RU2109208C1

RU2109208C1 - Shining fountain

Info

Publication number: RU2109208C1
Application number: RU96117239/09A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Коробченко
Original assignee: Игорь Александрович Коробченко
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: lighting engineering. SUBSTANCE: shining fountain has cap with convex surface having profile with curvature radius diminishing from center to periphery and volumetric illuminator. The latter directs light through optical medium and has set of color filters and deflector used to direct flow of water over cap. EFFECT: simplified design, improved functional efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при освещении фонтанов. The invention relates to lighting equipment and can be used for lighting fountains.

Известно, что внутри изогнутого световода при прохождении света по нему за счет "центробежного" эффекта увеличивается угол падения лучей к оболочке, в результате чего часть лучей выходит через оболочку в сторону выпуклости световода [1]. It is known that inside a curved fiber, when light passes through it due to the "centrifugal" effect, the angle of incidence of the rays to the cladding increases, as a result of which some of the rays exit through the cladding towards the convexity of the fiber [1].

Известно, что с уменьшением диаметра световода возрастают углы падения лучей на оболочку, в результате чего часть лучей выходят через эту оболочку [2]. It is known that with decreasing diameter of the fiber, the angles of incidence of the rays on the cladding increase, as a result of which some of the rays exit through this cladding [2].

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является светящийся фонтан, содержащий резервуар с закругленными кромками, по которым сливается вода, и осветитель, размещенный в центральной зоне резервуара [3]. Closest to the claimed technical solution is a luminous fountain containing a tank with rounded edges along which water is drained, and a illuminator located in the central zone of the tank [3].

Это устройство имеет источник света точечного типа, поэтому узконаправленный пучок света в сливающийся поток воды быстро выйдет за пределы струи воды и осветит верхнюю часть слива. Свет в сливающийся поток не попадает, эффект подсветки будет снижен. This device has a point-type light source, so a narrow beam of light into the merging stream of water will quickly go beyond the stream of water and illuminate the upper part of the drain. Light does not get into the merged stream, the backlight effect will be reduced.

Целью изобретения является повышение декоративного эффекта. The aim of the invention is to increase the decorative effect.

Цель достигается тем, что фонтан, содержащий колпак с выпуклой поверхностью, по которой сливается вода, и осветитель, выполнен так, что колпак в сечении имеет профиль с уменьшающимся радиусом кривизны от центра к периферии, а в центральной зоне колпака размещен объемный осветитель с возможностью направления света через оптическую среду в сливающийся поток воды. Кроме того, осветитель имеет кольцевую форму и снабжен набором цветных светофильтров с приводом их введения в световой поток и отражателем. Кольцевая форма наконечника света и отражатель расширяют пределы апертурных углов входа лучей в поток воды. The goal is achieved in that the fountain containing the cap with a convex surface along which water is drained and the illuminator is made so that the cap in cross section has a profile with a decreasing radius of curvature from the center to the periphery, and a volume illuminator is placed in the central zone of the cap with the possibility of direction light through the optical medium into the confluent stream of water. In addition, the illuminator has a ring shape and is equipped with a set of color filters with a drive for their introduction into the light flux and a reflector. The annular shape of the light tip and the reflector extend the aperture angles of the rays entering the water stream.

Такое решение является новым, не известным в практике освещения фонтанов. Существенность отличительных признаков заключается в том, что, несмотря на известность отдельных узлов устройства, рассмотренных выше, при их введении в указанной связи устройство освещения фонтана проявляет новые свойства, что ведет к повышению декоративного эффекта за счет равномерности выхода световых лучей из поверхности слива воды и изменения цвета подсветки. Изобретение является промышленно применимым из-за простоты конструкции и известности технологических процессов изготовления отдельных узлов устройства. Это решение предполагает использование комплектующих деталей и современных материалов, серийно освоенных отечественной промышленностью. This solution is new, not known in the practice of lighting fountains. The significance of the distinguishing features lies in the fact that, despite the popularity of the individual components of the device discussed above, when they are introduced in this connection, the fountain lighting device exhibits new properties, which leads to an increase in the decorative effect due to the uniformity of the exit of light rays from the surface of the water discharge and changes backlight colors. The invention is industrially applicable because of the simplicity of design and the popularity of technological processes for the manufacture of individual components of the device. This solution involves the use of components and modern materials, serially mastered by the domestic industry.

На фиг.1 изображена принципиальная схема светящегося фонтана; на фиг.2 - объемный осветитель. Figure 1 shows a schematic diagram of a luminous fountain; figure 2 - volumetric illuminator.

Фонтан содержит колпак 1 с выпуклой наружной поверхностью 2, имеющей профиль с уменьшающимся радиусом кривизны от центра к периферии колпака, и ограничитель 3 выхода воды 4 с внутренней поверхностью 5, а в центральной зоне колпака 1 размещен объемный осветитель 6, выполненный с возможностью направления света от источника 7 через светофильтры 8 и оптическую среду 9 в сливающийся поток воды 4. В осветителе 6 может быть использован кольцевой источник 7, например кольцевая люминесцентная лампа. Поверхности 2 и 5 выполнены светоотражающими. Источник света 7 снабжен отражателем 10, а осветитель 6 - защитной крышкой 11. Светофильтры 8 могут быть установлены на барабане с крыльчаткой 12. The fountain contains a cap 1 with a convex outer surface 2 having a profile with a decreasing radius of curvature from the center to the periphery of the cap, and a water outlet limiter 3 with an inner surface 5, and in the central zone of the cap 1 there is a volume illuminator 6 configured to direct light from source 7 through filters 8 and optical medium 9 into the confluent stream of water 4. In the illuminator 6 can be used an annular source 7, for example an annular fluorescent lamp. Surfaces 2 and 5 are made reflective. The light source 7 is equipped with a reflector 10, and the illuminator 6 is equipped with a protective cover 11. The filters 8 can be mounted on a drum with an impeller 12.

