Устройство для включения-выключения электроламп в жилых и прочих зданиях

 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к средствам включения-выключения электрических осветительных приборов для местного освещения (ламп накаливания, люминисцентных и прочих ламп) мощностью не более 250 Вт, питающихся от бытовой электросети (U = 220 В, F = 50 Гц). Оно может быть использовано в жилых, общественных и производственных зданиях для управления освещением помещений. За счет применения достигнуто автоматическое, не зависящее от субъективных факторов, отключение электроламп при покидании пользователем того помещения, в котором они установлены. Устройство также может быть использовано в качестве конечного выключателя, 15 ил.

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к средствам включения-выключения электроосветительных приборов для местного освещения (ламп накаливания, люминесцентных и прочих ламп) мощностью не более 250 Вт, питающихся от бытовой электросети (U= 220 B, F=50Гц). Оно может быть применено в жилых, общественных и производственных зданиях и прочих помещениях. Основным местом применения данного устройства должны стать помещения, лишенные естественного освещения, которые должны освещаться при закрытых дверях в момент нахождения там человека (туалеты, ванные комнаты) и другие замкнутые помещения с отдельной дверью, находящиеся в этих зданиях.

В настоящее время широко применяется способ включения электроламп в таких помещениях [1], при этом пользование помещение происходит по следующей схеме (фиг. 1). Пользователь 1 подходит к входной двери 3 помещения (в данном случае туалетной комнаты), выключателем 2 замыкает электрическую цепь бытовой электросети, в результате чего лампа 6 начинает светиться, заходит в помещение и закрывает за собой дверь на внутреннюю задвижку (задвижка накладная типа ЗТ ГОСТ 5090-86), установленную на внутренней стороне двери 3. Попользовавшись помещением, он отодвигает внутреннюю задвижку, открывает дверь и выходит из помещения. Далее он должен подойти к выключателю 2, находящемуся вне помещения и выключить лампу (разомкнуть электрическую цепь). Так чаще всего поступает пользователь, непосредственно заинтересованный в уменьшении потребления электроэнергии в данном здании или квартире, т.е. домовладелец или квартиросъемщик. В том случае, если пользователем является жилец общежития, гостиницы, посетитель или работник организации, занимающий данное здание, ситуация иная. В этом случае у него нет непосредственной заинтересованности в экономии электроэнергии. Очень часто в силу субъективных причин (забывчивости, невнимательности, лени, спешки и т.п.) пользователь уходит, не выключив лампу. Электроэнергия в этом случае тратится вхолостую, без пользы, заставляя владельца здания платить за это лишние деньги.

Известно устройство, решающее эту задачу [2], содержащее контактную систему, выполненную в виде кнопочного переключателя, механизм для перемещения подпружиненного подвижного контакта, выполненного в виде рычага, установленного с возможностью вращения, один конец которого взаимодействует с кнопочным переключателем, толкатель, отличающееся тем, что с целью экономии электроэнергии повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей толкатель закреплен на другом конце рычага, выполнен в виде стержня с резьбой и установленного на него пальца, служащего для регулирования длины толкателя.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности срабатывания выключателя.

На фиг. 1-6 показана возможность применения устройства; на фиг. 7-14 показано устройство в собранном (рабочем) виде.

На фиг. 1 приведена схема пользования помещением (туалетом).

Позициями 1-40 обозначены: 1 - пользователь, 2 - выключатель, 3 - дверь помещения, 4 - задвижка наружная, 5 - унитаз, 6 - лампа, 7 - потолок, 8 - пол, 9, 10 - стены поперечные, 11 - стена продольная, А-А1 - зрительная ось. Примечание: дверь 3 открывается вовнутрь и показана в открытом положении.

На фиг. 2 показано расположение устройства в помещении, вид изнутри помещения по оси А-А1. (дверная коробка выполнена в соответствии с ГОСТ 6629-88). Позициями обозначены: 7 - потолок, 8 - пол, 11, 12 - стены продольные, 13, 14 - петли дверные, 3 - дверь, 15 - дверная коробка, 10 - стенка поперечная, 6 - лампа, 16 - ручка двери, 17 - внутренняя задвижка, 18 - запорная планка, 19 - устройство, 20 - провод бытовой электросети. В целях повышения электробезопасности, провод может быть пропущен между дверной коробкой 15 и стеной 10.

На фиг. 3 показана принципиальная электрическая схема подключения устройств в электрическую сеть при разомкнутой цепи (нерабочее состояние): HL1 -осветительная лампа, SA1 - микропереключатель, 1, 2, 3 - контакты микропереключателя. (На всех фигурах, кроме фиг. 3 и 4, лампа обозначается цифрой 6, а микропереключатель - деталь N40, входящая в состав устройства 19).

На фиг. 4 показана принципиальная электрическая схема подключения устройства в электрическую сеть при замкнутой цепи (рабочее состояние).

На фиг. 5 показано взаимное расположение задвижки и устройства при разомкнутой цепи (нерабочее состояние).

