ES2318279T3 - Luminaria. - Google Patents
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Abstract
Luminaria que comprende: - un reflector (5) alargado que se extiende a lo largo de un eje (3) y que comprende una pluralidad de facetas (7, 19, n) alargadas que se extienden longitudinalmente entre sí y a lo largo de dicho eje, cada una con una superficie (9) reflectante, facetas que tienen una curvatura (11) en sección transversal; - un contrarreflector (13) cóncavo alargado que se extiende a lo largo de dicho eje (3), de modo que las superficies reflectantes de las facetas (7, 19, n) y una ventana (15) de emisión de luz del contrarreflector (13), ventana (15) que está situada en un plano T, están enfrentadas entre sí; - medios de contacto colocados entre el reflector (5) y el contrarreflector (13) para alojar al menos una lámpara (17) eléctrica, caracterizada porque la curvatura (11) de una faceta n es tal que durante el funcionamiento de la lámpara (17) eléctrica, luz procedente de la ventana (15) de emisión de luz e incidente sobre cada faceta n respectiva se refleja como un haz que tiene un ángulo FI n de haz, un ángulo de reflexión máximo con el que luz de dicho haz se refleja siendo como máximo igual a alfa n, siendo alfa n un ángulo de reflexión con respecto al plano T con el que la luz se refleja de modo que se desvía a lo largo del contrarreflector (13).
Description
Luminaria.
La invención se refiere a una luminaria que
comprende:
- un reflector alargado que se extiende a lo
largo de un eje y que comprende una pluralidad de facetas alargadas
que se extienden longitudinalmente entre sí y a lo largo de dicho
eje, cada una con una superficie reflectante, facetas que tienen
una curvatura en sección transversal;
- un contrarreflector cóncavo alargado que se
extiende a lo largo de dicho eje de modo que las superficies
reflectantes de las facetas y una ventana de emisión de luz del
contrarreflector, que está situada en un plano T, están enfrentadas
entre sí;
- medios de contacto colocados entre el
reflector y el contrarreflector para alojar al menos una lámpara
eléctrica.
La invención se refiere además a un conjunto de
una lámpara eléctrica y una luminaria.
Una luminaria de este tipo se conoce por el
documento US-1900551. La luminaria conocida está
diseñada para su uso como una fuente de luz indirecta para fines de
iluminación generales. Las facetas del reflector son rectas o
curvadas de manera convexa hacia el contrarreflector, tal como se ve
en sección transversal. La luminaria conocida dotada de facetas que
son rectas en sección transversal tiene la desventaja de que las
facetas reflejan la luz que se origina en la lámpara eléctrica con
una luminosidad elevada no deseable, que aumenta el riesgo de
deslumbramiento y hace que el control de diferencias de contraste
con el entorno sea más difícil. Por otra parte, un observador suele
percibir como desagradable un haz luminoso de una luminosidad tan
elevada no deseable. Si la luminaria conocida está dotada de
facetas que son convexas en sección transversal, la curvatura de las
facetas es tal y las facetas están colocadas y orientadas con
respecto a la lámpara eléctrica, de modo que luz que se origina en
la fuente de luz e incidente sobre las facetas es reflejada
parcialmente de vuelta por las facetas hacia el interior de la
luminaria, especialmente sobre la lámpara eléctrica y el
contrarreflector. Es una desventaja de la luminaria conocida,
cuando tiene facetas que muestran una curvatura en sección
transversal, que se obtenga un haz luminoso a partir de la
luminaria de una manera relativamente desfavorable e ineficaz.
Es un objetivo de la invención contrarrestar las
desventajas de la luminaria mencionada en el párrafo inicial. Para
conseguir este objetivo, la luminaria del tipo descrito en el
párrafo inicial está caracterizada porque la curvatura de una
faceta n es tal que durante el funcionamiento de la lámpara
eléctrica se refleja luz procedente de la ventana de emisión de luz
e incidente sobre cada faceta n respectiva, como un haz que tiene un
ángulo \Phi_{n} de haz, un ángulo de reflexión máximo con el
que se refleja luz de dicho haz, siendo como máximo igual a
\alpha_{n}, siendo \alpha_{n} un ángulo de reflexión con
respecto al plano T con el que la luz se refleja de modo que se
desvía justamente a lo largo del contrarreflec-
tor.
tor.
