SE541103C2 - Belysningsanordning - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en anordning (7a-b) för belysning av partiklar i luften i ett dragrum (1). Anordningen har en linjelaser (7b) som avger ljus i ett smalt ljusskikt. Luft i dragrummet dras ur rummet genom en perforerad vägg (8) och anordningen (7a-b) för belysning avger ett ljusskikt som sträcker sig parallellt med och omedelbart intill den perforerade väggens framsida. Ljuset i det smala ljusskiktet är riktad rakt nedåt.Partikelflödet genom perforeringarna ger en indikation om partikeltätheten i närområdet och partikelbelysningen ger en förhöjd visuell kontrastverkan så att en operatör far en indikation om partikeltätheten.

Description

Belysningsanordning Föreliggande uppfinning avser en belysningsanordning enligt ingressen till det oberoende kravet.

Särskilt avser den en sådan belysningsanordning avsedd att belysa partiklar i luften.

Uppfinningens bakgrund Partikelkoncentrationen i luften varierar kraftigt och bör i många sammanhang styras och forhöjda partikelkoncentrationer kan vara olämpliga eller direkt farliga. Substanser i partikelform kan vid tillräcklig koncentration ha giftverkan, ge allergier eller rentav bli eldfarliga eller explosiva, så en enkel visuell indikation om partikeltäthet vore önskvärt. Kostsamma partikeltäthetsmätare finns tillgängliga, men en enklare lösning vore fördelaktigt.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att tillhandahålla en belysningsanordning som ger en visuell indikation om partikeltäthet i luften.

Dessa och andra ändamål uppnås genom en belysningsanordning enligt dekännetecknande delarna av det oberoende kravet.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen avser en anordning 7a-b för belysning av partiklar i luften i ett dragrum 1.

Anordningen omfattar åtminstone en linjelaser 7b som avger ljus i ett smalt ljusskikt. Luft i dragrummet dras ur rummet genom åtminstone en perforerad vägg 8 och anordningen 7a-b for belysning avger ett ljusskikt som sträcker sig huvudsakligen parallellt med och omedelbart intill den perforerade väggens framsida. Ljuset i det smala ljusskiktet är riktad rakt nedåt.

Partikelflödet genom perforeringarna ger en indikation om partikeltätheten i närområdet och partikelbelysningen ger på fördelaktigt sätt en förhöjd visuell kontrastverkan så att en operatör får en indikation om partikeltätheten.

I fördelaktiga utföringsformer avger partikelbelysningen ljus som är kortvågigt eller har en färg som är komplementär mot den rådande övriga belysningens färg.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 visar ett dragrum med partikelbelysning enligt en första utföringsform Fig. 2 visar del av den första utföringsformen i större detalj Fig. 3 visar en andra utföringsform av partikelbelysningen Fig. 4 visar en tredje utföringsform av partikelbelysningen Fig. 5 visar en fjärde utföringsform av partikelbelysningen Fig. 6 visar en femte utföringsform av partikelbelysningen Beskrivning av föredragna utföringsformer Ett dragrum 1 är en anordning liknande ett dragskåp, men så stort att en operatör kan arbeta inuti dragrummet. Dragrum används vid hantering av farliga, smittsamma eller irriterande substanser som avger gaser eller partiklar som måste föras bort från operatören. Genom dragrummet rör sig kontinuerligt en luftström som ska föra bort partiklar och gaser. För att tydliggöra för en operatör att partiklar verkligen förs bort och för att operatören ska kunna vidta åtgärder om partikelkoncentrationema höjs över en acceptabel nivå, kan det vara fördelaktigt att lokalt belysa partiklarna i partikelflödet. Även vad som ur ett mer gängse perspektiv skulle uppfattas som ren luft som till synes är helt fri från partiklar, innehåller partiklar och lämpligt belysta kan dessa ses för blotta ögat.

Fig. 1 visar ett dragrum 1 med partikelbelysning 7a enligt en första utföringsform. Dragrummet utgörs av ett rätblocksformat utrymme som delas i två delar av en innervägg 8. Den större delen av dragrummet 1 utgörs av ett operatörsutrymme 2 och den mindre delen utgörs av ett fläkt- och filterutrymme 3. 1 fläkt- och filterutrymmet 3 finns ofta en fläkt och filter anordnade, där fläkten drar luft genom perforeringar 5 i innerväggen, vidare genom ett filter och den renade luften avges därefter genom en bakre vägg 9 som även denna är försedd med perforeringar.

