CZ20014309A3 - Svítidlo - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Vytvarované reflektorové tělo (1), obsahuje potahovou vrstvu (3) se světlo odrážejícími částicemi (10) a vazebním médiem (11), a dále má substrátovou stranu (12) a vnější stranu (13). Potahová vrstva (3) má hladký, optický clnovodný povrch díky nepřítomnosti světlo odrážejících částic (10) na její vnější straně (13) a díky světlo přenášejícím vlastnostem vazebního média (11). Potahová vrstva (3) se vyznačuje vysokou mírou zrcadlového odrazu, v důsledku čehož se zvýší výstupní světelná účinnost a také se zvýší směrové světelné vlastnosti svítidla.

CZ 2001 4309 A3

11 13

)	I
i &&

»· ···· · © • · · · • r © ©

Svítidlo

Oblast techniky

Předložený vynález se týká svítidla, které obsahuje:

reflektorové tělo s reflektorovou částí, která obsahuje potahovou vrstvu, přičemž potahová vrstva obsahuje světlo odrážející částice, substrátovou stranu a vnější stranu; a spojovací zařízení pro elektrické připojení zdroje světla.

Dosavadní stav techniky ____Podobné svítidlo.je.známo z US-5, 905,594. Reflektorová .část v tomto známém svítidlo obsahuje potahovou vrstvu, která zahrnuje bílé reflekční částice, například polytetrafluoroetylenové částice. Potahová vrstva totálně odráží přibližně 95 % viditelného světla, pocházejícího například ze světelného zdroje. Výroba svítidla, které obsahuje potahovou vrstvu, je poměrně těžkopádný a složitý proces. Je známo, že uvedená potahová vrstva se vyznačuje tím, že v podstatě vytváří výlučně difuzní odraz. Pojem difuzní odraz znamená, že světlo je při něm rozptylováno. V důsledku tohoto jevu pak podstatná část světla vychází ze svítidla do vnějšího prostoru až po několikanásobném odrazu na potahové vrstvě. S ohledem na vysoký totální odraz potahové vrstvy pak při každém odrazu vzniknou světelné ztráty, jelikož po dopadu světla na potahovou vrstvu nenastává pouze odraz, ale také pohlcení určitého množství světelné energie. Pohlcené množství světelné energie může být relativně velké, jelikož na potahové vrstvě se usazují částice prachu, které samy o sobě pohlcují světelnou energii. Usazování prachu na potahové vrstvě může nastat v situacích, kdy je potahová vrstva vystavena působení okolního prostředí. Vzájemné spolupůsobení mnohonásobných odrazů a zvýšené míry absorbce světelné energie prachovými částice způsobuje, že dosavadní ztráty světelné energie se ještě zvýší. V důsledku toho se pak známé svítidlo vyznačuje relativně malou světelnou účinností, zejména pak v situaci, kdy byla potahová vrstva delší dobu vystavena působení okolního prostředí. Světelná účinnost' svítidla je poměr množství světla, které vychází ze svítidla, k množství světla, které je generováno zdrojem světla. Jelikož difuzním způsobem rozptýlené světlo je relativně těžké zaostřit do paprsku a požadovaným způsobem jej nasměrovat, spočívá nevýhoda známého svítidla s podobnou potahovou vrstvou, která odráží světlo difuzním způsobem, ve skutečnosti, že je z uvedených důvodů relativně nevhodné jej používat pro účely směrového osvětlování.

Podstata vynálezu

Předložený vynález si proto pokládá za úkol vytvořit svítidlo v úvodních odstavcích tohoto dokumentu popsaného druhu, které se vyznačuje tím, že jsou u něho potlačeny výše uvedené nevýhody.

