ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ СВЕТИЛЬНИК Российский патент 2006 года по МПК F21V25/12 

Изобретение относится к светотехнике, в частности к взрывозащищенным светильникам с лампами накаливания, ртутными высокого давления, галогеновыми или металлогалогеновыми лампами, предназначенным для общего освещения и выполнения специальных функций при эксплуатации в помещениях, имеющих взрывоопасную атмосферу по смесям газов, паров или пыли, а также на открытых площадках со взрывоопасными зонами всех классов.

В частности светильник предназначен для эксплуатации в помещениях нефтеналивных танкеров, коллекторов и на промышленных объектах или в помещениях с вредными условиями работы, в том числе на нефтеперерабатывающих и химических заводах, нефте- и газодобывающих платформах, автозаправочных станциях, цехах и участках со взрывоопасной атмосферой.

Известна конструкция взрывобезопасного электрического светильника, состоящего из корпуса, навернутой на него резьбовой крышки, несущего патрона для лампы и присоединенного к корпусу посредством штампованного кольца стеклянного колпака. Кольцо закреплено на корпусе методом завальцовки и выполнено с уступом для образования между корпусом и колпаком воздушной кольцевой камеры (а.с. SU 170013, кл. F 21 V 25/12, 08.05.1965).

Выполнение известного устройства с воздушной камерой предусматривает повышение его безопасности, однако недостаток аналога состоит в выполнении крепежного кольца материалоемким и имеющим сложную конфигурацию (не технологичным).

Кроме того, крепежное кольцо соединено с краевым участком фланца корпуса, что снижает надежность крепления колпака на корпусе светильника.

Также недостатки аналога обусловлены отсутствием в светильнике распределительной коробки, что затрудняет монтаж светильника на объекте и снижает его электробезопасность и взрывозащищенность.

Также известен выбранный в качестве ближайшего аналога взрывозащищенный светильник, состоящий из перекрытого защитным стеклом корпуса, на котором установлена распределительная коробка. Между корпусом и коробкой размещена уплотнительная муфта, предназначенная для повышения надежности работы светильника и его взрывобезопасности (а.с. SU 1158820, кл. F 21 V 25/12, 30.05.1985).

Указанная в известном устройстве цель достигнута за счет улучшения теплообмена между корпусом и коробкой устройства путем облегчения теплового режима уплотнительной муфты, а также обеспечения герметичности между корпусом, уплотнительной муфтой и соединительными проводами, при этом соединение защитного стекла с корпусом не обеспечивает технологичности изделия.

Также недостатки ближайшего аналога обусловлены сложностью конструкции светильника, связанной с необходимостью применения резиновой муфты и металлического пружинного кольцевого элемента для сопряжения распределительной коробки с корпусом, а также выполнения специальных вентиляционных каналов для охлаждения муфты. Светильник также имеет недостаточную надежность по взрывозащите из-за старения резиновой муфты при эксплуатации. Кроме того, светильник обладает низкой эффективностью из-за недостаточной светоотдачи.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции и повышении удобства эксплуатации светильника при смене источника света (лампы), в повышении надежности сборки и безопасности (степени взрывозащиты) конструкции светильника, а также в снижении его материалоемкости, в частности, за счет уменьшения толщины стенок корпуса и трудоемкости сборки, с одновременным обеспечением при его изготовлении технологии механизированного производства.

Кроме того, за счет обеспечения возможности использования совместно со светильником разных конструкций вводных камер (распределительных коробок), а также разных по величине кольцевых фланцев и колпаков, увеличивается ассортимент устанавливаемых в нем типоразмеров источников света (ламп), что, в свою очередь, расширяет сферу использования светильника.

Названный технический результат достигнут в предложении за счет того, что взрывобезопасный светильник содержит корпус, в нижней части которого выполнен кольцевой фланец и светопроницаемый колпак, край которого выполнен также с кольцевым фланцем.

В соответствии с предложенным решением взрывобезопасный светильник содержит корпус с фланцем, соединенным с фланцем светопроницаемого колпака с помощью кольцевого элемента, и закрепленный внутри корпуса патрон с токоведущей частью. Корпус выполнен разъемным из двух частей, а фланец, образованный на съемной части корпуса, имеет кольцевой выступ, выполненный с возможностью охвата им боковой части фланца светопроницаемого колпака и соединения с кольцевым элементом крепежными средствами. По меньшей мере, часть обращенных одна к другой поверхностей фланцев соединена между собой герметично.

Герметичное соединение может быть образовано только между торцевой поверхностью фланца колпака и ответной ей поверхностью фланца съемной части корпуса посредством размещения между ними слоя герметика.

