DE10254170B4 - Lighting system and lighting arrangement - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungssystem
zum Ausleuchten eines Raums, welches Beleuchtungssystem zumindest eine
Lichtquelle,
– eine
erste Lichtkomponente (7) zur Erzeugung von Leuchtdichten an horizontal
verlaufenden Flächen,
die wenigstens eine leuchtende Fläche (16) aufweist, und wenigstens
– eine zweite
Lichtkomponente (11) zur Erzeugung von Leuchtdichten aufweist, die
eine leuchtende Fläche
(41) aufweist, die gegenüber
der leuchtenden Fläche
(16) der ersten Lichtkomponente (7) geneigt ist oder sich senkrecht dazu
erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, daß die leuchtende Fläche (41) der
zweiten Lichtkomponente (11) als flächiges Lichtlenk- oder Lichterzeugungsbauteil
oder als Reflektor ausgebildet ist, der direkt oder indirekt über eine
Reflektoranordnung (31, 33) von der Lichtquelle Licht empfängt.Illumination system for illuminating a room, which illumination system comprises at least one light source,
- A first light component (7) for generating luminance on horizontally extending surfaces, which has at least one luminous surface (16), and at least
- having a second light component (11) for generating luminance, which has a luminous surface (41) which is inclined relative to the luminous surface (16) of the first light component (7) or extending perpendicular thereto,
characterized in that the luminous surface (41) of the second light component (11) is designed as a flat light-guiding or light-generating component or as a reflector which receives light directly or indirectly via a reflector arrangement (31, 33) from the light source.
Description
Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, zum Ausleuchten eines Raums, insbesondere einer Halle, vorzugsweise einer Industriehalle, die insbesondere eine hohe Decke aufweist, und eine Beleuchtungsanordnung.The The invention relates to a lighting system for illuminating a Room, in particular a hall, preferably an industrial hall, which in particular has a high ceiling, and a lighting arrangement.
Bekannte Beleuchtungsanlagen sind für eine sogenannte horizontale Beleuchtungsstärke ausgelegt, damit eine ausreichende Leuchtdichte an horizontalen Flächen von Arbeitsplätzen zur Verfügung gestellt wird, an denen bestimmte Tätigkeiten verrichtet werden sollen. Solche Beleuchtungsanlagen mit horizontaler Beleuchtungsstärke sind im allgemeinen als Direkt lichtkomponenten ausgeführt, deren Lichtquelle oder Leuchtmittel Licht nach unten gerichtet auf die zu erleuchtende Arbeitsstelle ausstrahlt. Um auch das Umfeld dieses Arbeitsbereichs ausreichend zu erhellen, sind zusätzliche sogenannte Indirektlichtkomponenten vorgesehen, die aus einem Reflektor und einem Leuchtmittel bestehen können, um geichmäßig Deckenbereiche anzustrahlen, und damit eine Ausleuchtung in die Raumtiefe zu erreichen. Es ist auch bekannt, Direktlichtkomponenten mit Indirektleuchtkomponenten in einer Leuchte zu integrieren.Known Lighting systems are for a so-called horizontal illuminance designed to provide adequate Luminance on horizontal surfaces of jobs made available is where certain activities take place to be performed. Such lighting systems with horizontal illuminance are generally designed as direct light components whose Light source or light source directed downwards on the light to be enlightened job radiates. To also the environment of this Enough workspace are additional so-called Indirektlichtkomponenten provided, consisting of a reflector and a light source may consist to geichmäßig ceiling areas to illuminate, and thus to achieve illumination in the depth of the room. It is also known direct light components with indirect light components to integrate in a luminaire.