Светящийся фонтан работает следующим образом. Glowing fountain works as follows.

В сливающийся поток воды 4 от источника света 7 и отражателя 10 направляется световой поток в кольцевой выход водяной струи. Сливающийся поток воды 4 представляет собой сложный световод, т.к. на участке колпака 1 в качестве оболочки световода (жилой является вода), с одной стороны, являются отражающие поверхности 2 и 5, а с другой стороны - воздух, а в вертикально сливающемся с колпака 1 потоке воды с обеих сторон оболочкой является воздух. Для того, чтобы поток воды, выходящий из-под ограничителя 3, был ламинарным, т.е. без завихрений и со скоростью, обеспечивающей прилегание воды к поверхности 2 колпака 1, необходимо, чтобы длина ограничителя 3 была выполнена по условиям каскада Вентури (см. Техническая энциклопедия, второе издание, т. 3, с. 553), т.е. не менее (3,5 - 4) H, где H - расстояние между поверхностями 2 и 5. Осветитель выполнен с широким набором апертурных углов входа лучей в сливающийся поток воды: во-первых, объемный источник 7 света уже дает гамму разных направлений света, во-вторых, отражатель 10 еще в большей степени расширяет апертуру входных углов (см. доп. фиг.2), в-третьих, кольцевой источник света позволяет вводить в сливающийся поток воды массу внеапертурных лучей света, которые быстро выходят из сливающегося потока воды. Высокоапертурные лучи света от источника сразу выйдут наружу из-под ограничителя 3 и в сливающийся поток воды 4 выйдут лучи с меньшей входной апертурой, соответствующей полному внутреннему отражению в световоде вода - воздух. Но так как вода сливается по колпаку 1 с переменным профилем и толщина сливного потока уменьшается, углы падения лучей на оболочки внутри световода плавно увеличиваются и наружу выходят лучи с меньшей входной апертурой и в вертикально сливающийся поток выйдут только лучи, вышедшие от осветителя в пределах наименьших апертур. Таким образом будет светиться весь сливающийся поток воды. Яркость и равномерность свечения сливающегося потока воды зависят от мощности источника 7, фокусировки отражателя 10 и формы профиля 2, что обеспечивается расчетом оптической системы освещения фонтана. Смена цветов подсветки воды может производится при помощи крыльчатки 12, поворачивающей барабан со светофильтром за счет восходящих потоков нагретого воздуха от осветителя. In the merging stream of water 4 from the light source 7 and the reflector 10, a light stream is directed into the annular exit of the water stream. The merging stream of water 4 is a complex light guide, because on the cap portion 1, as a fiber optic sheath (water is the dwelling), on the one hand, are reflecting surfaces 2 and 5, and on the other hand, is air, and in the water flow vertically merging from the cap 1, the sheath is air on both sides. In order for the water flow coming out from under restrictor 3 to be laminar, i.e. without turbulence and at a speed that ensures that water adheres to the surface 2 of cap 1, it is necessary that the length of the stop 3 be made according to the conditions of the Venturi cascade (see Technical Encyclopedia, Second Edition, vol. 3, p. 553), i.e. not less than (3.5 - 4) H, where H is the distance between surfaces 2 and 5. The illuminator is made with a wide range of aperture angles for the rays to enter the merging stream of water: firstly, the volumetric light source 7 already gives a gamut of different directions of light, secondly, the reflector 10 further expands the aperture of the input angles (see additional figure 2), thirdly, the annular light source allows you to enter into the merging stream of water a mass of extra-aperture rays of light that quickly exit the merging stream of water. High-aperture rays of light from the source immediately come out from under the limiter 3 and rays with a smaller input aperture corresponding to the total internal reflection in the water-air waveguide exit into the merging stream of water 4. But since water merges along cap 1 with a variable profile and the drain flow thickness decreases, the angles of incidence of the rays on the shells inside the optical fiber smoothly increase and rays with a smaller input aperture exit and only rays that exit from the illuminator within the smallest apertures come out into the vertically merging stream . Thus, the entire merging stream of water will glow. The brightness and uniformity of the glow of the merging water flow depends on the power of the source 7, the focusing of the reflector 10 and the shape of the profile 2, which is ensured by the calculation of the optical lighting system of the fountain. The color of the water backlight can be changed using the impeller 12, which rotates the drum with a filter due to the ascending flows of heated air from the illuminator.

Claims

1. A luminous fountain containing a cap with a convex surface along which water is drained, and a illuminator, characterized in that the cap in cross section has a profile with a decreasing radius of curvature from the center to the periphery, and a volumetric illuminator is arranged in the central zone of the cap, made with the possibility of direction light through the optical medium into the confluent stream of water.

2. The fountain according to claim 1, characterized in that the illuminator is equipped with a set of color filters with a drive to introduce them into the light flux.

3. The fountain according to claim 1 or 2, characterized in that the illuminator uses an annular light source and a reflector.