Акумуляторний світильник

1 Акумуляторний світильник, що містить вмонтовані в його корпус акумулятор, зарядний пристрій, лампу розжарювання, зв'язану з кнопкою вимикача та ключем, запобіжний блок захисту від перевантаження, зв'язаний з зарядним пристроєм, комутатор з підімкненим до нього пристроєм індикації, компаратором заряду і блоком заряду, а також компаратор розряду, який разом із підімкненим до нього блоком сигналу розряду з'єднаний з акумулятором, який відрізняється тим, що додатково містить світлосигнальний блок, який включає щонайменше два різнокольорових ультраяскравих світлодюдних випромінювачі, що через додатковий комутатор та підімкнений до нього регульований перетворювач напруги з'єднаний з кнопкою перемикача ультраяскравих світлодюдних випромінювачів або люмінесцентний випромінювач денного світла, який через регульований перетворювач напруги з'єднаний з кнопкою перемикача люмінесцентного випромінювача 2 Акумуляторний світильник за п 1, який відрізняється тим, що світлосигнальний блок механічно з'єднаний з корпусом акумуляторного світильника, а елементи електричної схеми світлосигнального блока з'єднані з елементами електричної схеми, вміщеними в корпус акумуляторного світильника, через джгут проводів Винахід відноситься до світлотехніки і може бути застосований як автономний переносний освітлювальний пристрій, і як сигнальний освітлювальний приспи на залізничному, морському, автомобільному транспорті, метрополітені тощо Розширення функціональних характеристик у поєднанні з компактністю, зручністю у користуванні та підвищеним ресурсом роботи є важливим фактором в галузі електротехніки при створенні нових універсальних модифікацій освітлювальної апаратури, яка може бути застосована одночасно в декількох сферах Відомий арсенал пристроїв, як правило, виконують функцію або освітлювальних, або ж сигнальних, при цьому, в обох випадках вони не в змозі задовольнити підвищені вимоги з боку споживачів Відомий електричний освітлювальний ліхтар, що містить лампу, рефлектор та виконаний у формі циліндра світлофільтр, який переміщується відносно лампи (А с СРСР № 690238, МПК6 F21L11/00, Б В №37, 1979р) Необхідність заміни циліндрів світлофільтрів для одержання світла потрібного кольору пов'язане з ускладненням конструктивного виконання ліхтаря, незручностями у користуванні Лампа накалювання цього пристрою має обмежений ресурс роботи, потребує частої заміни і, як всякий скляний виріб, може бути ушкодженою при ударах Аналогічну конструкцію має ліхтар, який може бути використаний і в якості освітлювального, і в якості світлосигнального пристрою (А с № 548748, МПК6 F21L15/04, Б В №8, 1977р) Ліхтар, у порівнянні вищезгаданими, має засіб управління світлофільтрами, що дає змогу зменшити його габарити, але не усунути ті ж недоліки малий ресурс роботи, що обумовлений джерелом випромінювання — лампою накалювання та недовговічністю і ризиком ушкодження останньої Споживчі характеристики цієї конструкції обумовлені технічними характеристиками лампи накалювання, і не регулюються в процесі експлуатації прибору Більш удосконаленою з позиції надійності у користуванні та ДОВГОВІЧНОСТІ Є конструкція освітлювального пристрою, що в якості джерела випромінювання замість лампи накалювання містить різноколірні світлодюди і застосовується в сигнальних освітлювальних приладах на транспорті (Патент Роси № 2134000, МПК6 F21L 33/00, Б В №21, 1999р) Недоліком цього пристрою є те, що пристрій використовується виключно як світлосигнальний, і конструкція його не передбачає ніякої можливості о (О ю 45690 регулювання в разі потреби ступеню освітленості, що суттєво знижує його технологічні можливості За прототип винаходу прийнятий акумуляторний світильник, що містить вмонтовані в його корпус акумулятор, зарядний пристрій, лампу накалювання, зв'язану з кнопкою вимикача та ключем, запобіжний блок захисту від перевантаження, зв'язаний з зарядним пристроєм, комутатор з під'єднаним до нього пристроєм індикації, компаратором заряду і блоком заряду, а також компаратор розряду, який