Осветитель для освещения эскалаторной балюстрады метрополитена

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к приборам освещения эскалаторов метрополитена.
Эскалаторная балюстрада - одна из основных зон станционного пространства метрополитена, которая занимает особое место в общем освещении станции.
Современные санитарные нормы освещения метрополитена «Санитарные нормы эксплуатации метрополитенов» (СП2.5.1337-03) регламентируют в отношении освещения эскалаторов следующие требования:
освещенность в любой точке плоскости ступеньки должна быть не меньше 100 лк;
неравномерность освещенности, создаваемой световыми приборами не должна превышать 1,5:1.
Однако, как показывают измерения, проведенные на станциях Московского метрополитена, освещенность на ступеньках эскалаторов всех станций значительно ниже допустимой (как правило, не превышает 50 лк), а освещенность на глазах пассажиров при движении эскалатора колеблется в диапазоне от 340 до 150 лк при движении вниз и от 60 до 180 лк при движении вверх, т.е. более чем в 2 раза превышает приемлемую величину, которая, как уже указывалось, согласно п. 3.1.22 СП2.5.1337-03. N50, составляет 1,5:1, причем происходит это в течение 5 с, при общем количестве, превышающем 20 импульсов за один спуск/подъем на эскалаторе.
Анализ показывает, что причиной выявленных нарушений является попытка решить обе задачи, а именно:
создание достаточно высокой освещенности на всей плоскости ступенек эскалатора;
комфортного освещения пространства эскалаторного наклона;
использованием световых приборов с единым источником света относительно небольшой мощности.
В результате, ограниченная мощность даже низко расположенного источника света не позволяет получить требуемых значений освещенности на ступеньке, но оказывается достаточной для создания дискомфортного, лежащего за пределами разрешенной неравномерности освещенности колебания освещенности на глазах пассажира, возникающего при изменении расстояния между осветителем и пассажиром в процессе движения эскалатора, следствием которого является чрезвычайно вредная для зрения многократная переадаптация зрительного аппарата. При этом очевидно, что увеличение мощности приводит к ослеплению пассажиров, поскольку источник излучения оказывается расположенным достаточно близко к его зрительному аппарату.
Решение обозначенных задач при разработке освещения на вновь строящихся эскалаторах возможно разными способами, в том числе путем применения новых конструкций осветителей. Сложнее оказывается решение этих задач при реставрации старых объектов, например на старых станциях метрополитена, спроектированных по старым нормам и представляющих при этом объект культурного наследия, т.е. на станциях, не допускающих изменение «исторического» внешнего вида объекта, в данном случае, осветителей эскалаторного наклона.
Наиболее близким по техническому существу является техническое решение по освещению эскалаторной балюстрады на станции «Сретенский бульвар» (Светотехника, 2011, №4, с. 4).
Это устройство не позволяет получить требуемые санитарными нормами значения освещенности на всей плоскости ступеньки и вызывает ослепление пассажиров при подходе к эскалатору.
Основной причиной проявления этого эффекта является особенность пространственной ориентации излучающего большой световой поток светодиодного модуля - он расположен параллельно своду эскалаторного наклона, т.е. под острым углом к направлению зрения пассажира, стоящего на эскалаторе, при этом, поскольку излучение этого модуля распространяется в угле 120°, оно неизбежно попадает в глаза пассажира.
Кроме того, при относительно большом угле эскалаторного наклона значительная часть светового потока будет направлена на зрительный аппарат, подходящего к эскалатору пассажира, что вызывает ослепление.
Задачей заявляемой полезной модели является достижение требуемого нормативного уровня освещенности в любой точке площади ступеньки эскалатора при отсутствии циклической переадаптации зрительного аппарата пассажира и слепящего действия на зрительный аппарат пассажира.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью - обеспечение нормативного уровня освещенности в любой точке площади ступеньки эскалатора и снижение циклической переадаптации зрительного аппарата пассажира и слепящего действия, оказываемого на зрительный аппарат пассажира.
Поставленная задача реализуется за счет того, что в осветителе эскалаторной балюстрады, содержащем штатив, с установленными на нем двумя световыми модулями включающими, светодиодные источники света, и плафон, который имеет две зоны с различным коэффициентом пропускания - большая часть - с меньшим практически равным коэффициенту пропускания молочного стекла (0,5), из которого выполнен плафон «исторической» конструкции, а меньшая зона - с большим, близким к 1, при этом светодиодные источники света, имеют различный световой поток и установлены так, чтобы излучение от источника света с большим световым потоком выходило через часть плафона с большим коэффициентом пропускания, а излучение с меньшим световым потоком - через часть плафона с меньшим коэффициентом пропускания.
Частными признаками являются:
- плафон выполнен из двух частей, механически соединенных между собой через переходник.
- зона плафона с большим коэффициентом пропускания дополнительно снабжена рассеивателем с цилиндрическими линзами, образующая которых лежит в плоскости, параллельной плоскости, проходящей через вертикальную оптическую ось плафона.
