СВЕТИЛЬНИК ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И/ИЛИ КЛЕТОК ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ПТИЦЫ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, а именно к промышленному птицеводству и может быть использована при выращивании птицы при клеточном или напольном содержании.
Известен светодиодный осветитель, содержащий преобразователь напряжения, соединенный через выпрямительный диодный мост с, по меньшей мере, одним светодиодом, параллельно которому подключен емкостный фильтр, причем указанные элементы размещены на печатной плате, которая расположена внутри светопроницаемого корпуса, выполненного с токоподводящими выводами, при этом корпус выполнен в виде трубки, а светодиоды равномерно распределены по всей длине печатной платы [Описание изобретения к патенту РФ №2354084 от 09.06.2007, МПК Н05В 37/00, опубл. 27.04.2009]. Осветитель может быть использован в корпусах светильников вместо ламп накаливания, ламп дневного света и т.п. и имеет повышенные показатели работы, такие как экономичность, долговечность, надежность и экологичность.
К недостаткам устройства - альтернативы применяемым в настоящее время лампам накаливания, - следует отнести тот факт, что осветитель представляет собой самостоятельное законченное изделие, все элементы которого размещены на печатной плате, расположенной внутри корпуса, а это делает осветитель превосходящим по стоимости в несколько раз традиционные светильники. Использование такого осветителя для искусственного освещения клеток с птицей экономически нецелесообразно.
Известен светодиодный фитопрожектор, содержащий корпус со световыми элементами, состоящими из групп светодиодов с различными спектрами излучения, блок питания и систему управления, при этом корпус выполнен в виде прямоугольной рамы, изготовленной из П-образного швеллера, светодиоды расположены на платах, платы установлены в один ряд в прозрачных герметичных плафонах, выполненных в виде трубок из фасонного профиля с направляющими, расположенными внутри, для установки плат, а плафоны установлены внутри корпуса с зазором относительно друг друга в несколько параллельных рядов так, что центральные оси световых потоков светодиодов направлены в одну сторону к лицевой поверхности корпуса и перпендикулярно его плоскости [Описание изобретения к патенту РФ №2369086 от 15.01.2008, МПК А01G 9/20, опубл. 10.10.2009]. Фитопрожектор обеспечивает низкую температуру нагрева корпуса и низкое напряжение электропитания, является прочным, не боится попадания брызг, не препятствует проникновению к освещаемому объекту излучения от внешних источников света, способный обеспечить необходимый для растений спектральный состав излучения.
К недостаткам конструкции прожектора следует отнести его большие размеры, требуемые для более полного освещения площади помещения, и необходимость принудительного охлаждения светодиодов. Именно по этой причине плафоны выполнены в виде трубок - через них удобнее всего прогонять воздух для отвода тепла от светодиодов, а сам прожектор состоит из множества плафонов, которые, если бы не принудительное охлаждение, можно с успехом поменять на одну светопрозрачную крышку. Кроме этого, принудительное охлаждение светодиодов имеет особенность - неподготовленный воздух содержит мелкие частицы пыли, которые оседают на внутренней поверхности плафона, не поддаваясь последующему снятию, чем снижают яркость светильника и спектральный состав света. В итоге, конструкция известного фитопрожектора и его элементов не может быть применена для искусственного освещения птицы.
7
Известно, что в установке для стимуляции откорма и повышения усвояемости корма у птицы мясных пород используется светильник, содержащий световой кабель, образованный из заключенных в защитную светопрозрачную оболочку последовательно расположенных в два ряда с равным интервалом на удлиненных токоподводящих элементах точечных источников видимых световых излучений, выполненых в виде светодиодов, излучение от которых распространяется в разные стороны благодаря специальному сечению оболочки и наличию отражателя [Описание изобретения к патенту РФ №2165694 от 29.03.1999, МПК А01К 31/00, А01К 45/00, опубл. 27.04.2001]. Источники освещения настроены на работу в одной определенной части спектра видимых излучений, что позволяет использовать биологические ритмы птицы для максимальной реализации их в достижении высокой продуктивности.
