ИСКРОБЕЗОПАСНЫЙ СВЕТИЛЬНИК
INTRINSIC SAFE LUMINAIRE

Настоящее изобретение относится к искробезопасному светильнику в местах проведения подземных работ и к способу для указания пути в местах проведения подземных работ, при котором применяются несколько светильников согласно изобретению.
Известно, что в местах проведения подземных работ применяются искробезопасные светильники для освещения, например, забойных крепий, которые оснащены стандартными источниками освещения, для которых необходимо питающее напряжение примерно в 230 вольт. Из-за размеров источников освещения и взрывобезопасного корпуса подобные светильники являются относительно тяжелыми и большими. Это ведет к негативным последствиям, если в местах проведения подземных работ применяются подобные светильники незначительной мощности, так как они, например, уменьшают полосу движения, предоставленную для щитовых крепей.
В местах проведения подземных работ известны также светильники, в которых в качестве источников освещения используются светодиоды, которые могут быть задействованы при низком напряжении, например, в 12В.
Обычно в месте проведения подземных работ применяется множество подобных светильников. Одновременная работа светильников может приводить, прежде всего, к тому, что они потребляют относительно много электрической энергии из электрической цепи, к которой они подключены. Это может привести к перегрузке электрической цепи и негативно сказываться на энергоснабжении светильников или других электрических потребителей, которые подключены к этой электрической цепи.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать усовершенствованный светильник, благодаря которому можно избежать, в частности, упомянутых выше проблем.
Решение этой задачи осуществляется при помощи признаков пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению искробезопасный светильник в местах проведения подземных работ оснащен корпусом, в котором размещен, по меньшей мере, один источник освещения, приводимый в действие при низком напряжении, устройство управления для источника освещения и электрический аккумулятор для источника освещения.
При помощи электрического аккумулятора светильник можно снабжать электрической энергией независимо от внешней электрической цепи. За счет этого можно обеспечить гарантию работы светильника даже при выходе из строя или при перегрузке внешней электрической цепи, что может быть важным в местах подземных работ, в частности, в чрезвычайной ситуации.
Устройство управления может быть выполнено для того, чтобы выборочно снабжать источник освещения электрической энергией, которая подается от электрического аккумулятора или от внешней электрической цепи. Благодаря этому достаточное снабжение электрической энергией может быть обеспечено через внешнюю электрическую цепь, например, и при низкой степени заряженности электрического аккумулятора. В противоположность этому при достаточно высокой степени заряженности аккумулятора может быть достигнуто уменьшение нагрузки внешней электрической цепи благодаря тому, что источник освещения работает от электрического аккумулятора.
Предпочтительно устройство управления выполнено для того, чтобы питать источник освещения электрической энергии от электрического аккумулятора, если внешняя электрическая цепь испытывает высокую токовую нагрузку. Благодаря этому может быть достигнуто более равномерное распределение электрического тока в электрической цепи, в частности, если другие электрические потребители снабжаются через электрическую цепь, а также может быть достигнуто то, что максимально допустимая нагрузка электрического тока не будет превышена.
При этом, в частности, преимущество заключается в том, что благодаря питанию светильника посредством электрического аккумулятора не вызывается дополнительное увеличение токовой нагрузки во внешней электрической цепи, если, например, другие электрические потребители уже вызывают высокую токовую нагрузку. Благодаря этому светильник особенно хорошо подходит для применения в электрической цепи, к которому подключены дополнительные электрические потребители. Под подобной электрической цепью может подразумеваться электрическая цепь устройства управления щита, к которому дополнительно еще подключены электромагнитные клапаны управления. Если электромагнитные клапаны управления приводятся в действие, то они отбирают относительно много тока и тем самым вызывают высокую токовую нагрузку, которая однако благодаря светильнику не увеличивается еще более, так как он снабжается электроэнергией посредством электрического аккумулятора.
Высокая токовая нагрузка может возникать во внешней электрической цепи, например, тогда, когда сила тока во внешней электрической цепи достигает или превышает заданное пороговое значение. Соответственно имеется незначительная токовая нагрузка, если сила тока опускается ниже заданного порогового значения. В качестве альтернативы высокая токовая нагрузка может допускаться, если задействуют, по меньшей мере, один из дополнительных электрических потребителей, например, электромагнитный клапан управления.
Согласно предпочтительному варианту осуществления устройство управления выполнено для того, чтобы приводить источник освещения в действие с помощью электрической энергией из внешней электрической цепи и/или заряжать электрический аккумулятор через внешнюю электрическую цепь, при условии, что внешняя электрическая цепь испытывает незначительную токовою нагрузку. За счет этого внешняя электрическая цепь нагружается светильником, если другие потребители не потребляют или потребляют только относительно немного тока из электрической цепи, так что в целом предотвращается перегрузка электрической цепи.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, который также заявляется отдельно, изобретение относится к искробезопасному светильнику в местах проведения подземных работ, содержащему корпус, в котором размещены, по меньшей мере, один работающий при низком напряжении источник освещения и одно устройство управления для источника освещения, при этом светильник управляется через устройство управления щита, и/или устройство управления выполнено для того, чтобы управлять источником освещения на основании сигналов датчика, предназначенного для распознания человека и/или движения.
