DE10016587B4

DE10016587B4 - Lichtlenksystem für die Kunst- und Tageslichtbeleuchtung eines Innenraumes

Info

Publication number: DE10016587B4
Application number: DE2000116587
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2020-04-05
Also published as: DE10016587A1

Abstract

Lichtlenksystem für die Beleuchtung eines Innenraumes mit einer Lichtumlenkeinrichtung, welche sowohl von außen kommendes Tageslicht (40, 41) als auch von innen kommendes Kunstlicht (34, 35) in den Innenraum reflektiert und die Lichtumlenkeinrichtung aus mehreren parallel zueinander angeordneten Lichtlenklamellen (10–15, 47–49) besteht, die jeweils einen solchen Abstand voneinander haben, dass Licht von einem Außenraum durch diesen Abstand in einen Innenraum eindringen kann, wobei die Lichtlenklamellen wenigstens eine in den Innenraum gerichtete Reflektorfläche (41) besitzen, so daß Tageslicht in den Innenraum gelenkt wird, und mindestens eine Kunstlichtquelle (20) vorgesehen ist, welche von unten innenraumseitig in die Lichtumlenkeinrichtung strahlt, dadurch gekennzeichnet, dass a) an der Innenraumkante (42) der zum Innenraum orientierten Reflektorfläche (41) ein weiteres nach unten abgekantetes Teilstück als Kunstlichtreflektor (22–33, 44, 45 und 50, 51) in fester Verbindung stehend angeordnet ist, das aus mindestens zwei weiteren Teilflächen (22, 24, 26, 28, 30, 32, 45, 50 und 23, 25, 27,...

