СВЕТИЛЬНИК ДЛЯ ЛИФТОВ

Настоящее техническое решение в виде полезной модели относится к светотехнике, а именно, к устройствам для освещения лифтов, офисных, жилых, производственных, складских, торговых и других внутренних помещений и может быть использовано для прямой замены люминесцентных и электрических ламп накаливания.
В последнее десятилетие в качестве источников света широко применяются энергосберегающие светильники, использующие светодиоды, В зависимости от области применения светодиодные светильники имеют большое разнообразие конструкций. В мощных светильниках важным фактором является отвод тепла и ослепляющий эффект, в маломощных -эффект рассеивания и мигания. В лифтовом хозяйстве также происходит замена люминесцентных ламп на светодиодные, однако особенности работы лифтов не позволяют эффективно использовать имеющиеся готовые конструкции. Известен светильник энергосберегающий, содержащий светодиодный источник света, осветительную арматуру в виде ребристого или игольчатого корпуса-радиатора и плафона-рассеивателя (RU 93929 (U1), МПК F21S 8/00, от 10.05.2010 г.). Использование в светильнике мощных светодиодов в ограниченном пространстве из-за яркости малой площади излучения света потребовало применение плафона из материала с большим количеством наполнителей для уменьшения ослепляющего эффекта, который неизбежно поглощает часть светового излучения светодиодов. А их плотная установка даже на печатную плату с металлическим основанием из-за плохих условий охлаждения, вызванных скученностью светодиодов в пространстве, ограниченном размерами плафона-рассеивателя, позволяет эффективно охлаждать светодиоды только с использованием корпуса-радиатора увеличенного размера и сложной формы. Поэтому недостатки известного устройства заключаются в сложности конструкции светильника, высокой трудоемкости изготовления и большой стоимости его осветительной арматуры.
Наиболее близким к заявленному техническому решению, принятого в качестве прототипа, является светильник энергосберегающий светодиодный сетевой общего назначения (Патент на полезную модель RU №108117 МПК F21S 8/00, опубликованный 10.09.2011 г.), включающий светодиодный модуль, выполненный в виде печатной платы с металлическим основанием, на котором методом автоматического поверхностного монтажа установлены планарные светодиоды, и прикрепленную к светодиодному модулю осветительную арматуру, выполненную в виде средства присоединения к электрической сети со встроенным блоком питания, подключенного к однофазной сети переменного тока, а печатная плата содержит место для крепления осветительной арматуры, причем основание печатной платы изготовлено из алюминия, место для крепления осветительной арматуры расположено в центре печатной платы, а средство присоединения к электрической сети выполнено в виде винтового цоколя.
Недостатками данного светильника являются:
- при обрыве провода на входе внутреннего источника питания светильник перестает работать, а в лифтах это особенно важно;
- в качестве основания используется алюминиевая пластина, что увеличивает трудоемкость при изготовлении и удорожает стоимость светильника;
- так как большое количество светодиодов расположено на одной печатной плате, то при выходе из строя нескольких светодиодов требуется размонтировать полностью светильник для ремонта всей печатной платы, на что потребуется определенное время, т.е. неизбежен простой в работе светильника, а значит и в работе соответствующего лифта. Это приводит к повышению трудоемкости при обслуживании лифтов.
Техническая задача, решаемая предлагаемым светильником для лифтов, заключается в повышении надежности, упрощении конструкции и сокращении трудоемкости при изготовлении и обслуживании.
Поставленная задача решается совокупностью признаков и заключается в том, что светильник для лифтов содержит корпус, полупрозрачную крышку и основание, на котором расположены светодиоды, светоотводящей частью направленные на полупрозрачную крышку, преобразователь переменного напряжения в постоянное и электрический разъем, закрепленный на корпусе, при этом с внешней стороны разъем подключен к одной из фаз источника внешнего переменного напряжения, а с внутренней стороны корпуса подключен ко входу упомянутого преобразователя, выход которого подключен к соответствующим входам светодиодов, при этом он содержит второй преобразователь переменного напряжения в постоянное, подключенный через электрический разъем ко второй фазе внешнего источника переменного напряжения, а светодиоды организованы в виде двух электрических цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные группы светодиодов, которые подключены к выходу соответствующего преобразователя переменного напряжения в постоянное напряжение, причем в каждой группе светодиодов светодиоды подключены параллельно друг другу, а их количество в каждой группе выбрано одинаковым.
Преобразователи переменного напряжения в постоянное расположены внутри корпуса и закреплены на противоположных боковых стенках корпуса, а каждая электрическая цепь из светодиодов расположена на двух печатных платах в виде матриц, в узлах которых размещены светодиоды. В светильнике в качестве преобразователей переменного напряжения в постоянное напряжение использованы источники тока, выходная мощность которых определяется из выражения
P=k*n*U*I,
где: Ρ - выходная мощность источника тока; k - количество групп светодиодов в цепи; n - количество светодиодов в группе; U - номинальное напряжение светодиода; I - номинальный ток светодиода, а общее количество светодиодов для двух цепей связано с задаваемой освещенностью кабины лифта и определяется из выражения
R=Ez/mEs,
где: R - общее количество светодиодов; Ez - задаваемая освещенность кабины лифта; Es - номинальная освещенность светодиода; m>0 - коэффициент, экспериментально определяемый для соответствующего типа лифтов и зависящий от материала и окраски стен лифта, от точки измерения, от расстояния светильника до точки измерения, от материала потолка лифта и крышки светильника и т.д.
