DE19635906C5

DE19635906C5 - Leuchte mit einer Reflektor- und Abschirmungsanordnung

Info

Publication number: DE19635906C5
Application number: DE19635906A
Authority: DE
Inventors: Paul G. Degelmann
Original assignee: Cooper Industries LLC
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: US5528478A; CN1079933C; CN1164627A; CA2180712C; DE19635906C2; DE19635906A1; CA2180712A1

Abstract

Leuchte mit einer Reflektor- und Abschirmungsanordnung mit
– einem Gehäuse (26);
– einer Trageinrichtung für eine Leuchtstofflampe (29) in dem Gehäuse (26), wobei die Leuchtstofflampe eine Längsachse aufweist;
– Seitenreflektoren (30), die sich parallel zur Längsachse der Lampe (29) entlang des Inneren des Gehäuses (26) erstrecken und auf jeder Seite der Lampe angeordnet sind, und
– einer Vielzahl von Querrippen (32), die unterhalb und senkrecht zur Längsachse der Lampe angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede Querrippe (32) eine im allgemeinen V-förmige Oberseite (38) bei Betrachtung aus der Richtung parallel zur Längsachse der Lampe (29) mit wenigstens zwei Schenkeln (40, 42), die sich von einem Scheitel der Oberseite (38) erstrecken, und Reflektionsflächen (36) aufweist, die sich von der Oberseite (38) erstrecken, welche Reflektionsflächen (36) konkav gekrümmt sind mit einem Krümmungsradius, der sich entlang der Querrippe (32) verändert und minimal in einem oberen Mittelbereich der Querrippe...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überkopf eingebaute, Oberflächen- oder hängende Leuchte mit einer Reflektor- und Abschirmungsanordnung, die für direkte oder indirekte Beleuchtungsanwendungen einsetzbar ist.
Eine aus der Praxis bekannte Leuchte 10 nach 1 weist ein Metallgehäuse auf, das in einem bekannten Deckengitter 12 untergebracht ist. In diesem sind eine oder mehrere Leuchtstofflampen angeordnet. Die Leuchte weist weiterhin eine Abschirmungsanordnung auf, die in dem Gehäuse zur Abstrahlung von durch die Leuchtstofflampen emittierten Licht in erwünschter Weise montiert ist. Eine bekannte parabolische Gitterabschirmungsanordnung nach 1 und 2 weist Längsrippen 14 mit gekrümmten reflektierenden Flächen und sich dort zu transversal erstreckenden Querrippen 16 mit ebenfalls gekrümmten reflektierenden Flächen auf.
Diese Längs- und Querrippen 14, 16 reflektieren Licht mittels ihrer gekrümmten Flächen unter einem Winkel bezüglich einer Vertikalen, der nicht größer als ein Abschneidewinkel β ist. Daher erzeugt diese Gitteranordnung von Rippen eine abgeschirmte Zone, die sich von einer horizontalen Fläche der Deckenebene unter einem Winkel α erstreckt und verhindert, daß von der Leuchte ausgestrahltes oder reflektiertes Licht in die abgeschirmte Zone gelangt.
Diese abgeschirmte Zone, die durch den Winkel α bestimmt ist, schützt Benutzer von Anzeigeeinrichtungen, in dem sie verhindert, daß der Benutzer eine Reflektion der Leuchte in der Anzeigeeinrichtung sieht. Licht das in die abgeschirmte Zone emittiert wird, die durch einen Winkel α von ungefähr 35° bestimmt ist, hat die größten Chancen in die Augen des Benutzers von der Anzeigeeinrichtung reflektiert zu werden. Dies führt zu einem Blenden des Benutzers. Daher wird Licht bevorzugt in einer abgeschirmten Zone von 35° vermindert oder eliminiert.
