NL8401479A - Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten. Download PDF

Info

Publication number
NL8401479A
NL8401479A NL8401479A NL8401479A NL8401479A NL 8401479 A NL8401479 A NL 8401479A NL 8401479 A NL8401479 A NL 8401479A NL 8401479 A NL8401479 A NL 8401479A NL 8401479 A NL8401479 A NL 8401479A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
liquid
light
jet
light source
water
Prior art date
Application number
NL8401479A
Other languages
English (en)
Inventor
Herman Paulus Maria Kessener
Georgius Josephus Cyrill Bruls
Original Assignee
Herman Paulus Maria Kessener
Georgius Josephus Cyrill Bruls
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Herman Paulus Maria Kessener, Georgius Josephus Cyrill Bruls filed Critical Herman Paulus Maria Kessener
Priority to NL8401479A priority Critical patent/NL8401479A/nl
Priority to DE8585902505T priority patent/DE3565171D1/de
Priority to US06/822,417 priority patent/US4749126A/en
Priority to EP85902505A priority patent/EP0181896B1/en
Priority to PCT/EP1985/000202 priority patent/WO1985005167A1/en
Priority to AT85902505T priority patent/ATE37440T1/de
Priority to JP60502239A priority patent/JPS61502155A/ja
Priority to CA485347A priority patent/CA1273911C/en
Publication of NL8401479A publication Critical patent/NL8401479A/nl
Priority to AU54865/86A priority patent/AU573967B2/en
Priority to US07/200,518 priority patent/US4901922A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/08Fountains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0004Personal or domestic articles
    • F21V33/004Sanitary equipment, e.g. mirrors, showers, toilet seats or paper dispensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2121/00Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2121/02Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for fountains

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Description

ft·- - 1- 23927/JF/ts '
Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verschaffen ^ van verlichting en/of lichteffecten door gebruik te maken van wisselwerking tussen licht en ten minste één straal van vloeistof met licht-geleidende eigenschappen.
Deze bekende werkwijze wordt bijvoorbeeld toegepast voor het verlichten van waterfonteinen. In het bijzonder worden waterstralen gebruikt ΤΠ als lichtreflectoren, waarbij de reflectie van licht in hoofdzaèk geschiedt door in principe enkelvoudige reflecties aan’ lucht/water-grensvlakken.
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat beschikbaar licht niet effectief wordt gebruikt voor het verlichten, doordat een wezenlijk ge-deèlte van het licht zich voortplant zonder te zijn gereflecteerd, welk J niet-gereflecteerd licht bijvoorbeeld het oog van een toeschouwer kan bereiken, waardoor verblinding kan optreden.
Een verder nadeel is, dat het contrast tussen de verlichte waterstralen en de omgeving ervan betrekkelijk slecht is, waardoor eventueel verkregen lichteffecten niet al te fraai zijn.
ΤΛ " De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen op te heffen en voor ziet daartoe in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat ten minste één vloeistofstraal en/of ten minste één door een aantal vloeistofstralen bepaalde ruimte wordt gebruikt als licht- geleider, waarbij de geleiding van licht geschiedt door meervoudige reflec- 25 ties aan vloeistof/lucht- en/of lucht/vloeistof-grensvlakken.
Bij een mogelijke toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding op waterfonteinen, wordt licht in waterstralen gericht en/of in de tussen de waterstofstralen bepaalde ruimte, waarbij respectievelijk de waterstralen zelf of de daartussen bepaalde ruimte dient als licht-geleider. De water- stralen kunnen daarbij massief of hol zijn. In het geval van een massieve waterstraal wordt licht in een wat betreft configuratie goed gedefinieerd einde van de waterstraal ingébracht en plant zich daarna door meervoudige reflecties in de massieve waterstraal voort, waarbij de waterstraal zich over een bepaalde lengte ervan als een lichtgeleider gedraagt, waarbij wordt 35 opgemerkt, dat deze lichtgeleider geen optimale lichtgeleider is, in die zin, dat voor het einde van de lichtgeleider geen licht daaruit treedt. Bijvoorbeeld stofdeeltjes en turbulenties hebben tot gevolg dat het licht uit de lichtgeleider wordt gestrooid, zodat daardoor als positief effect de massieve waterstraal wordt verlicht.
8401479 + -* - 2- 23927/JF/ts '
Bij een holle waterstraal wordt ingestraald licht door meervoudige reflecties van licht aan de lucht/water-grensvlakken binnen de waterstraal verder geleid. Ook de daardoor gevormde lichtgeleider is niet optimaal, waardoor, omdat de reflectie niet totaal is, de waterstraal zichtbaar wordt.
5 De holle waterstraal kan ook worden benaderd door in doorsnede gezien langs een cirkelomtrek opgestelde parallelle waterstralen. De waterstralen van deze opstelling kunnen op hun beurt weer hol zijn. Verschillende effecten kunnen worden verkregen door licht zowel in de longitudinale holte van een holle waterstraal als het deze longitudinale holte omsluitende 10 ' waterkanaal of in een van deze beide te-richten. Bij de parallelle waterstralen kan licht zowel in bijvoorbeeld massieve waterstralen , alsmede in het daartussen bepaalde longitudinale luchtkanaal of in één van beide worden gericht.
