PT1953449E - Aplique de iluminação com leds que é fixável nos tetos e paredes - Google Patents

Description

ΡΕ1953449 1

DESCRIÇÃO

"APLIQUE DE ILUMINAÇÃO COM LEDS QUE É FIXÁVEL NOS TETOS E PAREDES"

Esta invenção refere-se a um aplique de iluminação de elevado desempenho com uma distribuição ótima da luz que pode ser instalado no teto e em paredes.

Mais especificamente a invenção refere-se a um aparelho de iluminação, que usa o poder de iluminação das fontes de luz com diodos de emissão de luz (LEDs) e que pode ser utilizado para a iluminação normal ou para a iluminação de emergência, que inclui pelo menos um refletor de superfície compósita, capaz de definir um sistema ótico que assegura uma distribuição ótima da luz, quer o aplique seja instalado numa parede quer no caso em que o aplique é instalado num teto. Tais aparelhos de iluminação são divulgados no documento US-B-6257737 que divulga as caracteristicas do preâmbulo da reivindicação 1.

Um aparelho de iluminação deste tipo ostenta um importante conteúdo de engenharia de iluminação e um efeito estético notável.

Uma iluminação apropriada deve garantir no campo de visão uma luminância suficientemente elevada, 2 ΡΕ1953449 racionalmente distribuída, para permitir a perceção de áreas importantes, bem como detalhes, e minimizar qualquer forma de encandeamento.

Em particular os aparelhos de iluminação de emergência devem assegurar uma suficiente intensidade e fluxo luminoso concentrado, para tornar possível identificar facilmente e rapidamente o caminho de saída, especialmente no caso de situações de perigo. A luminância é definida com uma razão entre a intensidade da fonte de luz numa dada direção, e a sua superfície aparente, vista a partir da mesma direção; tal valor depende da iluminação, das características de reflexão das superfícies, e das direções da iluminação e da observação.

Devido à dependência dos fatores mencionados, a luminância é extremamente difícil de calcular, pelo que, na prática, o desenho dos apliques de iluminação, normalmente refere-se sempre à sua iluminação. A iluminação de um ponto de uma superfície é definida como a razão entre o fluxo luminoso que afeta um elemento da superfície em torno de um ponto, e a superfície do elemento propriamente dita; portanto a iluminação pode ser facilmente projetada e medida (por meio de um medidor da iluminação de uma superfície, ou de um medidor da luz) de maneira que a mesma possa ser convenientemente usada, de forma simples, para resolver as questões técnicas, tais como por exemplo, o desenho de um aplique de iluminação. 3 ΡΕ1953449 0 desempenho de um aparelho de iluminação particularmente uma lâmpada de emergência é vulgarmente avaliado pela atribuição de uma dada iluminação sobre uma superfície de trabalho ou de utilização, consistindo, por convenção, de um plano horizontal colocado a uma certa distância a partir do chão; quando a luz atinge tal superfície de trabalho, diretamente a partir da fonte de luz (pelo menos 90%do fluxo luminoso) é dito que existe uma iluminação direta, enquanto por outro lado, quando a luz atinge a superfície de trabalho após ser refletida pelas paredes e/ou pelo teto das instalações, por diversas vezes também (pelo menos 90% do fluxo luminoso) , é dito que existe iluminação indireta. É claro que, existem muitos casos intermédios em que o fluxo luminoso atinge a superfície de trabalho com iluminação direta e indireta, em diferentes percentagens, o que apresenta valores intermédios relativamente àqueles que foram citados anteriormente.

Aparelhos para iluminação direta são largamente utilizados para iluminação artificial de edifícios, para utilização civil e industrial, como fonte principal de luz, e também, como luz de emergência ou como fonte de segurança.

Tais aparelhos de iluminação incluem vulgarmente um corpo oco no qual uma fonte de luz, tal como um tubo florescente pode ser acomodado, ligando o mesmo aos terminais que permitem o fornecimento de energia; o corpo é 4 ΡΕ1953449 fechado por uma cobertura protetora transparente associada de forma removível, em ordem a permitir sempre o acesso à fonte de luz e aos terminais.