Description

Die Erfindung betrifft Lichtlenksysteme gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Aus der EP 04 61 137 B1 ist bekannt, Tageslichtlenksysteme mit einem dem Innenraum zugewandten Reflektor auszubilden, so dass die Lamellen einerseits von außen einfallendes Tageslicht an ihre Oberseite in den Innenraum umlenken und andererseits von unten her indirekt in das Tageslichtlenksystem flutendes Kunstlicht in den Innenraum umlenken. Der Nachteil der bekannten Vorrichtung ergibt sich aus einer im wesentlichen horizontalen bzw. flachen Lichtumlenkung auf die Bodenebene. Durch diese Art der Lichtführung kommt es zu Blendungen eines Betrachters aus der Innenraumtiefe. Die DIN 5035 fordert eine Blendbegrenzung für die flachen Austrittswinkel aus einer Leuchte. Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erfüllen die DIN 5035 nicht, da das Kunstlicht insbesondere aus den störenden flachen Winkeln in den Innenraum umgelenkt wird. Aus der DE 195 43 811 A1 sowie der DE 195 43 812 A1 sind Lamellen bekannt, die gestufte oder gekantete Lamellenunterseiten aufweisen, wobei mindestens zwei Lamellenteilstücke einen stumpfen Innenwinkel zueinander bilden. Nachteil dieser Strukturen ist, dass die Lamellenunterseiten nicht geeignet sind, von unten und innen anflutende künstliche Beleuchtung gleichzeitig auf die fensternahe Arbeitsebene und in die Raumtiefe umzulenken. Nachteil ist auch, dass die Lamellen um ihre Horizontalachse gedreht werden müssen, um von innen indirekt anflutendes Licht auf die Arbeitsebene bzw. in die Raumtiefe umzulenken. Nachteilig ist insbesondere, dass in Folge der Lamellendrehung einerseits eine Durchsichtigkeit der Lamellensysteme und andererseits die Tageslichteinflutung verloren geht, weil die Lamellen gegenüber dem Himmelslicht schließen.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, die Lichtlenksysteme gleichzeitig für künstliche Beleuchtung und Tageslicht so auszubilden, dass von unten, indirekt in das Lichtlenksystem flutendes Kunstlicht an die Decke und auf die Bodenebene umgelenkt wird und zwar in den nach der DIN 5035 empfohlenen Ausstrahlwinkeln einer Leuchte. Die Lamellenkontur soll so ausgebildet werden, dass diese lichttechnischen Funktionen bezüglich der künstlichen Beleuchtung und gleichzeitig die Tageslichteinlenkung und die Durchsichtigkeit gewährleistet ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass das Lichtlenksystem durch die Ausbildung von zwei Teilflächen über die erste Teilfläche das Licht in steilen Winkeln auf die Bodenebene und über die zweite Teilfläche an die Decke und in die Raumtiefe umlenkbar ist. Die flache, blendende Abstrahlung der künstlichen Beleuchtung kann ausgeschlossen werden.
Die Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand der Figurenzeichnungen. Es zeigen:
1: einen Querschnitt durch das Lichtlenksystem bestehend aus Lichtlenklamellen und einem Kunstlichtsystem
2: den Querschnitt durch ein Lichtlenkelement
3: den Querschnitt durch ein weiteres, typisches Lichtlenkelement
1 zeigt den Querschnitt durch eine Vielzahl von Lichtlenkelementen 10–15, die beispielsweise im Scheibenzwischenraum einer Isolierverglasung angeordnet werden. Unterhalb der Lichtlenkelemente ist eine Kunstlichtquelle 20 mit einem Reflektor 21 angeordnet. Von der Kunstlichtquelle 20 emittierte Lichtstrahlung fällt entweder direkt auf die Teilflächen 22–33 oder wird über Reflexion am Leuchtenreflektor 21 auf die Teilflächen 22–33 umgelenkt.
Egal aus welcher Richtung die Lichtstrahlung aus dem Leuchtmittel 20 oder über den Reflektor 21 in die Lichtlenkelemente flutet, die Lichtstrahlung 34, 35 wird entweder in einem Abstrahlwinkel α₁ > 0° zur Horizontalen nach oben an die Decke oder in einem Abstrahlwinkel α₂ < 50° zur Vertikalen in den Innenraum umgelenkt, so dass sich eine Entblendung mindestens in den Winkelbereichen > 50° zur Vertikalen ergibt.
Die 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch ein Lichtlenkelement bestehend aus einer Lamelle die mindestens an ihrer Oberseite reflektierend ausgebildet ist und Tageslicht 40 entweder über ein erstes Teilstück zurück in den Außenraum oder über ein zweites Teilstück 41 in den Innenraum umlenkt. An der zum Innenraum gelegenen Kante 42 ist nach unten ein Kunstlichtreflektor 43 abgekantet, der aus zwei Teilflächen 44 und 45 besteht. Die erste Teilfläche 44 ist in einem Winkel β₁ < 40° angeordnet. Die zweite Teilfläche 45 ist in einem Winkel β₂ > 40° zur Horizontalen angeordnet. Die erste Teilfläche 44 und die zweite Teilfläche 45 sind etwa gleichlang ausgebildet und weisen eine zum Innenraum konkave Auswölbung auf. Die Winkelneigung der Teilflächen wurde durch eine Gerade ermittelt, die durch die Endpunkte der Teilflächen verläuft Zwischen den Teilflächen bildet sich ein stumpfer Winkel aus. Die Teilflächen weisen Radien auf, die näherungsweise der Breite b der Lichtlenkelemente entsprechen. Die erste Teilfläche 44 und die zweite Teilfläche 45 bilden zusammen eine Höhe H_T, die näherungsweise der Höhe H_L der Lichtlenkelemente entspricht. Besonders vorteilhafte Neigungen der Teilflächen ergeben sich für β₁ ca. 30° ± 5° und β₂ ca. 55° ± 5°.
3 zeigen weitere Lichtlenkelemente 47, 48, 49, die über Kunstlichtreflektoren verfügen, die über zwei Teilflächen 50 und 51 gebildet werden. Auch an diesen Lamellen zeigt sich die durch die Erfindung erzielbare, vorteilhafte Lichtführung der Kunstlichtstrahlung, die indirekt in die Lichtlenkelemente flutet.
Die Lichtlenkelemente werden mit spiegelnden oder diffus reflektierenden Oberflächen versehen. Gerade bei einer diffus reflektierenden Oberfläche können Abweichungen von den als besonders vorteilhaft erläuterten Strahlengängen auftreten. Auch an Rundungen zwischen den Teilstücken oder an Kanten können ebenfalls Lichtreflexionen auftreten, die von der vorteilhaften Strahlenführung abweichen. Erfindungswesentlich sind die Konstruktionsprinzipien der Teilflächen, damit indirekt anflutendes Kunstlicht in die bevorzugten Richtungen umlenkbar ist und ein Abblendwinkel von min. 35° zur Horizontalen erzielbar ist. Werden geringere Anforderungen an die Blendfreiheit gestellt, so mögen Abweichungen von den vorgegebenen Winkeln zulässig sein.
Die Lichtlenksysteme werden vorzugsweise im oberen Fensterbereich einer Glasfassade angeordnet, wobei die Kunstlichtquelle entweder in Riegelhöhe oberhalb 1,80 m angeordnet wird oder auch auf Brüstungshöhe oder Schreibtischhöhe. In jedem Fall wird das Kunstlicht von unten steil in das Lichtlenksystem geflutet. Ein vorteilhafter Abstand zwischen den zum Innenraum gelegenen Kanten 42 der Lichtlenkelemente und einer Kunstlichtquelle beträgt ca. 5–20 cm. Werden die Elemente auf Schreibtischhöhe angeordnet, kann der Abstand zwischen den Lichtlenkelementen und dem Kunstlicht auch mehr als 100 cm betragen.
Das Lichtlenksystem besteht also aus mindestens 2 Grundelementen, der Kunstlichtquelle bzw. den die Kunstlichtquelle umgebenden Reflektoren einerseits und den Lichtlenkelementen in der Fassade andererseits. Die Systeme können auch mit Neigung zur Vertikalen in einer Dachebene angeordnet werden. In diesem Fall wird die Kunstlichtquelle unterhalb der Dachschräge so angeordnet, dass das Kunstlicht auf die dem Innenraum zugewandten Teilflächen fällt. In diesem Fall gelten andere Winkel β, um die Forderungen der DIN 5035 zu erfüllen.
Die Lichtlenkelemente selbst werden in bekannter Weise z. B. aus Aluminiumblechen im Rollformverfahren oder aus Kunststoffprofilen mit metallisch bedampften Oberflächen hergestellt.