Сложная конструкция светопрозрачной оболочки специального сечения и светильника в целом делает его использование нерентабельным. Кроме этого, принудительное рассеивание направленного излучения, характерного для светодиодов, требует использования их более мощных модификаций, что без организации принудительного отвода тепла может привести к перегреву излучателя (кристалла) и, соответственно, его ускоренной деградации.
Известно обобщенное техническое решение светильника, содержащего светодиоды, установленные в корпусе произвольной формы и выполненные в виде, по меньшей мере, двух секций светодиодов, каждая из которых соединена со своим блоком питания, содержащим преобразователь и балластные дроссели, включенные параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика, при этом термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения [Описание изобретения к патенту РФ №2313199 от 24.11.2006, МПК Н05В 33/02, F21S 4/00, опубл. 20.12.2007]. Светильник отличается повышенным сроком службы и эксплуатационной надежностью за счет термостабилизации режима работы светодиодов и в дублировании источников света - светодиодов.
К недостаткам известного светильника следует отнести недостаточную конструкторскую проработку, позволяющую реализовать его множеством самостоятельных оригинальных технических решений. Кроме этого, основным элементом светильника является его уникальная система охлаждения, обеспечивающая возможность использования в разных сферах человеческой деятельности. Тем не менее, настоящий светильник не может быть использован, например, для искусственного освещения клеток с птицей, поскольку его избыточные функции, воспроизведенные многократно, неоправданно увеличивают издержки на содержание птицы.
Известно устройство для ультрафиолетового облучения животных и птицы, содержащее источник излучения, выполненный в виде светодиода, работающего в ультрафиолетовом диапазоне, при этом светодиод установлен на стене и/или потолке помещения для содержания животных и птицы и/или сопряжен с технологическим оборудованием - кормушкой и/или поилкой, и/или клеткой для возможности воздействия УФ-излучения на объект облучения в регулируемом режиме и при пониженной общей освещенности помещения [Описание полезной модели к патенту РФ №91677 от 11.06.2008, МПК А61D 99/00, опубл. 27.02.2010]. В результате снижается энергоемкость процесса ультрафиолетового облучения животных и птицы, повышается срок эксплуатации облучателей.
Недостатком устройства является свойственная единичным светодиодам неравномерность освещения занимаемой птицей территории. Например, при выращивании бройлеров на мясо наиболее сильные особи будут занимать освещенное место, выталкивая с него более слабых сородичей. В результате поголовье птицы будет развиваться неравномерно, а выход товарной продукции уменьшится.
Известны конструкции светильников светодиодного освещения ИСО-1 «Хамелеон», предназначенных для освещения помещений по содержанию птицы напольного и клеточного содержания и животных [см. Интернет-сайт НТП ТЕХНОСВЕТ-ГРУПП по адресу http://www.ntp-ts.ru/, светодиодные светильники - http://www.ntp-ts.ru/svetodiodnye_svetilniki/]. Светильник представляет собой алюминиевый корпус, изменяемой в зависимости от требуемых характеристик длины, с установленными в нем, по меньшей мере, в два ряда платами со светодиодами.
Недостатком данных светильников является то, что максимумы диаграммы направленности светодиодов каждого из рядов совпадают, а это делает светильник излучателем направленного действия с формированием, пусть и большого, но светового пятна, где собираются наиболее сильные и крупные птицы. Остальные птицы вынуждены довольствоваться мене ярким освещением, что, в итоге, приводит к задержке их развития и, как следствие, недостаточно равномерному весу поголовья в стаде.
Задача, решаемая полезной моделью и достигаемый технический результат заключаются в создании долговечного, надежного в эксплуатации и технологичного в изготовлении светильника, обладающего расширенными функциональными возможностями, в части обеспечения равномерного освещения максимально возможного пространства помещения и/или клетки для содержания птицы. Дополнительным результатом будет снижение издержек на изготовление светильника и, как следствие, на выращивание птицы.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в светильнике для искусственного освещения помещений и/или клеток для содержания птицы, включающем размещенные в корпусе светодиоды, корпус представляет собой светопропускающую трубчатую колбу, а светодиоды расположены внутри нее на удлиненных платах, по меньшей мере, в два ряда, и размещены на основании, состоящем, по меньшей мере, из одной секции, при этом максимумы диаграмм направленности светодиодов каждого из рядов расположены под углом друг к другу.