разом з під'єднаним до нього блоком сигналу розряду з'єднаний з акумулятором (Сертифікат № 009146, серія ЗА, зареєстрований у Реєстрі Системи сертифікації УкрСЕПРО Державного Комітету України по стандартизації, метрологи та сертифікації (Держстандарт України) 21 06 2000 р за № UA 100212352-00, а також рішення про видачу патенту України на винахід від 20 12 2000 р по заявці № 2000063305) Відчутною перевагою цього світильника є оснащення його конструктивними елементами, які несуть інформативну та захисну функцію, і забезпечують блокування процесів перезарядження і глибокого розрядження акумулятора, що робить його зручним при експлуатації До недоліків цього винаходу слід віднести обмеженість сфери його застосування - світильник використовується як освітлювальний прилад, світловіддача якого (ступінь освітленості) є нерегульованою і залежить від характеристик лампи накалювання Лампа накалювання є єдиним джерелом освітлення в конструкції акумуляторного світильника, і не дублюється ніякими додатковими освітлювальними елементами 3 огляду на те, що в процесі експлуатації вона може бути легко ушкодженою при падінні чи ударах, а и нитка накалювання часто обривається в момент включення або при трясінні - можна констатувати, що такий світильник є ненадійним Крім цього, прилад не містить конструктивних доповнень, які могли б дати йому змогу працювати в якості світлосигнального А враховуючи той факт, що конструкція цього акумуляторного світильника напрочуд зручно пристосована до умов експлуатації у віддалених місцях, на залізничних коліях, автомобільних шляхах, у польових умовах тощо, відсутність можливості функціонування його в якості світлосигнального приладу є суттєвим недоліком, тому що саме ця можливість може зробити його незамінним в неординарних, особливо аварійних або екстремальних ситуаціях В основу винаходу поставлена задача створення універсального, компактного, з розширеними функціональними можливостями акумуляторного світильника шляхом оснащення його світлосигнальним блоком з ультраяскравих світлосигнальних випромінювачів або люмінесцентного випромінювача денного світла, регульованим перетворювачем напруги та конструктивними елементами, які обумовлюють оптимальний зв'язок блоку з елементами електричної схеми світильника, що зумовлює можливість живлення світлосигнального блоку від акумулятора світильника і функціонування останнього в режимі світлосигнального приладу варіюванням задіяних кольорів ультраяскравих світлосигнальних випромінювачів та тривалості їх горіння, забезпечує регулювання ступеню випромінювання вихідного світлового потоку Поставлена задача досягається за рахунок того, що акумуляторний світильник, що містить вмонтовані в його корпус акумулятор, зарядний пристрій, лампу накалювання, зв'язану з кнопкою вимикача та ключем, запобіжний блок захисту від перевантаження, зв'язаний з зарядним пристроєм, комутатор з під'єднаним до нього пристроєм індикації, компаратором заряду і блоком заряду, а також компаратор розряду, який разом з під'єднаним до нього блоком сигналу розряду з'єднаний з акумулятором, згідно винаходу, додатково містить світлосигнальний блок, який включає, щонайменше, два різноколірних ультраяскравих світлодюдних випромінювача, що через додатковий комутатор та під'єднаний до нього регульований перетворювач напруги з'єднаний з кнопкою перемикача ультраяскравих світлодюдних випромінювачів, або люмінесцентний випромінювач денного світла, який через регульований перетворювач напруги з'єднаний з кнопкою перемикача люмінесцентного випромінювача При цьому світлосигнальний блок механічно з'єднаний з корпусом акумуляторного світильника, а елементи електричної схеми світлосигнального блока з'єднані з елементами електричної схеми, вміщеними в корпус акумуляторного світильника, через джгут проводів Технічний результат, що досягається при здійсненні запропонованого винаходу, обумовлений ознаками акумуляторного світильника, які відрізняють його від описаних згідно відомого рівня техніки Оснащення виробу світлосигнальним блоком