АВАРИЙНАЯ ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Данное техническое решение относится к средствам освещения обесточенных мест аварий и катастроф в ночное время суток. Оно предназначено для использования в конструкциях аварийных осветительных установок.
Известны аварийные осветительные установки, каждая из которых содержит основание, закрепленную на ней в вертикальном положении надувную оболочку, заполненную воздухом, установленный в основании нагнетатель воздуха, сообщенный с полостью оболочки, с которой через элементы крепления соединен патрон электрической лампы с элементом накаливания, при этом лампа расположена в защитной решетке, которая расположена внутри оболочки и связана с ней так, что между оболочкой и решеткой образовано пространство (RU 2453763 С2, F21V 15/04 F21L 13/00, 26.06.2012. RU 2315904 C1, F21S 8/08, 27.01.2008).
Близкой аварийной осветительной установкой, к установке, представленной в данном описании, является установка, содержащая опору с воздушным в ней каналом для подачи в установку воздуха под давлением, средство крепления опоры к земле или несущей наземной конструкции, связанную с опорой надувную оболочку с входным в ней отверстием, перед которым установлен воздушный клапан, сообщающий полость оболочки с источником воздуха через воздушный канал, в полости оболочки закреплены источник света и средство его защиты, оболочка выполнена со средством изменения ее формы и кривизны, имеющим противоположные от средства защиты верхнюю и нижнюю и две боковые упругие эластичные или подпружиненные тяги, связанные с оболочкой и средством защиты, внутренняя поверхность части оболочки, расположенная за горизонтальной осью ее симметрии в сторону от опоры, выполнена светоотражающей, коэффициент прозрачности этой (верхней) части меньше коэффициента прозрачности противоположной (нижней) части оболочки, при этом оболочка разъемно соединена с опорой, которая выполнена полой и трубчатой и в ее полости расположен упомянутый воздушный канал, сообщенный с полостью оболочки.
Второй вариант осветительной установки содержит опору с воздушным в ней каналом для подачи в установку воздуха под давлением, средство крепления опоры к земле или несущей наземной конструкции, связанную с опорой надувную оболочку с входным в ней отверстием, перед которым установлен воздушный клапан, сообщающий полость оболочки с источником воздуха через воздушный канал, в полости оболочки закреплены источник света и средство его защиты, оболочка выполнена со средством изменения ее формы и кривизны, имеющим противоположные от средства защиты верхнюю и нижнюю и две боковые упругие эластичные или подпружиненные тяги, связанные с оболочкой и средством защиты, часть оболочки, расположенная за горизонтальной осью ее симметрии в сторону от опоры, выполнена светоотражающей, коэффициент прозрачности этой (верхней) части меньше коэффициента прозрачности противоположной (нижней) части оболочки, при этом оболочка разъемно соединена с опорой, которая выполнена полой и трубчатой и в ее полости расположен воздушный канал, сообщенный с полостью оболочки, при этом опора с воздушным в ней каналом для подачи воздуха в оболочку под давлением расположена над оболочкой, между ней и несущей наземной конструкцией (потолком), которая расположен над опорой.
Третий вариант осветительной установки содержит опору с воздушным в ней каналом для подачи в установку воздуха под давлением, средство крепления опоры к земле или несущей наземной конструкции, связанную с опорой надувную оболочку с входным в ней отверстием, перед которым установлен воздушный клапан, сообщающий полость оболочки с источником воздуха через воздушный канал, в полости оболочки закреплен источник света и средство его защиты, оболочка выполнена со средством изменения ее формы и кривизны, имеющим противоположные от средства защиты верхнюю и нижнюю и две боковые упругие эластичные или подпружиненные тяги, связанные с оболочкой и средством защиты, часть оболочки, расположенная за горизонтальной осью ее симметрии в сторону от опоры, выполнена светоотражающей, коэффициент прозрачности этой (верхней) части меньше коэффициента прозрачности противоположной (нижней) части оболочки, при этом оболочка разъемно соединена с опорой, которая выполнена полой и трубчатой и в ее полости расположен воздушный канал, сообщенный с полостью оболочки, при этом опора с воздушным в ней каналом для подачи воздуха в оболочку под давлением выполнена из дополнительной надувной оболочки, образующей воздушный канал, наполненный газом под давлением.
Четвертый вариант осветительной установки содержит опору с воздушным в ней каналом для подачи в установку воздуха под давлением, средство крепления опоры к земле или несущей наземной конструкции, связанную с опорой надувную оболочку с входным в ней отверстием, перед которым установлен воздушный клапан, сообщающий полость оболочки с источником воздуха через воздушный канал, в полости оболочки закреплен источник света и средство его защиты, оболочка выполнена со средством изменения ее формы и кривизны, имеющим противоположные от средства защиты верхнюю и нижнюю и две боковые упругие эластичные или подпружиненные тяги, связанные с оболочкой и средством защиты, внутренняя поверхность части оболочки, расположенная за горизонтальной осью ее симметрии в сторону от опоры, выполнена светоотражающей, коэффициент прозрачности этой (верхней) части меньше коэффициента прозрачности противоположной (нижней) части оболочки, при этом оболочка разъемно соединена с опорой, которая выполнена гибкой из армированного шланга, в полости которого расположен воздушный канал.