Insbesondere für Industrieanlagen ist eine ausgewogene Ausleuchtung der Arbeitsplätze erwünscht, um zum einen eine hohe Arbeitseffizienz bei der Durchführung der zu verrichtenden Arbeit bereitzustellen, zum anderen um Unfallgefahren zu verringern. Vor allem im Nachtschichtbetrieb ist die Aufmerksamkeit und Leistungsfähigkeit eines Arbeitnehmers insofern reduziert, als die Leuchtdichte in seiner Arbeitsplatzumgebung mit den bekannten Beleuchtungsanlagen nicht ausreicht, um die gleiche Konzentrationsfähigkeit des Arbeitnehmers zu erzeugen, wie sie bei Tageslicht zur Verfügung steht. Medizinische Untersuchungen haben ergeben, daß das menschliche Auge neben den Farb- und Schwarz-Weiß-Stäbchen-Sensoren weitere Rezeptoren aufweist, welche die Leuchtdichte des von dem betrachteten Gegenstand reflektierten Lichts erfassen. Nach der Stärke der Leuchtdichte stellt sich der Körper des Menschen, vereinfacht ausgedrückt, auf eine aktive Tagesphase oder eine zur Erholung und Entspannung vorgesehene Nachtphase ein. Hieraus wurde gefolgert, daß durch Erhöhung des Leuchtdichteniveaus die Konzentrationsfähigkeit des Arbeitnehmers beträchtlich erhöht werden kann. Somit ist eine Unfallgefahr nicht nur bei Nachtschichttätigkeiten, sondern auch bei Tagschichtbetrieb in Hallen, die nicht mit Tageslicht beflutbar sind, erheblich reduzierbar.Especially for industrial plants a balanced lighting of the workplaces is desirable in order to achieve a high level of Work efficiency in implementation to provide the work to be done, on the other hand to accident hazards to reduce. Especially in the night shift operation is the attention and efficiency of a worker insofar reduced as the luminance in his workplace environment with the well-known lighting systems is insufficient to equal the employee's ability to concentrate produce as it is available in daylight. Medical examinations have shown that the human Eye next to the color and black and white rod sensors other receptors having the luminance of the object of interest capture reflected light. After the strength of the luminance the body in simple terms, on an active daily phase or a night phase intended for rest and relaxation. From this it was concluded that by increase of the luminance level, the concentration ability of the worker considerably elevated can be. Thus, a risk of accidents is not only at night shift activities, but also during day shift operation in halls that do not use daylight are flooded, considerably reducible.
Die
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Beleuchtungssystem, zu schaffen, mit der in einem großen Raumbereich ein derart großes und gleichmäßiges Leuchtdichteniveau bereitgestellt wird, daß eine positive photobiologische Wirkung bei Menschen erzielt werden kann.It It is an object of the invention to provide a lighting system, with the in a large space area such a big one and uniform luminance level is provided that a positive photobiological effect in humans can be achieved.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Mit dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem oder der erfindungsgemäßen Leuchte wird insbesondere erreicht, daß sich die Leuchtdichten an horizontalen Flächenbereichen, die beispielsweise von einer Direktlichtkomponente erzeugt werden, von den Leuchtdichten an vertikalen Flächenbereichen, insbesondere vertikalen Flächenbereichen, die in der Nähe der horizontalen Flächenbereiche liegen, und/oder von dem Umfeld der direkt beleuchteten Bereiche nicht stark oder kaum unterscheiden. Auf diese Weise wird ein stärker gleichmäßig beleuchteter Raum geschaffen, so daß den sich in dem Raum befindlichen Menschen der Eindruck vermittelt wird, daß das Licht in dem Raum im wesentlichen gleich verteilt ist, der Kontrast jedoch erhalten bleibt. Insbesondere kann erfindungsgemäß eine dreidimensionale Anordnung von leuchtenden Flächen vorgesehen sein, welche vorzugsweise tatsächlich oder anscheinend für den Betrachter unmittelbar aneinander anschließen. Die Dreidimensionalität führt dazu, daß der Betrachter, anders als bei den üblichen zweidimensionalen Anordnungen von leuchtenden Flächen, von unterschiedlichen Positionen des Raums aus unter einem relativ großen Blickwinkel einen leuchtenden Bereich sieht.This object is solved by the features of claim 1. With the illumination system according to the invention or the luminaire according to the invention, it is achieved, in particular, that the luminances on horizontal surface regions, which are produced, for example, by a direct light component, of the luminances on vertical surface regions, in particular vertical surface regions, which lie in the vicinity of the horizontal surface regions, and / or strongly or hardly distinguish them from the environment of the directly illuminated areas. In this way, a more uniformly lit room is created, so that the person in the room is given the impression that the light in the room is substantially evenly distributed, but the contrast is maintained. In particular, a three-dimensional arrangement of luminous surfaces can be provided according to the invention, which preferably or apparently does not seem to the viewer connect to each other directly. The three-dimensionality, unlike the usual two-dimensional arrangements of luminous surfaces, causes the observer to see a luminous area from different positions of the space from a relatively large viewing angle.
