DE8801786U1

DE8801786U1 - Linear luminaire for clean rooms

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Publication number: DE8801786U1
Application number: DE8801786U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-02-11
Filing date: 1988-02-11
Publication date: 1988-03-31

Description

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Siemens AG

Langfeldleuchte für ReinstrMume
5Linear luminaire for ReinstrMume
5

Technical area

Die Neuerung bezieht sich auf eine Langfeldleuchte für Reinsträume, die gehäuseseltig an Deckenmontageschlenen, und zwar in deren Erstreckung, befestigt sind und deren Gehäusebreite an der Überseite die Profilbreite der üeckendrahtschienen nicht überschreitet. The innovation relates to a linear luminaire for clean rooms, which is attached to the ceiling mounting rails in its extension and whose housing width on the top does not exceed the profile width of the ceiling wire rails.

Underlying state of the art

Bei der Fertigung von Produkten mit Strukturen in der Größenordnung von Mikrometern wird eine Atmosphäre benötigt, die frei ist von den üblicherweise in vielfältiger Gestalt in der Luft vorhandenen Schwebeteilchen, weil diese bei Ablagerung Fehlstellen in den zu fertigenden Mikrostrukturen verursachen.When manufacturing products with structures on the order of micrometers, an atmosphere is required that is free of the suspended particles that are usually present in the air in a variety of forms, because when deposited, these cause defects in the microstructures to be manufactured.

Solche Reinsträume weisen Decken auf, bei denen zwischen Deckentragschienen Luftfiltermatten angeordnet sind, durch die hindurch Reinstluft in einer laminaren Strömung in den Reinstraum eingeführt wird. Bodenseitig wird die gegebenenfalls verunreinigte Luft abgesaugt und über eine Filteranlage hinweg dem Reinstraum durch die Decke hindurch erneut zugeführt wird.Such clean rooms have ceilings in which air filter mats are arranged between ceiling support rails, through which ultra-pure air is introduced into the clean room in a laminar flow. Any contaminated air is extracted from the floor and fed back into the clean room through the ceiling via a filter system.

In diesem Zusammenhang ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die ebenfalls an der Decke vorzusehende notwendige Beleuchtung die aus der Decke austretende laminare Luftströmung möglichst wenig ablenkt öder gär zu deren Verwirbelung AnläB gibt. Aus diesem Grund wird angestrebt, die In Form von Langfeldleuchten verwendete Beleuchtung auf den Teil der Decke zu begrenzen, der nicht für den Durchtritt der Reinstluft vorgesehen ist. Dies sind die Deckentragschienen zwischen den Luftfiltermatten, an denen dann auch die Beleuchtung in Gestalt von Langfeldleuchten anageordnet wird.
Jae 1 Mai / 09.02.88In this context, it is essential that the necessary lighting, which must also be provided on the ceiling, deflects the laminar air flow emerging from the ceiling as little as possible or causes it to swirl. For this reason, the aim is to limit the lighting used in the form of linear lights to the part of the ceiling that is not intended for the passage of the ultra-clean air. These are the ceiling support rails between the air filter mats, on which the lighting in the form of linear lights is then arranged.
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Durch die Literaturstelle, Prospekt der Fa. Fläkt Lufttechnik GmbH, ausgegeben auf der Messe Produötronica München 1987, 1st eine solche für Reinstlufträume konzipierte Langfeldleuchte £ikannt, deren die elektrischen Bauteile und die Anschlußleitungen einschließlich der Fassungshalterungen aufnehmendes Gehäuse In seiner Breite der Profilbreite der Deckentragschienen angepaßt ist. An der Unterseite geht die Langfeldleuchte in eine die Leuchtstofflampe aufnehmende transparente Abdeckwanne über, deren Breite ebenfalls die Profilbreite der Deckentragschiene nicht überschreitet.From the literature reference, brochure from Fläkt Lufttechnik GmbH, issued at the Produötronica trade fair in Munich in 1987, one such linear luminaire is known, designed for clean air rooms, whose housing, which accommodates the electrical components and the connecting cables, including the socket holders, is adapted in its width to the profile width of the ceiling support rails. At the bottom, the linear luminaire merges into a transparent cover tray that accommodates the fluorescent lamp, the width of which also does not exceed the profile width of the ceiling support rail.

