько сегментов, собираемых друг с другом с образованием в конечном итоге отражающей поверхности. Используя сегменты отражателя с разными оптическими характеристиками, можно получить широкий спектр распределений света для разных целей заливающего освещения.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-3, отражатель 1 состоит из узла из пяти разных частей или сегментов 2-5, выполненных предпочтительно из алюминия с высокой отражающей способностью. В частности, отражатель 1 содержит центральную часть, образованную одним центральным сегментом 2 отражателя, и окружающую отражающую поверхность, проходящую от центральной части к отверстию отражателя 1, которая образована четырьмя периферическими сегментами 3-5 отражателя. В собранном виде эти сегменты 2-5 отражателя обеспечивают сплошную вогнутую форму, как и в обычном цельном отражателе. При необходимости можно добавлять шестой сегмент 6 отражателя, который проходит через внутреннюю часть купольной структуры и образует дефлектор. Этот необязательный дефлекторный сегмент 6 используется, например, в случае, когда необходимо сильное асимметричное распределение света.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигурах, четыре периферических сегмента 3-5 отражателя имеют почти идентичную форму, причем один сегмент отражателя показан отдельно на фиг. 4-7. Он образует четверть поворотной купольной структуры и, таким образом, показывает поворотную симметрию по отношению к оси I, проходящей через центр отражателя в сборе перпендикулярно отверстию отражателя (см. фиг. 2). Так, четыре периферических сегмента 3-5 отражателя образуют в конечном собранном виде гладкую и сплошную отражающую поверхность для распределения света, излучаемого источником 100 света, желательным образом.
Хотя выше объяснялось, что периферические сегменты 3-5 отражателя имеют почти идентичную форму, следует уточнить, что это объяснение относится к общему виду отражающей поверхности сегментов. Как показывают фиг. 1-3, сегменты 3-5 отражателя могут немного отличаться друг от друга в части, примыкающей к центральному сегменту 2 отражателя. В частности, предпочтительно в двух из периферических сегментов отражателя на сторонах, которые примыкают к центральному сегменту 2, выполнено по одному углублению 7 (см. фиг. 4-6), имеющему приблизительно форму полукруга. Вместе с соответствующими углублениями, выполненными в центральном сегменте 2 отражателя, они образуют два круглых отверстия 8, которые расположены друг против друга в нижней области купола отражателя, и могут использоваться для вставки источника 100 света или прохождения опорных элементов из внешней части отражателя 1 через отверстия 8 во внутреннюю часть отражателя 1 для фиксации в ней источника 100 света. Предпочтительно эти полукруглые углубления 7 вырезают в сегментах отражателя после изготовления сегментов, причем для изготовления периферических сегментов отражателя требуется только одна единая форма для литья.
Хотя четыре периферических сегмента отражателя имеют, почти, идентичную форму, их обычно выполняют из разных материалов, и они, таким образом, обладают разными оптическими характеристиками. Сочетая сегменты отражателя из разных материалов, полученные в конечном итоге распределение света и интенсивность можно регулировать так, чтобы они отвечали требованиям применения заливающего освещения.
Эффект от изменения материала отражателя для разных сегментов можно увидеть в следующей таблице, которая показывает пиковую интенсивность (в кд/клм) в целевой зоне и получаемую в результате форму луча для разных сочетаний материала. Во всех примерах использовался идентичный источник света:
Буквы в приведенной выше таблице относятся к разным сегментам отражателя следующим образом:
R: центральный сегмент (2) отражателя
S: боковой сегмент (3) отражателя
Т: верхний сегмент (4) отражателя
В: нижний сегмент (5) отражателя
D: дефлекторный сегмент (6) отражателя.