In
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die mehrere Lichtkomponenten
aufweist. Beispielsweise kann die Leuchte eine Direktlichtkomponente
aufweisen, das beispielsweise einen Reflektor und ein Lichtlenksystem
umfasst. Das Lichtlenksystem ist gemäß einer besonderen Ausführungsform
dazu geeignet, eine blendfreie Beleuchtung eines insbesondere horizontalen
Bereichs, zum Beispiel einer Arbeitsfläche, wie eine Tischfläche, zu
gewährleisten.
Als Lichtlenksystem können
zum Beispiel einfache Prismenanordnungen oder -platten oder Mikroprismenanordnungen
oder -platten herangezogen werden, deren genaue Ausführung beispielsweise
in der
Außerdem kann die erfindungsgemäße Leuchte eine Indirektlichtkomponente zur Deckenauf- hellung aufweisen. Hierzu ist vorzugsweise die Indirektlichtkomponente mit einem Reflektor und einem eigenen Leuchtmittel versehen, damit durch eine Ausleuchtung der Decke eine ausreichende Helligkeit auch weit in die Raumtiefe realisiert wird. Schließlich kann erfindungsgemäß die Leuchte mit einer weiteren Indirektlichtkomponente versehen sein, die zur Erzeugung von hohen Leuchtdichten an vertikal bestrahlten Flächen im Blickfeld eines Menschen ausgelegt ist.In addition, can the lamp according to the invention an indirect light component for Deckenaufhellung have. For this is preferably the indirect light component with a reflector and provided its own light source, so by an illumination the ceiling sufficient brightness well into the depth of the room is realized. After all can according to the invention the lamp be provided with a further Indirektlichtkomponente that for Generation of high luminance on vertically irradiated areas in the Field of view of a human is designed.
In
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist die Indirektlichtkomponente ein ebenes oder gekrümmtes Flachbauteil,
insbesondere eine Platte, die eine einem Leuchtmittel zugewandte
Reflektorseite aufweist, die gewölbt
strukturiert und/oder hochglänzend
weiß lackiert
sein kann. Die Reflektorseite ist aus einem Reflektormaterial gebildet,
wobei vorzugsweise ein wölbstrukturiertes
Material verwendet wird, wie es beispielsweise in der
Das Flachbauteil erstreckt sich von einem horizontal ausgerichteten, insbesondere an der Raumdecke parallel dazu aufgehängten Gehäuse des Beleuchtungssystems bzw. der Leuchte in einem dem Gehäuse nahen Bereich vertikal und erstreckt sich davon gekrümmt hin zu einem distalen Randendbereich. Das Flachbauteil besitzt im wesentlichen die Form eines im Wind stehenden Segels mit nur einer Krümmungs- oder Wölbungsachse, wobei die konkave Seite des Flachbauteils mit dem Hexal-Material dem Leuchtmittel zugewandt ist. Das Flachbauteil ist derart hinsichtlich des zu erhellenden Raums angeordnet, daß seine Haupterstrekkungsrichtung im wesentlichen Richtungs-Komponenten aufweist, die senkrecht zur horizontalen Ebene, nämlich dem Decken- und Bodenbereich, liegen.The Flat component extends from a horizontally oriented, especially on the ceiling parallel to the suspended housing of the Lighting system or the lamp in a close to the housing Range vertically and extends from it curved towards a distal Randendbereich. The flat component has essentially the shape of a wind standing sail with only one curvature or curvature axis, wherein the concave side of the flat member with the hexal material facing the bulb. The flat component is so in terms arranged to be cleared space that its Haupterstrekkungsrichtung having substantially directional components perpendicular to the horizontal plane, namely the ceiling and floor area lie.
Mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung, insbesondere Leuchte, ist es möglich, von den im gesamten Blickfeld eines Menschen befindlichen Flächen annähernd 10% bis 50%, Idealerweise 10% bis 90%, aufzuhellen. Es hat sich gezeigt, daß mit solchen Ausleuchtungsverhältnissen und entsprechend hohen Leuchtdichten im Gesichtsfeld des Betrachters eine photobiologische Wirkung erzielt werden kann.With the lighting arrangement according to the invention, especially light, it is possible of the total human area of vision nearly 10% to lighten up to 50%, ideally 10% to 90%. It has shown, that with such illumination conditions and correspondingly high luminances in the visual field of the observer a photobiological effect can be achieved.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung können die drei oben genannten Komponenten vorzugsweise von einer entsprechenden Steuereinrichtung insbesondere unabhängig voneinander angesteuert werden. Die Steuereinrichtung ist ausgelegt, beispielsweise die Helligkeit oder das Spektrum des ausgesendeten Lichts zu variieren. Auf diese Weise kann auf die individuellen Lichtbedürfnisse des Menschens eingegangen werden. Vor allem während des Nachtschichtbetriebs können tageslichtähnliche Lichtstimmungen erzeugt werden. Sollten unterschiedliche Sehaufgaben erledigt werden, kann die Steuereinrichtung so abgestimmt sein, daß die Leuchtdichte und/oder Beleuchtungsstärke des Beleuchtungssystems entsprechend angepasst werden kann.In another embodiment of the invention preferably the three components mentioned above of a corresponding Control device controlled in particular independently of each other become. The control device is designed, for example the Brightness or the spectrum of the emitted light to vary. In this way can be tailored to the individual lighting needs of the human being. Especially during night shift operation can daylight-like lighting moods be generated. If different visual tasks are done, the control device can be tuned so that the luminance and / or illuminance of the lighting system can be adjusted accordingly.
Eine Änderung des Spektrums kann beispielsweise durch den Einsatz von Lampen unterschiedlicher Lichtfarbe, einer Kombination von Leuchtstofflampen und/oder LEDs oder von geeigneten Filtern erzeugt werden.A change of the spectrum can be different, for example, through the use of lamps Light color, a combination of fluorescent lamps and / or LEDs or generated by suitable filters.
Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsanordnung mit wenigstens zwei erfindungsgemäßen Beleuchtungssystemen, insbesondere Leuchten, wobei die wenigstens zwei Beleuchtungssysteme derart aufeinander abgestimmt angeordnet sind, daß in dem auszuleuchtenden Raum eine kontinuierliche Leuchtdichtenverteilung bereitgestellt wird. Vorzugsweise sind mehrere Beleuchtungssysteme hintereinander, vorzugsweise in mehreren Reihen angeordnet, wobei insbesondere zwei Beleuchtungssysteme paarweise einander zugewandt angeordnet sind, wobei insbesondere die beiden zweiten Lichtkomponenten eines Paares Beleuchtungssysteme eine Lichtaustrittsfläche aufweisen, die sich gegenüberliegend in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dabei sind zwei Beleuchtungssysteme unterschiedlicher benachbarter Paare Rücken an Rücken positioniert.Furthermore, the invention relates to a lighting arrangement with at least two lighting systems according to the invention, in particular Luminaires, wherein the at least two illumination systems are arranged coordinated with each other, that in the space to be illuminated, a continuous luminance distribution is provided. Preferably, a plurality of lighting systems are arranged one behind the other, preferably in a plurality of rows, wherein in particular two lighting systems are arranged in pairs facing each other, wherein in particular the two second light components of a pair of lighting systems have a light exit surface, which are arranged opposite one another at a distance from each other. Two lighting systems of different adjacent pairs are positioned back to back.
Die Beleuchtungsanordnung erzeugt neben den leuchtenden Flächen, die sie selbst bietet, auch eine normgerechte Beleuchtung beispielsweise an den Arbeitsstätten, in denen sie eingesetzt wird, und insbesondere das erforderliche Beleuchtungsstärkeniveau. Die Beleuchtungsanordnung nimmt also gleichzeitig Beleuchtungsaufgaben wahr.The Illumination arrangement generates in addition to the luminous surfaces, the she offers herself, including standard-compliant lighting, for example at the workplaces, in which it is used, and in particular the required Illuminance level. The lighting arrangement thus simultaneously assumes lighting tasks true.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:Further Features, properties and advantages of the invention are achieved by the following description of a preferred embodiment of the invention based of the accompanying drawings, in which:
und
and
In
den
Die
Leuchte
Der
Direktlichtkomponente
Die
Indirektlichtkomponente
Die
Indirektlichtkomponente
Je
nach Dimension der Leuchten
Das
von den Leuchtmitteln ausgestrahlte Licht, das auf das weißlackierte
Flachbauteil
Zudem ist Bauteil derart positioniert, daß es von außen in Erscheinung tritt und eine sichtbare helle Fäche darstellt.moreover Component is positioned so that it appears from the outside and a visible bright area represents.