Diese allseits geschlossene Deckenleuchte erfüllt zwar von der Geometrie her die an eine solche Reinstluftraumleuchte zu stellenden Anforderungen, weil sie für die aus der Decke austretende laminare Luftströmung keinen Störkörper darstellt. Reinstraumleuchten dieser Art haben jedoch den großen Nachteil einer erhöhten Oberflächentemperatur, die zur Störung der Laminarströmung durch thermischen Auftrieb führt. Hinzu kommt die ungünstige Lichtverteilung mit hohem Lichtanteil an die gering reflektierende Decke, was zu geringerem Beleuchtungswirkungsgrad und ungeeigneter Blendungsbegrenzung führt. Des weiteren ist die maximal zulässige elektrische Leistung der verwendeten Leuchtstoffröhre auf niedrige Werte begrenzt.This ceiling light, which is closed on all sides, does meet the requirements of such a clean air room light in terms of its geometry, because it does not represent a disruptive body for the laminar air flow emerging from the ceiling. However, clean room lights of this type have the major disadvantage of an increased surface temperature, which leads to disruption of the laminar flow due to thermal buoyancy. In addition, there is the unfavourable light distribution with a high proportion of light on the low-reflective ceiling, which leads to lower lighting efficiency and unsuitable glare limitation. Furthermore, the maximum permissible electrical output of the fluorescent tube used is limited to low values.

The described clean room luminaire can be used if the

genannten Anforderungen nur mit Leuchtstoffröhren bestückt werden, deren elektrische Leistung auf maximal 40 Watt beschränkt ist. Um die für solche Reinsträume zu fordernde ausreichende Ausleuchtung sicherstellen zu können, muß daher eine wesentlich größere Anzahl von solchen Langfeldleuchten vorgesehen werden, als dies bei Verwendung von Leuchtstoffröhren mit einer üblichen elektrischen Leistung von etwa 60 Watt der Fall wäre.The requirements mentioned above can only be fitted with fluorescent tubes, the electrical output of which is limited to a maximum of 40 watts. In order to ensure the sufficient illumination required for such clean rooms, a significantly larger number of such linear luminaires must therefore be provided, than would be the case if fluorescent tubes with a usual electrical output of around 60 watts were used.

Offenbarung der Neuerung
35Revelation of innovation
35

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Losung für eine reinstraumgeeignete Langfeldleuchte anzugeben, die den an sie zu stellenden, vorstehend geschilderten luftteehnischen Anforderungen genügt, jedoch eine sehr gute Blendungs-The innovation is based on the task of providing another solution for a linear luminaire suitable for clean rooms, which meets the air-technical requirements described above, but also has very good glare protection.

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begrenzung (Güteklasse I) aufweist und es bei besserem Beleuchtungswirkungsgrad gestattet, Lampen höherer elektrischer Leistung 2u verwenden.limitation (quality class I) and allows the use of lamps with a higher electrical output 2u while achieving better lighting efficiency.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelbst.This object is achieved according to the innovation by the features specified in claim 1.

Der Neuerung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich für die Beleuchtung von Reinsträumen auch Spiegelrasterleuchten mit offenem Spiegelgehäuse eignen, sofern durch die allseitige Verspiegelung des Spiegelgehäuses für eine verdichtete und glatte Oberfläche der Leuchtenteile gesorgt wird und darüber hinaus gewährleistet wird, daß einerseits das sich nach unten verbreiternde Spiegelgehäuse, das an der Oberseite an die Profilbreite der Deckentragschienen angepaßt ist, auf Neigungswinkel cG der Seitenwände des Gehäuses zur Vertikalen in der Größenordnung von 1 bis 2° eingeschränkt ist und andererseits die der Luftströmung zugekehrten Flächen praktisch keine Temperaturerhöhungen aufweisen.The innovation is based on the knowledge that mirror grid lights with an open mirror housing are also suitable for lighting clean rooms, provided that the mirror coating on all sides of the mirror housing ensures a compact and smooth surface of the light components and, in addition, it is guaranteed that, on the one hand, the mirror housing, which widens towards the bottom and is adapted to the profile width of the ceiling support rails on the top, is limited to an angle of inclination cG of the side walls of the housing to the vertical in the order of 1 to 2° and, on the other hand, the surfaces facing the air flow show practically no temperature increases.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Neuerung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 5 angegeben.Further advantageous embodiments of the subject matter according to the innovation are specified in claims 2 to 5.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
25Short description of the drawing
25

