DE102011109054A1 - Lamp, particularly decorative lamp, for use with decorative design in indoor and outdoor areas, has light changing projections produced at projection space, where light of lighting unit is reflected and refracted by dropping liquid - Google Patents

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Abstract

The lamp has light changing projections produced at a projection space, where light of a lighting unit (6) is reflected and refracted by dropping liquid (10). The light is emerged and changed by condensation of the liquid. The liquid is vaporized inside the lamp. The heat is produced by the light unit for the vaporization of the liquid. The liquid is located in a constant cycle between condensing surface and a container base. Multiple different colored light units are provided to change the color of the projection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckenlampe, deren Licht durch Flüssigkeitstropfen gestreut und reflektiert wird, wodurch stets veränderte Projektionen an die Projektionsflächen des Raumes projiziert werden.The invention relates to a ceiling lamp whose light is scattered and reflected by liquid drops, whereby ever-changing projections are projected onto the projection surfaces of the room.

Die veränderliche Projektion von Licht erzeugt ein entspannendes Ambiente. Bekannt sind Lampen, die durch bewegte Spiegel oder auch bewegte Brechungskörper aus Glas oder Kunststoff sowie durch bewegte Blenden die Lichtstrahlen einer Lichtquelle ablenken, brechen oder reflektieren oder auch bewegte Schatten und Lichtflächen projizieren. Die Bewegung bzw. Veränderung wird über Luftbewegung oder aber auch über einen motorischen Antrieb von Brechungskörpern bzw. Spiegeln erreicht.The variable projection of light creates a relaxing ambience. Lamps are known which deflect, break or reflect light beams of a light source by moving mirrors or even moving refraction bodies made of glass or plastic as well as moving shutters or even project moving shadows and light surfaces. The movement or change is achieved by air movement or else by a motor drive of refracting bodies or mirrors.

Der Erfindung liegt zugrunde, dass die Brechung des Lichts durch kondensierte Flüssigkeitstropfen erfolgt. Die Lichtquelle ist in einem geschlossenen Behälter unter einer transparenten Scheibe angebracht, an der der Dampf aus der verdampften Flüssigkeit kondensiert. Dadurch ist die Unterseite der transparenten Scheibe mit stets veränderlichen Tropfen bedeckt, die das ausgestrahlte Licht streuen bzw. auch bündeln und somit eine stetig sich verändernde Decken-/Wandprojektion erzeugen. Das Lichtbild dieser Projektion verändert sich mit dem zunehmen der Tropfengröße. Plötzliche Veränderungen treten auf, wenn Tropfen sich von der Fläche ablösen und in das Flüssigkeitsreservoir am Boden des Behälters zurücktropfen.The invention is based on the fact that the refraction of the light is effected by condensed liquid drops. The light source is mounted in a closed container under a transparent disc, at which the vapor condenses from the vaporized liquid. As a result, the underside of the transparent pane is covered with constantly changing drops which scatter or also bundle the emitted light and thus produce a constantly changing ceiling / wall projection. The light image of this projection changes with increasing droplet size. Sudden changes occur as drops separate from the surface and drip back into the liquid reservoir at the bottom of the container.