Die Beleuchtungsingenieurgesellschaft von Nordamerika hat Empfehlungen (RP-24) zur Beleuchtung in Büros mit Computerterminals ausgegeben. Gemäß dieser Empfehlungen beträgt die bevorzugte maximale Beleuchtungsstärke bei direkter Beleuchtung bei Abschneidewinkeln β von 55°, 65° und 75° entsprechend 850, 350 und 175 Cd/qm.
Nach 1 erstreckt sich jede der Querrippen 16 der bekannten Abschirmungsanordnung 12 von der reflektierenden Oberfläche einer Längsrippe 14 zur reflektierenden Oberfläche der benachbarten Längsrippe 14. Die bekannten Querrippen 16 haben Querschnittsformen nach 2. Die seitlichen reflektierenden Flächen der Querrippen weisen zwei untere gekrümmte Reflektionsflächen 18 und zwei obere ebene Reflektionsflächen 20 auf. Die unteren Refleklionsflächen 18 weisen einen konstanten Krümmungsradius auf, durch den Lichtstrahlen L1 von einem vorgegebenen Punkt P auf einer Lampe 22 nach unten in den Raum durch eine Öffnung einer Breite A in der Abschirmungsanordnung gerichtet werden. Allerdings treffen Lichtstrahlen L2 vom gleichen Punkt P auf der Lampe 22, die von dem oberen Bereich 20 der Reflektionsfläche abgelenkt werden, auf die untere Reflektionsfläche 18 der gegenüberliegenden Querrippe 16 auf und werden dort reflektiert. Als Ergebnis wird die Lichtintensität der Strahlen L2 durch diese zusätzliche Reflektion vermindert. Weiterhin wird das reflektierte Licht L2 möglicherweise unter einem unerwünschten Winkel in die abgeschirmte Zone gerichtet.
Tatsächlich verliert reflektiertes Licht ungefähr 14% seiner Intensität bei jeder Reflektion. Folglich verliert Licht, das zweimal durch zwei Reflektionsflächen reflektiert wird, wie das reflektierte Licht L2, 14% seiner Effektivität bei der ersten und weitere 14% bei der zweiten Reflektion. Daher ist es wünschenswert, um eine effiziente Beleuchtung zu erhal ten, die Anzahl der Oberflächen, von denen Licht reflektiert wird, zu minimieren. Weiterhin ist es wünschenswert, eine Reflektion von Licht in die abgeschirmte Zone zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der Reflektionen durch eine einfache Konstruktion der Querrippen für auf die Querrippen auftreffendes Licht zu minimieren.
Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen der Leuchte nach Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Aus der nachveröffentlichten WO 96/25623 ist eine Leuchte mit einer Reflektor- und Abschirmungsanordnung bekannt, bei der in einem Gehäuse eine Leuchtstofflampe, Seitenreflektoren und eine Vielzahl von Querrippen angeordnet sind. Die Querrippen weisen eine im allgemeinen V-förmige Querschnitt bei Betrachtung aus einer Richtung parallel zur Längsachse der Leuchtstofflampe auf. Allerdings ist eine Oberseite der Querrippe ansonsten flach, so daß auf diese vertikal auftreffendes Licht nur zurückgeworfen wird.
Gemäß der Erfindung wird im Gegensatz hierzu auch auf die Oberseite vertikal auftreffendes Licht unter einem Winkel zur Vertikalen reflektiert und kann aus der Lampe austreten.
Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer abgehängten Decke mit einer bekannte Leuchte darin;
2 einen Querschnitt durch Querrippen der Leuchte nach 1 entlang einer Ebene senkrecht zu den Querrippen;
3 eine perspektivische Ansicht einer Querrippe gemäß vorliegender Erfindung mit vertikalen Ebenen, die die Querrippe schneiden;
4 eine perspektivische Ansicht einer Querrippe nach 3 mit horizontalen Ebenen, die die Querrippe schneiden;
5 eine perspektivische Ansicht eines Endflügels gemäß der vorliegenden Erfindung mit horizontalen Ebenen, die den Endflügel schneiden;
6 eine perspektivische Ansicht des Endflügels nach 5 mit vertikalen Ebenen, die den Endflügel schneiden, und
7 ist eine Endansicht einer Leuchte mit einer darin angeordneten Gitteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Gitteranordnung durch verdeckte Linien dargestellt ist.
Eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 7 dargestellt. Diese zeigt eine Endansicht der Leuchte senkrecht zur Achse der Leuchtstoffröhre 29. Eine Beleuchtungshalterung 24 umfaßt ein Gehäuse 26, einen elektrischen Anschluß 27, eine Leuchtstoffröhre 29 und eine entfernbare Gitteranordnung 28 zum Richten des Lichts der Leuchtstoffröhre 29 in die Abschneidezone. Die Gitteranordnung 28 weist parabolische Seitenreflektoren 30 auf, die sich entlang der Länge der Halterung innerhalb des Gehäuses erstrecken. Die Seitenreflektoren verhindern ein Emittieren von Licht in die abgeschirmte Zone oberhalb eines Abschirmwinkels A, der vorzugsweise ungefähr 35° beträgt. Querrippen 32 und Endflügel 34 erstrecken sich senkrecht zu den parabolischen Seitenreflektoren und sind mit diesen in regelmäßigen Abständen entlang der Gesamtlänge der Halterung verbunden.
Eine Querrippe 32 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 3 und 4 dargestellt. Diese weist zwei konkave Reflexionsflächen 36 auf, die mit einer Oberseite 38 verbunden sind. Die Oberseite 38 der Querrippe ist V-förmig bei Betrachtung entlang einer Richtung parallel zur Längsachse der Lampe. Die Oberseite 38 erstreckt sich vom höchsten Punkt an den Kanten der Querrippe bis zu einem tiefsten Punkt in der Mitte der Querrippe, wo die Leuchtstofflampe aufgenommen wird. Die V-förmige Oberseite weist zwei V-Schenkel 40, 42 auf, die sich unter einem Winkel von einem Scheitel nach unten erstrecken. Die Schenkel sind unter einem Winkel bezüglich einer Horizontalen geneigt, wenn die Querrippe im Querschnitt betrachtet wird. Folglich wird senkrecht direkt auf die Oberseite 38 der Querrippe vertikal emittiertes Licht der Lampe durch die abgewinkelten Schenkel 40, 42 unter einem Winkel zur Vertikalen reflektiert, statt zurück entlang eines vertikalen Pfades reflektiert zu werden. Dies verhindert vielfache Reflexionen, die die Effektivität der Lampe vermindern.
Die beiden Reflexionsflächen 36 der Querrippe 32 erstrecken sich von unteren Kanten 46 der Schenkel 40, 42 zu einer Unterkante 48, an der die Reflexionsflächen miteinander verbunden sind. Die Reflexionsflächen 36 sind konkav gekrümmt und weisen ein konstant sich änderndes Querschnittsprofil entlang der Länge der Querrippe 32 von einer Seitenkante 58 zur gegenüberliegenden Seitenkante 58 auf. Das Querschnittsprofil der Querrippe 32 ist symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene der Querrippe. Dies sich konstant ändernde Profil ist durch den Unterschied zwischen den beiden vertikalen Ebenen 50, 52 dargestellt, die die Reflexionsfläche 36 entlang unterschiedlicher gekrümmter Pfade nach 3 schneiden. Die Krümmung der Reflexionsflächen 36 ändert sich zwischen den Kanten der Querrippe und der Mitte der Querrippe. Diese sich ändernde Krümmung wird ebenfalls durch die horizontalen Ebenen 54, 56 dargestellt, die die Reflexionsfläche gemäß 4 schneiden.