Os aparelhos de iluminação do tipo conhecido, em particular, os aparelhos de iluminação de emergência, vulgarmente têm uma distribuição de iluminação sobre a superfície utilizada, que não é muito uniforme, e que, é substancialmente não homogénea, mesmo em relação à posição relativa assumida por um observador relativamente à fonte de iluminação; além disso, a iluminação é relativamente concentrada e pouco intensa, de maneira que não é possível, na prática, obter um compromisso aceitável entre a intensidade do fluxo luminoso e a concentração do feixe de luz, parâmetros importantes no caso de uma situação de emergência que pode ocorrer em ambientes civis e de trabalho, o que torna necessário o recurso à iluminação desses locais com lâmpadas florescentes de substituição.

Finalmente, o desempenho dos aparelhos de iluminação do tipo conhecido depende do posicionamento da fonte de luz usada, e assim, do posicionamento do aparelho propriamente dito; consequentemente, o desenho do aparelho de iluminação, apropriado para realizar uma distribuição ótima da luz no caso dos citados aparelhos serem instalados numa parede, não proporciona, o mesmo desempenho do caso em que o mesmo aparelho é instalado num teto, e vice-versa obrigando o projetista a realizar pelo menos duas diferentes óticas para levar a cabo as desejadas 5 ΡΕ1953449 instalações .

Portanto, um objetivo da presente invenção é de ultrapassar as desvantagens acima mencionadas, e em particular, realizar um aplique de iluminação de elevado desempenho com uma distribuição de luz otimizada, que permita conseguir uma iluminação uniforme, concentrada, e ao mesmo tempo suficientemente intensa, quer no caso em que o aplique é instalado num teto quer no caso em que tal aplique é instalado numa parede.

Outro objetivo da presente invenção é criar um aplique de iluminação de elevado desempenho, com uma distribuição de luz otimizada, que seja fixável ao teto ou às paredes e que permita obter, em qualquer caso, uma distribuição de luz desejada e uma eficiência ótica considerável.

Outro objetivo da invenção é realizar um aplique de iluminação de elevado desempenho, com uma distribuição de luz otimizada, que seja fixável ao teto ou às paredes, o qual para além de possuir um conteúdo de engenharia de iluminação importante, como foi previamente indicado, seja fortemente distinguível do ponto de vista estético, quer com a luz acesa quer com a luz apagada.

Estes e outros objetivos de acordo com a presente invenção são conseguidos pela realização de um aplique de iluminação de elevado desempenho, com uma distribuição de 6 ΡΕ1953449 luz otimizada, que pode ser instalado no teto ou nas paredes, de acordo com a reivindicação 1 anexa; outras caracteristicas técnicas são incluídas nas reivindicações dependentes subsequentes.

De forma vantajosa a superfície refletora adotada de acordo com a presente invenção, permite iluminar áreas muito espaçosas, assegurando, em qualquer caso, uma iluminação substancialmente uniforme sobre uma superfície de trabalho, seja o aplique de iluminação colocado numa parede ou seja o mesmo instalado num teto; além disso, o aplique permite obter fluxos de luz relativamente concentrados numa direção frontal do elemento ótico de difusão.

As caracteristicas e vantagens adicionais do aplique de iluminação de elevado desempenho, com distribuição de luz otimizada, que é fixável no teto e paredes, de acordo com a presente invenção, serão mais evidentes a partir da descrição que se segue de uma forma de realização preferida, que é ilustrativa mas não limitativa, com referência aos desenhos esquemáticos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista frontal de um aplique de iluminação de elevado desempenho, com distribuição de luz otimizada, que pode ser instalado numa parede de acordo com a presente invenção; a figura 2 é uma vista frontal de um aplique de iluminação de elevado desempenho, com distribuição de 7 ΡΕ1953449 luz otimizada, que pode ser instalado num teto, de acordo com a presente invenção; a figura 3 é uma vista frontal de um aplique de iluminação de acordo com a presente invenção, na qual é mostrada uma forma rápida de posicionamento do refletor para uma instalação desejada do aplique; - a figura 4 é uma vista esquemática da colocação dos refletores do aplique de iluminação da figura 1 numa condição de instalação numa parede, de acordo com a presente invenção; - a figura 5 é uma vista esquemática da colocação dos refletores do aplique de iluminação da figura 2, numa condição de instalação num teto, de acordo com a presente invenção; - a figura 6 mostra esquematicamente o resultado do sólido fotométrico do aplique de iluminação da figura 1, numa condição de instalação numa parede, de acordo com a invenção; - a figura 7 mostra esquematicamente o resultado do sólido fotométrico do aplique de iluminação da figura 2, numa condição de instalação num teto, de acordo com a presente invenção; - a figura 8 mostra o diagrama polar esquemático do aplique de iluminação da figura 1 numa condição de instalação numa parede, de acordo com a presente invenção; - a figura 9 mostra um diagrama polar esquemático de um aplique de iluminação da figura 2, numa condição de instalação num teto, de acordo com a presente invenção; - a figura 10 mostra esquematicamente o perfil de cada um ΡΕ1953449 dos refletores usados no aplique de iluminação de acordo com a presente invenção, que reporta a posição da fonte de luz e das fontes virtuais respetivas.

