FI124979B - Lentoestevalaisin - Google Patents

Description

Lentoes tevalai sin Tämän keksinnön kohteena LEDeillä toimiva horisontaalisesti ympärisäteilevä lentoestevalaisin.

Lentoestevalaisimet ovat valaistuslaitteita jotka kiinnitetään korkeisiin rakennuksiin tms. estämään ilma-alusten törmääminen rakenteisiin. Valaisimet lisäävät korkeiden rakenteiden näkyvyyttä ja niitä käytetään pääasiallisesti öisin, mutta tarvittaessa myös päiväsaikaankin. Tyypillisesti valot ovat jatkuvasti palavia tai vilkkuvia punaisia valoja tai valkoisia vilkkuja. Valojen tyypin, käyttökohteen, va-laisutavan, intentisteetin ja useita muita seikkoja määräävät kansalliset ja kansainväliset kuten ICAO, FAA lentolii-kennemääräykset. LED-valaistuksen etuina ovat pitkät huoltovälit, hyvä luotettavuus ja pitkä käyttöikä. Siten ne sopivat erityisen hyvin rakenteellisesti tai pitkän etäisyyden takia vaikea-pääsyisiin paikkoihin. W0-julkaisussa 97/29320 on esitetty lentoestevalaisin, jossa valonlähde muodostuu ledeistä, jotka on sijoitettu esimerkiksi päällekkäisille piirilevyille niiden ulkokehälle siten, että saadaan horisontaalisesti ympärisäteilevä, määrättyyn valokeilaan säteilevä valo. Julkaisussa DE 3806217 on kuvattu Ledvalaisin jossa on sylinterimäinen putkirunko, jonka ympärille Ledit on järjestetty kolmeen kerokseen määrävälein rungon ympäri. Julkaisussa GB2350176 LED-valonlähteet on sijoitettu ympyränmuotoiselle piirilevylle, joka on kiinnitetty laippamaisesti levymäisten runkokappa-leitten reunaan. Siinä valo on säteilee LEDeistä ylöspäin ja suunnataan linsseillä sivullepäin. Ratkaisun avulla saadaan modulaarinen rakenne, jossa valaisinyksiköitä voidaan pinota päällekkäin.

Lennonestovalojen valokeilojen on täytettävä tarkat määräysten vaatimukset. Näitä vaatimuksia ovat muun muassa valo-voima ja keilan leveys. Horisontaalisesti ympärisäteileväs-sä valossa valokeilan intensiteetin tulisi olla mahdollisimman tasainen koko valokeilan valaiseman ympyrän alueella. Ledvaloissa valonlähteen laajalle säteilevää valoa ohjataan linsseillä. Vertikaalisuunnassa esimerkiksi kolmen asteen keilan muodostaminen hyvällä hyötysuhteella vaatii suuren linssin. Esimerkiksi fresnell-linssin horisontaalinen valonjako on noin 120 astetta.

Koska linssistä lähtevän valon intensiteetti pienenee valon sivuilla kahden linssin väliin muodostuu alhaisemman intensiteetin alue. Jotta ympyrän kehälle saataisiin tasainen valokeilakehä, on kehälle asennettava useita linssejä esimerkiksi kahdeksan linssiä 45 asteen välein, jolloin niiden valokeilat ovat osittain päällekkäiset. Tällä tavoin saadaan aikaan hyvä ja yhtenäinen ympärisäteilevä valokehä, mutta linssit muodostavat suuren kehän. Samalla lentoeste-valon kustannusvaikutus, paino ja käsiteltävyys asennettaessa heikkenevät.

Niinpä olisikin tarpeen saada aikaan ympärisäteilevä len-nonestevalo, joka voidaan toteuttaa aikaisempaa edullisemmin . Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mekaanisesti pienempi lennonestevalo, jonka avulla saadaan riittävän tasainen ympärisäteilevä ympyrämäinen valokeila aikaisempaa edullisemmin.

Keksintö perustuu siihen, että lentoestevaloon järjestetään ainakin kaksi päällekkäistä, yksittäisistä linsseistä muodostuvaa kehää siten, että ainakin yhden kehän linssit ovat kehien keskiakselien suunnasta katsottuna siirrettyjä kes-kiakselien ympäri piirretyn kehän suuntaisesti ainakin yhden toisen kehän linsseihin nähden.

Yhden keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan linssit on kiinnitetty runkoputkeen, jonka poikkileikkauksen sivujen määrä vastaa kahden päällekkäisen linssikehän linssien määrää .

Yhden edullisen suoritusmuodon mukaan päällekkäisiä kehiä on kaksi.

