СВЕТИЛЬНИК ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ

Область техники
Заявляемая полезная модель относится к светотехнике, в частности к защищенным и взрывозащищенным световым приборам с использованием полупроводниковых твердотельных источников света. Является альтернативой получившему широкое распространение светильнику ВЗГ (преимущественно ВЗГ-200, ВЗГ-300), позволяющей снизить эксплуатационные расходы. Устройство предназначено для общего освещения технологических объектов, взрывоопасных зон, в помещениях, опасных по пыли и газу.
Уровень техники
Существуют ряд решений, аналогичных по сфере применения устройств (RU 46333 U1, МПК F21V 25/12 от 07.02.2005; RU 84507 U1, МПК F21V 25/12 от 01.04.2009; RU 2259512 C1, МПК F21V 25/12 от 04.02.2004; RU 44163 U1, МПК F21V 25/12 от 30.11.2004) использующих в качестве источника света лампы (накаливания или разрядные) и потому здесь не рассматривающихся.
Известен аналог заявляемого устройства - взрывобезопасный светодиодный светильник, содержащий прочный корпус, источники света, установленные внутри корпуса и блок электропитания и управления (RU 54138 U1, МПК F21V 15/00 от 23.11.2005). Сфера применения указанного прибора несколько шире, чем у заявляемого решения, что сказывается на усложнении конструкции светильника, и, как следствие, увеличении затрат на него.
За прототип заявляемой полезной модели принято устройство - взрывобезопасный светодиодный светильник (RU 101149 Ul, МПК F21V 15/00 от 30.08.2010). Светильник содержит корпус с лицевой стенкой из ударопрочного прозрачного материала, по меньшей мере, один источник света, установленный внутри корпуса, и блок электропитания и управления. Причем блок электропитания и управления установлен в изолированном отсеке корпуса светильника и залит электроизолирующим полимерным компаундом. Недостатком устройства является то, что корпус состоит из нескольких деталей, что сказывается на повышенных требованиях, предъявляемых к его изготовлению с целью обеспечения надежности устройства. Лицевая стенка устройства из поликарбоната закрывается металлической решеткой, которая избыточна, при условии выполнения экрана из ударопрочного поликарбоната. Кроме того, в качестве источника света в нем используются светодиоды. Использование технологий chip-on-board (чип (кристалл) на плате) и удаленного люминофора для световых модулей позволяет снизить себестоимость изделия, с сохранением (улучшением) его световых характеристик.
Сущность полезной модели
Сущность заявляемой полезной модели состоит в конструкции устройства, содержащей минимальный набор компонентов (цельнолитой корпус, монолитный светопрозрачный экран из ударопрочного поликарбоната (защитная решетка не требуется), световой модуль и источник питания), обеспечивающих осветительные функции прибора с возможностью применения во взрывоопасных зонах и ориентированной на использование различных световых модулей, выполненных на основе твердотельных источников света.
Взрывозащита обеспечивается прочным корпусом и ударопрочным поликарбонатом, что достигается увеличенной толщиной стенок, как корпуса, так и экрана в сравнении со светильниками эксплуатирующихся в обычных условиях. При этом, в целях экономии материала и во избежание увеличения габаритов светильника в прямоугольной ниши корпуса выполнен выступающий с обратной стороны желоб, в котором размешается кабель электропитания. Требуемый зазор для выхода газов из прочной оболочки образован стыком корпуса и ударопрочного экрана.
Разработанная конструкция позволяет осуществлять сборку светильника, а также монтаж с минимальной трудоемкостью. Данное решение дает возможность сразу на прямую устанавливать устройство взамен светильников ВЗГ без выполнения дополнительных работ по обустройству точек подключения (доработка и переходники не нужны), что особенно актуально при выполнении масштабных проектов технического перевооружения и технического переоснащения.
Корпус светильника содержит зону для светового модуля - конструктивно выполнена в виде плоской круглой площадки, ограниченной по периметру пояском, служащим для расположения в нем уплотнительного элемента. Зона накрывается светопрозрачным экраном, центральная часть которого (над световым модулем) спрофилирована в виде выпукло-вогнутой линзы, ограниченной по периметру выступающим желобом (при соединении с корпусом желоб сдавливает уплотнение по всему периметру кольцевого пояска корпуса) далее переходящая в плоскую часть с реализацией фланцевого соединения с корпусом светильника крепежными болтами. Для снижения трудоемкости выполнения сборки/разборки экрана с корпусом, в последнем на фланце в бобышках предусмотрены шестигранные карманы для фиксации гаек. Зона для источника питания, расположенная также в центральной части корпуса непосредственно за зоной светового модуля, представляет собой прямоугольную нишу, на дне которой выступают две бобышки с отверстиями под винты для крепления блока источника питания через изолирующую прокладку. С тыльной стороны светильника диск корпуса и выступающую прямоугольную нишу объединяют продольные и поперечные вертикальные ребра, выполняющие теплорассеивающую функцию. С тыльной стороны прямоугольной ниши располагается шестигранный элемент для крепления светильника на трубу ¾ или на стандартную коробку. Здесь же предусмотрен выступ с отверстием под заземление.