Благодаря этому светильник можно эксплуатировать при незначительной интенсивности света, если в области обнаружения датчика и, тем самым, в окружении светильника, нет людей, и/или если светильник не приводится в действие с помощью устройства управления щита. Благодаря этому можно добиться экономии электрической энергии.
Датчик может быть размещен на светильнике. Также возможно применение и внешнего датчика, который соединен либо может быть соединен со светильником. Под датчиком может пониматься, например, в частности, пассивный датчик инфракрасного излучения (passive infrared sensor (PIR)), датчик радиочастотной идентификации (RFID - аббревиатура от radio frequency identification) или ультразвуковой датчик.
Предпочтительно интенсивность света, излучаемого источником освещения, может варьироваться устройством управления щита таким образом, что, например, окружение светильника может освещаться в зависимости от потребности.
Согласно другому усовершенствованному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, один генератор акустических сигналов, такой как гудок, установлен внутри корпуса или на корпусе таким образом, что может издаваться акустический сигнал предупреждения либо сигнал тревоги. Тем самым, светильник выполняет двойную функцию, так как он может применяться как в качестве устройства освещения, так и в качестве устройства предупредительной сигнализации.
Предпочтительно корпус выполнен из прозрачного полимерного материала. Благодаря этому простым образом возможно сконструировать недорогостоящий, компактный и легкий корпус. Кроме того, свет, излучаемый источником освещения, может выходить наружу, без необходимости выполнения отдельного светового окна, которое препятствует искробезопасности светильника.
Особенно предпочтительно корпус имеет выпуклую криволинейную лицевую сторону. Таким образом, корпус осуществлен в виде линзы, так что излучаемый свет улучшенным образом выходит из корпуса и благодаря этому окружение может быть освещено лучшим образом.
Предпочтительно вокруг корпуса из полимерного материала предусмотрена металлическая рамка или металлический корпус со световым отверстием для света, излучаемого источником освещения. Благодаря этому корпус из полимерного материала может быть лучше защищен от повреждений.
Согласно другому варианту осуществления изобретения на корпусе закреплена плата. Плата может состоять из металлического материала и/или быть магнитной. Плата может являться также частью корпуса, в частности задней частью корпуса. При помощи платы светильник может быть закреплен на предназначенном для светильника месте, например на щите или подобном.
На корпусе, предпочтительно на плате, устанавливается, предпочтительно по меньшей мере, один магнит. Благодаря этому светильник может быть закреплен, например, на щите особенно простым и быстрым образом.
Предпочтительно источник освещения может работать при низком напряжении в примерно 12 вольт. Кроме этого под источником освещения предпочтительно понимается белый светоизлучающий диод (LED, аббревиатура от light-emitting diode).
Согласно другому варианту осуществления светильник может быть дополнительно оснащен еще и цветными источниками освещения, в частности светодиодами цветного свечения. Они могут применяться в качестве оптических сигнализаторов для того, чтобы, например, сигнализировать об опасностях или оповещать о предупреждениях. В случае если светильник подключен к устройству управления щита, то могут отображаться повреждения, возникающие в устройстве управления щита, или рабочее состояние управления щита, благодаря тому, что светильником отображаются различные цвета.
Изобретение относится также к способу указания пути в местах проведения подземных работ, в частности для указания эвакуационного выхода в чрезвычайной ситуации, при котором применяются несколько светильников согласно изобретению, оснащенные, в частности, цветными источниками освещения и установленные вдоль пути, причем светильники могут работать таким образом, чтобы предпочтительно каждый светильник излучал свет с изменяемой по времени интенсивностью и/или цветом, и за счет совокупности установленных вдоль пути светильников образовывал, в частности, цветовой сигнал, указывающий путь.
При этом светильники преимущественным образом подключены к устройству управления щита и/или к центральному компьютеру так, что светильники могут регулироваться с целью указания пути в соответствии со способом согласно изобретению.
Ниже настоящее изобретение описывается на примере предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
Фиг.1 - вид сбоку в сечении на светильник согласно изобретению; и
Фиг.2 - вид сбоку в сечении другого светильника согласно изобретению, который имеет металлический корпус.
Изображенный на Фиг.1 светильник имеет корпус из полимерного материала 3, в котором установлена печатная плата 5. На печатной плате 5 установлены светодиоды 7 белого свечения в качестве источников освещения, электрическое устройство 9 управления для светодиодов 7, а также заряжаемый электрический аккумулятор 11, посредством которого светодиоды 7 могут снабжаться электрической энергией. Кроме того, на печатной плате 5 имеется управляемый с помощью устройства 9 управления гудок 13, выполняющего функции генератора акустических сигналов, и датчик 15, соединенный с устройством 9 управления. На корпусе 3 расположено гнездо 17, через которое светильник 1 может быть подключен к внешней электрической цепи (не показана).
