Патент на изобретение №2307979
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
(57) Реферат:
Изобретение предназначено для применения в энергетике и светотехнике, а именно может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств. Осветительное устройство содержит источник света и осветительную арматуру, и при этом источник света содержит колбу, расположенную в корпусе с теплопроводным веществом, осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество и, кроме того, корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, причем что часть корпуса выполнена из материала, способного пропускать свет, причем теплообменное устройство расположено под дорожным покрытием или в дорожном покрытии, проходящем над туннелем. Изобретение позволяет повысить КПД устройства и уменьшить энергетические потери, повысить эффективность использования выработанного устройством тепла, сократить величину теплового потока в помещение, где расположено осветительное устройство, уменьшить температурные нагрузки на осветительную арматуру, продлить срок службы осветительной арматуры, повысить пожарную безопасность осветительного устройства, расширить арсенал технических средств – осветительных устройств. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к энергетике и светотехнике и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств. Уровень техники Аналогом изобретения может быть осветительное устройство с газоразрядной лампой низкого давления [1], содержащее осветительную арматуру и лампу низкого давления. Коэффициент полезного действия (КПД) данного устройства не выше 15%. Устройство обеспечивает потребителя светом и греет пространство внутри устройства и осветительную арматуру. Признаки, схожие с признаками изобретения, следующие: «… устройство, содержащее осветительную арматуру…». Прототипом изобретения является осветительное устройство, содержащее источник света и осветительную арматуру, и при этом источник света содержит колбу, и часть колбы или вся колба расположена в корпусе с теплопроводным веществом, при этом часть корпуса или весь корпус выполнен из материала, способного пропускать свет, осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество [2]. Данная совокупность признаков совпадает с признаками изобретения. Задачи, решаемые в прототипе: отвод тепла в окружающую воду и компенсация перепада давления. Недостатки прототипа следующие: низкий КПД, который составляет величину от 3 до 15%, большие энергетические потери, составляющие от 85 до 97%; низкая эффективность использования выработанного тепла. При работе прототипа не обеспечивается обеспечение теплом потребителя, в частности нагрева удаленного от осветительного устройства объекта – дорожного покрытия. Раскрытие изобретения Задачей изобретения является обеспечение высокой энергетической экономичности осветительного устройства. Заявленное осветительное устройство предназначено для одновременной выработки световой энергии и передачи выработанного тепла удаленному от осветительного устройства объекту – дорожному покрытию. Техническими результатами являются: повышение КПД устройства и уменьшение энергетических потерь; повышение эффективности использования выработанного осветительным устройством тепла; одновременное освещение и обеспечение теплом удаленного от осветительного устройства дорожного покрытия; сокращение величины теплового потока в окружающую устройство среду, где расположено осветительное устройство. Все вышеперечисленные технические результаты достигаются за счет того, что осветительное устройство содержит источник света и осветительную арматуру, и при этом источник света содержит колбу, и часть колбы или вся колба расположена в корпусе с теплопроводным веществом, при этом часть корпуса или весь корпус выполнен из материала, способного пропускать свет, осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество, и, кроме того, корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, расположенным под дорожным покрытием или в дорожном покрытии, и источник света выполнен в виде лампы накаливания, или источник света выполнен в виде газоразрядной лампы. Дополнительными техническими результатами являются: уменьшение температурных нагрузок на осветительную арматуру; продление срока службы осветительной арматуры; экономия средств на очистку от льда дорожного полотна в зимнее время; повышение пожарной безопасности осветительного устройства. Изобретение отличается от ближайшего аналога следующей совокупностью признаков: «корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, расположенным под дорожным покрытием или в дорожном покрытии». Осветительное устройство может находиться в подвале-гараже дома, а теплообменный аппарат может быть выполнен не только в виде теплообменников, но и в виде батарей отопления помещений. В этом случае решается следующая задача: освещается подвал-гараж и отапливаются помещения в доме. Осветительное устройство может находиться на столбе у дороги, а теплообменный аппарат может быть выполнен в виде теплообменника под дорожным покрытием. В этом случае для эффективной передачи тепла необходим тепловой насос. Изобретение обеспечит повышение КПД устройства и уменьшение энергетических потерь. КПД может составить 99%, из которых от 3 до 15% расходуется на свет, от 84 до 96% расходуется на тепло, а 1% – потери при доставке тепла от осветительного устройства до теплообменного устройства (до потребителя). При этом потребитель будет обеспечен светом, будет достигнуто повышение эффективности использования выработанного устройством тепла; существенно может быть сокращен тепловой поток в помещение (или в прибор), где расположено осветительное устройство; будут уменьшены температурные нагрузки на осветительную арматуру, при этом будет достигнуто продление срока службы осветительной арматуры и повышение пожарной безопасности осветительного устройства. Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит устройства крепления источников света, корпуса и трубопроводов в осветительном устройстве. Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство подводки электрического питания (например, напряжения 220 В частотой 50 Гц) к источнику света или к источникам света, если их более одного. Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство преобразования напряжения и частоты. Для повышения безопасности источники света могут питать напряжением 12 В, частотой 50 Гц или частотой от 1000 до 100000 Гц. В последнем случае устройство содержит выпрямитель и преобразователь частоты и напряжения (например, содержит электронный трансформатор). Осветительное устройство выполнено таким образом, что, по крайней мере, один источник света выполнен в виде лампы накаливания или газоразрядной лампы, в частности газоразрядной лампы высокого давления. Это обеспечит расширение арсенала технических средств – осветительных устройств. Осветительное устройство выполнено таким образом, что в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество, например воду или синтетические масла с низкой электропроводностью и высокой светопроницаемостью. Это обеспечит расширение арсенала технических средств – осветительных устройств. Осветительное устройство выполнено таким образом, что часть колбы или вся колба выполнена из стекла. Это обеспечит расширение арсенала технических средств – осветительных устройств. Осветительное устройство может быть выполнено таким образом, что часть колбы или вся колба выполнена из полимерного материала, в частности из прозрачного пластика. Это обеспечит расширение арсенала технических средств – осветительных устройств. Осветительное устройство выполнено таким образом, что, по крайней мере, часть трубопровода покрыта теплоизолирующим материалом. Это обеспечит расширение арсенала технических средств – осветительных устройств. Таким образом, цель изобретения достигнута. Краткое описание чертежей На чертеже изображено осветительное устройство, соединенное с теплообменным устройством. Осуществление изобретения На чертеже представлен один из возможных вариантов осуществления изобретения. Осветительное устройство содержит один источник света 1 и осветительную арматуру: подводящие провода 2 и 3, элементы крепления 9 и 10. По проводам подается 12 В частотой 10000 Гц. Источник света (лампа накаливания) содержит колбу 4, и вся колба расположена в емкости 5. В корпусе расположено теплопроводное вещество (вода) 6, при этом корпус выполнен из материала, способного пропускать свет (из стекла), и корпус соединен одним трубопроводом 7 с теплообменным устройством 8. Трубопровод покрыт теплоизолятором 11. Работает устройство следующим образом. После подачи энергии на лампу накаливания она освещает пространство под перекрытием 12, при этом колба лампы нагревается, тепло от колбы передается теплопроводному веществу 6, и посредством трубопровода тепло подается в теплообменное устройство 8. Тепло от теплопроводного устройства 8 передается в поверхностный слой 13 перекрытия 12. Перекрытие является потолком для туннеля и дорожным покрытием транспортной коммуникации, проходящей над туннелем. В устройстве реализуется обеспечение одновременно освещения, например, тоннеля и обогрева удаленного дорожного полотна, повышение КПД и уменьшение энергетических потерь. При использовании ламп накаливания КПД увеличится с 3 до 99%. То есть, при мощности лампы в 100 Вт производительно (на свет) будет расходоваться не 3%, как у прототипа, а 99% энергии (на свет и тепло); повышение эффективности использования выработанного устройством тепла. В данном случае тепло не расходуется на непроизводительный нагрев воздуха в туннеле, а подается на нагрев дорожного покрытия, что препятствует образованию наледи на дороге; – уменьшение температурных нагрузок на осветительную арматуру, в частности на провода и на электронный трансформатор (если он находится вблизи лампы накаливания). В заявленном устройстве будет достигнуто продление срока службы осветительной арматуры и повышение ее пожарной безопасности в силу меньшего ее нагрева. Таким образом, задача изобретения и технические результаты достигаются. Источники информации 1. Патент РФ №2130239, опубликованный 10.05.99 г. 2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №588449 «Подводный световой прибор», опубликованному 15.01.1978 г.
Формула изобретения
1. Осветительное устройство, содержащее источник света и осветительную арматуру, при этом источник света содержит колбу, расположенную в корпусе с теплопроводным веществом, причем осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество и, кроме того, корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, отличающееся тем, что часть корпуса выполнена из материала, способного пропускать свет, причем теплообменное устройство расположено под дорожным покрытием или в дорожном покрытии, проходящем над туннелем. 2. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство преобразования напряжения и частоты. 3. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что источник света выполнен в виде лампы накаливания. 4. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что источник света выполнен в виде газоразрядной лампы, в частности, газоразрядной лампы высокого давления. 5. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть колбы или вся колба выполнена из стекла. 6. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть колбы или вся колба выполнена из полимерного материала, в частности, из прозрачного пластика. 7. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть трубопровода покрыта теплоизолирующим материалом.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