Технический результат достигается за счет того, что зона плафона с большим коэффициентом пропускания обеспечивает беспрепятственное проецирование излучения от светодиодного модуля с большим световым потоком в угле, исключающем ослепление пассажиров, на свод эскалаторного наклона и обеспечивающим, после отражения от свода потолка, нормативные значения освещенности на всей площади ступеньки. При этом, в силу того, что световой поток второго светового модуля минимален, как и коэффициент пропускания зоны плафона, через который он выходит наружу, этот световой поток оказывает лишь декоративный эффект и никак не влияет на зрительный аппарат пассажира, т.е. не вызывает циклической переадаптации его зрительного аппарата.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на:
фиг. 1 представлена конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с шаровым плафоном;
фиг. 2 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с шаровым плафоном, выполненным из двух частей;
фиг. 3 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с полушаровым плафоном;
фиг. 4 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с полушаровым плафоном, выполненным из двух частей;
фиг. 5 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с цилиндрическим плафоном;
фиг. 6 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с цилиндрическим плафоном, выполненным из двух частей;
фиг. 7 - конструкция осветителя эскалаторной балюстрады с плафоном фигурной формы, замкнутой декоративным металлическим элементом;
фиг. 8 - схема работы осветителя эскалаторной балюстрады (вид сбоку);
фиг. 9 - схема работы осветителя эскалаторной балюстрады (фронтальный вид).
фиг. 10 - разрез осветителя эскалаторной балюстрады с рассеивателем на лампе вертикально проецирующей плоскостью, параллельной направлению движения эскалатора;
фиг. 11 - разрез осветителя эскалаторной балюстрады с рассеивателем на плафоне вертикально проецирующей плоскостью, перпендикулярной направлению движения эскалатора.
Осветитель эскалаторной балюстрады содержит штатив 1 с установленными на нем двумя светодиодными модулями 2 и 3, один из которых 2 включает светодиодный источник света 4 с источником питания 5, подключенный к цепи переменного тока рабочего освещения, а второй 3 - светодиодные источники света 6, подключенные к этому же источнику питания. Кроме того, осветитель содержит плафон 7, который имеет две зоны 8 и 9 с различным коэффициентом пропускания: большая часть 8 с малым коэффициентом пропускания, меньшая 9 - с большим (например, максимально возможным), при этом светодиодные источники света 4 и 6 имеют различный световой поток и установлены так, чтобы излучение от источника света 4 с большим световым потоком выходило через зону плафона 9 с большим коэффициентом пропускания, а излучение с меньшим световым потоком - через зону 8 плафона 7 с меньшим коэффициентом пропускания. При размещении осветителя на балюстраде граница между зонами 8 и 9 плафона 7 должна размещаться на высоте (Н), превышающей средний рост пассажира, находящегося в одной со штативом плоскости, перпендикулярной направлению движения эскалатора.
В частном случае, показанном на фиг. 3, плафон 7 выполнен из двух частей 8 и 9, соединенных между собой механически через переходник 10.
Для реализации освещения на наклонах с числом эскалаторов более четырех, т.е. с большим радиусом свода, возможно исполнение, представленное на фиг. 10, при котором одна зона 9 плафона 7 или ее часть - с большим коэффициентом пропускания, дополнительно снабжена рассеивателем 11 с цилиндрическими линзами 12, образующие 13 которых лежат в плоскостях, параллельных плоскости 14, проходящей через вертикальную оптическую ось 15 плафона 7.
Аналогичная задача оптимизации формы светового пучка, проходящего через зону 9 плафона 7, может быть решена установкой дополнительного рассеивателя 11 (фиг. 6) с цилиндрическими линзами 12, образующие 13 которых лежат в плоскостях, параллельных плоскости 14, проходящей через вертикальную оптическую ось 15 плафона 7.
Работает осветитель следующим образом.
При включении светодиодных источников света 4 и 6 излучение от светодиодного источника 4 с большим световым потоком проходит часть 9 плафона 7 с большим коэффициентом пропускания, в результате чего практически весь его световой поток падает на свод потолка, от которого отражается в направлении балюстрады и ступенек эскалатора, обеспечивая на всей плоскости его ступенек требуемые нормативные значения освещенности. При этом, излучение от светодиодного источника 6 с меньшим световым потоком падает на внутреннюю поверхность части 8 плафона 7 и из-за малого коэффициента пропускания этой части 8 плафона 7 в значительной степени им ослабляется, т.е. практически создает декоративную подсветку этой части 8 плафона 7, обеспечивая при этом на глазах пассажира освещенность, уровень которой будет существенно ниже освещенности, создаваемой диффузно рассеянным потолком излучения от светодиодного источника 4, исключая тем самым циклическую переадаптацию зрительного аппарата пассажира при перемещении последнего относительно светильников эскалаторной балюстрады.
В конструкции с плафоном 7, выполненным в виде механического соединения двух частей 8 и 9 через переходник 10, работа осветителя осуществляется аналогично описанному ранее.
В конструкции осветителя, в котором рассеивателем 11 с цилиндрическими линзами 12 снабжена зона 9, либо этот дополнительный рассеиватель 11 установлен на источнике света 4, работа осветителя отличается тем, что излучение от источника света 4 претерпевает дополнительное преломление на цилиндрических линзах, увеличивая тем самым угол (±α) в плоскости, перпендикулярной направлению движения эскалатора на величину (Δα), что способствует оптимальному рассеянию отраженного потолком излучения и достижению более комфортного восприятия.
В результате, такая конструкция позволяет решить поставленную задачу, обеспечивая нормативные значения освещенности всех зон эскалаторной балюстрады и собственно подвижной части эскалатора без циклической переадаптации зрительного аппарата пассажира.