La luminaria según la invención puede comprender
entonces facetas que tienen una curvatura cóncava o convexa hacia
el contrarreflector en sección transversal. De manera alternativa,
la luminaria según la invención puede comprender facetas
conformadas de manera convexa y conformadas de manera cóncava. La
curvatura puede seguir, por ejemplo, un arco de círculo, parábola,
hipérbola, o elipse, o puede conseguirse de manera alternativa
porque las facetas están compuestas por subfacetas. El reflector
puede comprender facetas centrales que están presentes directamente
frente a la venta de emisión de luz, facetas que son rectas en
sección transversal y forman por ejemplo un punto (agudo) de modo
que se consigue una distribución al menos sustancialmente igual de
cantidades de luz por los dos lados de la luminaria. Estas facetas
centrales pueden estar apantalladas al menos sustancialmente en su
totalidad frente a una observación directa por parte del
contrarreflector, de modo que el observador está protegido frente a
un posible deslumbramiento causado por la luz reflejada por estas
facetas rectas.
Al conferir a las facetas la curvatura tal como
se define en la parte caracterizadora de la reivindicación 1, se
consigue que cada faceta n respectiva suministre un haz luminoso con
un ángulo \Phi_{n} de haz. Cuando un observador mira la
luminaria según la invención, siendo \Phi_{n} al menos
sustancialmente igual a \alpha_{n} para una faceta n, se ha
descubierto que este observador tiene una percepción como si esta
faceta n de la luminaria proporcionara un haz luminoso solidario,
algo atenuado. El observador puede distinguir las facetas
individuales de la luminaria debido a zonas de transición de
luminosidad de contraste entre las facetas. La luz reflejada como
un haz por cada faceta n respectiva tiene un ángulo de haz máximo de
\Phi_{n} = \alpha_{n}. El valor del ángulo \alpha_{n}
se determina a partir de una construcción de las trayectorias de
rayos de luz en el plano de sección transversal de la luminaria. Se
ha descubierto que el deslumbramiento de un observador se
contrarresta con la luminaria según la invención. Se consigue al
mismo tiempo que luz que se origina en la lámpara eléctrica durante
el funcionamiento no se refleja de vuelta hacia el interior de la
luminaria por las facetas debido a la forma de las facetas, tal como
se define en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Un
haz luminoso puede obtenerse por tanto a partir de la luminaria de
una manera relativamente favorable y eficaz.
En una realización favorable, la luminaria según
la invención está caracterizada porque un ángulo de reflexión
mínimo con el plano T, con el que se refleja luz del haz, es al
menos igual a \beta, siendo 0 \leq \beta < \alpha_{n},
preferiblemente con \beta = 30º. La luz reflejada como un haz por
cada faceta n respectiva tiene un ángulo de haz máximo de
\Phi_{n} = \alpha_{n-}\beta. Un requisito estándar
acordado en la tecnología de iluminación es que el ángulo \beta
en una posición horizontal del plano T es al menos 30º en el caso
de luminarias que sirven para la iluminación desde los techos de
espacios que contienen muebles de oficina con pantallas de imagen,
para evitar reflejos y deslumbramiento sobre dichas pantallas. Para
\beta > 0, se refleja toda la luz en la dirección del mueble de
oficina. \beta puede tener valores diferentes de 30º, por ejemplo
20º, para la iluminación de espacios que tienen otras
aplicaciones.