Fig. 1 shows a section of an air filter ceiling of a clean room,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführung einer Reinstraumleuchte nach der Neuerung im Schnitt,Fig. 2 a preferred embodiment of a clean room luminaire according to the innovation in section,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Teile der Reinstraumleuchte nach Fig. 2.Fig. 3 is an exploded view of the parts of the clean room luminaire according to Fig. 2.

Best way to implement the innovation

Die in Fig. 1 im Ausschnitt dargestellte Filterdecke 1 für einen Reinstraum sieht Deckentragschienen 1.1 vor, zwischen denen Filtermatten 1.2 aufgespannt sind, die an der Deckenoberseite mit Luftkasten 1.3 abgedeckt sind. Die Luftkasten stehen wiederum über Luftrohre 1,4 mit nicht naher dargestellten Luftfilteranlagen mit Geblasen in Verbindung, die durch dieThe filter ceiling 1 for a clean room shown in detail in Fig. 1 provides ceiling support rails 1.1, between which filter mats 1.2 are stretched, which are covered on the ceiling top with air boxes 1.3. The air boxes are in turn connected via air pipes 1,4 to air filter systems with blowers (not shown in detail), which are

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I Luftröhre 1.4 den Luftkästen 1.3 Luft zuführen. Die Luft wird dann durch die Filtermatten 1.2 hindurch in Furrn einer laminaren Strömung in den Reinstraum geleitet. An den Deckentrsgschienen l.l sind Langfeldleuchten angebracht, deren offenes 5 Gehäuse an der Unterseite mit einem Lamellenraster abgedecktI Air tube 1.4 supplies air to the air boxes 1.3. The air is then guided through the filter mats 1.2 in a laminar flow into the clean room. Linear lights are attached to the ceiling support rails l.l, the open 5 housing of which is covered on the underside with a louvre grid.

ist. Solche Langfeldleuchten, deren Breitenabmessungen die •^: Profilbreite der Deckentragschiene 1.1 zu beiden Seiten etwasSuch linear luminaires whose width dimensions exceed the • ^: Profile width of the ceiling support rail 1.1 on both sides slightly

überschreitet, werden von der durch die Filterdecke 1 geführten ; Luft ebenfalls belüftet. Wie einschlägige Untersuchungen ge- . IO zeigt haben, führen derartige Leuchten jedoch zu einer nicht I unerheblichen Verwirbelung der laminaren Luftströmung im Leuch- t tenbereich, was, wie bereits ausgeführt worden ist, zu erheblicher Partikelfreisetzung führt, die durch den Wärmeaustausch I noch zusätzlich verstärkt wird.are also ventilated by the air passed through the filter ceiling 1. As relevant studies have shown, such lights lead to a not inconsiderable turbulence of the laminar air flow in the light area, which, as already explained, leads to considerable particle release, which is further increased by the heat exchange.

I Durch die Langfeldleuchte gemäß der Neuerung, von der einI The linear luminaire according to the innovation, which is a

I bevorzugtes Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 und 3 darge- I preferred embodiment shown in Figures 2 and 3

i stellt ist, wird einerseits durch die gewählten Abmessungeni is determined on the one hand by the selected dimensions

■ eine Durchströmung des Leuchtengehäuses von der aus der Filter-■ a flow through the lamp housing from the filter

I 20 decke 1 austretenden Luft verhindert und darüber hinaus eine I 20 ceiling 1 prevents escaping air and also a

if Partikelfreisetzung aus der Leuchtenoberfläche durch eine verdichtete Aluminimumschicht (stückeloxiert) verhindert ist.if particle release from the luminaire surface is prevented by a compacted aluminum layer (piece anodized).