Claims

Lichtlenksystem für die Beleuchtung eines Innenraumes mit einer Lichtumlenkeinrichtung, welche sowohl von außen kommendes Tageslicht (40, 41) als auch von innen kommendes Kunstlicht (34, 35) in den Innenraum reflektiert und die Lichtumlenkeinrichtung aus mehreren parallel zueinander angeordneten Lichtlenklamellen (10–15, 47–49) besteht, die jeweils einen solchen Abstand voneinander haben, dass Licht von einem Außenraum durch diesen Abstand in einen Innenraum eindringen kann, wobei die Lichtlenklamellen wenigstens eine in den Innenraum gerichtete Reflektorfläche (41) besitzen, so daß Tageslicht in den Innenraum gelenkt wird, und mindestens eine Kunstlichtquelle (20) vorgesehen ist, welche von unten innenraumseitig in die Lichtumlenkeinrichtung strahlt, dadurch gekennzeichnet, dass a) an der Innenraumkante (42) der zum Innenraum orientierten Reflektorfläche (41) ein weiteres nach unten abgekantetes Teilstück als Kunstlichtreflektor (22–33, 44, 45 und 50, 51) in fester Verbindung stehend angeordnet ist, das aus mindestens zwei weiteren Teilflächen (22, 24, 26, 28, 30, 32, 45, 50 und 23, 25, 27, 29, 31, 33, 44, 51) besteht, die b) einen stumpfen Winkel zueinander bilden, wobei in Normalposition die erste Teilfläche (23, 25, 27, 29, 31, 33, 44, 51) einen kleineren Winkel (β₁) und die zweite Teilfläche (22, 24, 26, 28, 30, 32, 45, 50) einen größeren Winkel (β₂) zur Horizontalen bildet, wobei c) das aus einer Kunstlichtquelle (20) emittierte Kunstlicht (34, 35) an der ersten Teilfläche mit einer spiegelnd oder diffus reflektierenden Oberfläche in einem Winkel α₂ < 50° zur Vertikalen auf die Arbeitsebene umlenkbar ist und Lichtstrahlung an der zweiten Teilfläche mit einer spiegelnd oder diffus reflektierenden Oberfläche in einem Winkel α₁ > 0° an die Decke umlenkbar ist.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teilfläche (22–33, 44, 45, 50, 51) konkav gewölbt ist.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass β₁ einen Winkel von 30° ± 5° zur Horizontalen bildet.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass β₂ einen Winkel von 55° ± 5° zur Horizontalen bildet.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Teilfläche zum Innenraum konkav gewölbt ausgebildet sind mit einem Krümmungsradius r, der Näherungsweise der Breite b der Lichtlenklamellen entspricht.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Teilfläche (22–33, 44, 45, 50, 51) näherungsweise die gleiche Abwicklungslänge aufweisen.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Teilfläche (22–33, 44, 45, 50, 51) eine Höhe H_T bilden, die näherungsweise der Höhe H_L der Lichtlenkelemente entspricht.
Lichtlenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtlenkelemente drehbar aufgehängt sind und zum Zweck der Umlenkung des Kunstlichts im wesentlichen in eine horizontale Position geschwenkt werden.