Die Reflexionsflächen 36 an den Seitenkanten der Querrippe haben einen konstanten Krümmungsradius R1, wie durch die vertikale Ebene 50 nach 3 dargestellt. Der Krümmungsradius R1 ist relativ groß, vorzugsweise ungefähr 7,125 Zoll oder 18,1 cm. Der Krümmungsradius des oberen Bereichs der Reflexionsflächen 36 ändert sich allmählich mit zunehmendem Abstand von den Seitenkanten 58 bis zur Mitte der Querrippe. Dort beträgt der Krümmungsradius R2 des oberen Bereichs der Reflexionsfläche nahezu die Hälfte von R1. Der Krümmungsradius des oberen Mittelbereichs der Reflexionsfläche R2 ist vorzugsweise ungefähr 3,75 Zoll oder 9,53 cm, während der Krümmungsradius der unteren Mittelbereichs vorzugsweise der gleiche wie der Krümmungsradius R1 an den Kanten ist. Der kleinere Krümmungsradius im oberen Mittelbereich der Reflexionsfläche erzeugt eine größere Neigung der Reflexionsfläche bezüglich der Vertikalen. Diese vergrößerte Neigung verursacht ein Ablenken des emittierten Lichts nach unten unter einem steileren Winkel. Im Gegensatz dazu verursacht die mehr aufrechte obere Reflexionsfläche beim Stand der Technik nach 2, daß vom Punkt P emittiertes Licht zur benachbarten Querrippe gerichtet wird, wodurch eine zusätzliche Reflexion auftritt und die Effektivität verhindert wird. Demgemäß verhindert die Querrippe gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzliche Reflexionen wie beim Stand der Technik und stellt eine effizientere Halterung zur Verfügung.
Die Querrippe 32 ist mit Zungen 60 an jeder Ecke der Rippe zur Befestigung der Rippen an den Seitenreflektoren versehen. Zusätzlich sind die Seitenreflektoren 30, siehe 7, mit Schlitzen (nicht dargestellt) versehen, die zur Aufnahme der Zungen positioniert sind. Die Querrippen werden zwischen den Seitenreflektoren 30 durch Einsetzen der Zungen 60 der Querrippen in die Schlitze der Seitenreflektoren und durch Umbiegen der Zungen 30 zum Halten der Querrippe an Ort und Stelle montiert. Alternative Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der Querrippen 32 an den Seitenreflektoren 30 sind bekannt und können ebenfalls verwendet werden.
Die Querrippe 32 gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine höhere Effektivität beim Richten des emittierten Lichts nach unten in die Abschneidezone mit einer minimalen Anzahl von Reflexionen. Die Querrippe gestattet ein effektives Fokussieren des Lichts in die Abschneidezone, um ein Blenden zu verhindern und die visuelle Umgebung zu verbessern.
Zusätzlich zu den Querrippen 32 weist die Gitteranordnung 28 Endflügel 34 auf, die an jedem Ende der Gitteranordnung positioniert sind. Ein Endflügel 34 ist in den 5 und 6 dargestellt. Dieser weist eine einzelne konkave Reflexionsfläche 32 mit gleicher konstant sind ändernder Krümmung wie die Reflexionsflächen 36 der Querrippen auf. In 5 ist das sich konstant ändernde Profil durch Schnitte der Reflexionsfläche 32 mit horizontalen Ebenen 64, 66 dargestellt. Das Profil ist zusätzlich nach 6 durch Schnitte mit vertikalen Ebenen 68, 70 dargestellt. Die Krümmungsradien der Reflexionsfläche 62 sind groß an den Ecken des Endflügels und geringer im oberen Mittelbereich des Endflügels. Die bevorzugten Krümmungsradien R1 und R2 sind beim Endflügel 34 gleich denen der obenerwähnten Krümmungsradien der Querrippe 32.
