CN105864696B - 一种黑板照明灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种黑板照明灯具，包括下方敞口的灯壳、灯壳体内的灯座、两端连接在灯座上的灯管、设置在灯管上方的反光板和为灯管供电的电源，所述反光板中对灯管起反光作用部分的截面由抛物线段、水平直线段和倾斜直线段三段线段依次连接而成。在黑板上方安装本发明所述的黑板照明灯具，可使黑板的照度达到534lx以上，照度均匀度达到0.92以上，教师位置附近的UGR值几乎忽略不计，教师基本感觉不到眩光的存在。

Description

一种黑板照明灯具
【技术领域】
本发明涉及一种照明灯具，尤其涉及一种用于黑板照明的灯具。
【背景技术】
教室黑板照明的目的是提供良好的视觉环境，保证教师和学生能够轻松地在黑板上书写和阅读黑板上内容。理想的黑板照明应确保黑板垂直面上具有很好的维持平均照度和照度均匀度，当黑板照明灯具安装在合适的位置时不会对教师和学生产生不舒适的眩光。
由卫生部和国家标准委修订发布的中华人民共和国国家标准《中小学校教室采光和照明卫生标准》(GB7793-2010)于2011年5月开始实施，此标准明确指出，教室黑板的维持平均照度不应低于500lx，照度均匀度不应低于0.8。但是，《中小学校教室采光和照明卫生标准》(GB7793-2010)虽然颁布多年，现有的教室黑板灯仍然普遍存在着维持平均照度不足400lx，照度均匀度不足0.7的问题。此外，由于黑板照明灯具配光设计不合理，授课教师与前排学生产生会极不舒适的眩光。
由于黑板照明灯具安装的位置相对固定，一般安装在黑板的上方，位置高于黑板上端，其到黑板的上下端的距离差异较大，因此，应用传统的黑板照明灯具时，黑板下端的照度往往远小于黑板上端的照度，造成黑板垂直面上的照度均匀度严重偏低的问题。本申请人于2015年8月7日申请的申请号为201520591846.7实用新型专利公开了一种照明灯具，其均匀度虽然可以达到0.9，但是需要灯具与黑板的水平距离达到1.1米以上，教师在讲台上讲课时，站在黑板灯与黑板之间，眩光较大，感觉比较刺眼。
【发明内容】
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能使黑板垂直面维持平均照度大于500lx，照度均匀度大于0.9，且教师处于讲台位置授课时几乎感觉不到眩光存在的黑板照明灯具。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种黑板照明灯具，包括下方敞口的灯壳、灯壳体内的灯座、两端连接在灯座上的灯管、设置在灯管上方的反光板和为灯管供电的电源，其特征在于，所述反光板中对灯管起反光作用部分的截面由抛物线段、水平直线段和倾斜直线段三段线段依次连接而成。
优选的,上述黑板照明灯具中,所述抛物线段的上端为抛物线的顶点，下端延伸至灯壳靠近学生一侧的下边缘，所述水平直线段与抛物线段相切,所述倾斜直线段与水平直线段的夹角为130-150度。
进一步的，上述黑板照明灯具中，所述抛物线段选自抛物线x2＝2Py(-3≤P≤-1)中的单调上升段。
优选的，上述黑板照明灯具中，所述灯管的中心线经过反光板抛物线段的焦点，反光板的反光面将灯管发出的光线聚集并投射到黑板面上。
优选的，上述黑板照明灯具中，所述灯壳靠近学生的一侧下方连接有向黑板方向倾斜的挡板。
优选的，所述反光板为经过镜面表面处理货镀铬表面处理的铝质材质或塑料材质，镜面反射率为85％以上。
进一步的，上述黑板照明灯具中，所述灯座通过灯座支架固定在灯壳内。
本发明的有益效果如下：
本发明中，灯管发出的光线在反光板的反光面的反射作用下，聚集并投射到黑板面上，增强射向黑板下端的光线，同时又能保持黑板上端具有足够的光线照射，使得整块黑板的照度趋于均匀；灯壳靠近学生的一侧下方连接有向黑板方向倾斜的挡板，可以遮挡灯管发出的光线射向学生一侧，还可以对灯管发出的光线起导向反射至黑板防线的作用；计算机模拟数据显示，在黑板上方安装本发明所述的黑板照明灯具，可使黑板的照度达到534lx以上，照度均匀度达到0.92以上，教师位置附近的UGR值几乎忽略不计，教师基本感觉不到眩光的存在。
【附图说明】
图1为本发明垂直于灯管中心线轴的截面结构简图；
图2为本发明的立体示意图；
图3为本发明的高仿真光学模拟配光分布曲线图；
图4为Dialux软件构建模拟教室的俯视示意图；
图5为本发明模拟教师位置眩光情况时的UGR测量点观察方向和排布图。
其中，1-灯壳，2-灯座，3-灯管，4-反光板，41-抛物线段，42-水平直线段，43-倾斜直线段，5-电源，6-挡板，7-灯座支架，8-教室，9-黑板，10-黑板照明灯具。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所包含范围不限于此。
实施例1