Luft dras genom en främre perforerad yttervägg 10 in i operatörsutrymmet och luften rör sig sedan genom operatörsutrymmet mot innerväggen, så att det sker ett ständigt luftutbyte och en kontinuerlig luftrörelse i utrymmet. Syftet med detta är att eventuellt kontaminerad luft snabbt byts ut och sugs bort från operatören.

I fläkt- och filterutrymmet 3 finns en uppsättning lampor 7a med reflektorer anordnade och ljuset från dessa riktas mot innerväggen. Den del av ljuset från lamporna som når perforeringarna 5 i innerväggen belyser partiklar i perforeringarna och belyser även partiklar i operatörsutrymmet i omedelbar närhet av perforeringarna. Lamporna är riktade snett nedåt, så att partiklarna belyses kraftigt medan operatören inte träffas av någon större andel av ljuset. Det gör att partiklarna framträder med hög kontrastverkan. Flödet av partiklar genom perforeringarna är mycket högre än i resten av dragrummet, så belysning med ljusstrålar som sträcker sig genom perforeringarna ger en särskilt visuellt tydlig illustration av partikelflödet.

Fig. 2 visar del av den första utforingsformen i större detalj och här illustreras bara en lampa 7a med reflektor och del av innerväggen med de perforeringar ljuset från lampan når. I figuren har partiklar i luften i operatörsutrymmet och inuti perforeringarna illustrerats som punkter.

Koncentrationen av partiklar är normalt inte högre i perforeringarnas inre eller i ljusstrålen, men genom att partiklarna i ljusstrålen belyses syns partiklar som annars hade varit osynliga for blotta ögat. Figuren illustrerar tydligt hur området kring perforeringarna uppfattas for blotta ögat, med en till synes högre koncentration partiklar inuti perforeringen och längs ljusstrålen som sträcker sig ut ur perforeringen. Om dessa, vad som ur operatörens synvinkel ser ut att vara, moln av partiklar formade så som strålen genom perforeringen utsträcker sig försvinner är detta en tydlig varning om att luftflödet reducerats eller upphört. Detta kan antyda att en fläkt stannat eller att ett filter satts igenom. Om de strålformade partikelmolnen i stället blir tätare är det en antydan om att partiklar virvlat upp från någon källa och detta kan ge en antydan om att hanteringen bör ske varsammare.

Fig. 3 visar en andra utföringsform av partikelbelysningen, där ljuskällorna 7b bakom varje perforering utgörs av lasrar. Lasrarna illustreras symboliskt som elektriska komponenter och eventuell nödvändig optik visas inte, allt bara for att förenkla förståelsen. Lasrarna är i praktiken komponenter på ett kretskort och kretskortet sträcker sig över innerväggens högra sida.

Kretskortet har öppningar där perforeringarna sitter och lämpligen är lasrarna placerade på smala tungor som sträcker sig en bit in in i dessa öppningar. Ljuset från varje laser är riktat snett nedåt, for att på samma sätt som i den första utföringsformen uppnå maximal kontrastverkan för partiklarna i luften.

Ljus som träffar små partiklar sprids och spridningsverkan tenderar att bli högre för kortvågigt ljus än för långvågigt ljus. Blått och grönt ljus ger därför en bättre kontrastverkan än rött och orange och rött ljus. Partikelmolnet framstår därför tydligare med blått eller grönt ljus och det är lättare att åstadkomma med lasrar än med glödtrådslampor.

Fig. 4 visar en tredje utföringsform av partikelbelysningen, där ljuskällan utgörs av en enda laser 7b per rad med perforeringar vars ljus delas upp i strålar med stråldelare 11. Bakom varje perforering finns en stråldelare anordnad. Lasern illustreras symboliskt som en elektriska komponent och stråldelama med symboler for optiska komponenter. I praktiken kan ljuset ledas med ljusledare över en plan skiva motsvarande det elektriska kretskortet i den andra utföringsformen och stråldelama utformas på mycket mer kostnadseffektiva sätt än de glaskuber som symbolerna illustreras.

Fig. 5 visar en fjärde utföringsform av partikelbelysningen, där belysningselementen på samma sätt som i den andra utföringsformen utgörs av en uppsättning lasrar 7b. Lasrarna i den fjärde utföringsformen är dock anordnade på innerväggens 8 framsida, alltså den sida som vetter mot operatörsutrymmet. Lasrarna sitter strax ovanför varje perforering och är riktade snett nedåt. Detta gör att laserstrålen sträcker sig snett ned genom del av förlängningen av varje perforering, medan perforeringens inre är oupplyst.

I praktiken placeras lämpligen lasrarna på ett kretskort som täcker samma yta som innerväggen och är försett med öppningar som matchar perforeringarna. Kretskortet kan sedan gjutas in i innerväggen så lasrarna hamnar i respektive perforering och perforeringarna själva fungerar då som avbländare så att inget ströljus från lasrarna bländar operatören utan kontrastverkan blir hög.