Сущность технического решения поясняется на чертежах, где на фиг.1 показан основной вид светильника, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - основной вид со снятой крышкой, на фиг.4 - вид по стрелке M фиг.3, на фиг.5 - вид по стрелке А фиг.4.
На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - корпус (кожух) светильника, 2 - полупрозрачная крышка (рассеиватель света), 3 - ухо с отверстием для крепления крышки, 4 - электрический разъем, 5 - внешние электрические провода, 6 - винт заземления корпуса, 7 - клеммник, 8, 13 -преобразователи переменного напряжения в постоянное в виде источников постоянного тока; 9, 14 - светодиоды, 10 - платы печатные (две верхние) одной цепи светодиодов, на которых расположены в узлах матрицы светодиоды 9; 11 - винтовые соединения для крепления печатных плат к корпусу, 12 - электрические провода, соединяющие клеммник 7 со входами соответствующих источников постоянного тока 8, причем клеммник 7 содержит три клеммы, одна из которых N является общей, а две другие подключены соответственно к фазам L1 и L2 внешнего источника переменного трехфазного напряжения через электрический разъем 4. Фаза L1 и точка N подключены ко входу первого источника постоянного тока, а фаза L2 и точка N подключены ко входу второго источника постоянного тока, причем выходы каждого источников постоянного тока 8,13 подключены к двум соответствующим печатным платам 10 со светодиодами 9 и печатным платам 15 (две нижние на фиг.4) со светодиодами 14. На каждой печатной плате светодиоды расположены группами (вертикальные ряды на фиг.4), в которых светодиоды подключены параллельно друг другу, а сами группы соединены последовательно, причем последовательно электрически соединенные группы светодиодов двух печатных плат образуют соответствующую электрическую цепь, подключенную к соответствующему выходу источника постоянного тока. Все соединения между светодиодами выполнены печатным монтажом на соответствующих платах, которые с помощью винтовых соединений 11 крепятся к задней стенки корпуса. Печатные платы изготавливаются из отечественного стеклотекстолита марки СТНФ-1-35-1,0 ТУ 16-503.161-83. Светильник устанавливается в каркасе потолка лифтовой кабины.
После установки и закрепления светильника в потолке лифта (крепление светильника в лифте на чертежах не показано) к электрическому разъему 4 подключается ответная часть с тремя электрическими проводами (N, L1 и L2), связанными с двумя фазами и общим проводом трехфазного переменного напряжения, имеющихся в любом типе лифта. Светильник готов к работе.
Нами по данному техническому решению разработан светильник для лифтов, при этом заказчиком была задана освещенность 100 люкс в лифте на расстоянии 2,1 м от светильника. Опытным путем было установлено, что для заданной освещенности необходимо 240-250 светодиодов со световым потоком Φ не менее 6 лм. На этом основании были выбраны светодиоды марки PF-WNKA300S-ES со следующими данными: I=20 мА, U=3…3,8в, Ф=6…7,5 лм. По этим данным ток, протекающий через каждую группу из 8 параллельно подключенных светодиодов, составил 20 ма*8=160 ма, то есть общий ток в каждой из двух цепей равен полученному значению. Так как каждая цепь содержит 16 групп, подключенных последовательно, а на светодиодах каждой группы падает напряжение минимум U=3в, то общее напряжение каждой цепи составит 48в, при этом потребляемая мощность каждой цепью не превышает (48в*0,16А=7,08вт)8вт.По общему току и напряжению для каждой цепи светодиодов были выбраны готовые источники питания (источники тока) типа ХС-10812А со следующими характеристиками: входное переменное напряжение 100…240в, частотой 50 Гц, выходной постоянный ток 0,3А и выходное напряжение 24…48в, обеспечивающие выходную мощность 7,2…14,4 вт, что позволяет обходиться без радиаторов охлаждения.
Отсутствие алюминиевого основания и выполнение электрических связей между светодиодами в виде двух электрических цепей, в каждой из которых светодиоды расположены параллельными группами, связанных между собой последовательно, а сами цепи расположены на двух идентичных печатных платах, легко и быстро заменяемых, упрощает конструкцию светильника, уменьшает трудоемкость при изготовлении и ремонте.
Раздельное питание от двух источников питания, подключенных к двум фазам внешнего переменного трехфазного напряжения, позволяет при обрыве одной из фаз не останавливать работу лифта из-за уменьшенной освещенности, что исключает простои лифта, то есть увеличивается его надежность функционирования.