СПОСОБ ОСВЕЩЕНИЯ УЛИЦ С ДВУСТОРОННИМ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И СВЕТИЛЬНИК НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F21M1/00 

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в устройствах наружного освещения улиц с двухсторонним движением транспорта.

Из уровня техники известны способы наружного освещения улиц посредством светильников, создающих широкое боковое светоpаспределение с одной или двумя плоскостями симметрии (см. Авт.св. СССР N 163126, кл. F 21 M 1/00, 1964 г. Патент США N 1117360, кл. 240-78, 1966 г. Патент Франции N 2151459, кл. F 21 Y 7/00, 1975; Заявка ФРГ N 3310862. кл. F 21 Y 7/14, 1984 г.).

Недостатком известных способов симметричного относительно поперечной плоскости улицы распределения светового потока является относительно невысокая эффективность использования светового потока источников света при формировании яркости проезжей части дорожного покрытия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и совокупности признаков является способ освещения улиц, включающий формирование неравномерно распределенного светового потока от светильников с широкой кривой силы света (см. статью Н.П. Житова, М.А. Островский, Л.А. Пономаренко. Расчет эффективных кривых сил света светильников для освещения улиц и дорог. Светотехника, 1975, N 3, с. 2-5).

Однако в данном способе формирование светового потока от каждого светильника также осуществляется из условия достижения равномерного распределения яркости проезжей части дорожного покрытия, что при симметричном светораспределении не обеспечивает эффективного освещения из-за низкого коэффициента использования светового потока при формировании яркости дорожного покрытия улицы. Кроме того, при реализации способа не обеспечивается необходимого яркостного контраста объектов, находящихся в зоне тротуаров.

Известны светильники наружного освещения, обеспечивающие широкое боковое светораспределение, которые содержит источник света и боковые оптические отражательные элементы, размещенные симметрично относительно продольной оси (см. Авт.св. СССР N 163126, кл. F 21 M 1/00, 1964 г. Патент СССР N 1787234, кл. F 21 Y 7/10, 1993 г. Патент США N 3857030, кл. 240-103, 1974 г. Заявка ФРГ N 3014344, кл. F 21 Y 7/12, 1982 г.);
Форма отражательных элементов в известных светильниках обеспечивает равномерное распределение освещенности, что не является оптимальным с точки зрения повышения коэффициента использования светового потока при формировании яркости проезжей части дорожного покрытия улицы.

Известен также светильник наружного освещения, содержащий источник света и боковые оптические отражательные элементы, которые размещены несимметрично относительно продольной оси (см. Патент СССР N 1835477, кл. F 21 Y 1/06, 1993 г.). Однако конструктивно неравномерный световой пучок с несимметричным боковым светораспределением обеспечивается за счет перекрытия части отражательного элемента, что не позволяет использовать данный светильник для эффективного наружного освещения улиц с двухсторонним движением транспортных средств.

Изобретение направлено на повышение эффективности освещения улиц с двухсторонним движением транспортных средств за счет перераспределения светового потока в пространстве улиц при совокупном действии светильников, расположенных по двухрядной прямоугольной схеме.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе освещения улиц с двухсторонним движением транспортных средств, включающим формирование неравномерно распределенного светового потока от светильников с широкой кривой силы света при их двухрядном прямоугольном расположении вдоль проезжей части согласно изобретению формируют асимметричное распределение светового потока с двумя максимумами сил света, один из которых направлен против движения транспортных средств параллельно оси улицы, а второй максимум силы света под углом к оси улицы в направлении движения транспортных средств, лежащим в интервале

β₁= arctg(0,5 b_пр.ч./0,75d);
β₂= arctg(b_пр.ч.+Δb″)/1,5d;
где: b_пр.ч. ширина проезжей части улицы;
Δb″ ширина дальнего от светильника тротуара;
d расстояние (шаг) между светильниками.

При этом светильник наружного освещения для осуществления заявленного способа, содержащий источник света и боковые оптические отражательные элементы, размещенные несимметрично относительно продольной оси, характеризуется тем, что левый оптический отражательный элемент установлен с разворотом к продольной оси под углом .

Заявленный технический результат при асимметричном распределении светового потока, который заключается в увеличении равномерности распределения яркости в поперечной плоскости улицы, достигается за счет того, что основные световые потоки светильников имеют направления, при которых формирование яркости дорожного покрытия проезжей части осуществляется с более высокими коэффициентами яркости дорожного покрытия.

Кроме того, при этом снижается слепящее действие светильников и повышается контраст потенциального препятствия (пешеходов), находящихся на тротуаре за счет подсветки нижней (цокольной) части фасадов зданий, что также повышает эффективность освещения улиц.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа освещения улиц с асимметричным распределением светового потока.

На фиг. 2 изображен светильник наружного освещения.

При реализации заявленного способа для освещения улицы с двухсторонним движением транспортных средств, которая имеет проезжую часть 1 с шириной "b_пр.ч." и тротуары 2 и 3 соответственно с шириной "Δb′" и "Δb″ (см. фиг. 1), используются светильники 4 с широкой кривой силы света и несимметричным размещением боковых оптических отражательных элементов 5 и 6 относительно продольной оси, проходящей через источник света 7 (см. фиг. 2), которые установлены вдоль проезжей части 1 по двухрядной прямоугольной схеме с шагом "d".

