BG3309U1 - Комбиниран панел за инфрачервено отопление и светодиодно осветление с термична преграда между зоните - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до устройство за инфрачервено отопление и светодиодно осветление, комбиниращо предимствата на едната с другата функция в единно тяло и излъчване от една и съща повърхност при избягване на негативното влияние на нагревателя върху охлаждането на осветителните елементи и равномерно разпределение на светлинния поток по повърхността. Комбинираният панел представлява поставени в рамка (1) термоустойчив прозрачен лицев панел (2), осигуряващ дифузно отразяване на светлината, със залепени за него в горната му част ограждащи бордове (3), които ограничават прякото нагряване на страничните обеми (9), с монтирани светодиодни линейни излъчватели (6) от плоския нагревател (4), монтиран върху термоизлъчваща и светлоотразяваща плоскост (5), всички те покрити с термоизолационна вата (7). В четирите борда на ограждащата рамка (1) се монтират линейни LED осветители (6), които заедно с ограждащите бордове (3) и долната повърхност на плоскост (5), осигуряват отразяване и разпръскване на светлината за осветяване на цялата повърхност на лицев панел (2).

Description

Област на техниката

Настоящият полезен модел се отнася до устройство, осигуряващо комбинирано изпълнение на две основни функции: 1 - инфрачервено отопление и 2 - светодиодно осветление на площите, над които или срещу които е монтирано.

Предшестващо състояние на техниката

На пазара са известни редица устройства за осветление със светодиоди, както и устройства за отопление, използващи инфрачервено излъчване (лъчи). Те са предназначени да се монтират на таван или окачен таван и най-често са аналогични по размер със стандартни ЛЕД панели или подобни осветителни тела.

Познати са и подобни осветители и отоплители, които се монтират и на стена.

Значително по-рядко се наблюдават някои комбинирани устройства за осветление и отопление (виж WO 2015119390 (Al) - COMBINED LIGHTING AND HEATING DEVICE, както и полезен модел - заявка № BG 3285 със защитен номер BG 2336), използващи нагряващо средство с инфрачервени лъчи (IR) и осветително светодиодно (LED) средство, монтирани в една рамка (корпус), най-често закрепени към таван (пряко или на окачен таван) и по-рядко на стена. Този начин на закрепване (на разстояние от хората и животните) се използва за избягване на някои негативни въздействия на дългите инфрачервени лъчи, използвани за функцията „отопление“, както и за равномерно нагряване на отопляваните предмети и пода под отоплителя.

Познатите решения (WO 2015119390 (А1) - 2015-08-13) използват проста комбинация на отоплителния и осветителя елементи, като разделят излъчващата повърхност на две части (осветителна и отоплителна), с което се намалява ефективната площ за всяка от функциите. Другият познат вариант - полезен модел - заявка № BG 3285 със защитен номер BG 2336 използва една и съща повърхност както за отопление, така и за осветление. При този вариант се използва една и съща ефективната площ за двете функции, но се появява проблем с негативното влияние на повишената температура от отоплителната част върху LED осветителите, е което се намалява техния живот и се застрашава изправността им. Налице е и разлика в светлинното излъчване в различни зони на панела - осезаемо по-голямо светлинно излъчване в периферията на панела, където са разположени LED осветителите, в сравнение е центъра на панела.

При осъществяване на проучване за новост и изобретателска стъпка са намерени документи, които са релевантни на обекта на проучване. В тях са разкрити панели е инфрачервено отопление и панел е LED осветление.

JP 4254970 В1, публикуван на 15.04.2009 г. Патентният документ се отнася до панел е инфрачервено отопление. Панелът включва основа, върху която е поставен нагревателен елемент, образуван от топлоизолационно покритие и филм за инфрачервено излъчване.

WO 2015119390 А1, публикуван на 13.08.2015 г. (посочен по-горе в описанието). Патентният документ се отнася до панел е инфрачервено отопление, комбиниран е част за осветление. Панелът включва нагревател и LED лампа, монтирани на обща основа, монтирана на таван.

US 2015153031А1, публикуван на 04.06.2015 г. Патентният документ се отнася до LED осветление, монтирано върху прозрачен панел. Набор от светодиоди са разположени в непосредствена близост до прозрачен панел.

WO 9508742 А1, публикуван на 30.03.1995 г. Патентният документ се отнася до панел е инфрачервено отопление. Инфрачервеният панел осигурява висока безопасност и включва нагревателен елемент, покрит е топлоизолационен слой, както и контролер.