Пятый вариант осветительной установки содержит опору с воздушным в ней каналом для подачи в установку воздуха под давлением, средство крепления опоры к земле или несущей наземной конструкции, связанную с опорой надувную оболочку с входным в ней отверстием, перед которым установлен воздушный клапан, сообщающий полость оболочки с источником воздуха через воздушный канал, в полости оболочки закреплен источник света и средство его защиты, оболочка выполнена со средством изменения ее формы и кривизны, имеющим противоположные от средства защиты верхнюю и нижнюю и две боковые упругие эластичные или подпружиненные тяги, связанные с оболочкой и средством защиты, вся часть оболочки, расположенная за горизонтальной осью ее симметрии в сторону от опоры, выполнена светоотражающей, коэффициент прозрачности этой (верхней) части меньше коэффициента прозрачности противоположной (нижней) части оболочки, при этом оболочка разъемно соединена с опорой, которая выполнена телескопической, по крайней мере, из двух полых секций - верхней и нижней, одна из которых выполнена поворотно относительно другой в горизонтальной плоскости, при этом секции опоры выполнены полыми и в их полостях расположен воздушный канал, оболочка шарнирно связана с опорой, причем установка содержит средство поворота оболочки в вертикальной плоскости относительно упомянутого шарнира (RU 2336457 С2, F21S 8/08, 20.10.2008).
Известные, вышеуказанные варианты аварийной осветительной установки имеют отражающие свет поверхности, которые отражают свет в различных направлениях, что приводит к рассеянию света. Следует отметить, что известные конструкции аварийных установок имеют существенный недостаток - они обеспечивают освещенность аварийной территории в пределах мощности электролампы, повышение которой связано с утяжелением верхней части установки и усложнением ее конструкции.
С целью повышения освещенности, в осветительной установке, содержащей основание, закрепленную на ней в вертикальном положении надувную оболочку, заполненную воздухом, установленный в основании нагнетатель воздуха, электрическая лампы с элементом накаливания, которая расположена в защитной решетке внутри оболочки и связана с ней так, что между оболочкой и решеткой образовано пространство, а на защитной решетке поперек нее закреплена отражательная пластина с отверстиями в ней для прохождения воздуха (RU 59774 U1, F21L 14/00, 27.12.2006). Эта установка принята наиболее близкой к установке, представленной в данном описании. Следует отметить, что отверстия в отражательной пластине уменьшают эффективность освещенности освещаемой аварийной территории и повышают энергоемкость установки.
Техническим результатом аварийной осветительной установки является снижение ее энергоемкости и повышение освещенности освещаемой территории. За счет повышения освещенности снижается энергоемкость.
Технический результат получен аварийной осветительной установкой, содержащей основание, закрепленную на нем надувную оболочку, установленный в основании нагнетатель воздуха, сообщенный с полостью оболочки, с которой соединен патрон электрической лампы, имеющей элемент накаливания, при этом лампа расположена в защитной решетке, которая расположена внутри оболочки и связана с ней так, что между оболочкой и решеткой образовано пространство, а также отражатель света, причем отражатель света закреплен внутри решетки между патроном электрической лампы и элементом накаливания, в отражателе света выполнено центральное отверстие, в котором расположена электрическая лампа так, что между кромкой центрального отверстия диска и лампой образован вентиляционный зазор, сообщающий полость оболочки с полостью, которая расположена выше светоотражательного диска, причем на виде сверху отражатель света имеет форму многоугольника и к каждой его стороне шарнирно прикреплен одной стороной дополнительный отражатель света, расположенный внахлест по отношению к смежным дополнительным отражателям света, при этом противоположная сторона дополнительного отражателя соединена с оболочкой.
На фиг. 1 показана аварийная осветительная установка в базовом исполнении;
на фиг. 2 установка с дополнительными отражателями света;
на фиг. 3 - вид А на фиг. 2;
на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.