Hochleistungs-LEDs als Leuchtmittel sind sehr gut geeignet, um diesen Effekt zu erzeugen. Zum einen ist ihre Infrarotabstrahlung in Leuchtrichtung gering. Dadurch wird in Leuchtrichtung wenig Wärme an die transparente Scheibe abgegeben, die eine Kondensation des Dampfes an der warmen Scheibe verhindern würde. Zum anderen erzeugen Hochleistungs-LEDs an ihrer Rückseite erhebliche Wärme, die abgeführt werden muss, um die Lebensdauer der LED zu erhalten. Diese Wärme kann genutzt werden, um den Dampf zu erzeugen, der an der transparenten Scheibe zu Tropfen kondensiert. Die Wärmeabfuhr durch Flüssigkeit ist durch die hohe Wärmekapazität der Flüssigkeit sehr wirkungsvoll und sichert eine konstante niedrige Temperatur der LED. Wichtig ist hierbei der Phasenübergang von flüssig in gasförmig. Beste Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flüssigkeit mit einem Docht an den Kühlkörper der LED herangeführt wird, so dass durch einen dünnen heißen Flüssigkeitsfilm am Kühlkörper möglichst viel Flüssigkeit verdampft und sich wieder an der Glasscheibe absetzt. Der Docht wird dabei idealerweise aus einem Material ausgeführt, was seinerseits die Wärme gut leitet. So ist zum Beispiel ein Bündel aus Metalldrähten gut geeignet, das durch die Kapillaren zwischen den Drähten die Flüssigkeit ansaugt. Die aufsteigende Flüssigkeit nimmt dabei die Wärme bereits beim Aufsteigen auf und es wird eine große Verdunstungsfläche für die Flüssigkeit erzeugt.High-power LEDs as bulbs are very well suited to produce this effect. On the one hand, their infrared radiation in the lighting direction is low. As a result, little heat is given to the transparent pane in the lighting direction, which would prevent condensation of the steam on the warm pane. On the other hand, high-power LEDs on their backside generate significant heat that must be dissipated to preserve the life of the LED. This heat can be used to create the vapor that condenses into drops on the transparent pane. Liquid heat removal is very effective due to the high heat capacity of the liquid and ensures a constant low temperature of the LED. Important here is the phase transition from liquid to gaseous. Best results are achieved when the liquid is introduced with a wick to the heat sink of the LED, so that evaporated by a thin film of hot liquid on the heat sink as much liquid and settles again on the glass. The wick is ideally made of a material, which in turn conducts the heat well. For example, a bundle of metal wires is well suited to suck the liquid through the capillaries between the wires. The ascending liquid absorbs the heat during the ascent and it creates a large evaporation surface for the liquid.

Die punktförmige Lichtquelle der LED erzeugt in Verbindung mit den relativ kleinen Wassertropfen eine ausreichend konturierte Projektion. Größeren Lichtquellen wie zum Beispiel denen von Glühfadenlampen muss eine Optik vorgeschaltet werden.The point light source of the LED, in conjunction with the relatively small drops of water, produces a sufficiently contoured projection. Larger light sources such as those of incandescent lamps must be preceded by an optical system.

Die kondensierten Flüssigkeitstropfen an der Scheibe vergrößern sich mit der Zeit und tropfen auf den Boden des geschlossenen Behälters zurück, um so von dem Docht erneut dem Leuchtmittel zugeführt zu werden. Die Flüssigkeit befindet sich somit in einem stetigen Kreislauf. Als geeignete Flüssigkeit hat sich dabei destilliertes Wasser erwiesen. Das Leuchtmittel ist in einem Innengehäuse untergebracht. Zum Schutz gegen Eintritt von Flüssigkeit ist das Leuchtmittel mit einer Vergußmasse vergossen. Das Innengehäuse hat an der Oberseite eine Scheibe für den Lichtaustritt und an der Unterseite eine Fläche zur Wärmeableitung.The condensed drops of liquid on the disc increase with time and drip back to the bottom of the closed container so as to be re-supplied from the wick to the bulb. The liquid is thus in a continuous cycle. Distilled water has proven to be a suitable liquid. The light source is housed in an inner housing. To protect against ingress of liquid, the lamp is potted with a potting compound. The inner housing has a disc at the top for the light emission and at the bottom a surface for heat dissipation.

Um die Effekte zu variieren können die Eigenschaften der Flüssigkeit so modifiziert werden, dass die Oberflächenspannung, das Verdunstungsverhalten und das Kondensationsverhalten sich verändern.In order to vary the effects, the properties of the liquid can be modified so that the surface tension, the evaporation behavior and the condensation behavior change.

Ebenso lässt sich die transparente Scheibe durch eine Beschichtung über Oberflächenbehandlung so verändern, dass unterschiedliche Muster und Farben entstehen und das Kondensationsverhalten der Flüssigkeit beeinflusst wird.Likewise, the transparent pane can be changed by a coating over surface treatment in such a way that different patterns and colors are created and the condensation behavior of the liquid is influenced.