Техническа същност на полезния модел

Задачата на полезния модел е да се създаде устройство, което да използва една и съща излъчваща площ както за отопление, така и за осветление като се избегне негативното влияние на отоплителната част върху охлаждането на осветителната част, а така също да се подобри равномерността на разпределение на излъчваната светлина по цялата повърхност на излъчващия лицев панел. По този начин се осигурява

6557 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 12.1/16.12.2019 изпълнението на функцията на отоплителния елемент на устройството, като се осигурява адекватен температурен режим и се запазва дългия живот на източниците на светлина - LED линейни осветителни елементи с препоръчан от производителите температурен режим на използване. Чрез използване на цялата активна площ на устройството и неговото реализиране за едновременно отопление и за осветление се осигурява както качествено топлинно излъчване, така и равномерно светлинно излъчване от същата площ. В същото време се запазва възможността устройството да се използва самостоятелно само за отопление или само за осветление в зависимост от конкретните нужди на потребителя.

Тази задача е решена по следния начин (виж фиг. 1):

1. Върху носеща рамка 1 е монтиран термоустойчив прозрачен лицев панел 2 с една гладка повърхност и релефна или специално обработена втора повърхнина за осигуряване на дифузно отразяване на светлината. Върху него в горната му част са залепени вертикално ориентирани прегради - ограждащи бордове 3, изработени от светлопропусклив термоустойчив и термоизолационен материал, като заедно образуват ограничен обем 8 отворен отгоре;

2. В горната част на тази зона 8 се монтира плосък нагревателен елемент 4, залепен върху термопроводяща и светлоотразяваща плоскост 5, като заедно образуват инфрачервения излъчвател със светлоотразяваща долна повърхност. Чрез тази комбинация описаната по-горе зона 8 се затваря и отгоре;

3. Така получените странични обеми 9, образувани от ограждащи бордове 3 и страничните бордове на рамката 1 се осигурява термоизолирана област (обем) и условия за надеждна експлоатация на линейните LED осветители в препоръчания температурен режим. Същите се монтират на страничните бордове на носещата рамка 1, действаща като охлаждащ радиатор, чрез което се осигурява допълнителното им охлаждане;

4. Вертикално монтираните линейни LED осветители от четирите страни на панела осветяват пряко светлопропускливите ограждащи бордове 3. Те от своя страна (чрез дифузно разпръскване и вътрешно пречупване, получено от матираната им повърхност) насочват светлина както към лицевия панел 2, така и към светлоотразяваща плоскост 5, от който светлината отново се насочва за излъчване към лицевия панел 2 към осветяваната и отоплявана повърхност. Монтираната светлоотразяваща плоскост 5 на дистанция, не по-малка от 6 пъти дебелината на лицевия панел 2, а не пряко залепена за лицевия панел, осигурява пряко достигане на излъчения светлинен поток до центъра на плоскост 5 и следващо отразяване. Това комбинирано действие осигурява равномерност на излъчваната светлина върху цялата площ на лицевия панел 2, което се базира именно на осигурената от ограждащите бордове 3 дистанция между лицевия панел 2 и светлоотразяващата плоскост 5;

5. Чрез използване на подходящи материали за изработката на елементите от комбинирания панел се получава значително подобрение на експлоатационните характеристики и се избягва негативното взаимно влияние на отоплителната функция спрямо осветителната функция като:

a. При използването на стъкло с дебелина 4-5 mm, матирано или с подходящ релеф за изработката на лицевия панел 2 се осигурява равномерно разпръскване на светлината и провеждане на излъчените от нагревателя инфрачервени лъчи;

b. Възможно е използване и на специално ниско емисионно стъкло с правилна ориентация при изработката на преградите - ограждащите бордове 3. Това решение значително намалява предаването на топлинна енергия отвътре-навън - от зона 8 към обем 9, при запазване на светлинния поток отвъннавътре - от обем 9 към зона 8;

c. При използването на подходяща термоизолационна вата за изработка на горния термоизолационен слой 7, при условията на закона за запазване на енергията, значително се намалява загубата на топлинна енергия нагоре, което не е целевото направление нито за топлинно, нито за светлинно излъчване;

6. Сравнително ниската мощност на един такъв панел (за размери 600x600 mm - около 400 вата) дава възможност за автоматично поддържане на желаната температура (максимум 100-120°С чрез термостатна система;

7. Монтирането на инфрачервения излъчвател със светоотразяваща повърхност на дистанция от лицевия панел 2, осигурява достатъчно разстояние за пречупване и отразяване на светлината от странично разположените ограждащи бордове 3, осветявани от линейни LED осветители. При този вариант не е необходимо да се използва лицев панел с голяма дебелина, за да се осигури достатъчно добро дифузно