Com referência especial às figuras mencionadas, o aplique de iluminação 10 de acordo com a presente invenção utiliza fontes de luz, em particular, LEDs 11 de potência, colocados de forma apropriada em pelo menos uma superfície de cada refletor 12 usado no aplique 10. Isto em ordem a conseguir uma ótica de espessura limitada, e uma superfície luminosa reduzida do aplique 10 de iluminação. O considerável desempenho de iluminação otimizado do aplique 10 é obtido através de superfícies compósitas refletoras 12, de maneira a definir uma ótica que produz um sólido fotométrico, chamado universal, apropriado para produzir uma iluminação adequada por meio do aplique 10, tanto na instalação num teto como em instalações de parede.

Em particular, um tal desempenho é conseguido simplesmente pela extração e rotação de suporte 13 do respetivo refletor 12, montado sobre o aplique 10 com um dado ângulo (como mostrado em detalhe na figura 3) , em ordem a conseguir, dessa maneira, uma ótica assimétrica, para a instalação numa parede do aplique 10 (figura 4, em que as fontes de luz 11 são colocadas no mesmo plano e os refletores 12 estão um ao lado do outro) , e uma ótica simétrica para instalação num teto do aplique 10 (figura 5, em que as fontes de luz 11 estão em oposição uma à outra e 9 ΡΕ1953449 os refletores 12 são simetricamente posicionados um em relação ao outro).

Como foi mencionado, cada refletor 12 do aplique 10 de iluminação de acordo com a invenção apresenta uma superfície compósita, cujo perfil é obtido como se explica a seguir.

Assumindo que cada fonte de luz 11, seja puntiforme ou Lambertiana, colocada em pelo menos uma das superfícies de cada refletor 12, e em particular, consistindo de pelo menos um LED de potência, com o eixo de máxima intensidade de luz paralelo ao plano de instalação do aplique 10 (parede ou teto).

Nas figuras 6 a 9 estão ilustrados os sólidos fotométricos e os diagramas polares da intensidade de luz da referida fonte 11, em ambos os casos da instalação do aplique 10, numa parede e num teto, respetivamente. O perfil de cada refletor 12 (como mostrado em detalhe na figura 10) consiste em pelo menos três segmentos A, B, C, de linhas direitas, reunidas nos vértices D, E, em ordem a formar uma linha continua quebrada.

Os segmentos A, B, C, semelhantes a um espelho, incluídos entre as linhas indicadas por F, G, H, L, Μ, N na figura 10, atuam como planos de simetria, cada um dos quais gerando fontes virtuais correspondentes P, R, S; cada fonte 10 ΡΕ1953449 virtual P, R, S apresenta o seu próprio diagrama polar de intensidade luminosa (visível em detalhe na figura 10).

Apenas a parte deste diagrama contido entre as linhas direitas F, G, H, L, Μ, N que se unem umas às outras nas respetivas fontes virtuais P, R, S e as orlas da pupila de saída do refletor 12 são considerados, como correspondendo à luz que sai do refletor 12, após ter sofrido apenas uma reflexão.

Ao adicionar-se a intensidade dos diagramas polares das fontes virtuais P, R, S e da fonte real 11 e exclusivamente considerando as direções de acordo com as quais a luz sai do refletor 12, sofrendo uma única reflexão, são obtidos os diagramas polares do sistema ótico, quer no caso do aplique 10 ser instalado numa parede (figura 8) quer na instalação num teto (figura 9), o que proporciona uma eficiência total da ótica de cerca de 87% para ambas as instalações.