El ángulo \Phi_{n} de haz en la luminaria
según la invención puede ajustarse dentro de los límites
\alpha_{n} y \beta dados por medio de pequeñas variaciones en
la curvatura de la faceta n. Es favorable entonces que cuando la
curvatura de las facetas que se encuentran más próximas a los medios
de contacto, tiene un radio R_{n} que es mayor que el radio de
curvatura de facetas situadas más alejadas de los medios de
contacto. Como resultado, las facetas pueden tener al menos
sustancialmente la misma dimensión en sección transversal, mientras
que se consigue al mismo tiempo que cada faceta n respectiva
suministre un haz luminoso con más o menos el mismo ángulo
\Phi_{n} de haz, dada dicha dimensión en sección transversal de
las facetas. Se ha descubierto en experimentos para luminarias así
conformadas que un observador experimenta un efecto óptico como si
todas las facetas radiaran luz de la misma luminosidad. Se ha
descubierto también que dicho efecto óptico es especialmente
funcional si es válido para el radio R_{n} de cada faceta n
respectiva, faceta n que se irradia con un ángulo \delta_{n} de
apertura desde la ventana de emisión de luz, que 0,5\delta_{n}
\leq R_{n} \leq 2\delta_{n}, siendo R_{n} el radio de
curvatura de una faceta n expresado en mm y \delta_{n} se
expresa en grados.
Una luminaria según la invención con la que
puede ajustarse la luminosidad de la luz generada por medio de un
método adicional está caracterizada porque la curvatura de cada
faceta está delimitada por una parte de extremo en forma de un
pliegue respectivo que se extiende a lo largo del eje, de modo que
en sección transversal dicho pliegue muestra una flexión al menos
por un ángulo \gamma = 30º y un radio R_{fil} de curvatura que
se sitúa en un intervalo de 0,1 mm \leq R_{fil} \leq 3 mm. La
parte de extremo así formada actúa como un elemento lineal luminoso
muy divergente con el que puede ajustarse la luminosidad de la zona
de transición entre dos facetas contiguas entre sí. En caso de que
existan valores del radio R_{fil} de curvatura por debajo del
valor mínimo del intervalo anterior, se observará que la zona de
transición tendrá una luminosidad insuficientemente más intensa, o
ninguna luminosidad más intensa en absoluto. En caso de que existan
valores de R_{fil} por encima del valor máximo del intervalo
anterior, un observador percibirá la luminosidad de la zona de
transición como demasiado elevada. La parte de extremo plegada de
una faceta respectiva ubicada lo más próxima al plano T siempre
recibirá luz por lo general durante el funcionamiento de la lámpara
eléctrica y por consiguiente siempre será funcional como un
elemento lineal brillante. La parte de extremo plegada de una
faceta respectiva que se encuentra lo más alejada del plano T
habitualmente se apantalla frente a la recepción directa de luz por
una faceta adyacente y por consiguiente por lo general no será
funcional como un elemento lineal brillante. Esta última parte de
extremo, por tanto, no está optimizada habitualmente para su función
como un elemento lineal luminoso, sino más bien optimizada con
respecto a sus propiedades mecánicas, facilitando la fabricación de
material reflector a partir de una placa plana.
En una realización favorable, la luminaria según
la invención está caracterizada porque el reflector tiene una
proporción anchura/altura de al menos 4:1, mientras que el reflector
puede tener una forma global curvada de manera cóncava o convexa en
sección transversal. Dicha proporción anchura/altura confiere a la
luminaria una profundidad de incorporación o constructiva pequeña,
lo que la hace adecuada para su uso en falsos techos relativamente
de poca profundidad y/o espacios relativamente bajos. Se prefiere
particularmente una luminaria según la invención que tiene un
reflector cuyas facetas se encuentran sustancialmente en un plano Q,
plano Q que se extiende en paralelo al plano T, de modo que se
consigue una profundidad de incorporación o constructiva
sustancialmente mínima.
