Особливовибухобезпечний головний акумуляторний світильник

1 Особливовибухобезпечний головний акумуляторний світильник, який має джерело світла, акумуляторну батарею, захисне скло (екран), корпус, кришку корпуса, блок іскрозахисту притискну скобу, перемикач увімкн /вимкнуте, роз'єм для за рядки акумуляторів, який відрізняється тим, що джерелом світла служить модуль над'яскравих Винахід відноситься до області гірського шахтного індивідуального освітлювального обладнання для місцевого освітлення робочого місця гірника у шахтах та рудниках, небезпечних по газу та пилу (снують різні конструкції СВІТИЛЬНИКІВ головних рудникових Відомий рудниковий індивідуальний освітлювальний прилад для індивідуального освітлення підземних гірських виробок (а с SU 1778432A1) Освітлювальний прилад містить два джерела світла 1 и 2, акумуляторну батарею і комутаційний вузол для роздільного підключення джерел світла 1 и2 При цьому потужність джерела світла 1 нижче нормованого, а потужність джерела світла 2 - вище нормованої В умовах слабкої запиленості рудникової атмосфери підключають джерело світла 1 У випадку збільшення запиленості рудникової атмосфери чи ускладнення зорової роботи включають джерело світла 2 на обмежений час Винахід дозволяє значно збільшити світловий потік в умовах поганої видимості, виключаючи передчасний розряд акумуляторної батареї і погасання джерела світла у шахті Відомий світильник рудниковий акумуляторний вибухобезпечний СВГ1 завод-виробник "Свет шахтера' Світильник призначений для місцевого освітлення робочих батарея 34КГК-11Д і вибухобезпечної фари, яка з'єднується з батареєю гнучким шнуром АШП-2х1 Під кришкою контейнера встановлений блок іскрозахисту, який забезпечує іскрозахист ланцюга шнура і монтажних струмових з'єднань у фарі, а також захист батареї від глибокого розряду і небезпечної переполюсовки акумулятора яка при цьому виникає Акумуляторна батарея захищається від коротких замикань на п виводах плавким запобіжником Лампа розжарювання двониттьова Найбільш близьким по своїм технічним характеристикам до заявленого світильника є світильник головний рудниковий СГР-231-У5 Підприємство-виготовлювач ЗАО "Луганські акумулятори" Указаний світильник призначений для освітлення робочого місця шахтаря в підземних виробках вугільних шахт, небезпечних по газу та пилу Світильник складається із основних вузлів корпус, кришка корпуса, фара, шнур, батарея акумуляторна, петлі У корпусі світильника розміщена нікелькадмієва батарея акумуляторів На корпусі передбачені на торцях два приливи, в яких встановлені петлі для закріплення світильника до поясного ременя шахтаря Корпус виготовлений із міцних пластмасових матеріалів Нижня частина корпусу армована металевим піддоном для збільшення МІСЦЬ В ІМЯХТЯУ uoftcnnoiiu.." г"- - — СВІТЛОДІОДІВ 2 Світильник за п 1, який відрізняється тим, що має електронний блок управління, розташований між джерелом світла і акумуляторною батареєю, який забезпечує стабільність світлового потоку, вмикання джерела світла і вимкненя частини джерела світла при розрядці акумуляторної батареї до встановленого обмеження МІЦНОСТІ В КРИШЦІ КОрПуСУ ЗНаХОДИТЬСЯ finnif \runn. 00 00 CM CN Фара з'єднана із кришкою корпусу світильника гнучким шнуром АШП 2x1 Представлені моделі світильників ідентичні по конструктивному виконанні. В якості джерела живлення в них застосований Ni Cd акумуляторна батарея, яка виконана окремо і з'єднана з джерелом світла, в якості якого використовується лампа розжарювання, гнучким проводом. Розглянуті вище світильники мають такі недоліки: - обмеження по рівню вибухозахисту від зовнішнього впливу навколишнього середовища; (виконання РВ); - використання лампи розжарювання у якості джерела світла потребує акумуляторні батареї ємністю 10-ІЗАч, - відсутність сигналізації про ступінь розрядки акумуляторних батарей; - громіздкі габарити корпусів и фар світильників, з'єднаних шнуром; - маса світильника більш як 1,5кг, - високі експлуатаційні затрати В основу винаходу поставлене технічне завдання: - підвищення безпечної праці шахтарів при проведенні гірських робіт