Dezelfde effecten kunnen worden verkregen met rechte en gebogen waterstralen. Bij het aan een ander einde opbreken van de waterstralen ont-15 staan vuurwerkachtige lichteffecten. Wanneer een als lichtgeleider werkende waterstraal een oppervlak treft,dan zal dit oppervlak daardoor worden verlicht.
Verder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten, omvattende ten minste één lichtbronorgaan en een straalopwekorgaan voor het opwekken van ten minste één straal van een vloeistof met licht-geleidende eigenschappen.
Een dergelijke inrichting is bekend in bijvoorbeeld de vorm van een waterfontein, waarbij door een aantal lichtbronnen een aantal waterstralen van buitenaf worden verlicht. De lichtbronnen of in dit geval verlichtings-__ bronnen staan daarbij rondom de omhoog spuitende waterstralen opgesteld.
O
Een nadeel van de bekende inrichting is dat de verlichting van de waterstralen niet vanuit elke gezichtshoek even fraai is, waarbij er vanuit bepaalde hoeken verblinding van toeschouwers kan optreden.
Een verder nadeel is dat het licht van de verlichtingsbronnen niet effectief wordt gebruikt, waardoor lichtbronnen van een groot vermogen zijn vereist.
N°S een verder nadeel is dat het contrast tussen de verlichte waterstralen en de omgeving ervan niet erg groot is.
De uitvinding beoogt de genoemde nadelen op te heffen en voorziet 2^. daartoe in een inrichting van de hierboven aangegeven soort, die het kenmerk heeft, dat ten minste één vloeistofstraal dient als lichtgeleider voor en/of ten minste één aantal vloeistofstralen een lichtgeleider vormen voor het van het lichtbronorgaan of ten minste één van de lichtbronorganen afkomstige licht.
8401479 - 3- 23927/JF/ts ' s- **
Een kenmerkend onderscheid tussen de bekende inrichting en die volgens de uitvinding is dat bij toepassing op een waterfontein, de lichtbronnen niet rond de spuitende stralen staan opgesteld, maar dat ten minste één lichtbron in een holle waterstraal staat opgesteld en/of tussen omgevende waterstralen 5 en/of in het waterstralen omhoog spuitende straalopwekorgaan. Hierdoor is v verblinding praktisch onmogelijk, kan vanuit elke gezichtshoek in een cirkel rond de straal of stralen hetzelfde effect worden verkregen, wordt het opgewekte licht effectief gebruikt, zodat minder sterke lichtbronnen nodig zijn en is mede daardoor het te bereiken contrast tussen de verlichte 10 waterstralen en de omgeving ervan uitstekend, terwijl de bij het opbreken van de waterstralen ontstane lichteffecten, zoals die gelijkend op een vonkenregen, zoals bij vuurwerk, een extra voordeel vormen.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijbehorende tekening, waarin: fig. 1 tot en met 4 verschillende uitvoeringsvormen van waterfon-teininrichtingen volgens de uitvinding laten zien; fig. 5a en 5b schetsen van lichtstraalgangen zijn ter toelichting van het basisprincipe van de lichtgeleiding volgens de onderhavige uitvinding ; 20 fig. 6 een opstelling toont voor toelichting van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding aan de hand van een een oppervlak treffende gebogen waterstraal; fig. 7 een opstelling weergeeft voor het toelichten van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding aan de hand van een vertikaal omhoog 25 spuitende massieve waterstraal; fig. 8 een opstelling toont voor het toelichten van de werkwijze volgens de uitvinding aan de hand van een holle waterstraal, waarbij de holle waterstraal horizontaal is gericht; fig. 9 een opstelling van een holle waterstraal toont voor het toelichten van de werkwijze volgens de uitvinding,waarbij de holle waterstraal vertikaal omhoog is gericht; fig. 10 de inrichting volgens de uitvinding in een waterkraan toont; en fig. 11 de inrichting volgens de uitvinding in een gesloten circuit 35 toont.
Aan de hand van fig. 1 tot en met 4 zullen nu allereerst verschillende uitvoeringsvormen van waterfonteininrichtingen volgens de uitvinding worden toegelicht. Nu reeds wordt benadrukt, dat inrichtingen volgens de uitvinding niet alleen waterfonteininrichtingen behoeven te zijn, zodat 84 Ü 1 4 7 9 -4- 239 27/JF/ts · * 5 de uitvinding daartoe niet is beperkt, maar op een breed scala van verlich-tingsinrichtingen en inrichtingen voor het tot stand brengen van lichteffecten betrekking heeft, waarbij enige van dergelijke inrichtingen nog in fig. 10 en 11 zijn getoond en later zullen worden besproken.