Querrippen und Endflügel sind vorzugsweise aus einem vorgefertigten Beleuchtungsgüte-Aluminiumblech gefertigt, das zur Glattheit behandelt wurde. Das Aluminiumblech wird vorzugsweise im Gesenk in die obengenannte Konfiguration geformt. Allerdings können auch andere Materialien oder Verfahren zur Herstellung verwendet werden, die bekannt sind, ohne den Schutzumfang zu verlassen.

Claims

Leuchte mit einer Reflektor- und Abschirmungsanordnung mit – einem Gehäuse (26); – einer Trageinrichtung für eine Leuchtstofflampe (29) in dem Gehäuse (26), wobei die Leuchtstofflampe eine Längsachse aufweist; – Seitenreflektoren (30), die sich parallel zur Längsachse der Lampe (29) entlang des Inneren des Gehäuses (26) erstrecken und auf jeder Seite der Lampe angeordnet sind, und – einer Vielzahl von Querrippen (32), die unterhalb und senkrecht zur Längsachse der Lampe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Querrippe (32) eine im allgemeinen V-förmige Oberseite (38) bei Betrachtung aus der Richtung parallel zur Längsachse der Lampe (29) mit wenigstens zwei Schenkeln (40, 42), die sich von einem Scheitel der Oberseite (38) erstrecken, und Reflektionsflächen (36) aufweist, die sich von der Oberseite (38) erstrecken, welche Reflektionsflächen (36) konkav gekrümmt sind mit einem Krümmungsradius, der sich entlang der Querrippe (32) verändert und minimal in einem oberen Mittelbereich der Querrippe (32) ist.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionsflächen (36) Seitenkanten (58) aufweisen, die in Anlag mit den Seitenreflektoren (30) sind, wobei der Krümmungsradius der Reflektionsflächen (36) konstant entlang der Seitenkante (58) ist.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionsflächen (36) einen maximalen Krümmungsradius an Seitenkantenbereichen der Querrippen (32) aufweisen.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionsflächen (36) Krümmungsradien aufweisen, die sich konstant entlang der Querrippe (32) ändern.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Krümmungsradius ungefähr zweimal so groß wie der minimale Krümmungsradius ist.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippe (32) eine Einrichtung (60) zur Verbindung der Querrippen (32) mit den Seitenreflektoren (30) in senkrechter Anordnung aufweisen.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenreflektoren (30) und die Querrippen (32) aus dem Lampengehäuse (26) entnehmbar sind.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Form der Oberseite (38) der Querrippe (32) zur Aufnahme der Leuchtstofflampe (29) ausgebildet ist, welche sich senkrecht zur Länge der Querrippe (32) und oberhalb dieser erstreckt.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden reflektierenden Seitenflächen (36) als Reflektionsflächen sich von einer unteren Kante (46) eines jeden Schenkels (40, 42) erstrecken, wobei die Seitenflächen (36) konkav entlang der Querrippe (32) gekrümmt sind und einen Krümmungsradius aufweisen, der sich entlang der Querrippe (32) ändert.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Querrippe (32) an einer Leuchtstofflampenhalterung angeordnet ist.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (40, 42) sich von dem Scheitel der Oberseite (38) unter einem Winkel zueinander erstrecken.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (29) einen Endflügel mit einer Oberfläche von im allgemeinen V-Form bei Betrachtung aus einer Richtung senkrecht zum Endflügel aufweist, wobei die V-Form zur Aufnahme der Leuchtstofflampe (29) ausgebildet ist, welche sich senkrecht zum Endflügel erstreckt.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endflügel eine sich von der Oberseite erstreckende reflektierende Seitenfläche als Reflektionsfläche aufweist, welche entlang des Endflügels konkav gekrümmt ist und einen sich an entlang des Endflügels ändernden Krümmungsradius aufweist.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Endflügels an der Leuchtstofflampenhalterung aufweist.
Leuchte nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im allgemeinen V-förmige Oberseite des Endflügels wenigstens zwei Schenkel aufweist, die sich von einem Scheitel der Oberseite unter einem Winkel zueinander erstrecken.