Wie die Schnittdarstellung in Fig. 2 und die Explosionsdarstel-25 lung in Fig. 3 zeigen, ist das kastenförmige Spiegelgehäuse 20.1 mit trapezförmigen Stirnseiten 20.12 unten und oben offen.As the sectional view in Fig. 2 and the exploded view in Fig. 3 show, the box-shaped mirror housing 20.1 with trapezoidal end faces 20.12 is open at the top and bottom.

. Die Seitenwände 20.11 sind an der Unterseite nach innen um ca.. The side walls 20.11 are bent inwards at the bottom by approx.

\ 180° umgeformt und als gewölbte Seitenspiegel 20.13 bis in Randnähe des Dachspiegels 20.4 hochgezogen. Die Seitenspiegel \ 180° reshaped and raised as curved side mirrors 20.13 up to the edge of the roof mirror 20.4. The side mirrors

" 30 20.13 sind ferner quer miteinander durch Rasterlamellen 20.14" 30 20.13 are further connected transversely to each other by grid slats 20.14

I auf selten der Lichtaustrittsöffnung des Spiegelgehäuses 20.1 miteinander verbunden. Der obere Rand 20.111 der Seitenwände 20.11 des Spiegelgehäuses 20.1 ist ebenfalls nach innen rinnenförmig umgebogen. Von diesen rinnenförmigen oberen 35 Rändern 20.111 der Seitenwände 20.11 ist ein Tragrahmen zO.2 umfaßt, der seinerseits an der Deckentragschiene befestigt und an dem auch das Spiegelgehäuse 20.1 nach unten abnehmbar gehaltert ist»I are connected to one another at the light exit opening of the mirror housing 20.1. The upper edge 20.111 of the side walls 20.11 of the mirror housing 20.1 is also bent inwards in a groove shape. These groove-shaped upper 35 edges 20.111 of the side walls 20.11 enclose a support frame zO.2, which in turn is attached to the ceiling support rail and on which the mirror housing 20.1 is also held so that it can be removed downwards.

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Zur Halterung des Spiegelgehäuses 20.1 im Bereich seiner an der Unterseite nach innen abgebogenen trapezförmigen Stirnseiten 20.12 weist der Tragrahmen 20.2 endseitige Haltewinkel 20.21 auf. Die gegenseitige Verriegelung zwischen Tragrahmen 20.2 und Spiegelgehäuse 20.1 erfolgt über Steckverschlüsse 20.5, von denen die Steckverschlußfußteile 20.52 an den endseitigen Haltewinkeln 20.21 und die Steckverschlußkopfteile 20.51 an den abgebogenen Rändern 20.121 der Stirnseiten 20.12 montiert sind.To hold the mirror housing 20.1 in the area of its trapezoidal end faces 20.12 bent inwards on the underside, the support frame 20.2 has end brackets 20.21. The mutual locking between the support frame 20.2 and the mirror housing 20.1 is achieved by means of plug-in fasteners 20.5, of which the plug-in fastener base parts 20.52 are mounted on the end brackets 20.21 and the plug-in fastener head parts 20.51 are mounted on the bent edges 20.121 of the end faces 20.12.

Auf den Tragrahmen 20.2 ist zwischen seinen endseitigen Haltewinkeln 20.21 eine einen U-formigen Querschnitt aufweisende Abdeckung 20.3 für auf den Tragrahmen und/oder auf der Innenseite der Abdeckung gehalterte elektrische Bauteile mit den Enden ihrer freien Schenkel 20.32 aufgesetzt. Die Befestigung erfolgt in ähnlicher Weise wie die Befestigung des Spiegelgehäuses 20.1 an weiteren Haltewinkeln 20.22 Di?er Steckverschlüsse 20.5.A cover 20.3 with a U-shaped cross-section for electrical components held on the support frame and/or on the inside of the cover is placed on the support frame 20.2 between its end brackets 20.21 with the ends of its free legs 20.32. The fastening is carried out in a similar way to the fastening of the mirror housing 20.1 to other brackets 20.22 using the plug-in fasteners 20.5.