5 In fig. 1 omvat het lichtbronorgaan een op afstand van het een buffervat 1 geplaatste lichtbron 2 ,alsmede een flexibele hulplichtgelei-der 3, waarvan althans de mantel van vaste stof is en die van de lichtbron 2 afkomstig licht naar het straalopwekorgaan leidt. De hulplichtgeleider 3 kan een glasvezellichtgeleider of vloeistof-lichtgeleider zijn, in welke 10 laatstgenoemde geleider een vloeistof in een spiegelende buis of mantel het licht geleidt.
Het buffervat 1 van het straalopwekorgaan is voorzien van een inlaat 4 voor water, waarbij wordt opgemerkt, dat ook andere vloeistoffen met licht-geleidende eigenschappen kunnen worden toegepast,en in dit geval 15 één straalpijp 5 die in deze uitvoeringsvorm in een in een open boveneinde van het buffervat aangebrachte flens 6 is geplaatst. In het buffervat 1 is een vloeistofisolatiebehuizing 7 met een in het open boveneinde ervan opgenomen licht-doorlatend venster 8 opgenomen, waarbij een and317, open einde van de vloeistofisolatiebehuizing 7 buiten het buffervat is geleid.
De vloeistofisolatiebehuizing 7 dient voor het in het,in het buffervat 1 gevulde water opnemen van een lichtbron, in dit geval een optisch met een lichtbron 2 in verbinding staande hulplichtgeleider 3, waarbij wordt opgemerkt, dat in het geval van de hier getoonde lichtgeleider de vloeistofisolatiebehuizing 7 niet nodig is, vermits voor een goede afdichting bij 25 de invoeropening voor de lichtgeleider in het buffervat wordt gezorgd.
In bedrijf wordt via de inlaat 4 water toegevoerd in het buffervat 1 en uitgespoten via de straalpijp 5, waarbij afhankelijk van de uitspuit-snelheid een bepaalde lengte van de waterstraal vanaf het open einde van de straalpijp 5 een goed gedefinieerde en in hoofdzaak constante dwarsdoor-30 snede configuratie houdt, welk gedeelte van de waterstraal in hoofdzaak als lichtgeleider wordt gebruikt, waarbij de lichtgeleiding niet optimaal, maar wel wezenlijk is, waarbij onder andere door turbulenties en gasbelletjes strooilicht langs deze lengte van de waterstraal uittreedt, waardoor de waterstraal op zich is verlicht. Dit kan intern-axiale verlichting van 35 de waterstraal worden genoemd.
Nadat de waterstraal een bepaalde afstand heeft afgelegd heeft deze niet langer de goed gedefinieerde constante dwarsdoorsnedeconfigu-ratie en breekt uiteindelijk op in een aantal druppels, waardoor onder andere het hierna te bespreken vonkeffect , of vuurwerkeffect kan worden verkregen.
S4 0 1 4 7 9 _ ♦ ·*.
-5 - 23927/JF/ts ’
In fig. 2 is een met fig. 1 overeenkomende inrichting weergegeven, waarbij dezelfde verwijzingscijfers gelijke of overeenkomende onderdelen als in fig. 1 aangeven. In fig. 2 is allereerst in de vloeistofisolatiebehui-zing 2 een lichtbron opgenomen,/ die is geplaatst tussen een reflector 21 5 en een convergerende lens 24» waarbij in het geval van een cilindrische vloeistofisólatiebehuizing 7 de diameter wezenlijk groter dan in fig. 1 kan worden gekozen. Bij deze opstelling kan bij gebruik van eenzelfde lichtbron een grotere lichtopbrengst worden verkregen, waarbij wordt opgemerkt, dat aangezien in de straalpijp 5 en IQ derhalve de waterstraal gericht licht veel effectiever wordt gebruikt dan bij verlichting van buiten af, zoals conventioneel is bij waterfon-teinen, kan worden volstaan met lichtbronnen van een veel geringer vermogen ( Watt). Voor een betrekkelijk grote fontein kan worden volstaan met een conventionele halogeenlamp van 100 Watt. Verder wordt opgemerkt, dat 15 wordt voorzien dat speciaal voor dit doel ontwikkelde lichtbronnen kunnen worden gebruikt, waarbij ook dan de vloeistofisólatiebehuizing 7 overbodig zou'kunnen zijn. Uit veiligheidsoverwegingen kunnen in ieder geval laagspannings-lichtbronnen worden gebruikt.
In fig. 3 zijn wederom dezelfde of de met fig. 1 overeenkomende 20 onderdelen van de waterfonteininrichting met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. De waterfonteininrichting van fig. 3 wekt een holle waterstraal op, omdat het buffervat is voorzien van twee concentrische straalpijpen 51 en 52 in plaats van de enkele straalpijp 5 in fig. 1. Bij bedrijf zal door de inrichting van fig. 3 dus in plaats van een massieve waterstraal 25 een holle waterstraal oftewel een watermantel worden gegenereerd.
Een verder verschil met de uitvoeringsvormen volgens fig. 1 en fig. 2 is, dat in plaats van één venster 8 in het open bovenuiteinde van de vloeistofisólatiebehuizing, die nu met het verwijzingscijfer 81 is aangegeven, een daarmee samenwerkend licht doorlatend venster 82 in de flens 30 van het buffervat is opgenomen.