V souladu s předloženým vynálezem . je tento úkol vyřešen

• · · · · · • · ·	• · fc fc · * ·	• · · · fc · · fc
		t « Á *
• · · ·	• · · · ·	• · · · · ·

svítidlem v úvodních odstavcích tohoto dokumentu popsaného druhu, které se ' vyznačuje tím, že potahová vrstva , obsahuje světlo přenášející vazební médium a na své vnější straně v podstatě neobsahuje světlo odrážející částice. Jelikož na vnější straně nejsou přítomny světlo odrážející částice a jelikož částice jsou všechny umístěny ve vrstvě, kterou tvoří vazební médium, vyskytující se v potahové vrstvě, vyznačuje se vnější strana potahové vrstvy relativně hladkým povrchem. Vazební médium, které přenáší viditelné světlo, vytváří průsvitnou světlovodnou vrstvu, jenž se nachází nad světlo odrážejícími částicemi a nad reflektorovou částí. Bylo překvapivě zjištěno, že při použití potahové vrstvy s průsvitnou světlovodnou vrstvou se dosáhne nejen difuzního odrazu, ale také vysokého míry zrcadlového odrazu viditelného světla. Vysoká míra zrcadlového odraz znamená, že v podstatě všechno světlo, které pochází ze zdroje světla, vychází ze svítidla do vnějších prostor přímo nebo po pouze jednom odrazu. V důsledku toho se pak podstatným způsobem sníží úroveň světelných ztrát, které vzniknou vlivem odrazů na potahové vrstvě, jak je tomu u známého svítidla. Díky tomu se potom svítidlo podle předloženého vynálezu vyznačuje relativně vysokou výstupní světelnou účinností. Bylo zjištěno, že světelnou energii pohlcující prachové částice se méně zachycují na uvedené potahové vrstvě, jelikož povrch vnější strany potahové vrstvy je relativně hladký, díky čemuž v průběhu doby životnosti svítidla relativně pomalu klesá výstupní světelná účinnost svítidla. Navíc svítidlo podle předloženého vynález je vhodné pro směrové osvětlování, protože jeho potahová vrstva se vyznačuje vysokou mírou zrcadlového odrazu.

Podle jednoho výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu obsahuje potahová vrstva svítidla světlo odrážející částice v objemovém množství o velikosti méně než 75 % vzhledem k množství vazebního média. Vzhledem k relativně nízkému objemovému množství částic v porovnání s množstvím vazebního média se mohou částice při sušeni potahové vrstvy usadit na substrátové straně nebo v její blízkosti, přičemž příčinou může být například skutečnost, že mají vyšší specifickou hmotnost než jakou má vazební médium. Díky tomu je potom relativně jednoduchým způsobem dosaženo toho, že částice jsou zcela uzavřeny ve vrstvě, která je vytvořena vazebním médiem, nacházejícím se v potahové vrstvě. Jiným výhodným způsobem . získání průsvitné světlovodné vrstvy nad světlo odrážejícími částicemi je vytvoření potahové vrstvy se dvěma úrovněmi nebo s větším počtem úrovní. Podobná víceúrovňová potahová vrstva například může na vnější straně obsahovat světlo přenášející vrstvu, která v podstatě neobsahuje světlo odrážející částice, a dále může obsahovat vrstvu, která obsahuje světlo odrážející částice mezi světlo přenášející vrstvou a substrátovou stranou potahové vrstvy.

Podle jiného výhodného příkladu provedení svítidla podle předloženého vynálezu jsou světlo odrážející částice potaženy pigmentovou vrstvou. Bylo totiž zjištěno, že podobná pigmentová vrstva zajistí další zlepšení zrcadlového odrazu potahové vrstvy. Aby se ještě více zlepšil efekt zrcadlového odrazu, mají pigmentová vrstva a světlo odrážející částice s výhodou rozdílné indexy lomu. Bylo zjištěno, že vhodnou pigmentovou vrstvou je oxid hlinitý.

Experimentálním způsobem bylo dále. prokázáno, že světlo odrážející částice, které jsou zvoleny ze skupiny, jenž obsahuje halogenfosforečnany,. pyrofosforečnan vápenatý, pyrofosforečnan strontnatý a oxid titaničitý, jsou velmi vhodné pro použití v potahové vrstvě. Tyto světlo odrážející částice mohou být velmi dobře použity v kombinaci se světlo přenášejícím vazebním médiem, například vazebním médiem na bázi silikonu, fluoropolymerů ( například THV 200 ) nebo acrylátů. Svítidlo, které obsahuje potahovou vrstvu s částicemi s takovýmto složením a vazební médium na své reflektorové části, se vyznačuje velmi dobrými vlastnostmi při odrážení světla a velmi dobrými vlastnostmi při směrování paprsku.

