ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Заявляемая полезная модель относится к светотехнике, в частности, к взрывозащищенным светильникам с полупроводниковыми источниками света и предназначена для установки внутри помещений или на открытых площадках для освещения зон, взрывоопасных по смесям газов, паров, пыли и волокон в соответствии с ГОСТ IEC 60079-10-1-2011, ГОСТ IEC 6007 9-10-2-2011, а также для эксплуатации во влажных, и запыленных зонах.
Уровень техники
Известен взрывозащищенный светильник на светодиодах (RU 2475673 С1, МПК F21V 25/12, опубликован 20.02.2013), который содержит корпус из теплопроводного материала с первым отсеком в виде щели, образованной защитным стеклом и держателем, частично оребренным с тыльной стороны, на котором установлен в тепловом контакте плоский взрывобезопасный светодиодный излучатель в виде кластера со светодиодами, собранными в узлах прямоугольной координатной сетки на плате с алюминиевым основанием. Второй изолированный отсек, примыкающий к тыльной стороне держателя с установленным в нем электронным преобразователем, выполнен взрывонепроницаемым с тупиковым или транзитными кабельными вводами, сопрягаемыми с отсеком по защищенной резьбе, формирующей лабиринтовые взрыв-каналы, соединяющие внутренний объем отсека с окружающей средой.
Аналог имеет ряд существенных недостатков, среди которых - большая сложность обеспечения вида защиты «d» «взрывонепроницаемая оболочка» отсека со светодиодным излучателем, а так же взаимный нагрев светодиодов и источника питания, расположенных в едином корпусе с высокой теплопроводностью, что, в условиях требований ограничения максимальной температуры поверхности, приводит к необходимости снижать мощность светильника или увеличивать его массогабаритные показатели для увеличения площади теплоотвода. Это также снижает ресурс и надежность работы источника питания, поскольку его вклад в выделение тепла значительно ниже, чем светодиодов. Также для формирования кривых силы света по ГОСТ Р 54350-2015 в аналоге требуется использовать дополнительную вторичную оптику на каждый светодиод, а это делает не возможным заливку компаундом оптического отсека и снижает уровень взрывозащиты.
Известен светильник взрывозащищенный (RU 136531 U1, МПК F21V 25/12, опубликован 10.01.2014), содержащий корпус, ударопрочный светопропускающий экран с лицевой стороны, световой модуль, блок источника питания, отличающийся тем, что корпус выполнен цельнолитым, состоящим из двух зон: зоны светового модуля в виде диска, на котором располагается плата светового модуля и ударопрочный светопропускающий экран, фиксирующийся на корпусе посредством крепежных болтов на фланце, герметизирующий зону посредством вдавливания уплотнения желобом по ответному кольцевому пояску в корпусе, и зоны блока источника питания, выполненной в виде выступающей в противоположную сторону прямоугольной ниши по центру диска, причем диск и прямоугольная ниша с тыльной стороны объединены набором поперечных и продольных вертикальных ребер, а световой модуль содержит хотя бы один твердотельный полупроводниковый источник света.
Основным недостатком аналога является то, что он может быть рассчитан только на определенную мощность. При необходимости более мощного светильника требуется разработка и изготовление нового корпуса, оснастки для его литья под давлением, оснастки для литья светопропускающего экрана, перенастройка производства и дополнительное подтверждение соответствия требованиям безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах как нового изделия.
Другим недостатком аналога является использование в качестве материала светопропускающего экрана поликарбоната. Такой экран, даже при добавке в процессе производства УФ стабилизаторов, подвержен снижению светопропускания в процессе эксплуатации (несколько процентов в год), а также не устойчив к механическим повреждениям поверхности (затираниям) при эксплуатации в присутствии микрочастиц пыли. Наконец, источник питания в аналоге также размещен непосредственно под выделяющим тепло светодиодным излучателем, что приводит к последствиям, приведенным выше.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание конструкции, позволяющей производить широкий модельный ряд взрывозащищенных светильников по мощности, светотехническим характеристикам при минимальных затратах на дополнительную оснастку, перенастройку производства, без необходимости дополнительного подтверждения каждой модели на соответствие требованиям безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах.