надає йому додаткової можливості, як освітлювальному пристрою, бути застосованим і в якості світлосигнального, що, безумовно, значно розширює його технологічні можливості і сферу використання КІЛЬКІСТЬ ультраяскравих світлодюдних випромінювачів не обмежується і вибирається в залежності від вимог, що ставляться до виробу, і від конкретних ситуацій його використання Щонайменше, їх може бути два Присутність різноколірних ультраяскравих світлодюдних випромінювачів в схемі світильника надає змогу задіювати в процесі освітлення ультраяскравий випромінювач потрібного кольору в залежності від потреби Як сигнальні, можуть бути активованими класичні кольори ультраяскравих світлосигнальних випромінювачів - зелений, жовтий та червоний Ультраяскравий випромінювач білого кольору може бути використаний в разі виходу з ладу основної освітлювальної лампи (що надає змогу подальшої експлуатації світильника без необхідності заміни лампи накалювання), або ж для того, щоб охопити більшу площу освітлення - ультраяскравий випромінювач, що знаходиться з протилежного боку акумуляторного світильника по відношенню до лампи накалювання, світить у напрямку, протилежному направленню променю основної лампи В цьому разі освітлення забезпечується свіченням основної лампи і ультраяскравого світлодюдного випромінювача білого кольору Функцію, аналогічну тій, що виконує в схемі акумуляторного світильника ультраяскравий випромінювач білого кольору, має люмінесцентний 45690 сигнальні блоки випромінювач денного світла, що входить до Запропонований винахід пояснюють приведені складу світлосигнального блоку Він також може креслення, де на фіг 1 зображена блок-схема елепідсилювати світловий потік основної освітлювактрообладнання акумуляторного світильника з льної лампи, і водночас надає світильнику нової світлосигнальним блоком, що містить ультраясквластивості, яка відрізняє його від відомих, зокрераві світлодюдні випромінювачі, ма, можливості одержання довгострокового світлового потоку, який не в змозі забезпечити згадана фіг 2 - блок-схема світильника, світлосигна основна лампа Люмінесцентний випромінювач нальний блок якого вміщує люмінесцентний виденного світла - це, по суті, малогабаритна лампа, промінювач денного світла, яка відбирає від акумулятора значно менше енерна фіг 3 - схематичне зображення приєднання гії, ніж основна корпуса акумуляторного світильника з світлосигнальним блоком Ця обставина дозволяє значно економити ресурс акумулятора світильника, продовжити термін Світильник має вміщений в його корпус 1 блок його використання і є особливо важливою в ситуа2 захисту від перевантаження, з'єднаний з зарядціях, які не потребують підвищеної освітленості ним пристроєм 3, який, в свою чергу, під'єднаний до акумулятора 4, блоку 5 розряду та комутатору Таким чином, запропонований акумуляторний 6 Зарядний пристрій 3 зв'язаний з індикатором 7 світильник, на відміну від відомих аналогічного червоного кольору, який засвідчує момент вклюпризначення, є набагато надійнішим і не боїться чення світильника в сітьову мережу (220В, 50Гц) механічних ушкоджень завдяки наявності таких Акумулятор 4 зв'язаний з компаратором 8 заряду, освітлювальних елементів, як ультраяскравий свіщо реєструє ступінь його заряду, компаратором 9 тлодюдний випромінювач білого кольору та люмірозряду і комутатором 6, підключеним до принесцентна лампа, що при потребі можуть дублюстрою 10 індикації Пристрій 10 індикації являє вати функцію основної лампи накалювання собою декілька індикаторів - лампочок зеленого Структура ультраяскравого світлодюдного викольору, що послідовно включаються або відклюпромінювача може бути зруйнованою лише при дії чаються залежно від режиму роботи акумулятора на нього дуже значних механічних деформацій, а Компаратор 9 розряду підключений до звукового термін його свічення набагато перевищує свічення блоку 11 сигналу розряду, який є інформативним лампи накалювання, тому світильник з таким джеелементом в схемі і спрацьовує при досягненні релом освітлення є набагато надійнішим акумулятором 4 