Yhden edullisen suositusmuodon mukaan linssit on sijoitettu siten, että keskiakselin suunnasta katsottuna päällekkäisten kehien linssit ovat tasaisesti lomittain.

Edelleen yhden suoritusmuodon mukaan päällekkäisiä kehiä on kaksi ja kummassakin linssejä on neljä.

Yhden suoritusmuodon mukaan linssikehät ovat samankeskisiä ja samanmi11aisia.

Yhden erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan valonlähde on muodostettu sovittamalla ainakin yksi ledi piirilevyyn ja kiinnittämällä tähän samaan piirilevyyn linssi. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisen vaatimuksen tunnusmerkkiosissa.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on määritelty täsmällisemmin epäitsenäisissä vaatimuksissa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön avulla saadaan pienellä valaisimen ulkohalkaisi-jalla tasainen ympyrämäinen valokehä tai -keila. Tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna lentoestevalon tarvitsema halkaisija on voidaan vähentää 30-50% jopa puoleen, millä on dramaattinen vaikutus painoon, kustannuksiin ja asennettavuuteen. Valaisimen hinta on tietenkin kilpailuetu, mutta koska nämä laitteet asennetaan tyypillisesti korkealle ja vaikeasti saavutettaviin paikkoihin, painolla ja valon koolla on suuri merkitys asennustyöhön. On aina edullista, jos ei tarvita raskaita nosto- ja kiinnityslaitteita ja kevyitä laitteita voidaan käsitellä muutenkin huomattavasti helpommin

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.

Kuviot 1-4 esittävät yhtä keksinnön suoritusmuotoa eri asennoissa.

Kuviot 5- 8 esittävät kuvioiden 1-4 suoritusmuotoa linssit irrotettuina.

Kuvioiden esimerkissä on monikulmiorunkoon 1 sijoitettu 4+4 linssiä kahdeksi päällekkäiseksi kehäksi 3, 4. Kunkin linssin keskiakseli KLed on kahden sen ala- tai yläpuolella olevan linssin keskiakseleiden KLed välissä, joten linssien ns. optiset keskiakselit ovat valaisimen keskiakselin KL suunnasta katsottuna 45° kulmassa. Tällöin kunkin linssin kiilamaisen valokeilan keskikohta tulee sen yläpuolella tai alapuolella olevan kahden linssin väliin ja valaisee niiden välisen alueen. Päällekkäisten linssikehien 3, 4 linssien keilat menevät hieman limittäin reuna-alueiltaan. Linssin muodostaman valokeilan muoto riippuu tietenkin sen rakenteesta ja toteutuksesta. Tässä optisella keskiakselilla tarkoitetaan valokeilan sitä akselia, jonka molemmin puolin valokeila on mahdollisimman symmetrinen. Keksinnön mukaisissa rakenteissa on edullista pyrkiä symmetrisyyteen ja siihen, että linssit ovat keskenään samanlaisia. Tällöin rakenne ja kustannukset voidaan pitää edullisina. Sinänsä epäsymmetristen rakenteiden käytölle ei ole estettä, kunhan päällekkäiset linssit sovitetaan keskenään porrastetusti siten, että ensimmäisen kehän linssien välinen alue valaistaan toisen kehän linsseillä. Voidaan myös ajatella, että toistensa suhteen porrastettuja linssejä on kolme, neljä tai useampia kappaleita tarvittavan linssien mukaan. Tällöin porrastus voidaan tehdä vaiheittain pienin askelin tai pareittain kuvatun esimerkin mukaan. Tasaisin valojakauma on saatu tähän asti kahdella päällekkäisellä kehällä käyttämällä kussakin kehässä neljää linssiä. Muita edullisia vaihtoehtoja ovat 2+2, 3+3 ja 5+5 linssiä, mutta sinänsä mikään ei estä käyttämästä muitakin vaihtoehtoja ja jopa eri määriä linssejä eri kehissä päällekkäin. Tällöin tosin tasaisen valaisun saamiseksi voidaan joutua käyttämään var sin paljon linssejä. Linssikehät 3, 4 voivat olla myös eri halkaisijaisia.

Keksinnössä käytetään hyväksi hakijan aikaisempaa onttoa runkorakennetta. Siinä rungon sivuilla on tasaiset tahot 2, jotka muodostavat kiinnityspinnat piirilevyille 5. Sellaiselle lentoestevalolle, jossa on 4+4 linssiä tarvitaan kahdeksankulmainen runko 1. Keksinnön yhteydessä sovelletaan edullisesti hakijan aikaisempaa runkorakennetta, jossa rungon 1 keskellä on pitkittäinen jäähdytyskanava 7. Jäähdy-tyskanavan sisäpinta voi olla varustettu rivoituksella 8 lämmön siirtymisen parantamiseksi.