In Fig. 3 ist als elektrisches Bauteil ein an der Abdeckung 20.3 auf der Innenseite befestigtes elektronisches Vorschaltgerät EVG dargestellt. Wie insbesondere Fig. 3 auch erkennen läßt, sind an beiden Enden der Adeckung je eine Fassung 20.31 für die Aufnahme der über der Abdeckung angeordneten stabförmigen Lampe 3 vorgesehen.
25In Fig. 3, an electronic ballast EVG is shown as an electrical component attached to the inside of the cover 20.3. As can be seen in particular from Fig. 3, a socket 20.31 is provided at each end of the cover for receiving the rod-shaped lamp 3 arranged above the cover.
25

Zwischen der Lampe 3 und der Abdeckung 20.3 1st noch der sich von einer Fassung 20.31 zur anderen Fassung 20.31 erstreckende Dachspiegel 20.4 vorgesehen. Der Dachspiegel 20.4 hat einen klammerfederartlgen Querschnitt mit einem den eigentlichen Dachspiegel bildenden, nach innen gewölbten Hittelteil 20.41. Mit seinen freien Schenkeln 20.42 umfaßt der Dechspiegel 20.4 die Abdeckung 20.3 nach Art einer Steckverbindung.Between the lamp 3 and the cover 20.3 there is also the roof mirror 20.4, which extends from one socket 20.31 to the other socket 20.31. The roof mirror 20.4 has a clamp-spring-like cross-section with an inwardly curved middle part 20.41 that forms the actual roof mirror. With its free legs 20.42 the roof mirror 20.4 encloses the cover 20.3 in the manner of a plug connection.

Die Breite bo des Spiegeigehauses 20.1 ist gleich der Prof11-breite der Deckentragschiene 1.1 nach Flg. 1 gewählt. Öle Breite bu des Spiegelgehautes 20.1 auf der Lichtaustrlttsaelte 1st nu* unwesentlich größer als die Breite bo, um einen kleinen Neigungswinkel o£ der Seitenwinde 20.11 des Spiegelgehäuses 20.1 gegen die Vertikale zu erhalten. Dadurch wird sichsrgs=The width bo of the mirror housing 20.1 is chosen to be equal to the profile width of the ceiling support rail 1.1 according to Fig. 1. The width bu of the mirror housing 20.1 on the light outlet is only slightly larger than the width bo in order to obtain a small angle of inclination of the side winds 20.11 of the mirror housing 20.1 against the vertical. This ensures that

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stellt, daß die zu beiden Seiten des Spiegeigehauses aus der benachbarten Filtermatte austretende Luft in ihrem laminaren Strömungsverhalten nicht gestört wird.ensures that the air exiting from the adjacent filter mat on both sides of the mirror housing is not disturbed in its laminar flow behavior.

Das aus den Seitenwänden 20.11, den Seitenspiegeln 20.13 und den Rasterlamellen 20.14 bestehende Spiegeigehause 20.1 wird zweckmäßig einstückig hochglanzverspiegelt und auf diese Weise eine sehr glatte und dichte Oberfläche sichergestellt, durch die ein Partikelfreisetzung im Zusammenhang mit der Luftstromung unterbunden ist.The mirror housing 20.1, consisting of the side walls 20.11, the side mirrors 20.13 and the grid slats 20.14, is suitably coated in one piece with a high-gloss mirror finish, thus ensuring a very smooth and dense surface, which prevents the release of particles in connection with the air flow.

