СВЕТЯЩИЙСЯ ФОНТАН Российский патент 1998 года по МПК F21P7/00 

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при освещении фонтанов.

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].

Известно, что с уменьшением диаметра световода возрастают углы падения лучей на оболочку, в результате чего часть лучей выходят через эту оболочку [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].

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.

Целью изобретения является повышение декоративного эффекта.

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.

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.

На фиг.1 изображена принципиальная схема светящегося фонтана; на фиг.2 - объемный осветитель.

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.

Светящийся фонтан работает следующим образом.

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.

В фонтане установлены колпак с выпуклой поверхностью, имеющей профиль с уменьшающимся радиусом кривизны от центра к периферии, и объемный осветитель. Осветитель выполнен с возможностью направления света через оптическую среду, набор цветных светофильтров и отражатель в сливающийся по колпаку поток воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Светящийся фонтан, содержащий колпак с выпуклой поверхностью, по которой сливается вода, и осветитель, отличающийся тем, что колпак в сечении имеет профиль с уменьшающимся радиусом кривизны от центра к периферии, а в центральной зоне колпака размещен объемный осветитель, выполненный с возможностью направления света через оптическую среду в сливающийся поток воды. 2. Фонтан по п.1, отличающийся тем, что осветитель снабжен набором цветных светофильтров с приводом введения их в световой поток. 3. Фонтан по п.1 или 2, отличающийся тем, что в осветителе использован кольцевой источник света и отражатель.