Linssit ja niiden valonlähteinä käytetyt ledit tai vastaavat puolijohdevalonlähteet muodostavat valosektorin, jolla on tietty vaakasuuntaan avautuva valaisukulma. Esimerkiksi fresnel-linssiä käytettäessä valaisukulma on noin 120° sivusuuntaan. Linssin muotoilulla ja mitoituksella määrätään sen keila korkeussuunnassa ja se aukeaa tavallisesti 3°. Linssit on koottu piirilevyn 5 varaan. Piirilevy 5 on tässä esimerkissä T-muotoinen, jossa poikkipalkki muodostaa kiin-nityspinnan LED-komponenteille 9, sekä linssille 6. LED on T-palkin keskellä ja linssi ympäröi sitä symmetrisesti. Koska linssin koko sivu- eli vaakasuunnassa määräytyy valotehon ja valaistussektorin rakenteen mukaan, piirilevyn T-palkin leveys määräytyy linssin leveyden mukaan ja määrää siten myös piirilevyn sivusuuntaisen ulottuman. T-kappaleen pystyosa 11 on pääasiassa piirilevyn runkoon 2 kiinnittämistä varten. Kuten kuvioista 5-8 nähdään, ylempien piirilevyjen pystyosat 11 ulottuvat T-palkin välistä runkoa pitkin alaspäin. Vastaavasti T-palkin ulommat päät ulottuvat rungon 1 sivuille kunkin sivutahon 2 leveyttä pidemmäl le. Tällä tavoin saadaan aikaan erittäin kompakti rakenne, jossa kumpikin linssikehä 3, 4 muodostaa neliön. Ympä-risäteilevän valokehän muodostamiseksi toinen linssikehä sijoitetaan ensimmäisen alapuolelle niin, että sen piirilevyt ja valosektorit kiinnitetään rungon 1 niiden tahojen 2 välisiin tahoihin 2, joihin ensimmäisen linssikehän piirilevyt on kiinnitetty.

Rakenne toimii vastaavalla tavalla muillakin poikkileikkauksilla ja linssimäärillä. Tässä ratkaisussa käytetään vain yhtä LEDiä, mutta niitä voidaan käyttää useampiakin. Ledit voidaan sijoittaa edullisesti rinnakkain vaakasuoraan piirilevylle, jolloin yhdellä pienikökoisellakin linssillä saadaan suuri valoteho käyttämällä jopa viittä LED-valonlähdettä. Haluttua valovoimaa voidaan muuttaa käyttämällä eri sektoreissa eri määrä ledejä tai eri tyyppisiä ledejä. Linssirakennetta voidaan edellä kuvatusta muuttaa keksinnön puitteissa. Valaisimen linssien ja muun rakenteen suojaamiskesi sen ympärillä on läpinäkyvä suojakupu.

Lentoestevalon tehonsyöttö, ohjausta ja muuta rakennetta ei tässä kuvata tarkemmin, sillä ne eivät kuulu keksinnön piiriin .

Claims (3)

1. Lentoestevalo, joka käsittää - rungon (1), jossa on kiinnityspintoja muodostavia tahoja (2) - runkoon kiinnitettyjä valosektoreita, jotka käsittävät ainakin yhden ledin (9) ja tästä irrallisen ainakin yhden linssin (6) valon suuntaamiseksi, ja - lentoestevalon valosektoreiden yhteismäärä on vähintään neljä,vähintään kaksi valosektoria on sovitettu korkeussuunnassa päällekkäin , ja kunkin valosektorin linssi on leveämpi kuin rungon (1) taho (2), tunnettu siitä, että kukin linssi (6) ja ledi (9) on kiinnitetty piirilevyyn (5), jonka ulottuvuus linssin (6) sivusuunnassa vastaa linssin (6) leveyttä ja on suurempi kuin rungon (1) kiinnitystaho.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lentoestevalo, tunnettu siitä, että yhden linssin alla on ainakin yksi ledi ja että, eri kerroksissa tai eri valosektoreissa on eri määrä ledejä yhden linssin alla.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen lentoestevalo, tunnettu siitä, että lentoestevalo käsittää ainakin kaksi päällekkäistä, yksittäisistä linsseistä muodostuvaa kehää, jotka on järjestetty siten, että ainakin yhden kehän linssit ovat kehien keskiakselien suunnasta katsottuna siirrettyjä keskiakselien ympäri piirretyn kehän suuntaisesti ainakin yhden toisen kehän linsseihin nähden.