ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ШАР С НАПОЛНЯЕМОЙ ОБОЛОЧКОЙ И С ИНТЕГРИРОВАННЫМ БЛОКОМ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F21S9/02 

Изобретение относится к осветительному воздушному шару с наполняемой оболочкой, изготовленной из эластичного материала малой толщины, содержащей осветительное устройство с электрической лампой, первое средство для опоры и снабжения энергией лампы, и второе средство для заполнения оболочки газом, в частности воздухом для наполнения шара.

В известных осветительных воздушных шарах (например, как раскрыто в ЕР-А 06797413) оболочка не пропускает воздух, и наполняющий ее газ может быть воздухом или гелием. Снабжение электрической энергией лампы производится, в основном, с помощью электрического устройства, расположенного внизу мачты. Использование осветительных воздушных шаров такого типа в тяжелой промышленности или на строительных площадках создает двустороннюю проблему ухода за оборудованием и безопасности для людей. Оболочка воздушного шара может быть, действительно, разрушена в результате неуправляемых рабочих операций. Срабатывание реле давления в случае снижения внутреннего давления отключает электропитание от лампы. Затем оболочку необходимо отремонтировать для восстановления освещения, это означает, что необходимо предусмотреть место для запасных и ремонтных частей, а также подготовку персонала. Расположение энергетического блока внизу мачты означает, что требуется тщательно герметизированный блок, отвечающий требованиям безопасности, что увеличивает стоимость установки.

В основу настоящего изобретения положена задача создания наполняемого осветительного воздушного шара с максимальной надежностью и сниженной стоимостью обслуживания вне зависимости от места применения.

Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению первое и второе средство объединены в управляющий блок, интегрированный в основание оболочки и содержащий:
- электропневматическое воздуходувное устройство, имеющее входное отверстие для всасывания воздуха извне, и выходное отверстие для направления воздуха во внутреннее пространство воздушного шара;
- электронный контур для снабжения энергией электропневматического устройства и лампы; и
- кожух для опоры лампы и защитной решетки, препятствующей соприкосновению оболочки с лампой, при этом указанная решетка простирается почти до вершины оболочки для придания конструкции воздушного шара механической жесткости.

Вентилятор электропневматического устройства вращается постоянно, когда лампа зажжена, и поддерживает оболочку в наполненном состоянии даже в случае легкого повреждения в результате случайного или преднамеренного прокола. Интегрирование всех функций блока управления в оболочке улучшает условия безопасности для людей. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения блок управления установлен на опорной плите, которая смонтирована на установочном фланце оболочки. При этом указанный фланец ограничивает отверстие для вставления осветительного устройства и блока управления внутрь оболочки.

Опорная плита снабжена крепежной стойкой, выступающей наружу оболочки в соосном с решеткой направлении и способной входить в поддерживающий элемент, в частности в мачту.

Желательно, чтобы оболочка имела эллиптическую форму в наполненном состоянии, при этом покрытие и решетка проходят вдоль малой оси оболочки.

Электропневматическое устройство образовано всасывающим устройством или вентилятором, приводимым в действие электродвигателем и включаемым при подключении электроэнергии к электронному контуру. Электронный контур соединен внешним кабелем с электрической сетью, представляющей собой нормальный источник электроэнергии, и может питаться также от запасного источника, в частности аккумулятора, размещенного внутри кожуха.

Другие преимущества и признаки следуют из последующего описания варианта выполнения изобретения, поясняемого с помощью чертежей, на которых:
фиг.1 показывает схематический вид осветительного воздушного шара согласно изобретению в аксиальном разрезе, при этом воздушный шар показан в наполненном состоянии;
фиг. 2 - детальное изображение в увеличенном масштабе активных частей по фиг.1, при этом оболочка и мачта не изображены;
фиг. 3 - отдельное изображение решетки осветительного устройства по фиг. 2;
фиг.4 - вид сверху по фиг.3.

Как показано на фиг.1, осветительный воздушный шар 10 включает в себя самонадувную оболочку 12, изготовленную из эластичного материала малой толщины и содержащую осветительное устройство 14 с электрической лампой 16, блок управления 18, предназначенный для снабжения электроэнергией лампы 16 и пневматической энергией для наполнения оболочки 12 воздушного шара 10. Материал оболочки 12 может состоять, например, из пластифицированной или не пластифицированной ткани или просто из пластмассовой пленки.

Оболочка 12 имеет приблизительно эллиптическую форму, при этом верхняя внутренняя часть покрыта светоотражающей пленкой. Основание оболочки 12 имеет отверстие, снабженное установочным фланцем 20, соединенным с помощью монтажных средств с опорной плитой 22 блока управления 18. Опорная плита 22 снабжена крепежной стойкой 24, отходящей вниз и оборудованной удерживающими средствами 23 с шаровыми опорами, выполненными с возможностью вхождения с фиксацией в трубчатую мачту или опору 25, выполняющую роль опоры для воздушного шара 10. Опрокинутая U-образная скоба 26 установлена на внутренней поверхности опорной плиты 22 для придания механической жесткости для опоры осветительного устройства 14.