Результаты, обобщенные в этой таблице, ясно показывают, что подбор материала для разных сегментов отражателя имеет существенное влияние на получаемое в результате распределение света. Таким образом, действительно можно отрегулировать характеристики отражателя, определенным образом сочетая разные материалы, хотя форма сегментов отражателя всегда идентична. Более того, не только форма сегментов отражателя остается неизменной, но также получающаяся в результате форма конечного собранного отражателя всегда одинакова. Соответственно, все дополнительные элементы осветительного прибора, в частности средства для соединения сегментов отражателя друг с другом, а также фиксирующая конструкция для фиксации отражателя в пределах осветительного прибора в целом одинаковы и могут использоваться во всех случаях, независимо от фактических характеристик отражателя. Таким образом, на основе настоящего изобретения экономически выгодным образом можно получить осветительные приборы заливающего освещения, имеющие сильно отличающиеся характеристики.
Хотя до сих пор на фигурах была показана только общая идея объединения элементов отражателя для создания конченого купола отражателя, на фиг. 8-11 более подробно показано соединение сегментов друг с другом.
В частности, покомпонентные виды на фиг. 8 и 9 показывают, что два смежных периферических сегмента 3-5 отражателя взаимно соединены соединительным элементом 10, который проходит по всей области соединения по наружной поверхности двух сегментов 3-5. Соединительные элементы 10 обеспечивают крепление сегментов 3-5 отражателя в смежном положении и отсутствие зазоров между двумя сегментами 3-5. Таким путем достигается желательная гладкая и сплошная отражающая поверхность.
В отверстии отражателя предоставлена торцевая пластина 12, имеющая в показанном примере квадратную внешнюю форму и круглое отверстие, соответствующее отверстию купола, образованного периферическими сегментами 3-5 отражателя. Эта торцевая пластина 12 стабилизирует купольную структуру и соединяет сегменты 3-5 отражателя, а также торцевые части соединительных элементов 10. В этом отношении периферические сегменты 3-5 отражателя предпочтительно имеют фланцевые торцевые части 9, позволяющие прикреплять сегменты 3-5 отражателя к торцевой пластине 12 болтами или винтами 13.
В нижней части отражателя 1 центральный сегмент 2 отражателя закрыт нижним колпаком 15, стабилизирующим эту нижнюю область отражателя 1, слегка закрывая крайней частью 16 фланца торцевые области периферических сегментов 3-5 отражателя. Крайняя часть 16 фланца также выполнена с возможностью соединения с четырьмя соединительными элементами 10 путем использования дополнительных болтов или винтов 13 и содержит два боковых отверстия 17, расположенных на одном уровне с отверстиями 8 в куполе отражателя. Полученный в конечном итоге отражатель 1 показан в собранном виде на фиг. 10 и 11 и демонстрирует устойчивость, достаточную для его дальнейшего применения в осветительных приборах заливающего освещения, а также отличную оптическую отражающую поверхность. В конечном итоге его можно вставить в корпус или опорную конструкцию, чтобы создать осветительный прибор 110 заливающего освещения, как показано на фиг. 12.
Возможно несколько альтернатив показанному на фигурах предпочтительному варианту осуществления. В частности, средства взаимного соединения сегментов и стабилизации структуры отражателя, разумеется, могут быть выполнены альтернативным образом.
Более того, купольная структура отражателя может быть образована сегментами отражателя альтернативной формы, и, в частности, не обязательно использовать четыре периферических сегмента отражателя, имеющих идентичную форму. Также можно, например, использовать только два периферических сегмента отражателя или использовать даже больше сегментов, которые имеют разные формы, но, опять же, которые могут быть собраны в желательную форму отражателя. Далее получающаяся в результате структура отражателя может отличаться от той, которая показана на фигурах, и может, например, больше походить на усеченную пирамиду или подобное.
Очевидно, что возможности регулирования оптических характеристик получающегося в результате отражателя расширяются в случае, если для образования купола отражателя используется большее количество сегментов отражателя. С другой стороны, сборные сегменты конечной структуры в этом случае более сложные, и необходимо следить, чтобы не возникало зазоров, которые могут существенно ухудшить оптические характеристики отражателя. В этом отношении показанный вариант осуществления представляет собой идеальный компромисс, поскольку усилия, необходимые для изготовления отражателя, по-прежнему невелики, а оптические характеристики отражателя можно, тем не менее, регулировать в относительно широком диапазоне.