Кроме этого:
- секции основания изогнуты с образованием площадок для контакта с расположенными под углом друг к другу удлиненными платами светодиодов;
- секции основания выполнены плоскими, а удлиненные платы контактируют с ними посредством промежуточных клиновидных прокладок;
- внутри светопропускающей трубчатой колбы, с возможностью опоры на поверхности секций основания со стороны противоположной размещению светодиодов, располагается электрический кабель для их подключения к источнику питания;
- по торцам светопропускающей трубчатой колбы расположены заглушки, по меньшей мере, одна из которых выполнена с каналом для выхода электрического кабеля, причем заглушки снабжены кронштейнами для подвешивания в помещении и/или клетке;
- светопропускающая трубчатая колба выполнена с длиной, не превышающей длину клетки;
- светопропускающая трубчатая колба на своей внутренней поверхности имеет оппозитно расположенные продольные пазы, а секции основания снабжены фланцами, расположенными в продольных пазах колбы с возможностью смещения и последующей фиксации;
- продольные пазы расположены со смещением вверх относительно горизонтальной оси симметрии трубчатой колбы;
- секции основания разнесены вдоль светопропускающей трубчатой колбы.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
- на фиг.1 в поперечном сечении показана принципиальная конструкция светильника для искусственного освещения помещений и/или клеток для содержания птицы;
- на фиг.2 показан вид А фиг.1 - вид на светильник снизу;
- на фиг.3 и фиг.4 показаны варианты размещения светодиодов в колбе светильника;
- на фиг.5 изображен общий вид светильника в сборе;
- на фиг.6 показан вариант конструкции колбы - с продольными пазами на внутренней поверхности - для размещения фланцев секций основания;
- на фиг.7 - вид А фиг.6 - вид на светильник снизу;
- на фиг.8-11 показаны варианты размещения светодиодов в колбе светильника фиг.5;
- на фиг.12 показана принципиальная электрическая схема светильника.
Светильник для искусственного освещения помещений и/или клеток для содержания птицы включает корпус, представляющий собой светопропускающую трубчатую колбу 1 с размещенными внутри нее светодиодами 2, расположенными на удлиненных платах 3, по меньшей мере, в два ряда, и размещеными на основании 4, состоящем, по меньшей мере, из одной секции (4'), при этом максимумы диаграмм направленности светодиодов 2 каждого из рядов расположены под углом α друг к другу. Последнее достигается тем, что секции основания 4 могут быть выполнены изогнутыми (см фиг.1, 3, 5, 7 и 8) с образованием площадок 5 для контакта с расположенными под углом α друг к другу удлиненными платами 3 светодиодов 2, или могут быть выполнены плоскими (см фиг.4, 9 и 10), при этом удлиненные платы 3 контактируют с секциями основания 4 посредством промежуточных клиновидных прокладок 6.
Внутри светопропускающей трубчатой колбы 1, с возможностью опоры на поверхности секций основания 4 со стороны противоположной размещению светодиодов 2 (тыльные поверхности), располагается электрический кабель 7 для их подключения к источнику питания 8.
По торцам светопропускающей трубчатой колбы 1 расположены заглушки 9, по меньшей мере, одна из которых - 9' - выполнена с каналом 10 для выхода электрического кабеля 7, причем заглушки 9 (9') снабжены кронштейнами 11 для подвешивания в помещении и/или клетке, при этом светопропускающая трубчатая колба 1 выполнена с длиной, не превышающей длину клетки. Учитывая, что клетки имеют, как правило, удлиненную форму, для их освещения наиболее оптимально использовать всего один удлиненный, условно герметичный светильник. Условная герметичность нужна для проведения плановых дезинфекции и, соответственно, мойки помещений птичника и/или клеток перед запуском нового стада птицы.
Светопропускающая трубчатая колба 1 на своей внутренней поверхности может иметь оппозитно расположенные продольные пазы 12, а секции основания 4 снабжены фланцами 13, расположенными в продольных пазах 12 колбы 1 с возможностью продольного смещения и последующей фиксации. Продольные пазы 12 расположены в колбе 1 со смещением вверх относительно ее горизонтальной оси симметрии, а секции основания 4 разнесены по ее длине. Это позволяет сэкономить на весе основания по сравнению с его цельным вариантом и обеспечить большие возможности для конвективного теплообмена внутри трубчатой колбы 1.