Скоба 26 покрыта имеющим форму колокола изолирующим кожухом 28, образующим диэлектрический и тепловой экран между осветительным устройством 14 и блоком управления 18. Между скобой 26 и верхом кожуха 28 расположена шайба 30 для ограничения теплопроводимости между решеткой 38 и скобой 26. Осветительное устройство 14 опирается непосредственно на верхнюю поверхность кожуха 28 и на внешнюю сторону внутреннего пространства последнего.

Осветительное устройство 14 включает в себя изолирующую промежуточную гильзу 32, выполненную, в частности, из политетрафторэтилена и опирающуюся на кожух 28 и служащую опорой для патрона 34 для установки лампы 16. Промежуточная гильза 3 снабжена внутренним отверстием для прохождения электрических соединительных проводов 36 между патроном 34 и блоком управления 18. Электрическая лампа 16 может быть лампой накаливания или галогенной лампой, образованной продолговатой трубкой с двойной оболочкой и с электрической мощностью, равной, например, 1000 Вт.

Лампа 16 установлена в средней зоне воздушного шара 10 и проходит вдоль малой вертикальной оси воздушного шара 10, при этом она коаксиально окружена цилиндрической защитной решеткой 38, предотвращающей соприкосновение оболочки 12 с лампой 16. Решетка 38 образована множеством жестких металлических прутков 40, выполненных, например, из нержавеющей стали и расположенных на равном угловом расстоянии вдоль образующих линий цилиндра. Прутки 40 изогнуты в верхней части для образования арматуры 42 в виде сферической чаши, скрепленной центральной шайбой 44, расположенной на малой оси в направлении лампы 16.

Выполненный из нержавеющей стали центрирующий стержень 46 приварен к шайбе 44 и предназначен для вставления в отверстие (не изображено) в верхней части оболочки 12. Отдельные металлические прутки 40 решетки 38 соединены друг с другом с помощью цилиндрических распорок 50, расположенных коаксиально по отношению к опорной стойке 24 и распределенных на равных интервалах вдоль малой оси.

Блок управления 18 внутри кожуха 28 снабжен пневматическим воздуходувным устройством 52, например всасывающим устройством или электровентилятором с лопастями или турбиной, предназначенным для наполнения оболочки 12. Пневматическое воздуходувное устройство 52 содержит входное отверстие 54, проходящее через опорную плиту 22, для засасывания воздуха и выходное отверстие 56 для направления воздуха под давлением внутрь оболочки 12 через отверстия в кожухе 28.

Вентилятор приводится во вращение очень низковольтным двигателем, например, с напряжением 12В или 24В, которое поставляет электронный контур 58, соединенный через понижающий трансформатор с электросетью питающим кабелем 59. Датчик давления 60 установлен на стенке кожуха 28 и взаимодействует с электронным контуром 58 для отключения подачи электроэнергии к лампе 16 при падении давления воздуха внутри оболочки 12 ниже установленного порогового значения.

Сборка и работа осветительного воздушного шара 10 происходит следующим образом.

Воздушный шар 10 транспортируют в готовом к сборке состоянии, при этом оболочка 12 полностью спущена и размещена в ящике вместе с осветительным устройством 14 и блоком управления 18.

Установку решетки 38 и блока управления 18 и лампы 16 производят после введения всей системы через отверстие в нижней части оболочки 12 и последующего крепления решетки 38 и фланца 20 соответственно к верхней части оболочки 12 посредством затягивания гайки 48 на винтовой части стержня 46 и к опорной плите с нижней стороны.

Затем установочная стойка может быть введена с фиксацией в конечную часть мачты или другой опорной части. Наполнением и освещением воздушного шара 10 управляют подачей напряжения на электронный контур 58, который сперва приводит в действие пневматическое воздуходувное устройство 52 для автоматического наполнения оболочки 12. Как только давление внутри оболочки 12 становится достаточным, можно подавать напряжение на лампу 16 для освещения воздушного шара 10.

Оболочка 12 не является полностью непроницаемой для воздуха за счет наличия небольших выпускных отверстий, например, на уровне швов 62 двух полуэллиптических частей, расположенных вдоль большой оси оболочки 12.

Вентилятор электропневматического устройства 52 постоянно вращается, когда зажжена лампа 16, и поддерживает оболочку 12 в наполненном состоянии даже в случае легкого повреждения оболочки 12, вызванного случайным или преднамеренным проколом.

Интеграция блока управления 18 в оболочке 12 значительно упрощает меры безопасности для защиты людей от дефектов изоляции, так как воздушный шар располагается на мачте на определенной высоте над землей. Пользователь не находится в прямом контакте с блоком управления и лампой 16, когда штекер электропитания подключается к разъему электросети.

Эллиптическая форма оболочки 12 в наполненном состоянии позволяет увеличить площадь освещения, а механическая жесткость оболочки вдоль малой оси особенно эффективна для устойчивости воздушного шара по отношению к ветру.

В дополнение к датчику давления 60 блок управления 18 может управляться с помощью регулируемого светообнаружительного реле (не изображено) для автоматического включения и выключения воздушного шара 10.