如图1-2所示为一种黑板照明灯具，包括下方敞口的灯壳1、灯壳1体内的灯座2、两端连接在灯座2上的灯管3、设置在灯管3上方的反光板4和为灯管供电的电源5，所述反光板4为经过镜面表面处理的铝质材质，镜面反射率为88％，其中对灯管起反光作用部分的截面由抛物线段41、水平直线段42和倾斜直线段43三段线段依次连接而成，所述抛物线段41选自抛物线x2＝-4y中的单调上升段，其上端为抛物线的顶点,下端延伸至灯壳靠近学生一侧的下边缘,所述水平直线段42与抛物线段41相切,所述倾斜直线段43与水平直线段42的夹角为140度，灯管3的中心线经过反光板抛物线段41的焦点，反光板的反光面将灯管发出的光线聚集并投射到黑板面上。
所述灯管3置于反光板抛物线段41的焦点附近位置，反光板4的反光面将灯管3发出的光线聚集并投射到黑板面上，所述灯壳1靠近学生的一侧下方连接有向黑板方向倾斜的挡板6，遮挡灯管3发出的光线射向学生一侧，同时对灯管3发出的光线起导向反射至黑板方向的作用，所述灯座2通过灯座支架7固定在灯壳1内。
图3为本发明经计算机模拟软件Tracepro模拟所得配光分步曲线图，其最大光强与垂直轴之间的夹角约为25°，此配光分布可以增强射向黑板下端的光线，同时又能保证黑板上端具有足够的光线照射，因此，使得整块黑板的照度趋于均匀。
模拟实验1：将灯管3定义为功率为36W的T8荧光灯管，长度为1.2米，灯壳1的长度为1.23米。将计算机模拟软件Tracepro模拟所得的配光分布曲线图导入到Dialux软件，如图4所示，在Dialux软件中建立一间长8米、宽7米、高3.2米的教室8，在教室端部靠墙上设置一块长4米、高1.2米、厚度0.05米的黑板9，黑板下端离地面1.1米。在距离黑板上端水平距离0.6米，竖直距离0.1米处平行设置3支本实施例所述的黑板照明灯具10。
根据中华人民共和国国家标准《照明测量方法》(GB/T 5700-2008)在黑板上取16个测试点，模拟计算每个测试点的照度。计算机模拟数据显示，黑板平均照度为534，最小照度为490lx，最大照度为577lx，照度均匀度达0.92。
接下来沿着黑板长度的方向设置一排UGR测试点模拟教师授课时的眩光值(UGR越小，越不容易感觉灯光刺眼或眩光)。UGR测试点的排布如图5所示，共设置9个UGR测试点，每个测试点间距约为0.5米，高度为距离地面1.75米，观察方向为面向学生方向。
当测试点与黑板的水平距离为0.5米时，测得UGR的数值如表1所示，9个测试点均测不到数值，说明按照本模拟实例所示的位置安装本实施例所述的黑板照明灯具时，教师在距离黑板0.5米的位置观察教室内学生，UGR值几乎忽略不计。
表1：与黑板水平距离为0.5米的一排UGR测试点计算表
注：作为参考，黑板8的四个顶点空间位置坐标分别为：(8m，5.5m，2.3m)、(8m，1.5m，2.3m)、(8m，1.5m，1.1m)、(8m，5.5m，1.1m)，下同。
当测试点与黑板的水平距离为0.3米时，测得UGR的数值如表2所示，9个测试点均测不到数值，说明按照本模拟实例所示的位置安装本实施例所述的黑板照明灯具时，教师在距离黑板0.3米的位置观察教室内学生，UGR值几乎忽略不计。
表2：与黑板水平距离为0.3米的一排UGR测试点计算表
模拟实验2：在Dialux软件中建立一间长10米、宽10米、高3.2米的教室，在教室端部靠墙上设置一块长4米、高1.2米、厚度0.05米的黑板，其他模拟条件与模拟实验1相同，分别采用本申请人于2015年8月7日申请的申请号为201520591846.7的发明中旧款照明灯具和本实施例所述的黑板照明灯具进行模拟实验，照明灯具与黑板之间的水平距离均为0.6米，二者的模拟条件相同，采用同样的方法测试黑板照度和与黑板水平距离0.4米的一排测试点的UGR值，结果显示：安装申请号为201520591846.7实用新型旧款照明灯具的教室中，测试点的UGR值比安装本实施例所述的黑板照明灯具的教室中测试点UGR值平均高3个数值，且黑板照度均匀度仅为0.62，未达到国家标准，而安装本实施例所述的黑板照明灯具的教室黑板照度均匀度为0.83，符合国家标准。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种黑板照明灯具，包括下方敞口的灯壳、灯壳体内的灯座、两端连接在灯座上的灯管、设置在灯管上方的反光板和为灯管供电的电源，其特征在于，所述反光板中对灯管起反光作用部分的截面由抛物线段、水平直线段和倾斜直线段三段线段依次连接而成，所述抛物线段的上端为抛物线的顶点，下端延伸至灯壳靠近学生一侧的下边缘，所述水平直线段与抛物线段相切，倾斜直线段与水平直线段的夹角为130-150度，所述抛物线段选自抛物线x2＝2Py(-3≤P≤-1)中的单调上升段，所述反光板为经过镜面表面处理或镀铬表面处理的铝质材质或塑料材质，镜面反射率为85％以上，所述灯座通过灯座支架固定在灯壳内。
2.根据权利要求1所述的黑板照明灯具，其特征在于，所述灯管的中心线经过反光板抛物线段的焦点。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的黑板照明灯具，其特征在于，所述灯壳靠近学生的一侧下方连接有向黑板方向倾斜的挡板。
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