гранично допустимого ступеню Через те, що СВІТІННЯ ультраяскравого світлозарядження Лампа накалювання 12 зв'язана з дюдного випромінювача, що живиться від акумуакумулятором 4 через ключ 13, що, в свою чергу, лятора світильника, досягає близько 1000 год підключений до натискної кнопки 14 Включення (для порівняння - СВІТІННЯ лампи накалювання не світильника здійснюється за допомогою розйому перевищує 100 - 150 год), оснащений ним акуму15, зв'язаного з блоком 2 захисту від переванталяторний світильник може бути додатково викориження станий як черговий для забезпечення довгострокового освітлення приміщень Електрична схема акумуляторного світильника доповнюється світлосигнальним блоком, до склаПеретворювач напруги узгоджує напругу акуду якого входить кнопка 16 включення світлосигмулятора світильника з напругою кожного ультранальності, яка з'єднана з додатковим компаратояскравого світлодюдного випромінювача, відбиром 17, який з'єднаний з регульованим раючи від акумулятора світильника енергію, перетворювачем 18 напруги, що, в свою чергу, необхідну для живлення ультраяскравих випроміз'єднаний з кнопкою 19 переключення ультраяскнювачів Ця обставина є вкрай важливою з позиції равих світлодюдних випромінювачів 20 (червоного економії енергетичного ресурсу акумулятора, тому кольору), 21 (жовтого кольору) та 22 (зеленого що виключає даремне розсіювання енергії акумукольору) До світлосигнального блоку з корпусу 1 лятора Крім того, перетворювач напруги, який є акумуляторного світильника перенесений розйом регульованим, дає змогу регулювати ступінь ви15, через який напруга в 220В і 50Гц надходить промінювання не тільки ультраяскравих свплодюбезпосередньо до світильника Всі з'єднання роздних випромінювачів, а й самої лампи накалюванйому 15 залишаються без змін ня Суттєвою перевагою запропонованого світильника є те, що всі конструктивні елементи, які відрізняють його від відомих СВІТИЛЬНИКІВ аналогічного призначення, вміщені в компактний світлосигнальний блок, який в заводських умовах механічно під'єднується до корпусу світильника за допомогою, щонайменше, чотирьох гвинтів При цьому електричний зв'язок між елементами електричної схеми світильника і світлосигнального блоку здійснюється через джгут проводів Зосередженість згаданих конструктивних елементів в окремому блоці обумовлює можливість гнучкого модифікування виробу із внесенням бажаних удосконалень в схему світильника Іншими словами, можна створювати численні нові модифікації акумуляторного світильника, замінюючи лише світло Виконання акумуляторного світильника із світлосигнальним блоком, що містить люмінесцентний випромінювач 23 денного світла, зображене на фіг 2 У порівнянні з вищеописаним конструктивним виконанням світильника в цій схемі відсутній додатковий компаратор 17 та самі ультраяскраві випромінювачі 20, 21 та 22 Корпус 1 акумуляторного світильника під'єднаний бо світлосигнального блоку 24 за допомогою джгута 25 проводів та гвинтів 26 (фіг 3) Пристрій працює слідуючим чином При включенні розйому 15 в електричну мережу загорається індикатор 7, який констатує перебування пристрою під напругою Ступінь зарядження акумулятора 4 (а разом з тим і час свічення лампи 12) користувач може визначити 8 При необхідності визначення роботоспроможності (тобто ступеню зарядженості) акумуляторного світильника, який певний час не піддавався експлуатації, користувачу достатньо натиснути кнопку 14 - відбудеться ввімкнення лампи накалювання 12 і одночасне надходження інформації на комутатор 6 і пристрій 10 індикації Ця інформація відтворює показник рівня ємності акумулятора 4, що надходить по колу акумулятор 4 - комутатор 6 КІЛЬКІСТЬ засвічених лампочок на пристрої 10 індикації вказує на ступінь зарядження акумулятора 4 і готовність або ж непридатність його до роботи Функціонування акумуляторного світильника в якості світлосигнального пристрою відбувається при натисканні на кнопку 16 включення світлосигнальності При цьому спрацьовує додатковий комутатор 17, що вмикає ультраяскравий світлодюдний випромінювач 20 