Дорожное световое информационное устройство

Полезная модель относится к устройствам, облегчающим движение по дорогам и может быть использована в дорожных знаках, указателях и других световых информационных устройствах, в том числе в придорожных рекламных стендах. В корпус устройства устанавливают источник света в виде наноструктурированной электролюминисцентной пленки на основе органических светодиодов, для обеспечения электропитания источника света служит установленный в стойке корпуса термоэлектрический генератор, предназначенный для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и содержащий, по меньшей мере, один термоэлемент, у которого одна коммутационная пластина внедрена в грунтовые слои, а другая коммутационная пластина является элементом надземной конструкции устройства, которая также служит для накопления тепловой энергии воздушного пространства, в разрыв одного из электродов или к почвенному термоэлектрическому генератору (ПТЭГ) подключен блок питания, который может содержать фотоэлемент и накопитель электроэнергии, и может при отсутствии воздействия света на фотоэлемент включать режим электропитания источника света, а при воздействии света на фотоэлемент переключать режим электропитания источника света на режим накопления электроэнергии, одновременно фотоэлемент может вырабатывать электроэнергию для источника света, который может быть носителем визуальной информации и элементом системы электронной обработки визуальной информации или видеоизображения аналогично, например системе передачи изображений в сотовой связи, может иметь защиту от неблагоприятных внешних воздействий в виде светопроницаемой панели на которую может быть нанесено необходимое изображение, если источник света служит лишь подсветкой.

Полезная модель относится к устройствам, облегчающим движение по дорогам, и может быть использована в дорожных знаках, указателях и других световых информационных устройствах, в том числе в придорожных рекламных стендах.

Известен дорожный знак (полезная модель RU 67107 U1, опубл. 10.10.2007) с внутренним освещением и внешней подсветкой, который содержит раму, по меньшей мере, одну штангу, связанную с рамой, закрепленный на раме корпус с источником внешней подсветки в виде светодиодов, две светопроницаемые панели, соединенные с рамой с образованием внутренней полости, в которой расположен источник внутреннего освещения знака в виде одной или нескольких люминесцентных ламп, при этом блок питания источника внешней подсветки расположен внутри полости, образованной светопроницаемыми панелями, и подключен к сети переменного тока параллельно с источником внутреннего освещения знака.

Недостатками данного устройства являются:

небольшой срок службы люминесцентных ламп в качестве подсветки;

потребность в сети переменного тока;

повышенные затраты на эксплуатацию устройства.

Задачей предлагаемой полезной модели является:

повышение надежности и эффективности работы устройства;

автономный режим работы устройства вдали от сетей переменного тока за счет использования эффекта Зеебека в термоэлектрическом генераторе, когда электродвижущая сила возникает при разности температур в слоях грунта и атмосферы; уменьшение затрат на эксплуатацию устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в дорожном световом информационном устройстве, содержащем корпус, источник света, блок питания, предусмотрены следующие отличия: блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта термоэлектрического генератора.

Кроме того, предложенное дорожное световое информационное устройство отличается тем, что:

термоэлектрический генератор содержит, по меньшей мере, один термоэлемент, у которого одна коммутационная пластина спая электродов внедрена в слои грунта, другая коммутационная пластина спая электродов служит элементом надземной конструкции устройства;

блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта почвенного термоэлектрического генератора;

блок питания, содержащий фотоэлемент и накопитель электроэнергии; при отсутствии воздействия света на фотоэлемент включает режим электропитания источника света, а при воздействии света на фотоэлемент переключает режим электропитания источника света на режим накопления электроэнергии;

источником света является низковольтная наноструктурированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов;

низковольтная наноструктурированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов является носителем визуальной информации и элементом системы электронной обработки визуальной информации или видеоизображения;

источник света имеет защитную поверхность в виде светопроницаемой панели;

светопроницаемая панель является носителем визуальной информации.

Техническое решение позволяет создать надежное и эффективное устройство с автономным режимом работы и небольшими затратами на эксплуатацию устройства.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым технически результатом существует причинно-следственная связь, а именно:

блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта термоэлектрического генератора; термоэлектрический генератор содержит, по меньшей мере, один термоэлемент, у которого одна коммутационная пластина спая электродов внедрена в слои грунта, а другая коммутационная пластина спая электродов служит элементом надземной конструкции устройства; блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта почвенного термоэлектрического генератора; вследствие чего работа устройства происходит в автономном режиме без подключения к электрическим сетям за счет использования эффекта Зеебека в термоэлектрическом генераторе, когда электродвижущая сила возникает при разности температур в слоях грунта и атмосферы, устройство может быть установлено в любом месте на любом удалении от населенных пунктов, при эксплуатации устройства не требуются расходы на оплату электрической энергии, что снижает затраты на содержание заявленного устройства;

блок питания, содержащий фотоэлемент и накопитель электроэнергии, при отсутствии воздействия света на фотоэлемент включает режим электропитания источника света, а при воздействии света на фотоэлемент переключает режим электропитания источника света на режим накопления электроэнергии, вследствие чего повышается эффективность распределения электроэнергии при работе устройства, что снижает затраты на содержание заявленного устройства;

источником света является низковольтная наноструктуированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов, вследствие чего повышается эффективность и надежность работы устройства за счет высоких эксплуатационных характеристик указанных электролюминисцентных пленок;

низковольтная наноструктуированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов является носителем визуальной информации и элементом системы электронной обработки визуальной информации или видеоизображения, вследствие чего повышается эффективность представления визуальной информации, например, в области рекламы;

источник света имеет защитную поверхность в виде светопроницаемой панели, вследствие чего повышается надежность работы устройства;

светопроницаемая панель является носителем визуальной информации, вследствие чего снижаются затраты на изготовление устройства, например, дорожного знака, за счет отсутствия систем формирования изображения в источнике света.