In het geval dat in fig. 3 wordt volstaan met een enkel venster 8 in de vloeistofisolatiebehuizing 7 treedt alleen licht binnen in de door de concentrische straalpijpen 51 en 52 bepaalde watermantel, terwijl bij de aanwezigheid van de venster 81 en 82 in respectievelijk de vloeistof-35 isólatiebehuizing 7 en de flens 6, daarnaast licht binnentreedt in de binnenste straalpijp 51 oftewel in het in de holle waterstraal bepaalde althans aanvankelijk cilindrische liichtkanaal, dat wil zeggen, dat in een holle waterstraal lichtgeleiding gerealiseerd kan worden in de watermantel en/of 8401479 _6 - 23927/JF/ts i •r · daardoor omsloten luchtruimte. De verschillende verlichtings- en lichteffecten daarvan zullen later worden toegelicht.
De in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding kan verder worden gemodificeerd zoals in fig. 4 is weerge-5 geven. Ook in fig. 4 geven dezelfde verwijzingscijfer weer dezelfde of met de in fig. 1 getoonde overeenkomende onderdelen van de fonteininrichting aan.In fig. 4 is alleen de vloeistofisolatiebehuizing 7 voorzien van een venster, zodat van de lichtbron 2 afkomstig licht alleen in de vloeistofmantel, of zoals dadelijk zal worden besproken in een reeks waterstralen met een rela-10 tief kleine diameter zal worden gericht. In het door de kleinste straalpijp of het door een langs de omtrek van een cirkel opgestelde evenwijdige straalpijpen 5a tot en met 5n bepaalde cilindrische kanaal is nabij de flens 6 van het buffervat 1 een tweede lichtbron 22 met in dit geval een samenwerkende reflector 23 geplaatst. In fig. 4 is een aantal van negen 15 straalpijpen toegepast, waarbij wordt opgemerkt, dat elk specifiek aantal naar wens kan worden gekozen.
Verwijzend naar de hierboven beschreven fonteininrichtincen volgens de figuren.1 tot en met 4 wordt opgemerkt, dat alle in de verschillende genoemde figuren getoonde deelkenmerken voor zover dit bijdraagt tot ver-2° lichting of een bepaald verlichtingseffect willekeurig gecombineerd in een inrichting volgens de uitvinding kunnen worden toegepast.
Met betrekking tot fig. 1 wordt opgemerkt, dat bij gebruik van een lichtbron op afstand en toepassing van een hulplichtgeleider de dimensies van het straalopwekorgaan oftewel in een praktische uitvoeringsvorm de 25 spuitkop kunnen worden geminimaliseerd.
In fig. 4 kan elke straalpijp 5a-5n op zijn beurt weer bestaan uit twee of meer concentrische deelstraalpijpen, waarbij wordt opgemerkt, dat ook in het geval van fig. 3 niet behoeft te worden volstaan met een aantal van twee straalpijpen 51, 52. Verder kunnen voor het verkrijgen 3° van bijzondere lichteffecten de meerdere concentrische straalpijpen een onderscheidene lengte hebben.
Tenslotte wordt met betrekking tot de uitvoeringsvormen volgens fig. 1 en fig. 2 naar voren gebracht, dat deze in het bijzonder geschikt zijn voor niet al te turbulente aaneengesloten waterstralen, waarbij in bedrijf 315 als het ware licht met de waterstraal meebuigt, omdat dit daarin gevangen blijft, wanneer de invalshoek van het licht groter is dan de kritische hoek van het water/lucht-grensvlak, die ongeveer 50° bedraagt. De uitvoeringsvormen volgens fig. 3 en 4 zijn uitermate geschikte voor turbulente, 84 0 1 4 7 9 - 7" 23927/JF/ts ' • -5% krachtige waterstralen en voor het tot stand brengen van het hiervoor genoemde en nader te bespreken vonkeffect in de afzonderlijke waterdruppels van de opbrekende waterstralen.
Het principe van de intern-axiale verlichting van massieve of e ^ holle waterstralen of waterstralen met enig andere samengestelde dwarsdoorsnede configuratie berust onder andere op de totale interne reflectie van licht aan het grensoppervlak water—lucht en/of lucht-water.
Wanneer licht onder een bepaalde hoek Θ invalt aan het grensopper-vak water-lucht, vanuit het water, dat als medium optisch dichter is dan lucht, dan zal een gedeelte van dit licht aan dit oppervlak worden gereflecteerd, terwijl het andere gedeelte wordt gebroken, hetgeen in fig.
5a is veraanschouwelijkt. De hoek 0 is de hoek van inval, terwijl de hoek de reflectiehoek is en de hoek de brekingshoek. Indien Θ groter is dan een kritische waarde 9 , dan is de gebroken lichtcomponent nihil of
15 G
nul en treedt totale interne reflectie op, zoals in fig. 5b is geïllustreerd.