Um processo iterativo realiza uma configuração de linha quebrada constituindo o perfil de cada refletor 12, que produz um sólido fotométrico suficientemente semelhante ao sólido fotométrico ideal que é desejado.

Uma tal configuração consiste, como referido, em pelo menos três segmentos A, B, C que definem: - um primeiro ângulo a, resultante da vertical T e do primeiro segmento A, que é maior do que 90° e, em 11 ΡΕ1953449 113° e, de segmento A e entre 139° e segmento B e entre 143° e particular, está compreendido entre 93° e preferência, é igual a 103°, - um segundo ângulo β, resultante do primeiro do segundo segmento B, que está compreendido 159° e, de preferência é igual a 149°, e - um terceiro ângulo γ resultando do segundo do terceiro segmento C que está compreendido 163° e, de preferência é igual a 153°.

Finalmente, a distância entre o ponto V (fim do segmento A oposto a D) e o ponto W (localizado no mesmo nivel do ponto Z, fim do segmento C oposto a E) da vertical T, é igual a cerca de 24 mm e mais em geral, está compreendido entre os 23 mm e 24 mm, enquanto a distância entre o ponto W e o ponto Z é aproximadamente de 67 mm, e mais genericamente, está compreendido entre 65 mm e 70 mm.

Um aplique de iluminação 10 que pode ser usado em particular para iluminação de emergência, conformado da forma descrita anteriormente, exibe um importante conteúdo de engenharia de iluminação e um efeito estético notável.

Do ponto de vista técnico é distinguível por um ou mais refletores 12, cada um tendo uma superfície compósita, conferida pela união de superfícies conformadas como uma linha quebrada, que permitem obter a distribuição de luz desejada, de forma idêntica, quer o aplique 10 esteja em instalações na parede ou em instalações no teto, apesar da ausência de outros meios especificamente 12 ΡΕ1953449 dedicados à obtenção da distribuição propriamente dita.

Além disso, usando qualquer um dos tipos de instalação e tendo apenas a atenção de rodar de forma apropriada pelo menos um dos refletores 12 (como ilustrado na figura 3), passando de uma instalação de uma parede para uma instalação no teto, ou vice-versa, a distribuição da iluminação é de forma vantajosa desprovida de zonas de alternância de luz e de escuridão, e/ou de variações súbitas de iluminação.

No que diz respeito ao aspeto estético cada refletor 12 é profundamente distinguível, quer com a fonte de luz respetiva 11 (LED de potência) ligado, quer com a fonte de luz 11 desligada, visto que as reflexões provenientes das superfícies quebradas do refletor 12, produzem através da observação direta, um mosaico de imagens de miniatura repetidas.

Na prática, é notado que o aplique 10 de acordo com a presente invenção é particularmente vantajoso pela grande uniformidade e área de iluminação que permite obter; além disso, o perfil quebrado particular do refletor 12 permite obter um desempenho fotométrico controlado, quer no caso do aplique 10 ser instalado numa parede, quer no caso do aplique 10 ser instalado num teto, e assim, também constitui um produto fiável e versátil, para uma iluminação de emergência. 13 ΡΕ1953449

Finalmente, é evidente que podem ser feitas muitas outras variações no aplique de iluminação de elevado desempenho com distribuição de luz otimizada, que é objeto da presente invenção, sem que por isso se saia dos princípios de novidade inerentes à ideia da invenção, tal como é evidente que, na implementação prática da invenção se podem usar diferentes materiais, formas e dimensões dos detalhes que foram ilustrados, dependendo das necessidades, podendo os mesmos ser substituídos por quaisquer outros tecnicamente equivalentes.

Em particular, como foi mostrado anteriormente o aplique de iluminação assim realizado pode ser usado de forma semelhante quer para iluminação localizada dos ambientes, quer para iluminação de emergência, e pode igualmente ser aplicado em paredes ou tetos, com a orientação do feixe de luz quer no plano longitudinal quer no plano transversal; tal aplique de iluminação pode também ser planeado para suspensão, ou como instalação de barra eletrificada, graças ao elevado nível de iluminação que pode ser desenvolvido em direção ao chão, também a partir de alturas consideráveis.