Ein
besonderer Vorteil durch die erfindungsgemäße Leuchte wird dadurch geschaffen,
daß hervorragende
Ausleuchtergebnisse in Hallen erzielt werden, die hohe Decken aufweisen.
Bekannte Leuchten, die Indirektlichtkomponenten aufweisen, um Decken
zu erhellen, sind auf Grund der hohen Decken in derart großen Entfernung
von den zu beleuchtenden Arbeitsstellen aufgehängt, daß hohe Leuchtdichten nicht
erreicht werden können.
Die erfindungsgemäße Leuchte
kann von den Decken abhängend
viel näher
an den Arbeitsplätzen
angeordnet werden, weil durch das Flachbauteil
Bei bekannten Leuchten, die Indirektkomponenten zum Erhellen von Decken aufweisen, ist außerdem der Bereich zwischen der Decke und der Leuchte meist deutlich dunkler als die angestrahlte Decke. Der Indirektanteil bekannter Leuchten leuchtet im wesentlichen den Bereich über der Leuchte aus. Die resultierende Leuchtdichte in Richtung des Betrachters nimmt im Idealfall, d.h. bei vollständig diffus reflektierenden Decken, mit dem Kosinus des Winkels zwischen Blickrichtung und der Decke ab. Glänzende Decken weisen eine noch niedrigere Leuchtdichte vor allem bei kleinen Blickwinkeln auf. Da in den meisten Fällen ein Betrachter nicht direkt zur Decke blickt sondern sein Blick im wesentlichen horizontal oder nach unten gerichtet ist, wird der leuchtende Bereich bekannter Leuchten nicht sehr stark wahrgenommen. Die erfindungsgemäße Leuchte weist jedoch durch das diffus reflektierende Flachbauteil und die Leuchtdichten an der Prismaplatte ein hohes Leuchtdichtenniveau in einem großen Bereich der Hauptblickrichtung auf.at known luminaires, the indirect components for brightening ceilings is also The area between the ceiling and the light usually much darker as the illuminated ceiling. The indirect component of known luminaires essentially illuminates the area above the light. The resulting Luminance in the direction of the observer ideally decreases, i. at complete diffuse reflecting ceilings, with the cosine of the angle between Viewing direction and the ceiling. Glossy ceilings still show lower luminance especially at small angles. There in most cases a viewer does not look directly to the ceiling but his gaze is directed substantially horizontally or downwards, becomes the luminous Range of known lights not very strongly perceived. The luminaire according to the invention However, by the diffusely reflecting flat component and the Luminance at the prism plate a high luminance level in a big one Area of main sight direction.
Vor
allem mit der Kombination aus der Indirektlichtkomponente
Für eine Steuereinrichtung
(nicht dargestellt) ist der Raumabschnitt
Der
Raumabschnitt
In
den
Die
Zunahme des Winkels α läßt sich
durch die geometrischen Beziehungen der vertikalen und horizontalen
Abmessungen der Leuchte und des Abstand des Betrachters zueinander
wie folgt darstellen: der Winkel α ergibt
sich aus der Differenz zweier Winkel α1, α2,
deren Tangens durch ein erstes bzw. zweites geometrisches Verhältnis festgelegt
ist. Das erste Verhältnis
wird durch die vertikale Höhendifferenz
h1, die durch die Differenz zwischen der
Höhe des
höchsten
für den
Betrachter
Eine
besonders vorteilhafte Ausleuchtung wird dann realisiert, wenn zwei
erfindungsgemäße Leuchten
derart zueinander angeordnet werden, daß beide Lichtaustrittsöffnungen,
die durch das gekrümmte
Flachbauteil
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