Также площадь герметичного соединения может быть увеличена за счет его образования в дополнение к вышеназванному и между боковой поверхностью фланца и внутренней поверхностью кольцевого выступа съемной части корпуса.

Светильник снабжен вводной камерой прямоугольной или круглой формы (соединительной, распределительной коробкой), закрепленной на верхней части корпуса и соединенной с токоведущей частью патрона.

На внешней поверхности корпуса преимущественно в продольном направлении могут быть выполнены охлаждающие ребра.

Купольная часть светопроницаемого колпака может иметь сферическую или коническую форму, с углом при вершине конуса в осевом его сечении, равным 150°. Светопроницаемый колпак может иметь следующие внутренние объемы: 660 см³ или 5800 см³, или 2000 см³.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен взрывобезопасный светильник в разрезе, на фиг.2 - светильник в сборе с вводной камерой, на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2, на фиг.4 - вариант светильника с конической купольной частью колпака.

Светильник состоит из верхней части 1 корпуса, на которой образованы продольно расположенные охлаждающие ребра 2, и разъемно соединенной с ней посредством резьбы нижней съемной части 3, выполненной с фланцем 4, имеющим направленный вниз кольцевой выступ 5, охватывающий с боков фланец 6 светопроницаемого колпака 7, купольная часть которого выполнена сферической (фиг.1).

Между внутренней поверхностью фланца 4 съемной части корпуса и торцевой и/или боковой поверхностями фланца 6 колпака (в преимущественном варианте задействованы обе поверхности колпака, см. фиг.1) расположен герметичный слой 8. Нижнюю часть фланца 6 охватывает крепежное кольцо 9, закрепленное на выступе 5 корпуса с помощью болтов или винтов 10.

К стенке верхней части 1 корпуса с помощью крепежной пластины 11 прикреплен патрон 12, предназначенный для соединения с источником света (не показан). Токоведущие провода проходят через резиновую прокладку 13, снабженную металлической шайбой 14 (фиг.2). Резиновая прокладка изготовлена с кольцевыми надрезами для уплотнения кабеля диаметрами: 8, 13 и 16 мм.

Для обеспечения пыле- и влагозащиты служит выполненная из резины уплотнительная кольцевая прокладка 15, размещенная в нижней части резьбового соединения между частями 1 и 3 корпуса.

При смене источника света в светильнике предусмотрено страховочное средство в виде проволочного кольца 16, установленного с натягом вокруг выступа 5 фланца съемной части 3 корпуса, соединенного гибкой связью, например, в виде цепочки (не показана) со стационарной частью 1 корпуса.

Вводная камера 17 служит для соединения светильника с электрической сетью. Камера 17 закреплена на корпусе 1 с помощью резьбового штуцера 18 и стопорящего винта 19 (фиг.2).

Камера имеет крышку 20 и крепится к опоре, например, кронштейну болтами 21 для кабельного ввода или к трубе G3/4 - В для ввода проводами.

Возможно использование светильника без указанной камеры прямым вводом герметичным кабелем.

На фиг.4 изображен светильник в сборе с вводной камерой 22. Конструкция этого светильника отличается от изображенной на фиг.2 конической формой купольной части колпака 7 и прямоугольной формой вводной камеры 22. Угол между образующими конуса в осевом его сечении составляет 150°.

Выполнение купольной части колпака конической формы связано с повышением его технологичности, снижением веса и повышением прочностных свойств благодаря обеспечению однородности материала колпака по толщине (в случае выполнения купольной части колпака сферической формы эффект однородности материала трудно достигаем).

Боковая часть колпака выполнена цилиндрической или слегка зауженной (в виде усеченного конуса) к купольной конической его части.

Колпаки такой формы могут иметь следующие габаритные размеры: 187 (высота); 180 (ширина с фланцем); 132 (ширина без фланца); по аналогии:106×134×100; 250×230×187.

Ширина фланца колпака зависит (пропорциональна) мощности используемого в светильнике источника света. Чем больше мощность источника света, тем шире фланец колпака. Указанные колпаки имеют внутренний объем: 660; 5800 и 2000 см³.

В качестве источника света могут использоваться лампы накаливания общего назначения мощностью от 60 до 300 Вт, ртутные лампы высокого давления мощностью 125 Вт, а также металлогалогеновые натриевые лампы мощностью 100 Вт. Светильники могут быть снабжены защитной сеткой, отражателем и встроенным в вводную камеру пускорегулирующим устройством (ПРА) для ртутных и металлогалогеновых ламп (фиг.3).