Lisboa, 26 de Abril de 2012

Claims (7)

1 ΡΕ1953449 REIVINDICAÇÕES 1. Aplique (10) de iluminação de elevado desempenho com uma distribuição de luz otimizada, que é fixável a tetos e a paredes, compreendendo pelo menos uma fonte de luz (11), tal como um LED de potência, que espalha a luz através de pelo menos um difusor que é colocado sobre pelo menos uma superfície de pelo menos um refletor (12), feito com uma superfície compósita e cujo perfil consiste em pelo menos três segmentos (A, B, C) de linhas retas que são reunidas nos vértices (D, E) de maneira a formar uma linha quebrada contínua, a referida fonte de luz (11) e o referido refletor (12) definindo uma ótica que é capaz de produzir um sólido fotométrico que resulta num elevado desempenho do aplique (10) de iluminação, e a uma distribuição ótima da luz, quer no caso do aplique de iluminação (10) ser instalado numa parede, quer no caso do aplique (10) de iluminação ser instalado num teto, caracterizado por cada refletor (12) ser colocado em pelo menos um suporte (13) removível e o referido aplique de iluminação (10) incluir pelo menos dois suportes removíveis (13) para permitir diferentes distribuições de luz de acordo com a colocação dos suportes (13) no interior do aplique (10) de iluminação, de maneira que o referido aplique (10) de iluminação possa produzir um sólido fotométrico específico, com uma distribuição de luz assimétrica, quando pelo menos dois refletores (12) do aplique (10) de iluminação estão um ao lado do outro e a 2 ΡΕ1953449 fontes de luz (11) são colocadas no mesmo plano no caso do aplique (10) de iluminação estar instalado numa parede, enquanto o referido aplique de iluminação (10) pode produzir um sólido fotométrico com uma distribuição de luz simétrica, quando pelo menos dois refletores (12) do aplique de iluminação (10) são simetricamente posicionados um em relação ao outro, e pelo menos duas fontes de luz (11), cada uma colocada no respetivo refletor (12), são posicionadas em oposição uma em relação à outra no caso do aplique (10) de iluminação ser instalado num teto.

2. Aplique de iluminação (10) como reivindicado na reivindicação 1 caracterizada por cada fonte de luz (11) ter uma direção de intensidade máxima que é paralela ao plano de instalação do aplique de iluminação (10) .

3. Aplique de iluminação (10) como reivindicado na reivindicação 1 caracterizada por os segmentos semelhantes a um espelho dos referidos três segmentos (A, B, C) dos refletores (12) do perfil atuarem como planos de simetria, e cada um dos planos gerar pelo menos uma respetiva fonte virtual (P, R, S) e no conjunto formando pelo menos um diagrama polar respetivo da intensidade de luz, correspondendo pelo menos uma parte do referido diagrama polar à luz que é proveniente do referido refletor (12), após ser considerada uma única reflexão.

4. Aplique de iluminação (10) como 3 ΡΕ1953449 reivindicado na reivindicação 1 caracterizado pelos referidos três segmentos (A, B, C) dos refletores (12) do perfil definirem pelo menos três respetivos ângulos maiores do que 90°.

5. Aplique de iluminação (10) como reivindicado na reivindicação 4 caracterizado por um primeiro ângulo α resultante de pelo menos um eixo vertical (T) e de pelo menos um segmento (A) dos referidos três segmentos (A, B, C) dos refletores (12) do perfil, ter um valor entre 93° e 113° e de preferência igual a 103°.

6. Aplique de iluminação (10) como reivindicado na reivindicação 4 caracterizado por um segundo ângulo β compreendido entre pelo menos dois (A, B) dos referidos três segmentos (A, B, C) dos refletores 12 do perfil, ter um valor entre 139° e 159° e de preferência igual a 149°.

7. Aplique de iluminação (10) como reivindicado na reivindicação 4 caracterizado por um terceiro ângulo γ, compreendido entre pelo menos dois (B, C) dos referidos três segmentos (A, B, C) dos refletores (12) do perfil, terem um valor compreendido entre 143° e 163° e de preferência igual a 153°. Lisboa, 26 de Abril de 2012