Des Weiteren hat der Druck in der Lampe einen Einfluss auf das Verdunstungsverhalten. Der Phasenübergang findet bei niedrigerem Druck bei einer niedrigeren Temperatur statt. Ein Evakuieren des Behälters vor der Befüllung mit der Flüssigkeit senkt deren Taupunkt und die Verdampfung und die Kondensation findet bei niedrigeren Temperaturen statt.Furthermore, the pressure in the lamp has an influence on the evaporation behavior. The phase transition occurs at lower pressure at a lower temperature. Evacuation of the container before filling with the liquid lowers its dew point and evaporation and condensation takes place at lower temperatures.

Die transparente Scheibe soll möglichst kühl bleiben um die Kondensation des Dampfes zu begünstigen. Es ist daher vorteilhaft die Glasscheibe mit einem Ring zu befestigen, der die Wärme gut leitet zum Beispiel aus Aluminium oder aus Edelstahl. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Ring ist es sinnvoll diesen mit einer den Emissionsgrad steigernden Beschichtung auszuführen wie zum Beispiel einer Eloxalschicht bei Aluminium oder einem Lacküberzug bei Edelstahl wodurch die Wärmeabgabe durch Strahlung verbessert wird.The transparent disc should remain as cool as possible to favor the condensation of the vapor. It is therefore advantageous to secure the glass sheet with a ring that conducts the heat well, for example, aluminum or stainless steel. To improve the heat dissipation from the ring, it makes sense to carry out this with an emissivity-enhancing coating such as an anodized aluminum or a coating of stainless steel coating whereby the heat emission is improved by radiation.

Die Erfindung kann des weiteren mit mehreren farblich unterschiedlichen Leuchtmitteln ausgestattet werden und dadurch zusätzlich zum Wechsel der Form auch den Wechsel der Lichtfarbe zu ermöglichen.The invention can be further equipped with a plurality of different color bulbs and thereby in addition to the change of shape and to allow the change of light color.

Der Außenbehälter der Lampe kann aus transparenten Material ausgeführt werden, so das Licht, das durch Reflektionen nicht die transparente Scheibe durchdringt, die Lampe durch den Innenbehälter verlassen kann und so zur Raumbeleuchtung beitragen kann.The outer container of the lamp can be made of transparent material, such as the light, which does not penetrate the transparent pane by reflections, can leave the lamp through the inner container and thus contribute to the room lighting.

Wenn die Konstruktion des Innenteils der Lampe so ausgeführt ist, dass sich der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und der transparenten Scheibe ändern lässt, kann dadurch der Fokus der Tropfen verändert werden um somit die Ausbildung und den Charakter der Projektion zu verändern.If the construction of the inner part of the lamp is designed such that the distance between the luminous means and the transparent pane can be changed, then the focus of the droplets can be changed in order to change the formation and the character of the projection.

Grundsätzlich ist die Lichtaustrittsrichtung vertikal oder nur leicht geneigt, weil sich sonst an der Kondensfläche keine größeren Tropfen halten würden, die den Lichtaustritt beeinflussen könnten. Um einen horizontalen eher zu einer Wand gerichteten Lichtschein zu erzeugen kann über der Lampe in einem geeigneten Winkel ein Spiegel oder Prisma angebracht werden.Basically, the light exit direction is vertical or only slightly inclined, because otherwise no larger drops would hold on the condensing surface, which could affect the light emission. In order to produce a horizontal light beam directed to a wall, a mirror or prism may be mounted over the lamp at a suitable angle.

Des weiteren kann oberhalb der Kondensfläche auch eine zusätzliche Optik angebracht werden, um den Lichtaustritt zu verändern oder die transparente Scheibe selbst kann als sphärische Linse oder auch als Fresnel-Linse ausgeführt werden um den Lichtaustritt zu verändern.Furthermore, an additional optics can be mounted above the condensing surface to change the light emission or the transparent pane itself can be designed as a spherical lens or as a Fresnel lens to change the light emission.