6558 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 12.1/16.12.2019 отразяване и вътрешно пречупване, което в цитираните познати варианти водеше до много голяма маса, цена и други негативни качества, ограничаващи желания ефект. Избягва се неравномерното осветяване на лицевия панел при запазване на излъчваната от нагревателя температура в инфрачервения спектър (между 90°С и 120°С) и запазване на ниска температура на светлинните излъчватели в предписаните от техните производители граници - от 40 до 60°С;

8. Така описаното устройство осигурява възможност потребителят да избира поотделно всяка функция или едновременно и двете функции - излъчване от панела на инфрачервени лъчи за отопление и/или на светлинно излъчване в определен светлинен спектър за осветление на съответната зона. Независимо дали се използва едната, другата или и двете функции се използва цялата активна площ на панела, при осигуряване на дълъг живот както на отоплителната, така и на осветителната част.

Описаното устройство е приетите нови технически решения премахва недостатъците на цитираните по-горе устройства и дава ново качествено ниво, чрез пълно използване на една и съща площ, както за излъчване на инфрачервени лъчи, така и за светлинно излъчване. Посочените предимства отсъстват в предлаганите продукти от този вид до момента.

Пояснение на приложените фигури

На фигура 1 е показан поглед отгоре и разрез (сечение) А-А на устройството, като се посочват последователно подредени елементи, както и тяхното разполагане по цялата площ на устройството.

На фигура 2 е посочен пример за самостоятелно или разделно използване на двете функции - отоплителна и осветителна в една стандартна сградна инсталация за включване и регулиране на температурата и осветлението.

Примери за изпълнение на полезния модел

Описаното устройство може да се изпълни в два основни варианта - за окачен таван и за монтаж на самия таван и във вариант за стена. Във всички случаи размерите могат да бъдат различни, като за окачените тавани същите се съобразяват със стандартните размери на панелите, предлагани на пазара.

Конструкцията на устройствата (комбинираните панели) се съобразява изцяло е описанието по-горе, като за осигуряване на топлинното излъчване може да се използват различни варианти за нагряване - от обикновен съпротивителен проводник, до специален плосък силиконов нагревателен елемент, както и елементи, използващ подходяща нанотехнология за нанасяне на токосъпроводително метално покритие.

При всички положения цялото устройство се помества в метална рамка (корпус), която изпълнява ролята както на място за монтаж на всички елементи, така и на охлаждащ елемент за LED осветителите.

Приложение (използване) на полезния модел

Както е описано по-горе, устройството е предвидено да се използва за комбинирано отопление и/ или осветление на определени зони от помещения. Пускането и регулирането на желаната температура и/или осветеност се осъществява чрез стандартна електрическа терморегулираща инсталация (е термостат) и стандартна електрическа инсталация за осветление, включително и е възможност за регулиране на интензитета на светене на LED панели - виж фиг. 2. Настоящото описание разкрива примерни изпълнения на устройството и по никакъв начин не следва да се тълкува като ограничаващо обхвата на настоящия полезен модел, който следва да получи защита в най-широк обхват в съответствие е приложените претенции.

Claims (3)

1. Претенции

   1. Комбиниран панел за инфрачервено отопление и светодиодно осветление е термична преграда между зоните, съставен от носеща рамка (1), върху която е монтиран термоустойчив прозрачен лицев панел (2), характеризиращ се е това, че една от повърхнините на панела (2) е релефна или специално обработена и в горната част на който са залепени прегради - ограждащи бордове (3), разделящи обема (9) е монтирани линейни източници на светлина - LED осветители (6), от зона (8) е монтиран електронагревателен елемент (4) върху термоизлъчваща и светлоотразяваща плоскост (5), всички покрити е термоизолационен слой (7).
2. 2. Комбиниран панел за инфрачервено отопление и светодиодно осветление е термична преграда

   6559 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 12.1/16.12.2019 между зоните съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че преградите - ограждащите бордове (3) са изработени от прозрачен термоустойчив и термоизолиращ материал за ограничаване на излъчваната топлина от нагревателния елемент (4) от зона (8) към обем (9) и пропускане и дифузно отразяване на светлината от обем (9) към зона (8) за следващо отразяване от термоизлъчваща и светлоотразяваща плоскост (5) към осветяваните и отоплявани повърхности.
3. 3. Комбиниран панел за инфрачервено отопление и светодиодно осветление с термична преграда между зоните съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че преградите - ограждащи бордове (3), определящи дистанция между термоустойчивия прозрачен лицев панел (2) и термоизлъчваща и светлоотразяваща плоскост (5), равна на от 6 до 8 пъти дебелината на панел (2).