Fig. 6 visar en femte utföringsform av partikelbelysningen, där belysningselementet på samma sätt som i den tredje utföringsformen utgörs av en enda laser 7b per rad med perforeringar.

Alternativt kan belysningselementet utgöras av en enda linjelaser 7b. Lasern är anordnad på innerväggens 8 framsida och är riktad rakt nedåt längs och omedelbart framför innerväggen, så att området framför en hel rad med perforeringar belyses. I figuren illustreras hur molnet av partiklar sträcker sig från lasern i en långsträckt utrymme parallellt med innerväggen.

I den femte utföringsformen finns även en fotodetektor 12 anordnad som är riktad så att den primärt detekterar ljus som sprids från partiklar i ljusstrålen från lasern 7b. Fotodetektom ger därför ett mätvärde på partikeltätheten i ljusstrålen. Strömmen av nya partiklar som sugs in i perforeringarna och sedan ersätts av nya partiklar på väg ut ger en fluktuerande signal frånfotodetektom som avspeglar partikelflödet per tidsenhet. Ljuset från lasern kan vara synligt för att ge en omedelbar visuell indikation till operatören, men med fotodetektom kan ljuset även vara osynligt och bara detekteras av fotodetektorn. Detta eliminerar bländningseffekten som operatören annars skulle kunna utsättas för, men särskilt med en rakt nedåtriktad ljusstrålen är denna effekt liten. Mätvärden från fotodetektorn kan då ge en signal som fungerar som ett komplement till den visuella effekten.

Systemen för belysning av partiklar i luften används i de beskrivna utföringsformerna i ett dragrum, men helt uppenbart kan partikelbelysningen användas i många andra sammanhang. Exempel på applikationer är renrum, där partikelkoncentrationen ska hållas låg och det är av betydelse att en operatör far en visuell indikation om att partikelkoncentrationen höjts, detta med ett i övrigt helt passivt system utan sensorer eller mjukvara for utvärdering av mätvärden från partikelsensorer. Ytterligare andra exempel på applikationer är rökrum, anläggningar för förvaring och hantering av pulverformiga livsmedel som mjöl, florsocker och likande som kan bli explosiva vi for höga partikelkoncentrationer, invid förbränningsanläggningar där förbränningen bör ske sotfritt medan en förhöjd koncentration av sotpartiklar i luften indikerar en suboptimal förbränning.

Den visuella kontrasteffekten blir större om ljusstrålen är riktad så att den inte träffar operatören och om strålen sträcker sig över ett område som i övrigt inte är belyst eller åtminstone inte är kraftigt belyst. Ljuset från partikelbelysningen ger större spridning från partiklar med kortvågigt ljus, men råkar övrig belysning vara färgad kan det vara lämpligt om ljuset från partikelbelysningen är komplementär mot övrig färgad belysning, även om detta innebär att ljuset från partikelbelysningen är långvågig. Normalt är det lämpligt att partikelbelysningen sträcker sig genom luftpartier där partikelkoncentrationen är förhöjd eller där partikelgenomströmningen är högre än i omgivningen. Typiska exempel utgörs av rökutsug eller öppningar for överföring av kol, mjöl eller andra dammiga substanser.

I de beskrivna utföringsformerna exemplifieras partikelbelysningen med lampor och lasrar men uppenbart kan vilken typ av belysningselement som helst användas, som exempelvis lysdioder.

Claims (4)

1. Krav 1 En anordning (7a-b) för belysning av partiklar i luften i ett dragrum (1), omfattande åtminstone en linjelaser (7b) som är anordnad att avge ljus i ett smalt ljusskikt, där luft i dragrummet dras ur rummet genom åtminstone en perforerad vägg (8) och där anordningen (7a-b) för belysning är anordnad att avge ett ljusskikt som sträcker sig huvudsakligen parallellt med och omedelbart intill den perforerade väggens framsida, kännetecknad av att ljuset i det smala ljusskiktet är riktad rakt nedåt.

2. En anordning (7a-b) för belysning av partiklar enligt krav 1, kännetecknad av att ljuset i det smala ljusskiktet är kortvågigare än gult ljus.

3. En anordning (7a-b) för belysning av partiklar enligt krav 2, kännetecknad av att ljuset i det smala ljusskiktet är kortvågigare än grönt ljus.

4. En anordning (7a-b) för belysning av partiklar enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att ljuset i det smala ljusskiktet har en färg som är komplementär mot den rådande övriga belysningens färg.