шляхом виключення само*) можливості виникнення іскри; - зменшення габаритних розмірів і маси світильника, - зниження експлуатаційних витрат. Поставлене завдання досягається шляхом розробки особовибухобезпечного світильника з видом вибухозахисту "іскробезпечний електричний ланцюг" РОИа, які не мають обмежень по застосуванню в загазованих виробках вугільних шахт, габаритні розміри мають бути такими, щоб світильник зручно розміщався на захисній касці, маса світильника має бути не більш 0,30кг, зниження споживаного струму до 0,20А. Поставлене завдання здійснюється шляхом. - застосування зверхяскравих СВІТЛОДІОДІВ у якості джерела світла, - застосування компактних герметичних нікель метал-пдридних акумуляторів, - виготовлення корпуса світильника із полікарбонате, - установка захисного прозорого екрану із полікарбонату; - застосування електронного блока управління світильником, який забезпечує підтримання стабільного рівня світового потоку, сигналізацію про розрядку джерела живлення шляхом стрибкоподібного зниження світлового потоку зменшенням кількості СВІТЛОДІОДІВ, які світяться; - застосування блоку іскрозахисту Суть винаходу поясняється кресленнями, де зображені - на фіг.1 - заявлений світильник; - на фіг.2 - вид збоку фіг.1; екрану 5, акумуляторної оатареї \«о/ и, ие^™.,™ ча вмикання/вимикання 7, рознімання для заряду АБ 8, прижимної скоби 9, проводів монтажних 10, блоку іскрозахисту 11 Корпус 1 виконаний із стандартного полікарбонату торгової марки LEXAN методом штамповки і складається із двох частин Корпус розділений перегородкою на два ВІДСІКИ. В одному відсіку (верхньому) розташована акумуляторна батарея і блок іскрозахисту, у другому (нижньому) - електронний блок управління, світлодюдний модуль, рознімання для заряду акумуляторної батареї. Передня частина корпусу закрита захисним екраном. Із зовнішньої сторони корпусу розташований перемикач для вмикання/вимикання світильника. Кришка корпусу виконана із полікарбонату, закріплена фіксаторами і прикріплена до корпусу гвинтами. На кришці корпуса закріплена металева підпружиста скоба 9, з допомогою якої світильник кріпиться до каски Усі складові частини з'єднані поміж собою монтажними проводами 10. Акумуляторна батарея (АБ) 6 напругою 3,6В і ємністю 2,5Ач виконана із NiMH (нікель металпдрідних) акумуляторів розміру А(© 17мм, висота 50мм) по ТУ У31.4.-31004969-001-2002. АБ укомплектована термодатчиком, який розриває ланцюг живлення у випадку підвищення температури акумуляторів до 55°С і вище при розряді і заряді. Поміж корпусом і АБ встановлені демпфіруючі гумові прокладки Світлодюдний модуль 4 складається із двох незалежних джерел світла робочого (основного), який складається із зверхяскравих СВІТЛОДІОДІВ І аварійного також складається із зверхяскравих світлодіодів. Джерела світла працюють розподільно. Виключення можливості сумісного вмикання джерел світла досягається за рахунок різного рівня напруги, від якого працюють джерела світла. У випадку досягнення напруги не більш 2,97В, світильник переходить в миготливий режим роботи, що свідчить про розрядження акумуляторної' батареї. Електронний блок управління 3 забезпечує. - вмикання і вимикання джерела світла, - піддержування постійного світлового потоку основного і аварійного джерел світла при змінах напруги джерела живлення; - захист від одночасної роботи робочого і аварійного джерел світла; - автоматичне переключання з робочого (основного) джерела світла на аварійний при розряді акумуляторної батареї (падіння напруги на акумуляторній батареї до позначки 3,30±0,1В), - автоматичне вимикання постійного свічення джерела світла і переведення його в миготливий режим при досягненні граничної напруги 3,00±0,03В, - відключення джерела живлення при короткому замиканні в ланцюгах електроживлення Вмикання і вимикання світильника відбуваєтьпапочмкяия 7 Заояд акумуляторгпіп злівЕ1 - опорне джерело напруги, ПЭ1, ПЭ2 - порогові елементи; К1, К2, КЗ - комутатори; ИРН - імпульсний регулятор напруги; УОС - підсилювач сигналу зворотного зі М - чекаючий мультивібратор; R1, R2, R3-резистори Електронний блок