Технический результат выражается в снижении эксплуатационных затрат на устройство, снижении себестоимости изготовления изделия, а также исключении дополнительных затрат на переоснащение объектов при замене светильников ВЗГ, благодаря унификации под существующую светотехническую арматуру.
Перечень чертежей
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1-11:
Фиг.1 - светильник взрывозащищенный вид спереди;
Фиг.2 - светильник взрывозащищенный вид сзади;
Фиг.3 - светильник взрывозащищенный разрез (световой модуль с твердотельными источниками белого света);
Фиг.4 - светильник взрывозащищенный разрез (световой модуль с твердотельными источниками монохромного света);
Фиг.5 - светильник взрывозащищенный вид сбоку;
Фиг.6 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии;
Фиг.7 - светильник взрывозащищенный вид с тыльной стороны в аксонометрии;
Фиг.8 - светильник взрывозащищенный вид с тыльной стороны в аксонометрии (фрагмент, увеличено);
Фиг.9 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии (светопропускающий экран и световой модуль условно не показаны);
Фиг.10 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии (светопропускающий экран условно не показан, показан световой модуль с твердотельными источниками белого или монохромного света);
Фиг.11 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии (светопропускающий экран условно не показан, показан световой модуль, выполненный по технологии chip-on-board (чип (кристалл) на плате);
Фиг.12 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии, иллюстрация (светопропускающий экран условно не показан, показан световой модуль с твердотельными источниками белого или монохромного света);
Фиг.13 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии, иллюстрация (светопропускающий экран условно не показан, показан световой модуль, выполненный по технологии chip-on-board (чип (кристалл) на плате);
Фиг.14 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии, иллюстрация (световой модуль с твердотельными источниками белого света);
Фиг.15 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии, иллюстрация (световой модуль, выполненный по технологии chip-on-board (чип (кристалл) на плате);
Фиг.16 - светильник взрывозащищенный вид с лицевой стороны в аксонометрии, иллюстрация (светопропускающий ударопрочный экран непрозрачен).
Перечень позиций, указанных на фигурах
1 - Корпус;
1-1 - Прямоугольная ниша корпуса;
1-2 - Бобышки корпуса для установки блока источника питания;
1-3 - Желоб корпуса для укладки кабеля электропитания;
1-4 - Выступ корпуса для внешнего заземления;
1-5 - Кольцевой поясок корпуса для уплотенения;
1-6 - Шестигранник полый с резьбой для крепления светильника;
1-7 - Карман для гайки;
1-8 - Теплорассеивающее ребро корпуса;
2 - Блок источника питания;
3 - Световой модуль;
3-1 - Отверстия светового модуля;
3-2 - Источник света светового модуля;
4 - Ударопрочный светопропускающий экран;
5 - Крепежный болт;
6 - Уплотнитель;
7 - Изолирующая прокладка;
8 - Слой люминофора.
Осуществление полезной модели
Светильник осуществляется следующим образом:
В прямоугольную нишу 1-1 корпуса светильника 1 через изолирующую прокладку 7 на бобышки 1-2 устанавливается блок источника питания 2. Предварительно в светильник посредством гермоввода введен питающий кабель и соединен с блоком источника питания 2, при этом заземляющий провод кабеля соединен с одной из бобышек 1-2, а сам кабель уложен в специально предусмотренный для него желоб 1-3. Дополнительно изделие заземляется с внешней стороны путем соединения заземляющего провода винтовым соединением на выступ 1-4, примыкающей к шестиграннику 1-6 крепежа светильника. Провода от блока источника питания 2 протягивают через отверстия 3-1 светового модуля 3 и распаивают на соответствующие площадки платы светового модуля 3. Световой модуль 3 соединяется с корпусом 1 посредством винтов. Далее, в кольцевой поясок 1-5 корпуса укладывают уплотнитель 6, после чего зона светового модуля закрывается светопропускающим ударопрочным экраном 4 и фиксируется болтами 5. Светильник монтируется на трубу ¾ или на стандартную коробку посредством резьбового соединения с затяжкой по шестиграннику 1-6.
Светильник работает следующим образом: на блок источника 2 подается электропитание, после преобразования питание поступает на световой модуль 3. При использовании в световом модуле 3 традиционных полупроводниковых источников света или светового модуля с твердотельным источником света, выполненным по технологии chip-on-board (чип на плате), световой модуль излучает белый свет. Диаграмма направленности формируется после прохождения светом светопропускающего ударопрочного экрана 4. При использовании в световом модуле 3 твердотельных источников монохромного света, белый свет формируется после прохождения слоя люминофора 8, нанесенного на внутреннюю поверхность светопропускающего ударопрочного экрана 4.
Взрывозащита устройства реализована по схемам d - взрывонепроницаемая оболочка (корпус и светопропускающий экран выполнены толстостенными, выдерживающие внутренний взрыв без деформирования, защита обеспечивается зазором между корпусом и экраном) и m - герметизация компаундом (блок источника питания и световой модуль заливаются компаундом).