En una realización alternativa, la luminaria
según la invención está caracterizada porque el reflector y/o el
contrarreflector están dotados de medios de transmisión de luz, por
ejemplo aberturas (orificios) o elementos guíaondas ópticos (fibras
ópticas), que preferiblemente están distribuidos de manera uniforme
por la superficie del reflector y/o contrarreflector. Si los medios
de transmisión de luz están previstos en el reflector, un
observador podrá percibir una iluminación indirecta sutil procedente
de un portador, por ejemplo un techo, al que está fijada la
luminaria. Si los medios de transmisión de luz están previstos en el
contrarreflector, se contrarrestará una diferencia en luminosidad
entre el reflector y el contrarreflector según la percibe un
observador, de modo que se consigue que un observador experimente el
efecto óptico de que toda la luminaria emite luz de la misma
luminosidad.
Una posible realización de la luminaria según la
invención está caracterizada porque facetas adyacentes entre sí
están interconectadas por superficies de conexión, de modo que las
superficies de conexión ubicadas más próximas a los medios de
contacto encierran un mayor ángulo \mu con el plano T que las
superficies de conexión ubicadas más alejadas de los medios de
contacto y están orientadas de modo que no reflejan al menos
sustancialmente ninguna luz procedente de la lámpara eléctrica
durante el funcionamiento de esta lámpara. Esto contrarresta el
riesgo de que las superficies de conexión de la luminaria pudieran
emitir luz de una luminosidad relativamente elevada, lo que un
observador puede percibir como desagradable. De manera alternativa,
las superficies de conexión pueden estar dotadas de aberturas
diseñadas para la eliminación de aire caliente procedente de la
lámpara eléctrica. Por tanto se contrarrestan pérdidas de luz a
través de tales aberturas.
El objetivo de la invención puede conseguirse de
manera alternativa por medio de un conjunto de una luminaria en una
de las realizaciones tal como se ha descrito anteriormente y una
lámpara eléctrica, caracterizado porque el contrarreflector es una
parte solidaria de la lámpara eléctrica, por ejemplo un
recubrimiento, por ejemplo de óxido de aluminio. El recubrimiento
deja una parte de la circunferencia de la lámpara eléctrica
permeable a la luz, parte permeable que actúa como la ventana de
emisión de luz. Con un conjunto de este tipo se consigue poder
prescindir del contrarreflector independiente, por lo que se realiza
una profundidad constructiva o de incorporación muy pequeña del
conjunto. La profundidad de incorporación o de montaje es un mínimo
si las facetas en la luminaria según la invención se encuentran al
menos sustancialmente en un plano Q, plano Q que se extiende en
paralelo al plano T.
Realizaciones de la luminaria según la invención
se muestran de forma esquemática en el dibujo, en el que
la figura 1 es una vista en sección transversal
de una realización de una luminaria según la invención, y
la figura 2 es una vista en sección transversal
en perspectiva de un detalle de la luminaria de la figura 1.
La figura 1 muestra una luminaria 1 que
comprende un reflector 5 alargado que se extiende a lo largo de un
eje 3 y que comprende una pluralidad de facetas 7 alargadas que se
extienden longitudinalmente entre sí y a lo largo del eje, cada una
con una superficie 9 reflectante, facetas que tienen una curvatura
11 en sección transversal. Las facetas adyacentes entre sí están
interconectadas mediante superficies 12 de conexión. Las
superficies de conexión ubicadas más próximas a los medios de
contacto encierran un mayor ángulo \mu con un plano T que el
ángulo \mu' encerrado entre el plano T y superficies de conexión
ubicadas más alejadas de los medios de contacto. Las superficies de
conexión están orientadas de modo que no reflejan al menos
sustancialmente ninguna luz que se origina en la lámpara eléctrica