Voor de waarde van de kritische hoek Θ geldt: c „ ninoh<· sxn 0 = —;- , c nwater waarbij ηχ de brekingsindex van het medium x voorstelt.
Voor water geldt dan 3ln "o = 7^7 = °·75· zodat 9 ? 49°.
25 °
Wanneer nu licht in een stromende watermassa, waterstraal kan worden gebracht, dan zal aan het waterstraaloppervlak totale inwendige reflectie optreden als de invalshoek van het licht aan het wateroppervlak Θ groter is dan de kritische hoek ö. De waterstraal fungeert dan als liehtge-leider, zolang aan deze voorwaarde is voldaan. Dit houdt in dat ook gebogen waterstralen kunnen worden bereikt, die kunnen worden opgewekt door bijvoorbeeld een straalpijp horizontaal op te stellen, zoals in fig. 6 is weergegeven. In fig. 6 passeert licht van de lichtbron 2 via ket venster 8 van de vloeistofisolatiebehuizing 7 naar de straalpijp 5 door het via inlaat 4 aan het buffervat 1 toegevoerde water en plant zich voort in de 35 uit de straalpijp tredende van horizontaal naar vertikaal buigende waterstraal. Het van de lichtbron 2 afkomstige licht wordt via de gebogen waterstraal naar het verlichtingsoppervlak 10 geleid, dat na het treffen door de gebogen waterstraal zal worden verlicht door het intern in de gebogen 840 1 4 79 _8 - 23927/JF/ts , * » waterstraal voortgeplante licht. Wanneer niet voor elke lichtstraal in<de waterstraal geldt dat θ> 0,, dan zal licht vanuit de waterstraal naar buiten worden gestrooid en voor de toeschouwer de gebogen waterstraal verlicht worden.
5 De waterstraal zelf kan ook zichtbaar worden, doordat licht, dat zich in de waterstraal bevindt, gestrooid wordt door zich in de waterstraal bevindende deeltjes, zoals stofdeeltjes, oftewel luchtbelletjes, waardoor een gedeelte van het licht het water-luchtgrensvlak raakt onder een hoek die kleiner is dan en dan grotendeels wordt gebroken en derhalve 10 uit de waterstraal treedt, zoals door pijl A is aangegeven.
Wanneer de waterstraal turbulent is, zal deze na een bepaalde afgelegde afstand opbreken in waterdruppels, welke niet stabiel zijn, dat wil zeggen van vorm kunnen veranderen, respectievelijk opdelen in kleinere druppels.
15 Daar waar de waterstraal opbreekt, zal het licht uittreden en verstrooien in velerlei richtingen. Dit is aan de hand van een vertikaal omhoog gerichte waterstraal in fig. 7 aanschouwelijk gemaakt.
Het licht-geleidende effect is beperkt tot de niet» opgebroken of opbrekende waterstraal. Zich verder in de waterstraal vormende waterdrup-20 pels worden slechts in geringe mater verlicht door het aan het einde van de aaneengesloten waterstraal verstrooide, dan wel uittredende licht.
Wat betreft de verhouding tussen lichtgeleiding en lichtstrooiïng kan worden gesteld, dat des te meer lucht en turbulenties in de waterstraal, des te groter de verstrooiing, en des te feller de verlichting 25 van de waterstraal, maar ook des te korter de afstand waarover licht in de wa_ terstraal kan worden voortgeplant in het aaneengesloten gedeelte ervan zal zijn.
In een holle waterstraal behoeft het licht zich aanvankelijk niet in het water voort te planten, als het zich maar in de holte van de waterstraal voortplant. In eerste instantie zal er licht invallen op een lucht/ 30 watergrensvlak en voor een groter of kleiner deel worden gebroken, zodat er licht in de watermantel binnentreedt, hetgeen aan de hand van fig. 8, waarin een horizontale holle waterstraal is aangegeven, is geïllustreerd.
Licht dat althans vrijwel parallel aan het lucht/watergrensvlak invalt wordt deels gebroken onder de kritische hoek, aangezien nwatersin ®^ater = 35 n-,.._, ..sin Θ, = n, , ^sin 90°= n, , waardoor sin Θ , = nlucht = lucht lucht lucht lucht’ water —1--- sin en dit licht wordt aan het volgende grensvlak, water dat wil zeggen water/luchtgrensvlak weer volledig intern gereflecteerd.
Voor invalshoeken kleiner dan 90° geldt dit ten dele, maar steeds zal een deel van het iicht het water binnentreden en deels 8401 479 * « - 9- 23927/JF/ts daarin door middel van een totale reflectie voortplanten.
Wanneer nu de holle waterstraal instabiel is en opbreekt in druppels, zal wederom licht dat zich in de watermantel van de holle waterstraal heeft voortgeplant in alle richtingen worden verstrooid ( licht kan ook recht-^ streeks in de watermantel worden ingebracht en daarna zich voortplanten).