Аварийная осветительная установка (фиг. 1) содержит основание 1, закрепленную на нем в вертикальном положении надувную оболочку 2, заполненную в рабочем положении сжатым воздухом, установленный в основании 1 нагнетатель 3 воздуха, сообщенный с атмосферой и полостью 4 оболочки. С оболочкой через элементы крепления соединен патрон 5 электрической лампы 6, имеющей элемент 7 накаливания. Лампа расположена в защитной решетке 8, которая расположена внутри оболочки и связана с ней так, что между оболочкой 2 и решеткой 8 образовано пространство 9. Внутри решетки 8 установлен отражатель света, который, в частности, выполнен в виде светоотражательного диска 10 (далее диск 10) с центральным отверстием 11. Светоотражательной выполнена нижняя поверхность 12 диска 10. В отверстии 11 диска 10 расположена лампа 6. Между кромкой центрального отверстия 11 диска и лампой образован вентиляционный зазор 13, сообщающий полость 4 оболочки 2 с полостью 14, которая расположена выше диска 10 отражателя света.
Диск 10 расположен между патроном 5 и элементом накаливания 7 лампы по высоте осветительной установки так, что элемент накаливания 7 лампы расположен ниже диска 10. Диск закреплен на решетке, и его наружная кромка расположена внутри решетки или заподлицо с ней. Диск 10 имеет плоскую поверхность, в другом исполнении он имеет иную форму, при этом диск 10 выполнен из упругого термостойкого материала, а его светоотражающая поверхность выполнена из фольги, наклеенной снизу на диск, или из напыленного на диск светоотражающего материала. Наружная кромка диска 10 и наружная кромка решетки на виде сверху имеют предпочтительную форму многоугольника (фиг. 3), в другом исполнении они на виде сверху выполнены круглыми.
Осветительная установка содержит шарнирно связанные с диском 10 дополнительные отражатели света (фиг. 2), расположенные вокруг диска 10. Каждый дополнительный отражатель света имеет форму сегмента 15, простирающегося от диска 10 в сторону оболочки 2. Светоотражательные сегменты расположены в пространстве 9, образованном вокруг диска 10 между решеткой 8 и оболочкой. Одна сторона каждого сегмента 15 (фиг. 3) шарнирами 16 соединена со светоотражательным диском 10, а другая противоположная сторона каждого сегмента соединена шарниром 17 с оболочкой 2. Нижняя поверхность каждого сегмента 15 выполнена светоотражающей из фольги или из напыленного на сегмент светоотражающего материала. Диск 10 соединен с решеткой 8, закрепленной на фланце 18. Предусмотрены разные варианты соединения сегментов 15 с диском 10 при условии, чтобы сегменты 15 имели возможность поворота относительно диска 10 в вертикальной плоскости от действия оболочки в процессе ее надувания.
В нерабочем положении установки ее оболочка 2 находится в сложенном состоянии и в этом состоянии стенка оболочки может занимать любую ломаную форму. Соответственно этим не рабочим положениям оболочки, находятся в не рабочих положениях сегменты 15, свободно поворачивающиеся на шарнирах 16 и занимающие промежуточные положения, показанные пунктиром на фиг. 2 при их повороте в транспортное положение. С целью исключения поломок сегментов при складывании оболочки, они выполнены предпочтительно из упругого, гибкого, термостойкого материала. Диск 10 и сегменты 15 могут иметь различные формы при условии, что с нижних сторон они имеют светоотражающие поверхности.
Диск 10 и сегменты 15 в рабочем положении расположены между патроном и элементом 7 накаливания лампы по высоте установки так, что элемент накаливания 7 расположен ниже диска 10 и ниже сегментов 15. Диск 10 и сегменты расположены в одной плоскости. В другом исполнении осветительной установки сегменты 15 расположены наклонно в нижнюю сторону и по отношению к диску 10 каждый сегмент может быть расположен под углом к диску в пределах от 100 до 170° (это положение на чертеже не показано). Сегменты 15 расположены по высоте установки так (фиг. 4), что каждый предыдущий сегмент 15 на виде сверху расположен внахлест на каждом последующем сегменте 15 (веерообразно). Поверхности смежных сегментов 15
приведения осветительной установки в рабочее положение.
В другом исполнении осветительной установки длина сегмента выбрана такой, что шарнир 17, соединяющий сегмент с оболочкой, расположен ниже горизонтальной плоскости, в которой находится диск 10. Месторасположением шарнира 17 по высоте осветительной установки - выбирают угол наклона сегментов 15 к диску 10 и их длину, что позволяет выбирать фокус потока света, исходящего от диска и сегментов и регулировать пятно света, отраженного диском и сегментами.
Нагнетатель 3 воздуха выполнен в виде крыльчатки, которая механически соединена с приводом (не показан) энергоблока 19, установленным внутри основания 1. Патрон 5 электролампы 6 установлен на фланце 18, который расположен внутри оболочки и закреплен на ней. В купольной части оболочки 2 может быть выполнено вентиляционное отверстие 20, закрываемое при необходимости заглушкой (не показана). Электропроводами 21 энергоблок 19 соединен с патроном 5 электрической лампы 6. В центральной части фланца 18 выполнены вентиляционные отверстия 22, через которые полости 9 и 14 сообщены с атмосферой через отверстие 20.