На фиг. 6 показано взаимное расположение задвижки и устройства при замкнутой цепи (рабочее состояние). Позициями обозначены: 3 - дверь, 21 - шток задвижки, 22 - ручка задвижки, 23 - корпус задвижки, 24, 25, 26 - крепежные винты, 27 - запорная планка, 28 - кнопка, 29 - 33 - крепежные винты, 15 - дверная коробка, 19 - устройство, 20 - сетевой провод.

На фиг. 7 показано предлагаемое устройство.

На фиг. 8 - то же вид спереди.

На фиг. 9 - то же вид сверху.

На фиг. 10 - то же, вид снизу (детали 35 и 36 - шпильки).

На фиг. 11 - то же, вид сзади.

На фиг. 12 - то же, вид сбоку.

На фиг. 13 - устройство при нажатом приводном элементе, разрез по оси C-C1.

На фиг. 14 - устройство при опущенном приводном элементе, размер по оси C-C1; 34 - корпус, 28 - кнопка, 37 - головка, 38 - шпилька, 39 - пружина, 40 - микропереключатель.

Микропереключатель МП 3-1 (МП 1-1, МП9) МРТУ110Ю0.360.007 ТУ, является готовой покупной деталью, конструкция которого известна и поэтому показан в неразрезанном виде.

На фиг. 15 показан корпус, разрез по оси С-С1, вид сбоку.

Устройство состоит из следующих деталей (нумерация деталей устройства дана в соответствии со сквозной нумерацией на фиг. 1-15): корпуса 34, двух фиксирующих шпилек 35 и 36 кнопки 28, головки 37, шпильки 38, пружины 39 и микропереключателя 40.

Рассмотрим конструкцию корпуса. Корпус представляет собой параллелепипед, выполненный из диэлектрического материала (эбонит, пластмасса и т.п.) с соотношением сторон 38 мм - 50 мм - 16 мм. В корпусе высверлены 4 вертикальных сквозных крепежных посадочных отверстия переменного сечения, соединяющих между собой верхнюю и нижнюю грани. Диаметр отверстия от верхней грани и до глубины 12 мм - 8 мм, а от нижней грани и до высоты 3 мм - 4 мм. С помощью этих отверстий устройство крепится к дверной коробке. Кроме этих 4-х отверстий в корпусе имеется еще одно продольное сквозное отверстие переменного сечения (см. фиг. 7,8,13.14,15). Оно выполнено по центру корпуса параллельно его наибольшему ребру, длина которого 50 мм. При этом его диаметр меняется следующим образом: на участке 41, длина которого 12 мм, он равен 8 мм, на участке 42 длиной 3 мм он равен 4 мм, на участке 43 длиной 5 мм он равен 2,5 мм, на участке 44 длиной 12,5 мм он равен 8 мм. В задней части корпуса есть открытая полость 45, имеющая форму параллелепипеда, размером 22 мм - 17,5 мм - 10 мм. Спереди (т.е. слева по фиг. 13-15) она сопрягается с участком 44 продольного отверстия. На нижней грани корпуса на расстоянии 10 мм от заднего края и на расстоянии 8,5 мм друг от друга просверлены два вертикальных отверстия диметром 2,5 мм. Эти два отверстия - глухие (см. фиг. 9 и 10). Их глубина ( в данном случае высота) 14,5 мм. Со стороны нижней грани они раззенкованы.

Детали 35 и 36 - шпильки, представляют собой цилиндры длиной 13 мм и диаметром 1,3 мм.

Деталь 28, кнопка (см. фиг. 13, 14), представляет собой цилиндр длиной 10 мм и диаметром 7,5 мм. В его задней части просверлено отверстие, общая глубина которого 7 мм, при этом его диаметр на участке 46 длиной 4 мм равен 4 мм, а на участке 47 длиной 3 мм - 2 мм. На участке 47 стенки отверстия имеют резьбу.

Деталь 37 - головка (см. фиг. 13 14), представляет собой цилиндр длиной 5 мм и диаметром 6 мм. В его передней части просверлено глухое отверстие диаметром 2 мм и глубиной 3 мм. По всей глубине отверстия его стенки имеют резьбу, а в заднем торце выполнен паз.

Деталь 38 - шпилька (см. фиг. 13, 14), представляет собой цилиндр длиной 25 мм и диаметром 2 мм. На обоих концах нарезана резьба, длина которой 4 мм.

Деталь 39 - пружина сжатия (см. фиг. 13, 14), длина которой 20 мм, внешний диаметр 3, 6 мм, внутренний - 3 мм.

Деталь 40 - микропереключатель типа МП 3-1 (см. фиг. 13, 14). Вместо него могут быть применены также микропереключатели МП 1-1 и МП 9.

На фиг. 14 показано устройство в собранном виде, т.е. готовое к работе. Как видно из фиг. 14, шпилька 38 пропущена через пружину 39 и продольное отверстие в корпусе, причем пружина находится на участках 41 и 42, а правый (см. фиг. 13,14) конец шпильки через участок 43 введен в участок 44. На этот конец шпильки навинчена головка 37. На другой конец шпильки навинчена кнопка 28. Таким образом, как видно из фиг. 14, пружина оказывается зафиксированной и поджатой с одной (левой) стороны кнопкой, а с другой (правой) выступом, образованным разностью сечений двух соседних участков 42 и 43 продольного сквозного отверстия. В полости 45 установлен микропереключатель (далее по тексту МП). Он закреплен там с помощью двух шпилек 35 и 36, проходящих через вертикальные глухие отверстия в корпусе устройства, через отверстия в корпусе самого МП, и залит компаундом.

Электрическая принципиальная схема МП показана на фиг. 3 и 4. Как видно из фиг. 3 и 4 в нормальном положении, т.е. при ненажатом приводном элементе МП, контакты 1 и 3 замкнуты, контакты 1 и 2, 2 и 3 разомкнуты. При нажатом приводном элементе замыкаются между собой контакты 1 и 2, контакты 1 и 3 размыкаются, а пара контактов 2 и 3 и в этом случае остается разомкнутой. В предлагаемом устройстве применен 3 - контактный микропереключатель с самовозвратом на два положения (ГОСТ 22719-77), у которого после снятия внешнего усилия приводной элемент и подвижный контакт автоматически возвращается в исходное положение.

При установке устройства в помещении сетевой провод подводится напрямую к контакту 1 МП и лампе HL1 (см. фиг. 3,4) в обход выключателя 2 (см. фиг. 1). При применении предлагаемого устройства он, таким образом, становится ненужным.

Рассмотрим теперь функционирование устройства.

Пользователь 1 подходит к двери 3 помещение открывает ее, заходит в помещение и закрывает за собой дверь на внутреннюю задвижку 17 (см. фиг. 2). При этом происходит следующее (см. фиг. 2-6); ручкой 22 пользователь перемещает шток 21 задвижки, вдвигает его в запорную планку 27 и нажимает штоком на кнопку устройства. Это вызывает перемещение шпильки 38 и закрепленной на ее правом конце головки 37. По мере движения шпильки пружина 39 сжимается. Головка перемещается на участке 44 продольного отверстия и, достигнув приводного элемента МП, вызывает размыкание его контактов 1 и 3 и замыкание контактов 1 и 2 (см. фиг. 4). В результате электрическая цепь оказывается включенной и лампа начинает светиться. Пружина оказывается в сжатом состоянии (см. фиг. 13). Выходя из помещения, пользователь отодвигает задвижку влево, открывает дверь и покидает его. При возвращении штока задвижки в исходное состояние (см. фиг. 5) он отпускает кнопку и выходит из запорной планки. В результате сжатая пружина разжимается и выдвигает в исходное положение кнопку, шпильку и головку. Отпущенный таким образом приводной элемент автоматически возвращается в начальное положение, благодаря чему контакт 1 размыкается с контактом 2 и замыкается с контактом 3 ( см. фиг. 3). В результате электрическая цепь оказывается разомкнутой и лампа гаснет. Все элементы конструкции возвращаются в исходное состояние (см. фиг. 5, 14).

Конструкция устройства исключает попадание влаги на контакты МП и появление короткого замыкания в электросети. Корпус устройства выполнен из ударопрочного диэлектрического материала.

Применение предлагаемого устройства позволит: исключить излишнее, бесполезное энергопотребление, обусловленное субъективным, "человеческим" фактором: лампа в помещении будет светиться только тогда, когда находящийся в нем пользователь закроет за собой дверь на внутреннюю задвижку, во всех остальных случаях лампа будет погашена; исключит ошибочное выключение лампы, которое возможно в ситуации, когда на одной площадке находятся два помещения (к примеру две туалетные комнаты), клавиши освещения которых выведены на спаренный выключатель; часть возникающая ситуация, когда один пользователь по ошибке или по причине малой освещенности отключает освещение у другого, ранее пришедшего и уже находящегося в помещении пользователя, будет исключена; позволит самостоятельно, без посторонней помощи включить освещение в помещении инвалидам, а также детям дошкольного возраста.

Формула изобретения

Устройство для включения-выключения электроламп, содержащее корпус и переключатель, отличающееся тем, что корпус снабжен двумя фиксирующими шпильками и пружиной, в качестве переключателя использован трехконтактный микропереключатель с самовозвратом на два положения, шпилькой с резьбой на обоих концах, кнопкой и головкой, корпус выполнен с продольным сквозным отверстием переменного сечения, сопряженным с открытой полостью в форме параллелепипеда, и четырьмя вертикальными сквозными крепежными посадочными отверстиями переменного сечения, на нижней грани корпуса выполнены два вертикальных глухих отверстия, шпилька пропущена через пружину и расположена в продольном сквозном отверстии корпуса, на одном из ее концов размещена кнопка, а на другом - головка так, что пружина оказывается зафиксированной и поджатой с одной стороны кнопкой, а с другой стороны - выступом, образованным разностью сечений двух соседних участков продольного сквозного отверстия, микропереключатель расположен в указанной открытой полости, фиксирующие шпильки пропущены через два упомянутых вертикальных глухих отверстия и через отверстия в корпусе микропереключателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15