червоного кольору Повторним натисканням кнопки 19 відбувається переключення червоного кольору постійного СВІТІННЯ на СВІТІННЯ в режимі миготіння Слідуючим натисканням кнопки 19 відбувається відключення ультраяскравого випромінювача 20 червоного кольору і включення ультраяскравого випромінювача 21 жовтого кольору Послідуючим натисканням цієї ж кнопки вимикається жовтий та вмикається зелений колір Ще одним натисканням зелений колір вимикається і світильник повертається до режиму початкового червоного кольору Світлосигнальний блок вимикається при натискання кнопки 16 45690 заздалегідь по КІЛЬКОСТІ засвічених лампочок пристрою 10 індикації СВІТІННЯ двох або однієї лампочок вказує на те, що акумулятор можна ставити на підзарядження В режимі зарядження при включенні розйому 15 в електромережу 220В, 50Гц зарядний струм надходить на блок 2 захисту від перевантаження, далі - на зарядний пристрій 3 і на аккумулятор 4 та індикатор 7 червоного кольору Одночасно струм надходить на блок 5 розряду і комутатор 6 Здійснюється процес зарядження (або підзарядження) акумулятору, ступінь якого реєструється по колу акумулятор 4 - комутатор 6 - пристрій 10 індикації По мірі збільшення ємності акумулятора 4 послідовно загораються лампочки зеленого кольору пристрою 10 індикації, і при набутті акумулятором 4 номінального (100%-ного) ступеню зарядження горять всі п'ять лампочок Після загорання останньої лампочки сигнал найменшого перевищення номінального ступеню зарядження надходить з акумулятора 4 до компаратора 8 заряду, а з нього - на блок 5 розряду і лампу накалювання 12 З огляду на те, що струм розряду лампою 12 акумулятора 4 більший струму заряду акумулятора 4, відбувається розряд останнього до номінального рівня без відключення від сітьової мережі Іншими словами, надлишки залишкової ємності, що можуть спричинити перезарядження акумулятора, "відбираються" лампою 12, блокуючи таким чином процес перезарядження Зарядний пристрій 3 в цьому випадку не перевантажується по причині реактивного характеру його внутрішнього опору, а сам акумулятор 4 може бути залишеним включеним без небезпеки його руйнування через перезарядження Заряджений таким чином акумулятор готовий до включення в роботу При натисканні кнопки 14 спрацьовує ключ 13 і лампа 12 загорається Інформація з ключа 13 надходить до комутатору 6 та пристрою 10 індикації Одночасно напруга акумулятора 4 реєструється компаратором 9 розряду, який фіксує гранично допустимий рівень розряду акумулятора 4 в процесі його роботи По мірі вироблення акумулятором 4 своєї ємності лампочки пристрою 10 індикації поступово згасають, і при настанні моменту, коли з усіх лампочок горітиме лише остання, відбувається відключення лампи накалювання 12 і спрацьовує звуковий блок 11 сигналу розряду, що сповіщає про необхідність подальшого поповнення ресурсу акумулятора Таким чином, акумулятор запропонованого пристрою гарантований від глибокого розрядження Робота акумуляторного світильника в режимі випромінювача денного світла відбувається слідуючим чином При натисканні кнопки 19 напруга від акумулятора 4, розміщеного в корпусі 1, надходить до перетворювача 18 напруги і через нього на люмінесцентний випромінювач 23 денного світла При повторному натисканні на кнопку 19 відбувається відключення акумуляторного світильника Розйом 15 перенесений з корпусу 1 світильника до світлосигнального блоку 24 так, як і при функціонуванні світильника в режимі світлосигнального пристрою, тобто зі збереженням всіх зв'язків Запропонований виріб являє собою багатофункціональний, компактний та надійний пристрій, який здатний забезпечити підвищену світловіддачу без будь-яких енергетичних втрат з боку акумулятора Світильник характеризується високими ергономічними показниками, має невелику вагу і є незамінним як освітлювальний та сигнальний прилад в найскладніших умовах експлуатації 45690 і£ г {> L__ї — if 1 1 п= І s S J_ — 2 а -3 /? 10 -м ~| 1 if 1 , 4$ І /Й 24 го *—* ) L_ • * _ ^ ) 12) s , Фіг. 2 Фіг. 1 Фіг. З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71