Изобретение реализуется следующим образом.

Для равномерного распределения яркости дорожного покрытия в поперечной плоскости улицы формируют асимметричное распределение светового потока с двумя максимумами сил света от каждого светильника 4, при этом первый максимум силы света Imax₁ направлен под углом β=180^o против движения транспортных средств параллельно от улицы (проезжей части 1), а второй максимум силы света "Imax₂" расположен под углом "" к оси улицы в направлении движения транспортных средств, который лежит в интервале:

где
β₁= arctg(0,5 b_пр.ч./0,75d);
β₂= arctg(b_пр.ч.+Δb″)/1,5d
Асимметричное распределение светового потока обеспечивается тем, что в светильниках 4 наружного освещения левый оптический отражательный элемент 5 установлен с разворотом к продольной оси под углом
При этом для каждого светильника 4 можно выделить следующие характерные рабочие зоны:
зона I, которая характеризуется плавным переходом от полуширокого к широкому светораспределению в пределах меридиальных сечений, направление которых находится в интервале углов

В вертикальной плоскости распределение сил света под большими углами α=75^° и более имеет резкий спад значений сил света от 0,8 I_αimax до I_α=0;.

зона П, которая характеризуется широким светораспределением с максимальной силой света I_max2 в пределах меридиальных сечений, направление которых находится в интервале углов
,
где β₂=arctg (b_пр.ч.+Δb″)/1,5d;
зона Ш, которая характеризуется резким спадом значений сил света от I_αmax2 при широком светораспределении до I_αi=I_ocosα_i (где I_o сила света в направлении по нормали к плоскости светового отверстия светильника) в меридиальных плоскостях, направление которых находится в интервале углов
Δβ₃= (β₂- 90^°);
зона IV, которая характеризуется возрастанием значений сил света в меридиальных плоскостях, направление которых находится в интервале углов
Δβ_и= (90^°-β_и),,
где β_и= 90^°+arctg(d/0,5b_пр.ч.).

При этом значения сил света возрастают от I_αi= I_ocosα_i, (при ) до I_αi=75^° (3-4) I_o в меридиальной плоскости, ориентируемой углом β_и;
зона V, которая характеризуется широким светораспределением с максимальной силой света I_max1 в пределах меридиальных сечений, направление которых находится в интервале углов
Δβ₅= (β₄- β₅),
где β₅= 180^°+arctg Δb′/d;
зона VI, которая характеризуется плавным переходом от широкого к полуширокому светораспределению в пределах меридиальных сечений, направление которых находятся в интервале углов
Δβ₆= (β₅- β₆);
где β₆= 360^° arctg(b′/0,75d)=β′
В вертикальных плоскостях распределение сил света меняется от широкого при
β₅= 180^°+ arctg(Δb′/d) до
I_αi=270^°≅ I_ocosα_i
при β=270^o, а затем снова увеличивается и изменяется по формуле до полуширокого при
.

Таким образом, асимметричное распределение светового потока с падением части светового потока, излучаемой под углом Δβ₂=(β₁- β₂) к оси улицы, на противоположную сторону проезжей части 1 вплоть до противоположного тротуара 3 и даже на нижнюю часть фасадов зданий, при совокупном действии нескольких светильников 4, установленных с двухрядном прямоугольном расположением вдоль проезжей части 1, обеспечивает повышение равномерности распределения яркости по поверхности дорожного покрытия в поперечной плоскости улицы и вертикальную освещенность на тротуаре 3 и на нижней части фасадов зданий, обуславливающую повышение контраста объекта обнаружения, расположенного на тротуаре 3.

Изобретение относится к области светильников и направлено на повышение равномерности распределения яркости по поверхности дорожного покрытия в поперечной плоскости улицы с двухсторонним движением транспортных средств. Способ освещения заключается в том, что от светильников с широкой кривой силы света при их двухрядном прямоугольном расположении вдоль проезжей части формируют асимметричное распределение светового потока с двумя максимумами сил света, один из которых направлен против движения транспортных средств параллельно оси улицы, а второй максимум силы света - под углом к оси улицы в направлении движения транспортных средств, лежащим в интервале, определяемом из математического выражения. При этом для осуществления способа используются светильники, содержащие источник света и боковые оптические элементы, левый из которых установлен с разворотом к продольной оси под углом, определяемым из математического выражения. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ освещения улиц с двусторонним движением транспортных средств, включающий формирование неравномерно распределенного светового потока от светильников с широкой кривой силы света при их двухрядном прямоугольном распределении вдоль проезжей части, отличающийся тем, что посредством каждого светильника формируют асимметричное распределение светового потока с двумя максимумами сил света, один из которых направлен против движения транспортных средств параллельно оси улицы, а другой максимум силы света под углом к оси улицы в направлении движения транспортных средств, лежащим в интервале

где β₁= arctg(0,5 b_пр.ч./0,75d);
β₂= arctg(b_пр.ч.+Δb″)1,5d;
в_{п р . ч .} ширина проезжей части улицы;
Δb″ ширина дальнего от светильника тротуара;
d расстояние (шаг) между светильниками. 2. Светильник наружного освещения улиц с двусторонним движением транспортных средств, содержщий источник света и боковые оптические отражательные элементы, размещенные несимметрично относительно продольной оси, отличающийся тем, что левый оптический отражательный элемент установлен с разворотом к продольной оси под углом а