Licht echter,dat zich nog in het luchtkanaal van de holle straal bevindt, zal dan de zich vormende of gevormde waterdruppels direkt verlichten, hetgeen in fig. 9 is veraanschouwelijkt.Met pijl B is een voorbeeld van een strooilng van het ingevangen licht aangegeven , terwijl met straal 10 C direkle verlichting van de gevormde waterdruppels is aangeduid.
Door het feit dat de gevormde waterdruppels instabiel zijn, en velerlei, wisselende vormen aannemen, kan het zijn dat een dergelijke waterdruppel in zijn latere bestaan fungeert als spiegel, zoals bijvoorbeeld een prisma in een verrekijker, voor de toeschouwer op afstand. Anders
IC
gezegd wordt licht afkomstig van de lichtbron 22 door een volkomen geïsoleerde waterdruppel door middel van volledig interne reflectie aan een water/ luchtgrensvlak in het gezichtsveld van een toeschouwer volledig intern gereflecteerd.
Dit heeft tot gevolg, dat de toeschouwer als via een spiegeltje de lichtbron ziet, dat wil zeggen, de waterdruppel licht plotseling helder op, hetgeen in deze beschrijving het vonkeffect wordt genoemd. De lichtbron zelf is als het ware optisch afgeschermd door de watermantel van de holle waterstraal.
• Een vonkeffect als hierboven genoemd kan ook worden veroorzaakt door wisselende schaduwwerking van voorliggende druppels in de opgebroken waterstraal. Ook in het geval, dat als het ware ter benadering van de grote holle waterstraal gebruik wordt gemaakt van meerdere parallelle stralen, die langs een cirkelomtrek zijn ingericht kan ondanks dat de bron uitwendig van het buffervat is geplaatst, maar nog niet tussen jn J de waterstralen door zichtbaar hoeft te zijn, het bovengenoemde effect optreden, wanneer ;en respectieve waterstraal tussen lichtbron en toeschouwer is geplaatst. Bij een holle waterstraal is hier voor 360° rond de waterstraal aan voldaan.
Wat betreft de toepassing van de werkwijze’en inrichting volgens 35 de uitvinding is ook de verlichting voorzien van dunne watervliezen die ontstaan door bijvoorbeeld een waterstraal op een geschikt oppervlak te richten. Door de uittredende holle of massieve waterstraal te laten ronddraaien om zijn as, door middel van bijvoorbeeld een draaiprofiel, zoals in een geweerloop of door het water in de straalpijp en de spuit-
84 0 1 4 7 S
-10- 23927/JF/ts ' * · kop in draaiing te brengen door het daar onder een hoek in te spuiten kan men schroeflijnvorraige patronen in de waterstraal tot stand brengen, die gecombineerd met de verlichting een fraai effect opleveren.
In fig. 10 is de toepassing van de uitvinding op een waterkraan ge-^ toond, waarbij zoals in fig. 10 te zien een lichtbron met betrekking tot de uitlaat van de kraan kan zijn aangebracht, door gebruik te maken van bijvoorbeeld een optische vezellichtgeleider kan de bron ook op afstand van de kraan kan zijn geplaatst. Naar analogie aan de waterkraan kan de inrichting ook worden toegepast op een schenktuit van bijvoonbeeld een drankfles.of op een tapinrichting.Een effect van de kraan volgens de uitvinding is,dat bij het handenwassen de handen automatisch worden verlicht, terwijl een voordeel van de lichtgevende schenktuit is dat bij relatief slechte lichtomstandigheden de mate van vulling door verlichting van het vloeistofniveau in bijvoorbeeld een glas in de gaten kan worden gehouden.
1R
In principe kunnen aller- waterstralen worden gebruikt om de uitvinding daarop toe te passen, bijvoorbeeld in zwembaden, of als binnen-dan wel buitenverlichting, in bijvoorbeeld een gesloten circuit, dat in fig. 11 is weergegeven, in welke figuur met het verwijzingscijfer 30 een opvangbak is aangeduid, met het verwijzingscijfer 31 het oppervlak van de
PO
in de opvangbak aanwezige vloeistof, met 32 een aanzuigopening van de opvangbak, met verwijzingscijfer 33 een waterpomp en met het verwijzingscijfer 34 een retourwaterleiding, die door middel van de pomp 33 aanzuigopening 32 van de opvangbak verbindt met de waterinlaat 4 van het water-straalopwekorgaan 1. De waterstraal zelf wordt zichtbaar gemaakt door pc strooilicht van de waterstraal, hetgeen door de pijlen D is aangegeven, terwijl het oppervlak van de vloeistof in de opvangbak 30 bij het treffen door de waterstraal door het door de waterstraal geleide licht wordt verlicht. Ook hier is de lichtbron 2 te vervangen door een flexibele licht-geleider. De .inrichting volgens fig. 11 is zowel microscopisch als macros-
JQ
copisch uit te voeren en het geheel kan worden geplaatst in een glazen bak.