Работает установка следующим образом. В транспортном положении оболочка установки находится в сложенном состоянии и все компоненты установки, охваченные чехлом, уложены на основании 1 в не рабочее положение (не показано). Для приведения установки в рабочее положение, снимают чехол, включают в работу двигатель энергоблока 19 (фиг. 1) и его генератор, и подают по электропроводам электрический ток от генератора энергоблока на электропривод нагнетателя 3 воздуха. При вращении нагнетателя 3 воздух из атмосферы подается снизу вверх под давлением в полость 4 оболочки 2, при этом оболочка 2 надувается воздухом и занимает рабочее положение, показанное на фиг. 1. Далее подают от генератора энергоблока на электролампу 6 электрический ток по электропроводам 21 и включают в работу электролампу 6. В результате свечения элемента 7 накаливания электролампы, он излучает свет, который в первом исполнении установки отражается светоотражательным диском 10 и направляется вниз, а другая часть потока света направляется в стороны от продольной оси оболочки 2. При этом аварийная территория освещается двумя световыми пятнами - центральным световым пятном от диска 10, имеющим большую освещенность, и периферийным световым пятном от элемента 7, имеющим меньшую освещенность. Центральное световое пятно является отраженными лучами света от светоотражательного диска 10, периферийное пятно света сформировано рассеивающим светом от элемента 7.
При работе установки в процессе ее разворачивания и накачки воздухом оболочки 2, стенка оболочки выравнивается и занимает рабочее положение. По мере того, как оболочка приобретает твердость, шарниры 17 поднимаются вверх, а светоотражательные сегменты 15 поворачиваются вокруг шарниров 16 в рабочее горизонтальное положение. Из положений, показанных пунктирными линиями, светоотражательные сегменты 15 поворачиваются увлекаемые вверх шарнирами 17 в процессе надувания оболочки. При таком положении сегментов 15 свет от элемента 7 накаливания отражается светоотражательным диском 10 и светоотражательными сегментами 15. При этом свет отражается вниз диском 10, от которого на освещенной территории формируется центральное пятно света, а от потока отраженного сегментами 15 света формируется на территории вокруг центрального пятна наружное световое кольцо. За наружным световым кольцом формируется периферийное рассеянное световое пятно от элемента 7. Рассеянный свет проходит через полупрозрачную оболочку 2 и рассеивается ею в освещаемом пространстве. Часть света в концентрированном состоянии освещает территорию вокруг установки, а остальная часть света рассеивается в пространстве за пределами концентрированного пятна освещенности, образованного светоотражетельными диском и сегментами. Все это существенно повышает концентрацию света на освещаемой территории в заданных местах и повышает ее освещенность вблизи установки. За счет концентрации света и повышения освещенности можно уменьшить мощность электролампы, ее габариты, массу решетки, массу верхней части установки и установки в целом при существенном снижении потребляемой энергии. Уменьшение потребляемой энергии позволяет уменьшить мощность нагнетателя воздуха и электролампы, что в итоге уменьшает энергоемкость установки в целом. Причем за счет имеющегося рассеивания света за пределами концентрированного пятна освещения территории, сохраняется освещенность остальной территории в расчетных пределах за пределами концентрированного пятна освещения.
Расположенный между кромкой центрального отверстия 11 диска 10 и лампой 6 вентиляционный зазор 13 (фиг. 1), сообщающий полость 4 оболочки 2 с полостью 14, обеспечивает истечение воздуха снизу вверх в зоне лампы и ее постоянное охлаждение. При этом нагретый лампой воздух проходит через отверстия 22 во фланце 18 и через отверстие 20 нагретый воздух выбрасывается наружу. Поток холодного воздуха нагнетается из атмосферы в полость оболочки нагнетателем 3 постоянно в течение всего цикла работы осветительной установки, что исключает перегрев лампы и ее преждевременный выход из строя.
В исполнении установки, показанной на фиг. 2, истечение воздуха происходит аналогичным описанным образом с той разницей, что нагретый воздух оказывается по сути в замкнутой полости 14 и поэтому для выхода нагретого воздуха из этой полости наружу через отверстие 20 является более существенным с точки зрения эффективности охлаждения лампы.
Возможна регулировка диаметра концентрированного пятна освещения аварийной территории путем изменения угла наклона светоотражательных сегментов 15 относительно диска 10. В случае их расположения под углом 180° к плоскости светоотражательного диска 10, диаметр пятна концентрированного освещения будет максимальным, а концентрация света минимальной, а в случае уменьшения указанного угла - диаметр пятна концентрированного освещения уменьшается, освещенность этого пятна освещения повышается, а энергоемкость установки снижается.
Таким образом существенное повышение освещенности обеспечило возможность снижения энергоемкости установки.