Техническая сущность предложенного технического решения поясняются чертежом, на котором:

На фиг.1 схематично показан вариант исполнения предложенного дорожного светового информационного устройства в разрезе, которое содержит: корпус 1, источник света 2, светопроницаемую панель 3, термоэлемент, состоящий из коммутационных пластин 4 спая электродов 5, размещенных в стойке корпуса 6, внедренной в слои грунта 8, блок питания 7 и почвенный термоэлектрический генератор 9.

Дорожное световое информационное устройство осуществляют следующим образом:

в корпус (1) встроен источник света (2) в виде наноструктурированной электролюминисцентной пленки на основе органических светодиодов, например, OLED, состоящей из ряда тонких органических пленок, которые заключены между двумя тонкопленочными проводниками. Рабочее напряжение OLED - 3-10 В, яркость от нескольких кд/кв.м (для ночной работы) до очень высоких яркостей - свыше 100000 кд/кв.м, причем их яркость может регулироваться в очень широком динамическом диапазоне;

для обеспечения электропитания источника света (2) служит установленный в стойке корпуса (6) термоэлектрический генератор, предназначенный для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и содержащий, по меньшей мере, один термоэлемент, у которого одна коммутационная пластина (4) спая электродов (5) внедрена в грунтовые слои (8), а другая коммутационная пластина (4) спая электродов (5) является элементом надземной конструкции устройства из материала с достаточно большой теплопроводностью для эффективного теплообмена с воздушным пространством, в разрыв одного из электродов (5) или к почвенному термоэлектрическому генератору (ПТЭГ) (9) подключен блок питания (7);

для обеспечения электропитания источника света (2) может использоваться почвенный термоэлектрический генератор (ПТЭГ) (9), предназначенный для прямого преобразования тепловой энергии почвы в электрическую, его корпус выполнен из био- и гидроустойчивого теплоизолирующего материала, концентраторы защищены антикоррозионным покрытием, помещенные в почву, скрыты от наблюдения, работают в труднодоступных местах без вмешательства обслуживающего персонала, они являются экологически чистыми источниками электрической энергии (например, институт термоэлектричества НАН и МОН Украины разработал ПТЭГ-8, имеющий технические характеристики: выходная электрическая мощность - 16 мВт, выходное напряжение - 3; 6; 12 В, габариты - 200×250 мм;

электропитание источника света (2) производят посредством блока питания (7), который может содержать фотоэлемент и накопитель электроэнергии, и может при отсутствии воздействия света на фотоэлемент включать режим электропитания источника света, а при воздействии света на фотоэлемент переключать режим электропитания источника света (2) на режим накопления электроэнергии, одновременно фотоэлемент может вырабатывать электроэнергию для питания источника света (2);

источник света (2) в виде низковольтной наноструктурированной электролюминисцентной пленки на основе органических светодиодов может быть носителем визуальной информации и элементом системы электронной обработки визуальной информации или видеоизображения аналогично, например системе передачи изображений в сотовой связи;

источник света (2) может иметь защиту от неблагоприятных внешних воздействий в виде светопроницаемой панели (3), на которую может быть нанесено необходимое изображение, если источник света (2) служит лишь подсветкой.

Современный уровень технического развития позволяет осуществить предложенное дорожное световое информационное устройство, оно может быть изготовлено на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы, комплектующие и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.

Таким образом, заявляемое дорожное световое информационное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».

1. Дорожное световое информационное устройство, содержащее корпус, источник света, блок питания, отличающееся тем, что блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта термоэлектрического генератора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термоэлектрический генератор содержит, по меньшей мере, один термоэлемент, у которого одна коммутационная пластина спая электродов внедрена в слои грунта, другая коммутационная пластина спая электродов служит элементом надземной конструкции устройства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок питания получает электрическую энергию от внедренного в слои грунта почвенного термоэлектрического генератора.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок питания, содержащий фотоэлемент и накопитель электроэнергии, при отсутствии воздействия света на фотоэлемент включает режим электропитания источника света, при воздействии света на фотоэлемент переключает режим электропитания источника света на режим накопления электроэнергии.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источником света является низковольтная наноструктурированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что низковольтная наноструктурированная электролюминисцентная пленка на основе органических светодиодов является носителем визуальной информации и элементом системы электронной обработки визуальной информации или видеоизображения.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник света имеет защитную поверхность в виде светопроницаемой панели.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что светопроницаемая панель является носителем визуальной информации.