Части 1 и 2 корпуса, крепежное кольцо 9 и вводная камера 17 с крышкой 20 изготовлены из алюминиевого сплава. Колпак 7 выполнен из упрочненного термостойкого стекла, а патрон 12 - из фарфора.

Возможно выполнение светильников нескольких типоразмеров. Светильники с ртутными лампами высокого давления и металлогалогеновыми лампами имеют высоту вместе с вводной камерой до 500 мм и внешний диаметр колпака вместе с присоединенным к нему фланцем съемной части корпуса до 260 мм. Светильники подвесные с лампами накаливания могут иметь высоту 342, 427 и 487 мм, а внешний диаметр колпака с присоединенным к нему фланцем съемной части корпуса 160, 205 и 256 мм соответственно.

Светильник может быть выполнен также в виде прожектора.

Взрывозащищенность светильника обеспечена за счет герметичного соединения фланца колпака с профилированным фланцем съемной части корпуса по всей их сопрягаемой поверхности или, по крайней мере, по части этой поверхности.

Принцип взрывозащиты основан на том, что в случае взрыва размещенного внутри колпака светильника источника света должно соблюдаться условие, при котором температура газов, выходящих во внешнюю среду через резьбовой лабиринт светильника должна становиться меньше, чем температура воспламенения газов внешней среды.

К средствам, обеспечивающим взрывозащиту, относятся также следующие:

- плотное соединение сопрягаемых деталей. Зазор соединения по диаметру не превышает 0,15 мм;

- прочность оболочки светильника, в т.ч. колпака, способной выдерживать внутреннее избыточное давление взрыва;

- тепловой режим, при котором температура нагрева наружных частей светильника не превышает величин допустимых действующими стандартами;

- использование в конструкции средств от самоотвинчивания;

- с целью снижения температуры нагревания корпуса светильника он имеет меньшую толщину, чем аналог, а на его внешней поверхности образованы продольные охлаждающие ребра.

При замене в светильнике источника света колпак 7 отвинчивают вместе с герметично присоединенными к нему фланцем 4 корпуса и уплотнительным крепежным кольцом 9, при этом руки рабочего остаются свободными для манипуляций с лампой, т.к. отвинченные детали повисают на цепочке, соединенной одним концом с проволочным кольцом 16, а другим - с корпусом 1, что повышает удобство обслуживания светильника.

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано как на открытых площадках со взрывоопасными зонами, так и в помещениях, имеющих взрывоопасную атмосферу по смесям газов, паров или пыли. Светильник содержит корпус с фланцем, соединенным с фланцем светопроницаемого колпака с помощью кольцевого элемента, и закрепленный внутри корпуса патрон с токоведущей частью. Корпус выполнен разъемным из двух частей, а фланец, образованный на съемной части корпуса, имеет кольцевой выступ, выполненный с возможностью охвата им боковой части фланца светопроницаемого колпака и соединения с кольцевым элементом крепежными средствами, при этом по меньшей мере часть обращенных одна к другой поверхностей фланцев соединена между собой герметично. Технический результат - повышение удобства эксплуатации, надежности и взрывобезопасности. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Взрывобезопасный светильник, содержащий корпус с фланцем, соединенным с фланцем светопроницаемого колпака с помощью кольцевого элемента, и закрепленный внутри корпуса патрон с токоведущей частью, отличающийся тем, что корпус выполнен разъемным из двух частей, а фланец, образованный на съемной части корпуса, имеет кольцевой выступ, выполненный с возможностью охвата им боковой части фланца светопроницаемого колпака и соединения с кольцевым элементом крепежными средствами, при этом, по меньшей мере, часть обращенных одна к другой поверхностей фланцев соединена между собой герметично.2. Светильник по п.1, отличающийся тем, что герметичное соединение образовано между торцевой поверхностью фланца колпака и ответной ей поверхностью фланца съемной части корпуса посредством размещения между ними слоя герметика.3. Светильник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен вводной камерой, закрепленной на верхней части корпуса и соединенной с токоведущей частью патрона.4. Светильник по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности корпуса выполнены охлаждающие ребра.5. Светильник по п.1, отличающийся тем, что купольная часть светопроницаемого колпака выполнена сферической.6. Светильник по п.1, отличающийся тем, что купольная часть светопроницаемого колпака выполнена конической.7. Светильник по п.6, отличающийся тем, что угол конуса купольной части светопроницаемого колпака в осевом сечении составляет 150°.8. Светильник по п.6 или 7, отличающийся тем, что светопроницаемый колпак выполнен с внутренним объемом 660 см³, или 5800 см³, или 2000 см³.