управління працю* чином. Після подачі електроживлення вихід пс го елементу ПЭ1 встановлюється в стан, s значається величиною напруги ЖИВЛЄННЇ напруга живлення більше (3,3±0,1)В, то НІ ПЭ1 встановлюється високий рівень напру КЗ 1 комутатора КЗ відкривається і до ви пульсного регулятора ИРН підключається таження по ланцюгу „UL5+" - основний м п'яти СВІТЛОДІОДІВ. При меншому значенні низьким рівнем сигналу з виходу ПЭ1 замі ключ КЗ 2, а до виходу ИРН підключається „UL2+" - додатковий модуль із двох світло,! Схема забезпечує при любому режим живлення навантаження стабільним струї тчиком струму навантаження являється | R8, напруга з якого через посилювач сип 1 Комп'ютерна верстка Л. Литвиненко пепаотамент інтелект УКРАЇНА (19) UA (11)2288 (із, U (51)7F21L4/OO МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) ОСОБЛИВОВИБУХОБЕЗПЕЧНИЙ ГОЛОВНИЙ АКУМУЛЯТОРНИЙ СВІТИЛЬНИК (21) 2003065899 (22) 25 06 2003 (24)15 012004 (46) 15 01 2004, Бюл № 1, 2004 р (72) Куць Олександр Анатолійович (73) Куць Олександр Анатолійович (57) 1 Особливовибухобезпечний головний акумуляторний світильник, який має джерело світла, акумуляторну батарею, захисне скло (екран), корпус, кришку корпуса, блок іскрозахисту, притискну скобу, перемикач увімкн /вимкнуте, роз'єм для за Винахід відноситься до області гірського шахтного індивідуального освітлювального обладнання для місцевого освітлення робочого місця гірника у шахтах та рудниках, небезпечних по газу та пилу Існують різні конструкції СВІТИЛЬНИКІВ головних рудникових Відомий рудниковий індивідуальний освітлювальний прилад для індивідуального освітлення підземних гірських виробок (а с SU 1778432A1) Освітлювальний прилад містить два джерела світла 1 и 2, акумуляторну батарею і комутаційний вузол для роздільного підключення джерел світла 1 и2 При цьому потужність джерела світла 1 нижче нормованого, а потужність джерела світла 2 - вище нормованої В умовах слабкої запиленості рудникової атмосфери підключають джерело світла 1 У випадку збільшення запиленості рудникової атмосфери чи ускладнення зорової роботи включають джерело світла 2 на обмежений час Винахід дозволяє значно збільшити світловий потік в умовах поганої видимості, виключаючи передчасний розряд акумуляторної батареї і погасання джерела світла у шахті Відомий світильник рудниковий акумуляторний вибухобезпечний СВГ1, завод-виробник "Свет шахтера" Світильник призначений для місцевого освітлення робочих місць в шахтах, небезпечний по газу чи пилу Світильник складається із вибухонепроникного контейнера зі знімною кришкою, в якому розміщується герметична нікель-кадмієва акумуляторна рядки акумуляторів, який відрізняється тим, що джерелом світла служить модуль над'яскравих СВІТЛОДІОДІВ 2 Світильник за п 1, який відрізняється тим, що має електронний блок управління, розташований між джерелом світла і акумуляторною батареєю, який забезпечує стабільність світлового потоку, вмикання джерела світла і вимкненя частини джерела світла при розрядці акумуляторної батареї до встановленого обмеження батарея 34КГК-11Д і вибухобезпечної фари, яка з'єднується з батареєю гнучким шнуром АШП-2х1 Під кришкою контейнера встановлений блок іскрозахисту, який забезпечує іскрозахист ланцюга шнура і монтажних струмових з'єднань у фарі, а також захист батареї від глибокого розряду і небезпечної переполюсовки акумулятора, яка при цьому виникає Акумуляторна батарея захищається від коротких замикань на її виводах плавким запобіжником Лампа розжарювання двониттьова Найбільш близьким по своїм технічним характеристикам до заявленого світильника є світильник головний рудниковий СГР-231-У5 Пщприємство-виготовлювач ЗАО "Луганські акумулятори" Указаний світильник призначений для освітлення робочого місця шахтаря в підземних виробках вугільних шахт, небезпечних по газу та пилу Світильник складається із основних вузлів корпус, кришка корпуса, фара, шнур, батарея акумуляторна, петлі У корпусі світильника розміщена нікелькадмієва батарея акумуляторів На корпусі передбачені на торцях два приливи, в яких встановлені петлі для закріплення світильника до поясного ременя шахтаря Корпус виготовлений із міцних пластмасових матеріалів Нижня частина корпусу армована металевим піддоном для збільшення МІЦНОСТІ В кришці корпусу знаходиться блок іскрозахисту для захисту акумуляторної батареї від глибокого розряду струму і короткого замикання в процесі експлуатації Фара складається із корпусу фари із джерелом 00 00 CM CM 2288 світла у виді лампи розжарювання рудникової двониттьової з відбивачем, склом, перемикачем, контактами для зарядки батареї акумуляторів Фара з'єднана із кришкою корпусу світильника гнучким шнуром АШП 2x1 Представлені моделі СВІТИЛЬНИКІВ ідентичні по конструктивному виконанні В якості джерела живлення в них застосований Ni Cd акумуляторна батарея, яка виконана окремо і з'єднана з джерелом світла, в якості якого використовується лампа розжарювання, гнучким проводом Розглянуті вище світильники мають такі недоліки - обмеження по рівню вибухозахисту від зовнішнього впливу навколишнього середовища, (виконання РВ), - використання лампи розжарювання у якості джерела світла потребує акумуляторні батареї ємністю 10-13Ач, - відсутність сигналізації про ступінь розрядки акумуляторних батарей, - громіздкі габарити корпусів и фар СВІТИЛЬНИКІВ, з'єднаних шнуром, - маса світильника більш як 1,5кг, - високі експлуатаційні затрати В основу винаходу поставлене технічне завдання - підвищення безпечної праці шахтарів при проведенні гірських робіт шляхом виключення самої можливості виникнення іскри, - зменшення габаритних розмірів і маси світильника, - зниження експлуатаційних витрат Поставлене завдання досягається шляхом розробки особовибухобезпечного світильника з видом вибухозахисту "іскробезпечний електричний ланцюг" РОИа, які не мають обмежень по застосуванню в загазованих виробках вугільних шахт, габаритні розміри мають бути такими, щоб світильник зручно розміщався на захисній касці, маса світильника має бути не більш 0,30кг, зниження споживаного струму до 0.20А Поставлене завдання здійснюється шляхом - застосування зверхяскравих СВІТЛОДІОДІВ у якості джерела світла, - застосування компактних герметичних нікель метал-пдридних акумуляторів, - виготовлення корпуса світильника із полікарбоната, - установка захисного прозорого екрану із полікарбонату, - застосування електронного блока управління світильником, який забезпечує підтримання стабільного рівня світового потоку, сигналізацію про розрядку джерела живлення шляхом стрибкоподібного зниження світлового потоку зменшенням КІЛЬКОСТІ СВІТЛОДІОДІВ, ЯКІ СВІТЯТЬСЯ, - застосування блоку іскрозахисту Суть винаходу поясняється кресленнями, де зображені - на фіг 1 - заявлений світильник - на фіг 2 - вид збоку фіг 1, - на фіг 3 - функціональна схема заявленого світильника - на фіг 4 - малюнок загального виду заявленого світильника Як показано на фіг 1, світильник складається із корпуса 1, кришки корпусу 2, електронного блоку управління 3, світлодюдного модуля 4, захисного екрану 5, акумуляторної батареї (АБ) 6, перемикача вмикання/вимикання 7, рознімання для заряду АБ 8, прижимної скоби 9, проводів монтажних 10, блоку іскрозахисту 11 Корпус 1 виконаний із стандартного полікарбонату торгової марки LEXAN методом штамповки і складається із двох частин Корпус розділений перегородкою на два ВІДСІКИ В одному відсіку (верхньому) розташована акумуляторна батарея і блок іскрозахисту, у другому (нижньому) - електронний блок управління, світлодюдний модуль, рознімання для заряду акумуляторної батареї Передня частина корпусу закрита захисним екраном Із зовнішньої сторони корпусу розташований перемикач для вмикання/вимикання світильника Кришка корпусу виконана із полікарбонату, закріплена фіксаторами і прикріплена до корпусу гвинтами На кришці корпуса закріплена металева підпружиста скоба 9, з допомогою якої світильник кріпиться до каски Усі складові частини з'єднані поміж собою монтажними проводами 10 Акумуляторна батарея (АБ) 6 напругою 3,6В і ємністю 2,5Ач виконана із NiMH (нікель металпдрідних) акумуляторів розміру А(© 17мм, висота 50мм) по ТУ У31 4 -31004969-001-2002 АБ укомплектована термодатчиком, який