* 840 1 4 ; I'

Claims (25)

1. Werkwijze voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten door gebruik te maken van wisselwerking tussen licht en ten minste één straal r> van vloeistof met licht-geleidende·-'eigenschappen, met het kenmerk, dat ten minste één vloeistofstraal en/of een door een aantal vloeistofstralen bepaalde ruimte wordt gebruikt als licht-geleider, waarbij de geleiding van licht geschiedt door meervoudige reflecties aan vloeistof/lucht- en/of lucht/vloeistof-grensvlakken.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vloeistof-straal of ten riinste één van de vloeistofstralen een holle vloeistofstraal is.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2, met het kenmerk, dat ^de vloeistof water is.
4. Inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten, omvattende ten minste één lichtbronorgaan en een straalopwekorgaan voor het opwekken van ten minste één straal van een vloeistof met licht-geleldende eigenschappen, met het kenmerk, dat ten minste één vloeistofstraal dient ^ als lichtgeleider voor en/of ten minste één aantal vloeistofstralen een .licht-geleider vormen voor het van het lichtbronorgaan of ten minste één van de lichtbronorganen afkomstige licht.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het straalopwekorgaan is ingericht voor het opwekken van ten minste één holle vloeistof- 25 straal.
6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het straalopwekorgaan is ingericht voor het opwekken van ten minste één aantal, althans aanvankelijk parallelle vloeistofstralen.
7. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 6, met het ί° kenmerk, dat het lichtbronorgaan ten minste één op afstand van het straalopwekorgaan geplaatste lichtbron omvat, alsmede ten minste één hulplichtgelei-der met een mantel, waarvan althans de mantel van vaste stof is en die van de lichtbron of ten minste één van de lichtbronnen afkomstig licht naar het straalopwekorgaan geleidt.
8. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 7, met het kenmerk, dat het straalopwekorgaan een vloeistofbehuizing of buffervat omvat, die of dat is voorzien van een inlaat voor vloeistof en ten minste één straalpijp. 8401479 -12- 23927/JF/ts ' >
9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het buffervat is voorzien van ten minste één aantal, een kanaalvormige ruimte bepalénde parallelle straalpijpen.
9 + “ir 23927/JF/ts ' Conclusies.
10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat het 5 buffervat is voorzien van ten minste één aantal concentrisch ingerichte straalpijpen, waarbij van het of ten minste één aantal concentrische straalpijpen het aan het buffervat bevestigde einde van de straalpijp met de kleinste dwarsdoorsnedeconfiguratie vloeistofdicht is.
11. Inrichting volgens één van de conclusies 8 tot en met 10, met he 10 kenmerk, dat in het buffervat één einde van de hulplichtgeleider of van ten minste één van de hulplichtgeleiders is opgenomen, of in het buffervat een vloeistofisolatiebehuizing met een licht-doorlatend venster zodanig is opgenomen, dat het venster is gericht naar de aan het buffervat bevestigde einde of einden van respectievelijk de.straalpijp of straalpijpen, waarbij ^in de vloeistofisolatiebehuizing het lichtbronorgaan of ten minste één van de lichtbronorganen of één einde van de hulpgeleider(s) is ondergebracht.
12. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot en met 11, met het kenmerk, dat een lichbronorgaan of een einde vaneen hulplichtgeleider uitwendig en in de nabijheid van het buffervat in de door parallelle 20 straalpijpen bepaalde kanaalvormige ruimte is geplaatst.
13. Inrichting volgens .één van de conclusies 10 tot en met 12, met 'het kenmerk, dat een' lichtbronorgaan of een einde vaneen hulplichtgeleider uitwendig van het buffervat in de nabijheid van het vloeistofdichte einde van de straalpijp met de kleinste dwarsdoorsnedeconfiguratie van éen aan-25 tal concentrisch ingerichte straalpijpen is geplaatst.
^ 14. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot en met 13, met het kenmerk, dat een wandgedeelte van het buffervat aan een einde van e’en door parallelle straalpijpen bepaalde kanaalvormige ruimte licht-doorlatend is.
^ 15. Inrichting volgens één van de conclusies 10 tot en met 14, met het kenmerk, dat een wandgedeelte van het buffervat, dat deel uitmaakt van een einde van een straalpijp met de kleinste daarsdoorsnedeconfi-guratie van een aantal concentrisch ingerichte straalpijpen lichtdoorla-tend is.
16. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 4 tot en met 15, met het kenmerk, dat het of ten minste één lichtbronorgaan een lichtbron met een inwendige en/of uitwendige daarmee samenwerkende reflector omvat. 04 0 1 4 7 9 $. -13- 23927/JF/ts ‘
17. Inrichting volgens één van de conclusies 11 tot en met 16, met het kenmerk, een het in de vloeistofisolatiebehuizing geplaatst lichtbronorgaan een lichtbron en een tussen de lichtbron en het venster geplaatst convergerend lensorgaan omvat.
18. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 17, met het kenmerk, dat ten minste één straalpijp zo is opgesteld, dat de daaruit tredende vloeistofstraal een verlichtingsoppervlak raakt.
19. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 18, met het kenmerk, dat ten minste één van de straalpijpen in hoofdzaak vertikaal l!) omhoog is gericht.
20. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 19, met het kenmerk, dat het straalopwekorgaan is voorzien van middelen om aan ten minste één daardoor opgewekte vloeistofstraal een bewegingseffect te geven,
21. Inrichting volgens één van de conclusies 18 tot en met 20, met het 1C kenmerk, dat het verlichtingsoppervlak het oppervlak van vloeistof in een opvangbak is en dat de inrichting is voorzien van een pomporgaan voor het toevoeren van vloeistof uit de opvangbak naar het straalopwekorgaan.
22. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 21, met het kenmerk, dat de vloeistof water is.
23. Inrichting volgens één van de conclusies 4 tot en met 22, met het kenmerk, dat de inrichting een fontein is.
24. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de inrichting een waterkraan is.
25 Eindhoven, mei 1984. 50 e & 0 1 4 7 9 35
NL8401479A 1984-05-09 1984-05-09 Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten. NL8401479A (nl)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8401479A NL8401479A (nl) 1984-05-09 1984-05-09 Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten.
DE8585902505T DE3565171D1 (en) 1984-05-09 1985-05-06 Liquid outlet adapted to provide lighting effects and/or for illumination
US06/822,417 US4749126A (en) 1984-05-09 1985-05-06 Liquid outlet adapted to provide lighting effects and/or for illumination
EP85902505A EP0181896B1 (en) 1984-05-09 1985-05-06 Liquid outlet adapted to provide lighting effects and/or for illumination
PCT/EP1985/000202 WO1985005167A1 (en) 1984-05-09 1985-05-06 Liquid outlet adapted to provide lighting effects and/or for illumination
AT85902505T ATE37440T1 (de) 1984-05-09 1985-05-06 Fluessigkeitsduese, bei der eine lichteffektund/oder beleuchtungsvorrichtung eingesetzt ist.
JP60502239A JPS61502155A (ja) 1984-05-09 1985-05-06 美的に壮観な液体のディスプレーの形成方法及び装置
CA485347A CA1273911C (en) 1984-05-09 1985-06-26 LIQUID DISCHARGE SUITABLE FOR CREATING LIGHTING OR ILLUMINATION EFFECTS
AU54865/86A AU573967B2 (en) 1984-05-09 1986-03-17 Outlet providing internally lit liquid stream
US07/200,518 US4901922A (en) 1984-05-09 1988-05-26 Method and apparatus for creating a spectacular display

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8401479A NL8401479A (nl) 1984-05-09 1984-05-09 Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten.
NL8401479 1985-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401479A true NL8401479A (nl) 1985-12-02

Family

ID=19843927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401479A NL8401479A (nl) 1984-05-09 1984-05-09 Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten.

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU573967B2 (nl)
NL (1) NL8401479A (nl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1187689A (fr) * 1957-04-30 1959-09-15 Cie D Electricite Nouveau dispositif d'illumination de jets d'eau
US3866832A (en) * 1973-12-27 1975-02-18 Noguchi Fountain And Plaza Inc Nozzle assembly for producing an internally illuminated water column
GB2099125B (en) * 1981-05-22 1984-06-13 Filtapac The Co Ltd Illuminated water fountain

Also Published As

Publication number Publication date
AU573967B2 (en) 1988-06-23
AU5486586A (en) 1986-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4749126A (en) Liquid outlet adapted to provide lighting effects and/or for illumination
US5160086A (en) Lighted laminar flow nozzle
US6076741A (en) Device for rendering at least one jet of water luminous
CN1321904C (zh) 采用紫外线辐射对水进行消毒的装置
US7404649B2 (en) Lighted water stream
US8763925B2 (en) Laminar flow water jet with wave segmentation, additive, and controller
RU2008111563A (ru) Устройство и способ дезинфекции посредством облучения
WO2006055759A2 (en) Laminar flow water jet with energetic pulse wave segmentation and controller
US20060102757A1 (en) Laminar flow water jet with energetic pulse wave segmentation and controller
NL8401479A (nl) Werkwijze en inrichting voor het verschaffen van verlichting en/of lichteffecten.
ES2305559T3 (es) Sistema de suministro de fluido con fuente de luz integrada.
US1222156A (en) Cleaning periscope-glasses.
CN104533357B (zh) 微观驱油可视化模型的观测装置及观测方法
RU197224U1 (ru) Устройство рассечения водяной струи в ламинарном фонтане
JP5587897B2 (ja) 顕微鏡用立体照明システム
RU2064629C1 (ru) Светящийся фонтан
KR100354810B1 (ko) 광섬유에 의한 청사초롱 분수대
CN109119001B (zh) 一种通过照明使出水装置出水产生光影效果的装置和系统
RU2109208C1 (ru) Светящийся фонтан
RU2336459C1 (ru) Устройство для освещения потока жидкости
CN100591984C (zh) 半导体发光器件水流光波导装饰的照明装置及照明方法
RU2268092C2 (ru) Светящийся фонтан
KR101131317B1 (ko) 반사와 굴절을 이용한 조명장치
SU1717900A1 (ru) Декоративный светильник
US428365A (en) Lairge

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed