ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК F21V35/00 

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим генерирование световой и тепловой энергии в форме пламени, и может быть использовано преимущественно на открытом воздухе, например в лесу, поле, горах.

Известно осветительное устройство, содержащее вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой, генератор (имманентно присутствует), размещенный в полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени (RU 2155297 С1).

Известно также осветительное устройство, содержащее вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой, генератор (имманентно присутствует), размещенный в полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени (RU 2293911 С1). Указанное техническое решение, как наиболее близкое, как по совокупности существенных признаков, так и по достигаемому техническому результату, включая назначение, выбирается в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) для заявляемого объекта.

Недостаток известного технического решения заключается в том, что оно имеет низкие эксплуатационные свойства, т.к. не обеспечивает регулировку скорости горения, что необходимо для разных целей использования устройства, стойкого горения и поддержания пламени при генерировании искусственного светового и теплового потоков энергии на открытом воздухе, например в лесу, поле, горах. В известном устройстве фитиль может быть затушен ветром. Реализация функции регулировки скорости горения твердотопливного элемента позволит эффективно использовать твердотопливный элемент и продлить срок его службы. Известное техническое решение имеет и иной существенный недостаток, который заключается в том, что осветительное устройство не может генерировать более высокий и необходимый удельный световой и тепловой потоки в единицу времени. Это продиктовано определенным исполнением твердотопливного элемента, фитиля и их взаимным расположением.

В известном техническом решении отсутствует техническое единство между составными частями осветительного устройства, что является доминирующей причиной, препятствующей получению требуемых технических характеристик (свойств). Указанные недоставки не способствуют широкому использованию осветительных устройств указанного вида.

Одним из путей создания новых высокоэффективных устройств является путь, связанный с поиском технического решения, которое бы обеспечило техническое единство между составными частями осветительного устройства и на этой основе получение новых потребительских свойств, неизвестных в технике на дату приоритета заявляемого технического решения.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в расширении арсенала технических средств определенного назначения, в частности создание нового эффективного объекта - «Осветительное устройство», который лишен указанных недостатков, имеет требуемые эксплуатационные свойства, заключающиеся в регулировке скорости горения твердотопливного элемента, обеспечении увеличения удельной световой и тепловой отдачи в единицу времени, а также повышение стойкости генерирования светового и теплового потоков на открытом воздухе.

Технический результат, который может быть при этом получен, заключается в реализации этого назначения, т.е. решение поставленной задачи по расширению арсенала технических средств определенного назначения путем создания нового объекта - «Осветительное устройство», который лишен указанных недостатков. Дополнительный технический результат - обеспечение регулировки скорости горения твердотопливного элемента, увеличение удельной световой и тепловой отдачи в единицу времени, а также повышение стойкости генерирования светового и теплового потоков на открытом воздухе.

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в осветительном устройстве, содержащем вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой, генератор, размещенный в полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени, согласно изобретению в нем твердотопливный элемент образован по форме вертикально ориентированной трубы или стакана с верхней, нижней концевыми частями с полостью и поверхностью сквозной полости, сообщающей верхнюю и нижнюю концевые части твердотопливного элемента, содержит средство регулирования геометрической формы и структуры пламени, образованное по форме съемной крышки, по меньшей мере, с одним сквозным отверстием из материала, который не воспламеняется и не плавится под воздействием пламени, закрепленной к верхней концевой части стенки с возможностью сообщения сквозного отверстия или сквозных отверстий крышки со сквозной полостью, средство регулирования скорости горения жирового вещества и фитиля, образованное по форме заслонки, а поверхность горения образована поверхностью сквозной полости, фитиль выполнен в виде отдельных частей пористого материала произвольной геометрической формы, которые произвольным образом распределены в жировом веществе твердотопливного элемента, в опоре выполнено сквозное отверстие, сообщающее поверхность сквозной полости - поверхность горения твердотопливного элемента с кислородом воздуха окружающей среды, а заслонка установлена на опоре с возможностью перемещения относительно последней и полного или частичного перекрывания сквозного отверстия опоры.

Из источников информации заявителем не установлена известность влияния заявленных отличительных признаков на получение необходимого технического результата и дополнительного технического результата, указанных выше по тексту. Именно заявляемая совокупность существенных признаков объекта обеспечивает техническое единство между существенными признаками заявляемого объекта, решение поставленной задачи, получение нового технического результата, связанного с достижением цели - расширение арсенала технических средств путем создания нового объекта, а также получение дополнительно технического результата - увеличение удельной световой и тепловой отдачи в единицу времени, а также повышение стойкости генерирования светового и теплового потоков в условиях окружающей среды на открытом воздухе.

Сопоставительный анализ заявляемого осветительного устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство имеет общие признаки с прототипом:

содержит вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой;

генератор, размещенный в полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени.

Заявляемое осветительное устройство отличается от прототипа новыми признаками:

твердотопливный элемент образован по форме вертикально ориентированной трубы или стакана с верхней, нижней концевыми частями с полостью и поверхностью сквозной полости, сообщающей верхнюю и нижнюю концевые части твердотопливного элемента;

содержит средство регулирования геометрической формы и структуры пламени, образованное по форме съемной крышки, по меньшей мере, с одним сквозным отверстием из материала, который не воспламеняется и не плавится под воздействием пламени, закрепленной к верхней концевой части стенки с возможностью сообщения сквозного отверстия или сквозных отверстий крышки со сквозной полостью;

средство регулирования скорости горения жирового вещества и фитиля, образованное по форме заслонки;

поверхность горения образована поверхностью сквозной полости;

фитиль выполнен в виде отдельных частей пористого материла произвольной геометрической формы, которые произвольным образом распределены в жировом веществе твердотопливного элемента;

в опоре выполнено сквозное отверстие, сообщающее поверхность сквозной полости - поверхность горения твердотопливного элемента с кислородом воздуха окружающей среды;

заслонка установлена на опоре с возможностью перемещения относительно последней и полного или частичного перекрывания сквозного отверстия опоры.

Из приведенного перечня признаков заявляемого устройства и достижения поставленной задачи наглядно видно, что заявляемое техническое решение представляют собой новую совокупность признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи заявки. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в достижении цели по расширению арсенала технических средств для осветительного устройства с качественно новыми свойствами, увеличение удельной световой и тепловой отдачи в единицу времени, а также повышение стойкости генерирования светового и теплового потоков в условиях окружающей среды на открытом воздухе.

Сущность заявленного устройства характеризуется с использованием признаков, выраженных общими понятиями, в частности каждый существенный признак представлен на уровне функционального обобщения. Действительно не является существенной геометрическая форма выполнения конструктивных элементов устройства, а существенной является наличие указанных элементов устройства и выполняемая ими функция.

Заявляемый объект промышленно применим, т.к. может быть использован в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики, где используются осветительные устройства. Заявленное техническое решение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения с использованием известных материалов, технологий и технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения в соответствии с формулой изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение необходимого технического результата.

Заявляемое техническое решение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники на дату подачи заявки. Неизвестна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого технического решения и их влияние на получение требуемого технического результата.

Заявляемое техническое решение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста в данной области явным образом не следуют из уровня техники. Заявителем не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с их отличительными признаками, и не обнаружена известность влияния отличительных признаков на получаемый технический результат. Заявляемый объект проявляет новые свойства, не известные в технике. Существенные признаки заявляемого объекта носят технический характер и идентифицируемы. Совокупность существенных признаков заявляемого объекта необходима и достаточна для получения требуемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков объекта обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объекту указанного назначения. Заявляемый объект обеспечивает изменение известного уровня техники неочевидными средствами, придает объекту новые положительные свойства, удовлетворяет долговременный спрос и повышает конкурентоспособность объекта патентования. Между существенными признаками заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков заявляемого объекта обеспечивает новый необычный принцип его действия, который является в максимальной степени эффективным для объекта указанного назначения.

Таким образом, заявленное техническое решение относится к объектам патентных прав (статья 1349 ГК Российской Федерации), соответствует условиям патентоспособности изобретения (статья 1350 ГК Российской Федерации), обеспечивает получение нового технического результата.

На фиг.1, 2, 3 показан общий вид осветительного устройства в разрезе.

Осветительное устройство содержит стенку 1 (см. фиг.1, 2, 3), твердотопливный элемент 2, съемную крышку 3, сквозные отверстия 4, 7, 9, 10, сквозную полость 5, заслонку 6, опору 8 и фитиль 11.

Стенка 1 (см. фиг.1, 2, 3) ориентирована вертикально, содержит среднюю часть, верхнюю концевую часть и нижнюю концевую часть с опорой 8. Стенка 1 является границей полости (она условна, поз. не обозначена). Стенка 1 является жесткой и это определяет материалы, которые могут быть использованы для изготовления стенки 1, например: целлюлоза, стекло, камень, керамика, древесина, пластик, металл и пр. материалы. Стенка 1 может быть изготовлена из сгораемого или несгораемого материала.

Генератор, размещенный в полости, образован твердотопливным элементом 2 из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем 11, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени, причем твердотопливный элемент 2 образован по форме вертикально ориентированной трубы или стакана с верхней, нижней концевыми частями и сквозной полостью 5 и поверхностью сквозной полости Б, сообщающей верхнюю и нижнюю концевые части твердотопливного элемента 2. В качестве жирового вещества твердотопливного элемента могут быть использованы вещества широкого спектра назначения, которые способны к плавлению и горению совместно с фитилем и генерированию потоков искусственной световой энергии и тепловой энергии, например, парафин, воск и пр. материалы.

Средство регулирования геометрической формы и структуры пламени образовано по форме съемной крышки 3, по меньшей мере, с одним сквозным отверстием 4 из материала, который не воспламеняется и не плавится под воздействием пламени, закрепленной к верхней концевой части стенки 1 с возможностью сообщения сквозного отверстия 4 или сквозных отверстий съемной крышки 3 со сквозной полостью 5. Материал съемной крышки 3 - стекло, камень, керамика, металл и пр. - несгораемые материалы.

Средство регулирования скорости горения жирового вещества твердотопливного элемента 2 и фитиля 11 образовано по форме заслонки 6 со сквозным отверстием 10. Заслонка 6 может быть образована произвольной геометрической формы, например в виде втулки (см. фиг.1, 2), которая установлена коаксиально на опоре 8 с возможностью перемещения и обеспечения перекрывания полного или частичного сквозного отверстия 9, выполненного в опоре 8. Заслонка 6 может быть образована из пластины по форме, согласно фиг.3, и установлена с возможностью перемещения относительно сквозного отверстия 9 для реализации цели перекрывания полного или частичного сквозного отверстия 9 (на фиг.3 показано положение заслонки, когда сквозное отверстие 10 полностью смещено за пределы сквозного отверстия 9, заслонка 6 смещена в крайнее положение на величину, равную h, что обеспечивает полное перекрывание сквозного отверстия 9 и доступа кислорода воздуха в сквозную полость 5). Материал заслонки 6: стекло, камень, керамика, древесина, пластик, металл и пр. материалы. Заслонка 6 может быть образована преимущественно из несгораемого материала.

Поверхность горения ориентирована вертикально, расположена вдоль перемещаемого воздушного потока и образована поверхностью Б сквозной полости 5.

Фитиль 11 выполнен в виде отдельных частей пористого материла произвольной геометрической формы, органического или/и неорганического происхождения, например: древесные опилки, хлопчатобумажное волокно, измельченные листья деревьев или/и растений, поролон и пр. материалы, которые способны впитывать и удерживать жировое вещество в порах пористых частиц и на их поверхности, произвольным образом (хаотично) распределены в жировом веществе твердотопливного элемента 2. Под отдельными частями пористого материала произвольной геометрической формы заявитель понимает пористые элементы пористого материала преимущественно отходы, образующиеся в результате обработки пористого сырья (материала), например, при продольном или/и поперечном разрезании древесины режущей частью пилы - древесные опилки. Гранулометрические размеры частей пористого материла преимущественно выбирают из диапазона - от 0,1 до 7 мм. Части пористого материала используют преимущественно с естественной влажностью, присущей времени года. Объемное количество частей пористого материала преимущественно выбирают из диапазона - от 2 до 95% объема жирового вещества. Произвольное распределение отдельных частей (элементов) пористого материла, в жировом веществе твердотопливного элемента, обеспечивается за счет предварительного их ввода в расплавленное жировое вещество, например парафин, их смешения в жировом веществе и последующего остывания расплавленного жирового вещества. Следует отметить, что заявляемое выполнение фитиля 11 в виде отдельных частей (элементов) пористого материала произвольной геометрической формы обеспечивает существенное повышение механической прочности твердотопливного элемента, что важно, например, при перемещении заявляемого осветительного устройства на транспорте на значительные расстояния. Нет нужды в использовании специальной упаковки для обеспечения сохранности осветительного устройства при его транспортировке. Данное обстоятельство обеспечивает конкурентные преимущества для осветительного устройства. Заявляемое выполнение фитиля 11, его связь с жировым веществом твердотопливного элемента 2 придают заявляемому объекту качественно новые свойства, необходимые потребителю.

В опоре 8 выполнено сквозное отверстие 9. В стенке 1 может быть выполнено сквозное отверстие 7 (см. фиг.1, 2), а может его и не быть (см. фиг.3). Осветительным устройством пользуются следующим образом. Совмещают сквозные отверстия 7, 9, 10 (см. фиг.1, 2) или сквозные отверстия 9 и 10 (см. фиг.3) друг с другом и обеспечивают тем самым доступ кислорода воздуха в сквозную полость 5. Для обеспечения воспламенения фитиля 11 (отдельных частей (элементов) пористого материала с жировым веществом) вводят в сквозную полость 5, например, воспламененную спичку, которую вводят через сквозное отверстие 4 в съемной крышке 3 или путем удаления съемной крышки 3. Под воздействие пламени спички осуществляется воспламенение жирового вещества на фитиле 11 - на многочисленных отдельных частях пористого материала, а затем и их самих. Формируется пламя, которое выходит наружу через сквозное отверстие 4 или сквозные отверстия 4. Посредством использования той или иной съемной крышки 3 осуществляется регулирование геометрической формы и структуры пламени (структура регулируется за счет многочисленных сквозных отверстий 4 и их взаимного расположения относительно друг друга). Посредством заслонки 6 и её сквозного отверстия 10 осуществляется изменение площади сечения сквозного отверстия 9, количества кислорода, подаваемого в сквозную полость 5, на поверхность горения, что в совокупности обеспечивает регулирование скоростью горения, количества искусственного светового потока и теплового потока. Размещение поверхности горения вдоль воздушного потока и вертикальная ее ориентация, оказывают свое положительное влияние на достижение технического результата.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает достижение поставленной задачи и получение нового технического результата.

Осветительное устройство содержит вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой. Также содержит генератор, размещенный в границе полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени. Твердотопливный элемент образован по форме вертикально ориентированной трубы или стакана с верхней, нижней концевыми частями со сквозной полостью и поверхностью сквозной полости, сообщающей верхнюю и нижнюю концевые части твердотопливного элемента. Также содержит фитиль, средство регулирования геометрической формы и структуры пламени, образованное по форме съемной крышки, по меньшей мере, с одним сквозным отверстием из материала, который не воспламеняется и не плавится под воздействием пламени, закрепленной к верхней концевой части стенки с возможностью сообщения сквозного отверстия или сквозных отверстий съемной крышки со сквозной полостью. Средство регулирования скорости горения жирового вещества, образованное по форме заслонки, а поверхность горения жирового вещества образована поверхностью сквозной полости. Фитиль выполнен в виде отдельных частей пористого материала произвольной геометрической формы, которые произвольным образом распределены в жировом веществе твердотопливного элемента. В опоре выполнено сквозное отверстие, сообщающее поверхность сквозной полости - поверхность горения твердотопливного элемента с кислородом воздуха окружающей среды. Заслонка установлена на опоре с возможностью перемещения относительно последней и полного или частичного перекрывания сквозного отверстия опоры. Технический результат - обеспечение регулировки скорости горения твердотопливного элемента, увеличение удельной световой и тепловой отдачи в единицу времени, а также повышение стойкости генерирования светового и теплового потоков на открытом воздухе. 3 ил.

Осветительное устройство, содержащее вертикально ориентированную границу полости - стенку со средней частью, верхней концевой частью, нижней концевой частью с опорой, генератор, размещенный в границе полости, образованный твердотопливным элементом из жирового вещества, способного к плавлению, горению с участием кислорода воздуха совместно с фитилем, размещенным в жировом веществе, генерированию световой и тепловой энергии на поверхности горения в форме пламени, отличающееся тем, что твердотопливный элемент образован по форме вертикально ориентированной трубы или стакана с верхней, нижней концевыми частями со сквозной полостью и поверхностью сквозной полости, сообщающей верхнюю и нижнюю концевые части твердотопливного элемента, содержит фитиль, средство регулирования геометрической формы и структуры пламени, образованное по форме съемной крышки, по меньшей мере, с одним сквозным отверстием из материала, который не воспламеняется и не плавится под воздействием пламени, закрепленной к верхней концевой части стенки с возможностью сообщения сквозного отверстия или сквозных отверстий съемной крышки со сквозной полостью, средство регулирования скорости горения жирового вещества, образованное по форме заслонки, а поверхность горения жирового вещества образована поверхностью сквозной полости, фитиль выполнен в виде отдельных частей пористого материала произвольной геометрической формы, которые произвольным образом распределены в жировом веществе твердотопливного элемента, в опоре выполнено сквозное отверстие, сообщающее поверхность сквозной полости - поверхность горения твердотопливного элемента с кислородом воздуха окружающей среды, а заслонка установлена на опоре с возможностью перемещения относительно последней и полного или частичного перекрывания сквозного отверстия опоры.