Je zřejmé, že typ elektrické lampy není předmětem předloženého vynálezu. Lampa může být elektrická výbojová lampa nebo žhavená lampa. Elektrický člen, kterým je v případě žhavené lampy žhavící část, může být umístěn ve vnitřní kapsli pouzdra lampy. V případě halogenové žhavené lampy obsahuje vnitřní kapsle pouzdra lampy halogenovou náplň, pokud je ovšem podobná kapsle použita. Vnitřní kapsle je přitom použita obvykle v případě, že konstrukční uspořádání lampy zahrnuje elektrický prvek se dvojicí elektrod, které se nacházejí v ionizovatelném plynu.

Dále je potřeba říci, že dokument WO 99/13013 popisuje reflektorové tělo se světlo odrážejícím nosným prvkem, který je vyroben z kovu, například z hliníku, na kterém je nanesena • 4 · 4 · 4 4 444 «4 4«·« 44« ·· 444« průsvitná potahová vrstva. Potahová vrstva reflektorového těla obsahuje průsvitné vazební médium a průsvitné částice, například na bázi oxidu křemičitého. Zrnitá struktura povrchu potahové vrstvy se pak projeví tím, že známé reflektorové tělo nevytváří pouze zrcadlový odraz díky hliníkovému nosnému prvku, nýbrž že určitou měrou vytváří i difuzní rozptyl světla, které .dopadá na potahovou vrstvu. Nevýhoda známého reflektorového těla ovšem spočívá ve skutečnosti, že se vyznačuje relativně malým totálním odrazem, jehož velikost se pohybuje okolo přibližně 83 %.

Přehled obrázků na výkresech

Na doprovodných obrázcích jsou schématickým způsobem zobrazeny Výhodné příklady provedení svítidla podle předloženého vynálezu.

Obr. 1 v perspektivě zobrazuje příklad provedení předloženého vynálezu.

Obr. 2 v řezu zobrazuje detail potahové vrstvy svítidla podle obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje svítidlo s reflektorovým tělem 3^, které obsahuje konkávní reflektorovou část v podobně podlouhlého asymetrického konkávního reflektoru s osou 4_ reflektoru, » · ···φ přičemž uvedená reflektorová část ,2 je potažena světlovodnou / odrazovou potahovou vrstvou 3. V konkávní reflektorové části jsou vytvořena spojovací zařízení 5 pro účely elektrického připojení elektrické lampy 6 ke zdroji světla 2· ^Na uvedeném obrázku zobrazená elektrická lampa 6 je vysokotlaká plynová výbojová lampa, například typu HPI-T 250W, ve kterém je umístěno svítidlo podle předloženého vynález, například typu Phillips MPF 211, které obsahuje potahovou vrstvu _3- Zdroj světla 7 je umístěn v ose 4 reflektoru reflektorové části 2. Potahová vrstva 3 se vyznačuje totálním odrazem odraz o velikosti větší než 95 %. Svítidla podle předloženého vynález mají výstupní světelnou účinnost o velikosti přibližně 89 %, přičemž odpovídající běžná svítidla, která jsou podobná svítidlům typu Phillips MPF 211, mají výstupní světelnou účinnost o velikosti přibližně 74 %. Po uběhnutí určitého časového úseku, například po 800 hodinách provozní životnosti, byla změřena výstupní světelná účinnost o velikosti přibližně 88 %, což jinými slovy znamená pokles výstupní' světelné účinnosti svítidla podle předloženého vynálezu ne větší než přibližně 1 % v průběhu tohoto časového úseku. Odraz svítidel podle předloženého vynálezu je částečně difuzní a částečně zrcadlový. V důsledku toho se svítidla podle předloženého vynálezu vyznačují rozložením světla s relativně dobře definovanými obrysy, relativně úzkým paprskem a s relativně vysokou intenzitou. Horní mez intenzity činí například přibližně 800. Horní mez intenzity, která byla naměřena u odpovídajících běžných svítidel a jejíž velikost byla přepočítána do normovaného měřítka, pak činí přibližně

650. Jak je možné vidět na uvedeném obrázku, svítidlo je mimořádně vhodné pro osvětlování shora v prostorách s • fc ···· fcfc · ·· ·· • · '· · · fcfc fcfcfcfc • fcfc fc fc fc fc fc · · • fc ·· fcfc fcfcfc fcfc fcfcfcfc uzavřeným stropem, jaké je možné vidět například u čerpacích stanic pohonných hmot.