Примеры реализации полезной модели.
Пример 1. Для изготовления светильника по одному из вариантов следует взять основание 4, в качестве которого можно использовать, например, металлический уголковый профиль 14 необходимой длины (цельный или составной), на наружных сторонах которого закрепляют удлиненные платы 3 с напаянными светодиодами 2. Тем самым обеспечивается необходимый угол α между максимумами диаграмм направленности стандартных (типовых, наиболее дешевых) светодиодов 2 каждого из рядов, который предпочтительно составляет от 60° до 120°. В размер основания 4 отрезают светопропускаюшую трубчатую колбу 1. Со стороны противоположной размещению светодиодов 2, располагают кабель 7 и обеспечивают электрическое соединение между ними. Собранное основание 4 заводят вовнутрь колбы 1 и фиксируют заглушками 9, предварительно продев в одну из них кабель 7. Светильник подвешивают в нужном месте, например, в клетке и подключают к источнику питания 8. Производимое светодиодами 2 излучение более равномерно, по сравнению с известными люменесцентными и пр. светильниками, освещает пространство клетки, что исключает для птицы необходимость искать и/или отвоевывать более комфортные и лучшие условия обитания. В результате поголовье более равномерно набирает товарный вес.
Контролируемые по температуре условия содержания птицы обеспечивают необходимую долговечность светильника без использования принудительного охлаждения светодиодов 2. Одно это позволяет существенно упростить конструкцию светильника и снизить издержки на его производство. В результате заявляемое устройство становится конкурентоспособным по сравнению с наиболее популярными ныне люменесцентными источниками освещения.
Пример 2. Для изготовления светильника в качестве основания можно использовать плоский профиль 15. Под термином «плоский профиль» следует понимать такую конструкцию профиля 15, которая имеет единую поверхность (общую площадку 5) для размещения сразу всех (как правило, двух или трех) рядов удлиненных плат 3.
Сборка светильника осуществляется аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что необходимый угол α максимумов диаграмм направленности светодиодов 3 каждого из рядов обеспечивают клиновидными прокладками 6. Практика показывает, что для изготовления двух - и трехрядного варианта светильника достаточно одного типоразмера прокладок 6 с углом клина α/2.
Пример 3. Для изготовления светильника используют колбу 1 на внутренней поверхности которой имеются оппозитно расположенные продольные пазы 12. В этом случае основание 4 можно разделить на простейшие секции 4', фланцы 13 которых будут располагаться в продольных пазах 12, а светодиоды 2 будут крепиться непосредственно на удлиненных платах 3, прочностные характеристики которых обеспечивают эту возможность, при этом возможный прогиб компенсируется необходимым количеством секций 4' основания 4, а также их распределением по длине платы 3 и неподвижным закреплением на них, например, склейкой или клепкой.
В этом случае также возможно использование либо изогнутых оснований 4 (уголковых профилей 14), либо условно плоских профилей 15 с клиновидными прокладками 6.
Дальнейшая сборка светильника осуществляется аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что фланцы 13 каждой секции 4' основания 4 последовательно заводятся в пазы 12 и смещаются вдоль них для остановки в нужном месте.
Кроме перечисленных примеров возможны другие варианты конструкции светильника - все будет определять конкретное исполнение секций 4' основания 4 и наличие-отсутствие пазов 12 на внутренней поверхности колбы 1. В частности, возможны следующие варианты:
- светодиоды 2 крепятся рядами на площадки 5, как снаружи уголкового профиля 14 основания 4 (фиг.1 и 6), так и внутри (фиг.3 и 8);
- количество рядов светодиодов 2 - два или три (см. фиг.9) - их дальнейшее увеличение значительно усложняет конструкцию светильника.
В результате использования полезной модели был создан долговечный, надежный в эксплуатации и технологичный в изготовлении светильник, обладающий расширенными функциональными возможностями, в части обеспечения равномерного освещения максимально возможного пространства помещения и/или клетки для содержания птицы. Дополнительно снизились издержки на изготовление светильника и, как следствие, на выращивание птицы.