Благодаря электрическому аккумулятору 11 светильник 1 может работать независимо от внешней электрической цепи. При этом устройство 9 управления выполнено для того, чтобы выборочно снабжать светодиоды 7 электрической энергией от электрического аккумулятора 11 или внешней электрической цепи таким образом, чтобы, например, при низкой степени заряженности электрического аккумулятора 11 обеспечивалось достаточное снабжение светодиодов 7 электрической энергией от электрической цепи.
Светильник 1 особенно подходит для его применения вместе с устройством управления щита (не показано) и, кроме того, может также быть подключен к не показанной электрической цепи управления щита. При этом устройство 9 управления выполнено таким образом, что светодиоды 7 могут питаться электрической энергией от электрического аккумулятора 11, если электрическая цепь управления щита испытывает высокую токовую нагрузку. Это может происходить в том случае, когда, например, электромагнитные клапаны управления (не показаны), которые снабжаются электрической энергией через электрическую цепь, приводятся в действие через устройство управления щита и, таким образом, вызывают высокую токовую нагрузку в электрической цепи.
Кроме того, устройство 9 управления предназначено для того, чтобы при низкой токовой нагрузке снабжать светодиоды 7 электрической энергией от внешней электрической цепи и дополнительно заряжать электрический аккумулятор 11, то есть особенно тогда, когда в электрической цепи не применяются другие потребители, такие как, например, электромагнитные клапаны управления.
Для применения в местах подземных работ нет необходимости в том, чтобы область, освещаемая светильником 1, всегда освещалась очень интенсивно. Поэтому устройство 9 управления выполнено для того, чтобы управлять светодиодами 7 таким образом, чтобы они излучали свет меньшей степени интенсивности. Меньшая степень интенсивности при этом может соответствовать заданному нижнему значению интенсивности, и благодаря этому достигается то, что каждый светодиод 7 снабжается электрическим током определенной заданной силы. Благодаря этому в местах подземных работ в области окружения светильника 1 возможно обеспечить основное освещение.
При помощи датчика 15 можно определить человека либо движение в области обнаружения датчика 15 и, тем самым, в окружении светильника 1. Устройство 9 управления выполнено для того, чтобы увеличить интенсивность света, излучаемого светодиодами 7, например, до заданного верхнего значения интенсивности, если датчик 15 за счет подачи соответственного сигнала оповещает устройство 9 управления о том, что был обнаружен человек либо движение. Это может быть достигнуто, например, за счет того, что сила электрического тока, которым снабжается каждый светодиод 7, увеличивается на заданное значение. Если человек либо движение больше не обнаруживается, то благодаря устройству 9 управления по истечении регулируемого временного интервала снова происходит уменьшение интенсивности света до значения интенсивности, соответствующего основному освещению.
Светильник 1 может также приводится в действие посредством устройства управления щита так, что интенсивность излучаемого светодиодами 7 света может регулироваться пользователем щитового управления. Кроме этого в описанном примере устройство 9 управления выполнено таким образом, что при задействовании управления щита интенсивность излученного света соответственным образом увеличивается и снова уменьшается, как это уже было упомянуто выше в описании обнаружения при помощи датчика 15 человека или движения в окружении светильника 1.
Корпус 3 выполнен из прозрачного полимерного материала таким образом, что излучаемый светодиодами 7 свет может выходить из корпуса. На обратной стороне корпуса находится металлическая плата 19, на которой установлены магниты 21 так, что светильник 1 может быть быстрым образом закреплен, например, на не показанном остове забойной крепи.
Для защиты от проникающей влажности между пластмассовым корпусом 3 и металлической платой 19, как и между пластмассовым корпусом 3 и гнездом 17 предусмотрены уплотнители 27.
Светильник 1 может применяться не только в качестве устройства освещения, но и в качестве устройства тревожной сигнализации при возникающих опасностях в местах подземных работ, так как посредством гудка 13 может быть выдан акустический сигнал тревоги. Кроме этого на печатной плате 5 могут быть размещены другие, не показанные светодиоды цветного свечения, например, по меньшей мере, один красный, один зеленый и один синий светодиод, которые могут управляться устройством 9 управления и с помощью которых могут подаваться оптические сигналы.
Например, несколько светильников 1 с светодиодами цветного свечения могут быть размещены вдоль эвакуационного выхода. При возникновении чрезвычайной ситуации каждый светильник 1 срабатывает таким образом, что он излучает свет с изменяемой по времени интенсивностью и/или цветом, и таким образом, за счет совокупности светильников, установленных вдоль пути, образуется цветовой сигнал, при помощи которого рабочим указывается эвакуационный выход.
Изображенный на Фиг. 2 светильник 1' сконструирован таким же образом, как и светильник 1 на Фиг.1. Для лучшей защиты от повреждений светильник 1', однако, дополнительно имеет металлическую рамку 23, которая расположена вокруг пластмассового корпуса 3 и которая закреплена на металлической плате 19. Металлическая рама 23 имеет световые отверстия 25 для излучаемого светодиодами 7 света.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1,1' Светильник
3 Корпус из полимерного материала
5 Печатная плата
7 Светодиод
9 Устройство управления
11 Электрический аккумулятор
13 Гудок
15 Датчик
17 Гнездо
19 Металлическая плата
21 Магнит
23 Металлическая рамка
25 Световое отверстие
27 Уплотнитель