розриває ланцюг живлення у випадку підвищення температури акумуляторів до 55°С і вище при розряді і заряді Поміж корпусом і АБ встановлені демпфіруючі гумові прокладки Світлодюдний модуль 4 складається із двох незалежних джерел світла робочого (основного), який складається із зверхяскравих СВІТЛОДІОДІВ І аварійного також складається із зверхяскравих СВІТЛОДІОДІВ Джерела світла працюють розподільно Виключення можливості сумісного вмикання джерел світла досягається за рахунок різного рівня напруги, від якого працюють джерела світла У випадку досягнення напруги не більш 2,97В, світильник переходить в миготливий режим роботи, що свідчить про розрядження акумуляторної батареї Електронний блок управління 3 забезпечує - вмикання і вимикання джерела світла, - піддержування постійного світлового потоку основного і аварійного джерел світла при змінах напруги джерела живлення, - захист від одночасної роботи робочого і аварійного джерел світла, - автоматичне переключання з робочого (основного) джерела світла на аварійний при розряді акумуляторної батареї (падіння напруги на акумуляторній батареї до позначки 3,30±0,1В), - автоматичне вимикання постійного свічення джерела світла і переведення його в миготливий режим при досягненні граничної напруги 3,00±0,03В, - відключення джерела живлення при короткому замиканні в ланцюгах електроживлення Вмикання і вимикання світильника відбувається з допомогою перемикача 7 Заряд акумуляторної батареї забезпечується через коаксіальний роз'єм в нижній частині корпусу Роз'єм закритий гумовою заглушкою 2288 Принцип роботи електронного блоку управлінротного зв'язку УОС поступає на вхід управління регулятора ИРН Коефіцієнт посилення УОС заня світильника пояснюється функціональною схележить від режиму роботи, в робочому режимі мою, яка представлена на фіг З сигналом з виходу ПЭ1 ключ К1 розмикається і Функціональна схема складається із таких вукоефіцієнт посилення встановлюється таким, що в злів навантаженні піддержується струм, приблизно Е1 - опорне джерело напруги, рівний 0,1А, в режимі зниженого споживання енерПЭ1, ПЭ2 - порогові елементи, гії, низьким рівнем сигналу на виході ПЭ1 ключ К1 К1, К2, КЗ - комутатори, замикається, в результаті чого коефіцієнт посиИРН - імпульсний регулятор напруги, лення збільшується і струм в навантаженні стабіУОС - підсилювач сигналу зворотного зв'язку, лізується на рівні 0.04А Таким чином, в межах М - чекаючий мультивібратор, кожного режиму струм в навантаженні практично R1, R2, R3 -резистори не залежить від напруги живлення і температури Електронний блок управління працює таким середовища, чим і забезпечується ПОСТІЙНІСТЬ чином енергії, яка підводиться до світлодюдного модуля Після подачі електроживлення вихід пороговоПри вступі на вхід "ЕМ" виробу сигналу тривого елементу ПЭ1 встановлюється в стан, який виги, рівень якого 1В, на виході порогового елементу значається величиною напруги живлення Якщо ПЭ2 формується сигнал управління, який розминапруга живлення більше (3,3±0,1)В, то на виході кає ключ К2 Це приводить до включення мультиПЭ1 встановлюється високий рівень напруги, ключ вібратора М, який чекає ПОСЛІДОВНІСТЬ імпульсів з КЗ 1 комутатора КЗ відкривається і до виходу імвиходу мультивібратора поступає на вхід "SD" пульсного регулятора ИРН підключається навануправління вмиканням регулятора ИРН В результаження по ланцюгу „UL5+" - основний модуль із таті цього струм через навантаження протікає п'яти світлодюдів При меншому значенні напруги тільки при відсутності імпульсу і ЗОВНІШНІМ виявнизьким рівнем сигналу з виходу ПЭ1 замикається ленням сигналу тривоги являється переривання ключ КЗ 2, а до виходу ИРН підключається ланцюг світлового потоку, який випромінюється світильни„UL2+" - додатковий модуль із двох СВІТЛОДЮДІВ ком Схема забезпечує при любому режимі роботи Стабілізатор Е1 визначає рівень порівняння живлення навантаження стабільним струмом Дапорогових елементів ПЭ1 і ПЭ2 тчиком струму навантаження являється резистор R8, напруга з якого через посилювач сигналу зво 1 Комп ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119