В дополнение к электросети, являющейся основным источником электроэнергии, электронный контур 58 может быть подключен к запасному источнику энергии, например аккумулятору или батареи, установленным на опорной плите 22 внутри кожуха 28. В случае отключения источника переменного тока при отключении выключателя защитного контура воздушный шар продолжает работать, так как продолжает работать вентилятор для поддержания оболочки в наполненном состоянии. Время работы от запасного источника тока зависит от емкости запасного источника и может быть увеличено за счет снижения интенсивности свечения лампы 16 до уровня аварийного освещения во время промежуточной фазы.

Наличие запасного источника делает воздушный шар 10 полностью автономным, и его поддерживают в заряженном состоянии с помощью зарядного устройства, которое может быть тоже интегрировано в кожух 28.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышенная надежность устройства и пониженная стоимость обслуживания вне зависимости от места применения. Осветительный воздушный шар с наполняемой оболочкой (12) содержит в оболочке (12) блок управления (18), который включает в себя электропневматическое воздуходувное устройство (52), имеющее входное отверстие для всасывания воздуха извне, и выходное отверстие для направления воздуха во внутреннее пространство воздушного шара; электронный контур для снабжения энергией электропневматического устройства (52) и лампы (16) и кожух (28) для опоры лампы (16) и защитной решетки, препятствующей соприкосновению оболочки (12) с лампой, при этом указанная решетка простирается почти до вершины оболочки (12) для придания конструкции воздушного шара механической жесткости. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Осветительный воздушный шар с наполняемой оболочкой, изготовленной из эластичного материала малой толщины, содержащей осветительное устройство с электрической лампой, первое средство для опоры и снабжения энергией лампы и второе средство для заполнения оболочки газом или воздухом для наполнения шара, отличающийся тем, что первое и второе средства объединены в управляющий блок, расположенный внутри оболочки, интегрированный в основание оболочки и содержащий электропневматическое воздуховодное устройство, имеющее входное отверстие, выполненное с возможностью всасывания воздуха извне, и выходное отверстие для направления воздуха во внутреннее пространство воздушного шара, электронный контур для снабжения энергией электропневматического воздуховодного устройства и лампы, а также кожух для опоры лампы и защитной решетки, препятствующей соприкосновению оболочки с лампой, при этом защитная решетка простирается почти до вершины оболочки для придания конструкции воздушного шара механической жесткости. 2. Осветительный воздушный шар по п. 1, отличающийся тем, что защитная решетка образована множеством жестких металлических прутков, расположенных на равном угловом расстоянии вдоль образующих линий цилиндра, при этом прутки изогнуты в верхней части с возможностью образования арматуры в виде сферической чаши, скрепленной центральной шайбой, которая снабжена центрирующим стержнем, предназначенным для установки в отверстие оболочки, при этом конец стержня снабжен резьбой для соединения с затяжной гайкой. 3. Осветительный воздушный шар по п. 1, отличающийся тем, что управляющий блок установлен на опорной плите, которая закреплена на установочном фланце оболочки, при этом указанный фланец ограничивает отверстие для установки осветительного устройства и блока управления внутрь оболочки. 4. Осветительный воздушный шар по п. 1 или 2, отличающийся тем, что опорная плита снабжена крепежной стойкой, выступающей вниз от оболочки в коаксиальном с защитной решеткой направлении и выполненной с возможностью установки в поддерживающий элемент. 5. Осветительный воздушный шар по п. 4, отличающийся тем, что поддерживающий элемент является мачтой. 6. Осветительный воздушный шар по п. 4, отличающийся тем, что крепежная стойка снабжена запорными средствами для фиксации в верхней концевой части мачты. 7. Осветительный воздушный шар по п. 1, отличающийся тем, что оболочка состоит из ткани или пленки, принимающей в наполненном состоянии эллиптическую форму, причем кожух для опоры лампы и защитной решетки и защитная решетка простираются вдоль малой оси оболочки. 8. Осветительный воздушный шар по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что кожух для опоры лампы и защитной решетки выполнен в форме колокола, установленного на опорной плите с возможностью образования диэлектрического и теплового экрана между осветительным устройством и блоком управления. 9. Осветительный воздушный шар по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что основание лампы расположено в патроне, опирающемся на изолирующую гильзу, установленную на кожухе для опоры лампы и защитной решетки, при этом подвод электрического тока от электронного контура осуществляется с помощью проводников, проходящих через отверстие в гильзе. 10. Осветительный воздушный шар по п. 1, отличающийся тем, что электропневматическое воздуховодное устройство образовано всасывающим устройством или вентилятором, приводимым во вращение электродвигателем при подаче электрического напряжения на электронный контур. 11. Осветительный воздушный шар по п. 1, отличающийся тем, что электронный контур снабжен дополнительным запасным источником энергии, выполненным в виде аккумулятора или батареи и установленным внутри кожуха для опоры лампы и защитной решетки, при этом электронный контур соединен внешним кабелем с электрической сетью, являющейся основным источником электроэнергии.