Zweckmäßig wird bei der praktischen Ausfuhrung einer solchen Lampe das Verhältnis der Breite bu des Spiegelgehäuses 20.1 an der Unterseite zur Breite bo an seiner Oberseite in den Grenzen von 1,05 bis 1,15 gehalten, und zwar bei einem Neigungswinkel oC seiner Seitenwände gegen die Vertikale in den Grenzen von 1,0° bis 2,0°.In the practical design of such a lamp, the ratio of the width bu of the mirror housing 20.1 at the bottom to the width bo at its top is expediently kept within the limits of 1.05 to 1.15, with an angle of inclination oC of its side walls to the vertical within the limits of 1.0° to 2.0°.

einem bevorzugten Ausführungsbeispiel fur eine Leuchte mit einer Gesamtlänge von 1575 mm wurden folgende Querschnittsabmessungen des Spiegelgehäuses 20.1 verwirklicht: Breite bo = 60 mm
Breite bu = 66 mm
Höhe h = 114 mm
25In a preferred embodiment for a luminaire with a total length of 1575 mm, the following cross-sectional dimensions of the mirror housing 20.1 were realized: Width bo = 60 mm
Width bu = 66 mm
Height h = 114 mm
25

Die so gestaltete Leuchte, die einen Beleuchtungswirkungsgrad von 50 % und mehr erreicht, ist vorzugsweise mit einer Leuchtstoffröhre L 58 W/21 (58 Watt elektrische Leistung) bestückt. Aufgrund des hohen Beleuchtungswirkungsgrades, und des allseits verspiegelten offenen metallischen Spiegelgehäuses 20.1 bleibt dife Erwärmung der Leuchte auch im Dauerbetrieb so gering, daß die aus der Decke im unmittelbaren Bereich der Leuchte austretende laminare Luftströmung praktisch nicht beeinträchtigt wird.
35The luminaire designed in this way, which achieves a lighting efficiency of 50 % and more, is preferably equipped with a fluorescent tube L 58 W/21 (58 watts electrical output). Due to the high lighting efficiency and the open metallic mirror housing 20.1 which is mirrored on all sides, the heating of the luminaire remains so low even in continuous operation that the laminar air flow emerging from the ceiling in the immediate vicinity of the luminaire is practically not affected.
35

5 Schutzansprüche
3 Figuren5 Protection claims
3 figures

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Claims

.··..··. .··,,·. 8661051DE Z Protection claims

1. Linear luminaire for clean rooms, which are attached on the housing side to ceiling mounting rails, namely in their extension, and whose housing width on the top does not exceed the profile width of the ceiling support rails, characterized by a narrow-beam mirror grid luminaire (20) whose width (bo) on the ceiling side is adapted to the profile width of the ceiling support rails (1.1),

with a metallic box-shaped mirror housing (20.1) with smooth mirror surfaces on all sides, preferably high-gloss mirror surfaces, and trapezoidal end faces (20.12),

with side walls (20.11) of the mirror housing, which are formed on the underside inwards by approximately 180° and are raised to form curved side mirrors (20.13) up to the edge of a roof mirror (20.4) arranged above a rod-shaped lamp (3) and

with a ratio of the width (bu) of the mirror housing at the bottom to the width (bo) at its top in the limits of 1.05 to 1.15 and with an angle of inclination (oC) of its side walls to the vertical in the limits of 1.0° to 2.0°.

2. Linear luminaire according to claim 1,
characterized in that the mirror housing (20.1) which is open at the top and bottom is detachably connected in the region of the lower inwardly formed edge (20.121) of its trapezoidal end faces (20.12) via plug-in fasteners (20.5) to end-side retaining brackets (20.21) of a support frame (20.2) fastened on the ceiling side to a ceiling support rail (1.1).

3. Linear luminaire according to claim 1 and 2, characterized in that on the support frame (20.2) between its end-side brackets (20.21) a U-shaped cross-section

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Cover (20.3) for electrical components held on the support frame and/or on the inside of the cover is placed with the ends of its free legs (20.32) and fastened to further brackets (20.22) of the support frame and that a socket (20.31) is provided at each end of the cover for accommodating the rod-shaped lamp (3) arranged above the cover.

4. Linear light according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the roof mirror (20 4) extending from one to the other socket (20.31) has a clamp-spring-like cross-section with an inwardly curved middle part (20.41) forming the actual roof mirror and with its free legs (20.42) encloses the cover (20.3) in the manner of a plug connection.

5. Linear luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the rod-shaped lamp (3) is a fluorescent tube L 58 W, which is operated by an electronic ballast (EVG).

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