Сущность полезной модели
Полезная модель может быть охарактеризована следующей совокупностью признаков:
Взрывозащищенный светильник, содержащий профилированный корпус, изготовленный из алюминиевого сплава; оптический узел, размещенный на поверхности профилированного корпуса и включающий светодиодную матрицу и защитный оптически прозрачный элемент; источник электропитания; токопровод, соединяющий источник питания и светодиодную матрицу, профилированный корпус составлен из двух частей и включает несущую часть корпуса и ее крышку, соединенные между собой с зазором, оптическая система снабжена защитным оптически прозрачным элементом, выполненным в виде жесткой куполообразной оболочки, основание которой по периметру имеет наружный выступ, закрепленный на внешней поверхности несущей части профилированного корпуса с помощью металлического фланца, при этом между выступом тонкостенного купола и корпусом установлена металлическая прокладка, а между металлическим фланцем и выступом тонкостенного купола размещена уплотнительная прокладка, источник электропитания размещен в футляре, покрытом теплопроводящим диэлектрическим покрытием и закрепленном на внутренней поверхности крышки профилированного корпуса так, что между поверхностью покрытия и несущей частью корпуса образован воздушный зазор, а токопровод соединен со светодиодной матрицей через герметизированный ввод, выполненный в стенке куполообразной оболочки.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показана конструкция светильника.
Корпус светильника состоит из двух профильных элементов: теплоотводящего профиля 1-1 и профиля-крышки 1-12. Теплоотводящий профиль 1-1 имеет внутренние оребренные полости-воздуховоды 1-14, которые позволяют повысить эффективность отвода тепла, снизить массу и габариты светильника. Источник питания 1-11 размещен на дне крышки 1-12 корпуса так, что между ним и теплоотводящим профилем 1-1 имеется воздушный зазор, достаточный для устранения эффекта взаимного кондуктивного нагрева.
Профилированные элементы корпуса 1-1 и 1-12 изготовлены из алюминиевого сплава. На теплоотводящем профиле 1-1 корпуса размещен, по крайне мере, один взрывонепроницаемый оптический узел 2-3 (фиг. 2), состоящий из светодиодной матрицы 1-0 и защитного стеклянного колпака 1-2, и закрепленный на поверхности профиля 1-1 корпуса посредством металлического фланца 1-5 через металлическую прокладку 1-3 и дополнительную уплотнительную прокладку 1-4, например, из силиконовой резины, источника электропитания питания 1-11, размещенного на дне крышки 1-12 корпуса 1-1 и подключенного к светодиодной матрице 1-0 посредством токопровода 1-8. Взрывозащита вида «d» оптического узла обеспечивается его конструкцией (Фиг. 1) по ГОСТ IEC 60079-1-2011.
Одна часть взрывонепроницаемой оболочки образована стенкой корпуса 1-1, вторая - защитным колпаком из боросиликатного стекла 1-2. Взрывонепроницаемость соединения двух частей оболочки достигается с помощью металлической прокладки 1-3, установленной между корпусом и колпаком, обеспечивающей требуемые минимальные длину взрывонепроницаемого соединения и зазор. За пределами взрывонепроницаемого соединения установлена дополнительная прокладка из силиконовой резины 1-4, обеспечивающая защиту от проникновения пыли и влаги внутрь оболочки, удовлетворяя, таким образом, требованиям «вид защиты от воспламенения пыли "t"». Колпак прижат к корпусу посредством металлического фланца 1-5 и винтов 1-6. Ввод токопровода 1-8 в оболочку осуществляется через заделанную в стенку оболочки металлическую оправу 1-9, составляющую с ней неразделимое целое, и загерметизирован в оправе посредством специального кремнийорганического компаунда 1-10. Стеклянный защитный колпак 1-2 имеет необходимую для взрывозащиты толщину и обладает специальными оптическими свойствами для формирования требуемой кривой силы света по ГОСТ Р 54350-2015, что достигается выбором кривизны (как сферической, так и асферической) его наружной и внутренней поверхностей. Таким образом, отпадает необходимость в использовании дополнительных оптических элементов. Взрывозащита вида «m» источника питания 1-11 обеспечивается тем, что собранный на печатной плате преобразователь помещается в корпус из алюминиевого сплава и заливается специальным теплопроводящим кремнийорганическим компаундом.
Подключение кабеля первичной сети питания к светильнику осуществляется во взрывозащищенной соединительной коробке, обеспечивающей один из видов защиты «взрывонепроницаемая оболочка "d"» или «повышенная защита вида "е"», по необходимости. Указанная соединительная коробка может выполнять функции транзитной при групповом соединении светильников, что упрощает электрический монтаж взрывозащищенной осветительной установки.
Между собой в единое целое крышка 1-2 и теплоотводящий профиль 1-1 корпуса соединены посредством торцевых перфорированных крышек 2-2 (Фиг. 3), изготовленных из ударопрочного негорючего полимерного материала. Задача получения широкого модельного ряда по мощности и светотехническим характеристикам взрывозащищенных светильников решается тем, что в зависимости от необходимой мощности выбирается требуемая длина теплоотводящего профиля (Фиг. 2), на котором размещается два или более взрывозащищенных оптических узлов 2-3, идентичных по конструкции, со стеклянными защитными колпаками, имеющими необходимые оптические свойства. Конструкция светильника позволяет крепить к ней любое необходимое установочное устройство 2-4 с помощью специальных пазов 1-15 на профиле, чем решается задача универсального крепления.