Die Lampe kann in mehreren Ausführungen zum Einsatz kommen. Die einfachste Installation bietet eine Stehlampe, die im Wohnbereich aufgestellt werden kann. Dabei ist eine gewisse Mindesthöhe zu beachten, weil das austretende Licht sehr intensiv ist und ein direktes Hineinschauen in die Lampe vermieden werden soll. Des weiteren sind Wandinstallationen, Einbauten in Mobiliar und auch der Einsatz als Aussenlampe zu Architekturbeleuchtung denkbar.The lamp can be used in several versions. The simplest installation offers a floor lamp that can be placed in the living area. In this case, a certain minimum height is to be considered, because the exiting light is very intense and a direct looking into the lamp should be avoided. Furthermore, wall installations, installations in furniture and also the use as an exterior lamp for architectural lighting are conceivable.

Claims (10)

Eine Lampe deren ausgestrahltes Licht sich verändernde Projektionen an Projektionsflächen im Raum erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des Leuchtmittels durch Tropfen einer Flüssigkeit reflektiert und gebrochen wird, die sich an einer vor dem Leuchtmittel positionierten Fläche befinden und die dort durch Kondensation der im Inneren der Lampe verdampften Flüssigkeit entstehen und sich zeitlich verändern.A lamp whose emitted light generates changing projections on projection surfaces in the room, characterized in that the light of the luminous means is reflected and refracted by drops of a liquid which are located on a surface positioned in front of the illuminant and which there by condensation of the inside Lamp vaporized liquid arise and change over time. Lampe nach Anspruch 1, bei der die für die Verdampfung der Flüssigkeit notwendige Wärme durch das Leuchtmittel erzeugt wird.A lamp according to claim 1, wherein the heat necessary for the evaporation of the liquid is generated by the lighting means. Lampe nach Anspruch 1, bei der ein Docht die zu verdampfende Flüssigkeit an die warme Fläche heranführt.A lamp according to claim 1, wherein a wick brings the liquid to be evaporated to the warm surface. Lampe nach Anspruch 1, bei der sich die Flüssigkeit in einem stetigen Kreislauf zwischen Kondensationsfläche und Behälterboden befindet.A lamp according to claim 1, wherein the liquid is in a continuous circuit between the condensation surface and the container bottom. Lampe nach Anspruch 1, bei der der Abstand der Lampe zur Kondensationsfläche der Tropfen verändert werden kann um somit die Fokussierung und damit die Projektionsfigur zur verändern.A lamp according to claim 1, wherein the distance of the lamp to the condensation surface of the droplets can be changed so as to change the focus and thus the projection figure. Lampe nach Anspruch 1, bei der mehrere verschiedenfarbige Leuchtmittel eingesetzt werden, um auch die Farbe der Projektion zeitlich zu verändern.A lamp according to claim 1, wherein a plurality of different colored bulbs are used to change the color of the projection in time. Lampe nach Anspruch 1, bei der zusätzlich eine weitere Optik vorgeschaltet ist, um die Projektion zu verändern.A lamp according to claim 1, wherein in addition a further optics is connected upstream to change the projection. Lampe nach Anspruch 1, bei der äußere Behälter aus transparentem Material hergestellt ist um durchlässig für gestreutes Licht zu sein.A lamp according to claim 1, wherein the outer container is made of transparent material to be transparent to scattered light. Lampe nach Anspruch 1, bei der oberhalb der Austrittsfläche des Lichts ein Spiegel oder Prisma angeordnet ist, um den Austrittswinkel des Lichts zu verändern.A lamp according to claim 1, wherein above the exit surface of the light a mirror or prism is arranged to change the exit angle of the light. Lampe nach Anspruch 1, bei dem der Innendruck des Behälters abgesenkt wurde um die Verdampfungstemperatur der Flüssigkeit herabzusetzen.A lamp according to claim 1, wherein the internal pressure of the container has been lowered to lower the evaporation temperature of the liquid.
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