durante el funcionamiento de esta lámpara. La luminaria comprende
también un contrarreflector 13 cóncavo alargado que se extiende a lo
largo del eje, de modo que las superficies 9 reflectantes de las
facetas 7 y una ventana 15 de emisión de luz del contrarreflector
13, ventana que se encuentra en un plano T, están enfrentadas entre
sí. Entre el reflector y el contrarreflector la luminaria está
dotada de medios de contacto (no mostrados) en los que está sujeta
una lámpara 17 eléctrica. La lámpara puede ser una lámpara de
descarga, por ejemplo una lámpara tubular de descarga de gas de
vapor de mercurio a baja presión, o una lámpara incandescente, por
ejemplo una lámpara incandescente halógena. El reflector y
contrarreflector pueden estar fabricados, por ejemplo, de resina
sintética, por ejemplo polietileno, o de chapas metálicas curvadas,
por ejemplo de aluminio. La superficie reflectante puede ser una
capa prevista sobre el contrarreflector, por ejemplo por medio de
deposición de vapor, por ejemplo de aluminio anodizado, o puede ser
una lámina de recubrimiento reflectante. Cada faceta n se irradia
desde la ventana de emisión de luz con un ángulo \delta_{n} de
apertura para la faceta n pertinente. La curvatura de una gran
mayoría de las facetas 7 es tal que luz incidente sobre las facetas
7 desde la ventana 15 de emisión de luz se refleja con un ángulo
\Phi_{n} de haz, de modo que \Phi_{n} =
\alpha_{n}-\beta. \beta es el ángulo de
reflexión mínimo con el plano T con el que se refleja luz del haz y
se elige de modo que se evita justamente el deslumbramiento;
\beta \approx 40º en la figura 1. \alpha_{n} es el ángulo de
reflexión mayor con el plano T en el que se refleja la luz de modo
que se desvía justamente a lo largo del contrarreflector.
\alpha_{n} y \beta también son los ángulos de reflexión
máximo y mínimo, respectivamente, con los que se refleja luz del
haz. Un número de facetas 19 centrales entre las facetas 7 son
rectas en sección transversal. Las facetas del reflector mostrado
en la figura 1 se encuentran sustancialmente en un plano Q, plano Q
que se extiende en paralelo al plano T. El reflector 5 tiene una
proporción anchura/altura de al menos 4:1, proporción que es
aproximadamente 20:1 en la figura 1. La luminaria tiene una
profundidad de incorporación o de montaje relativamente pequeña
como resultado de esta proporción y por tanto es adecuada para su
uso en falsos techos relativamente de poca profundidad y/o espacios
relativamente bajos.
La figura 2 muestra un detalle de varias facetas
7 del reflector 5 de la luminaria 1 de la figura 1, en el que es
evidente que las facetas están delimitadas en cada lado por partes
21 de extremo respectivas en forma de pliegues respectivos que se
extienden a lo largo del eje 3, de modo que en sección transversal
un pliegue tiene una curvatura al menos por un ángulo \gamma =
30º, por ejemplo en la figura 2 \gamma = 60º y \gamma' = 70º, y
tiene un radio R_{fil} de curvatura en un intervalo de 0,1 mm
\leq R_{fil} \leq 3 mm, siendo en la figura 2 R_{fil}
\approx 2,5 mm. Se muestra también que la curvatura 11 de las
facetas ubicadas más próximas a los medios de contacto tiene un
radio R_{n} que es mayor que el radio R_{n+1} de la curvatura
11 de las facetas ubicadas más alejadas de los medios de contacto,
por ejemplo 15 y 20 mm en la figura 2. El ángulo \delta_{n} de
apertura con el que la faceta con el radio R_{n} se irradia a
partir de la ventana de emisión de luz es aproximadamente 15º. Es
válido para esta faceta, pero también para la mayoría de otras
facetas, que 0,5\delta_{n} \leq R_{n} \leq
2\delta_{n}, siendo R_{n} el radio de curvatura de una faceta
n expresado en mm y \delta_{n} se expresa en grados. A modo de
ilustración, la figura 2 muestra una faceta cuya curvatura se
obtiene por medio de subfacetas 23. Las otras facetas mostradas en
la figura 2 tienen una curvatura según un arco de círculo.