Obr. 2 v řezu zobrazuje detail potahové vrstvy _3 svítidlo podle obr. 1. Potahová vrstva obsahuje světlo odrážející částice 10, světlo přenášející vazební médium 11, substrátovou stranu 12 a vnější stranu 13. Světlo odrážející částice 10 se v potahové vrstvě 3 nacházejí v blízkosti substrátové strany 12. Potahová vrstva 3 na vnější straně 13 v podstatě neobsahuje světlo odrážející částice 10, jelikož zde se nachází světlo přenášející vrstva 15. Jak je možné vidět na uvedeném obrázku, potahová vrstva 2 í^e tvořena hlavně vazebním médiem 11, přičemž množství světlo odrážejících částic 10 činí přibližně 25 % objemu vzhledem k celkovému objemu potahové vrstvy 3. Světlo odrážející částice 10 jsou částice z oxidu titanu, které jsou potaženy pigmentovou vrstvu 14 z oxidu hlinitého. Podobné částice jsou komerčně ' dostupné, jsou prodávány například pod obchodním jménem Kemira 675. Vazebním médiem je silikonové vazební médium, například RTV 615. Potahová vrstva 3 je na reflektorové části vytvořena pomocí nastříkání suspenze, která obsahuje vazební médium 11, světlo odrážející částice 10 a rozpouštědlo, například cyclohexan. Poté je potahová vrstva sušena ve vzduchu pro dobu přibližně 45 minut a při teplotě přibližně 130 °C. Světlo odrážející částice 10 se při sušení samy uloží na substrátovou stranu 12 potahové vrstvy 3.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   PZ - m

   ·· ···· 99 · ·· ·· • · · • · · 9 9 9 · ·· 99 • 9 »·· 9 9 9999

   1. Svítidlo, obsahující:

   reflektorové tělo , /1/ s reflektorovou částí /2/, která obsahuje potahovou vrstvu /3/, přičemž potahová vrstva /3/ obsahuje světlo odrážející částice /10/, substrátovou stranu /12/ a vnější stranu /13/;

   spojovací zařízení /5/ pro elektrické připojení zdroje světla /7/.

   vyznačující se tím, že potahová vrstva /3/ obsahuje světlo přenášející vazební médium /11/ a na své vnější straně /13/ v podstatě neobsahuje světlo odrážející částice /10/.
2. 2. Svítidlo podle nároku 1 vyznačující se tím, že potahová vrstva /3/ obsahuje světlo odrážející částice /10/ a vazební médium /11/ v poměru < 75 % objemu.
3. 3. Svítidlo podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že potahová vrstva /3/ na vnější straně /13/ obsahuje světlo přenášející vrstvu /15/, která v podstatě neobsahuje světlo odrážející částice /10/, a dále vrstvu, která obsahuje světlo odrážející částice /10/ mezi světlo přenášející vrstvou /15/ a substrátovou stranou /12/.

   φφ φφ ► Φ Φ <

   • φφ φφ φφφφ
4. 4. Svítidlo podle nároku 1, 2, nebo 3 vyznačující se tím, že světlo odrážející částice /10/ jsou obklopeny pigmentovou vrstvou /14/.
5. 5. Svítidlo podle nároku 4 vyznačující se tím, že pigmentová vrstva /14/ a světlo odrážející částice /10/ mají různé indexy lomu.
6. 6. Svítidlo podle nároku 1, 2 nebo 3 vyznačující se tím, že světlo odrážející částice /107 jsou zvoleny ze skupiny, která je tvořena halogenfosforečnany, pyrofosforečnanem vápenatým, pyrofosforečnanem strontnatým a oxidem titaničitým.
7. 7. Svítidlo podle nároku 1, 2 nebo 3 vyznačující se tím, že světlo' přenášející vazební médium /11/ obsahuje silikonové vazební médium.