Claims (13)
1. Luminaria que comprende:
- un reflector (5) alargado que se extiende a lo
largo de un eje (3) y que comprende una pluralidad de facetas (7,
19, n) alargadas que se extienden longitudinalmente entre sí y a lo
largo de dicho eje, cada una con una superficie (9) reflectante,
facetas que tienen una curvatura (11) en sección transversal;
- un contrarreflector (13) cóncavo alargado que
se extiende a lo largo de dicho eje (3), de modo que las superficies
reflectantes de las facetas (7, 19, n) y una ventana (15) de
emisión de luz del contrarreflector (13), ventana (15) que está
situada en un plano T, están enfrentadas entre sí;
- medios de contacto colocados entre el
reflector (5) y el contrarreflector (13) para alojar al menos una
lámpara (17) eléctrica,
caracterizada porque la curvatura (11) de
una faceta n es tal que durante el funcionamiento de la lámpara
(17) eléctrica, luz procedente de la ventana (15) de emisión de luz
e incidente sobre cada faceta n respectiva se refleja como un haz
que tiene un ángulo \Phi_{n} de haz, un ángulo de reflexión
máximo con el que luz de dicho haz se refleja siendo como máximo
igual a \alpha_{n}, siendo \alpha_{n} un ángulo de reflexión
con respecto al plano T con el que la luz se refleja de modo que se
desvía a lo largo del contrarreflector (13).
2. Luminaria según la reivindicación 1,
caracterizada porque un ángulo de reflexión mínimo con el
plano T, con el que se refleja luz del haz, es al menos igual a
\beta, siendo 0 \leq \beta < \alpha_{n},
preferiblemente con \beta = 30º.
3. Luminaria según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la curvatura (11) de las facetas (7, 19,
n) que se encuentran más próximas a los medios de contacto, tiene
un radio R_{n} que es mayor que el radio de curvatura de las
facetas situadas más alejadas de los medios de contacto.
4. Luminaria según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizada porque es válido para el radio R_{n} de cada
faceta n respectiva, faceta n que se irradia con un ángulo
\delta_{n} de apertura desde la ventana de emisión de luz, que
0,5\delta_{n} \leq R_{n} \leq 2\delta_{n}, siendo
R_{n} el radio de curvatura de una faceta n expresado en mm y
\delta_{n} se expresa en grados.
5. Luminaria según la reivindicación 1, 2, 3 ó
4, caracterizada porque la curvatura de cada faceta (7, 19,
n) está delimitada por una parte (21) de extremo en cada lado y
teniendo cada parte (21) de extremo la forma de un pliegue
respectivo que se extiende a lo largo del eje (3) de modo que en
sección transversal dicho pliegue muestra una flexión al menos por
un ángulo \gamma = 30º y un radio R_{fil} de curvatura que se
encuentra en un intervalo de 0,1 mm \leq R_{fil} \leq 3
mm.
6. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
reflector (5) tiene una proporción anchura/altura de al menos
4:1.
7. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las facetas
(7, 19, n) se encuentran sustancialmente en un plano Q, plano Q que
se extiende en paralelo al plano T.
8. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las facetas
(7, 19, n) están formadas a partir de subfacetas.
9. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
reflector (5) y/o contrarreflector (13) está(n) dotado(s) de
medios de transmisión de luz.
10. Luminaria según la reivindicación 9,
caracterizada porque los medios de transmisión de luz son
aberturas que preferiblemente están distribuidas de manera uniforme
por la superficie del reflector (5) y/o contrarreflector (13).
11. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
reflector (5) tiene facetas (19) centrales ubicadas directamente
frente a la ventana (15) de emisión de luz, facetas (19) que son
rectas en sección transversal.
12. Luminaria según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque facetas (7,
n) adyacentes entre sí están interconectadas por medio de
superficies (12) de conexión de modo que las superficies (12) de
conexión ubicadas más próximas a los medios de contacto encierran un
mayor ángulo \mu con el plano T que las superficies (12) de
conexión ubicadas más alejadas de los medios de contacto y están
orientadas de modo que no reflejan al menos sustancialmente ninguna
luz que se origina en la lámpara (17) eléctrica durante el
funcionamiento de esta lámpara.
13. Conjunto de una luminaria según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores y una lámpara (17)
eléctrica, caracterizado porque el contrarreflector (13) es
una parte solidaria de la lámpara (17) eléctrica.
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