專(zhuān)利名稱：有失水保護(hù)的水下燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種水下照明裝置領(lǐng)域，具體涉及一種帶有失水保護(hù)系統(tǒng)的水下燈。
目前，國(guó)內(nèi)外使用的水下燈具，用途各異，但其結(jié)構(gòu)大致可分為兩種。一種是全封閉式的結(jié)構(gòu)，即燈具是全密閉的，光源被密閉在燈腔內(nèi)，僅有供電電線以與水密閉的方式通過(guò)燈腔(燈腔仍然與水隔絕)引至電源，這是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；另一種則是截然與封閉式結(jié)構(gòu)相反的結(jié)構(gòu)，即開(kāi)放式的水下燈具結(jié)構(gòu)，使水進(jìn)入燈具，使燈泡通電后即被周?chē)鋮s，如中國(guó)專(zhuān)利“水下照明燈”(ZL94200097.8)、“水下燈”(ZL94213484.2)就屬這種結(jié)構(gòu)。
上述傳統(tǒng)的全封閉式結(jié)構(gòu)的水下燈和開(kāi)放式的專(zhuān)利結(jié)構(gòu)燈具，都存在一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題，即當(dāng)光源瓦數(shù)較大而發(fā)熱量較高時(shí)，一旦燈具在無(wú)水的條件下開(kāi)啟時(shí)，都會(huì)使燈具燒毀。尤其是全封閉式的燈具甚至?xí)篃艟弑?；開(kāi)放式的專(zhuān)利結(jié)構(gòu)的燈具因失水而失卻水冷的條件而使電線燒毀，保護(hù)光源的燈具上的透明玻璃烤裂或透明的保護(hù)光源的有機(jī)玻璃熔融或燃燒。這些都是人們非期望的事故。
在非常重要的場(chǎng)所，水下燈具失水后燒毀或是爆裂是絕對(duì)不允許發(fā)生的。例如，在核電站的反應(yīng)堆堆芯區(qū)或是燃料組件貯存廠房的水池中使用的水下燈，就不允許有這種事故發(fā)生。因?yàn)橐坏┌l(fā)生這種事故，后果將十分嚴(yán)重。如果在堆芯區(qū)因水下燈失水爆炸，就有可能使玻璃碎片掉入堆芯，要清除這種碎片十分麻煩，經(jīng)濟(jì)上的損失少則千萬(wàn)元，甚至上億乃至十億元人民幣計(jì)，而且操作人員會(huì)因清除碎片而受到本不該受到的高劑量的放射性照射。如果碎片落入控制棒未能及時(shí)清除或發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)引起重大的核事故，不但危及核電站的安全，也可能會(huì)危及周?chē)用竦陌踩?br> 綜上所述水下燈的安全性在某些場(chǎng)合是多么的重要。但遺憾的是，國(guó)內(nèi)外水下燈在核電站使用過(guò)程中因誤操作，如無(wú)水條件下開(kāi)啟造成爆裂的事件是發(fā)生過(guò)的，有些事故的后果還是當(dāng)嚴(yán)重的。
本發(fā)明的目的，就在于提供一種安全可靠、成本低、加工方便的水下燈的失水保護(hù)系統(tǒng)，使之與現(xiàn)有的全封閉式的水下燈或是開(kāi)放式的專(zhuān)利結(jié)構(gòu)水下燈相結(jié)合，組合成一種有失水保護(hù)功能使之在無(wú)水條件下不能開(kāi)啟的水下燈產(chǎn)品，成為一種安全可靠的水下燈。
本發(fā)明的技術(shù)方案的選擇如下不論哪種水下燈在無(wú)水狀態(tài)下開(kāi)啟，就會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，如利用水下燈在有水和無(wú)水狀態(tài)下燈具的溫差來(lái)控制水下燈的電源，其方法很多、如用熱電偶測(cè)有水與無(wú)水條件下燈具的溫差以控制電源的供給，或是用雙金屬溫度控制器來(lái)控制電源的供給。這兩者在無(wú)水的條件下都可達(dá)到切斷電源的目的，使水下燈無(wú)法工作，而可避免水下燈的燒毀或爆裂。但這兩種利用溫度差控制電源供給的方案，都會(huì)受到水下燈使用環(huán)境溫度的影響。使用時(shí)不同的環(huán)境溫度需要有不同的補(bǔ)償，或稱調(diào)節(jié)，對(duì)使用不便，而且采用熱電元件控制時(shí)線路復(fù)雜、成本高。尤其重要的是，可靠性不夠，采用溫度控制方案反應(yīng)有滯后，存在一定的危險(xiǎn)性。因此，本發(fā)明不采用溫度控制的方案。
本發(fā)明選用的技術(shù)方案，是以判斷水下燈具是否完全浸沒(méi)在水中的方法來(lái)控制水下燈具是給電還是失電的方式，控制水下燈具可否工作，以達(dá)到對(duì)水下燈的保護(hù)的目的。這種控制方式、最為直接，反應(yīng)也快，較為可靠。
本發(fā)明選用的技術(shù)方案，具體來(lái)說(shuō)就是液位控制方案。即只有當(dāng)燈具完全浸沒(méi)在水中時(shí)，水下燈的供電回路才能接通，反之將切斷電源。本發(fā)明采用磁性水位控制器來(lái)控制水下燈的供電電源。

圖1示出了磁性水位控制器的結(jié)構(gòu)圖，圖2為磁性水位控制的原理圖。磁性水位控制器由如下部件組成部件(1)為開(kāi)口銷(xiāo)；部件(2)為下?lián)跞Γ徊考?3)為磁性浮筒(既可為中空球形，也可為中空?qǐng)@柱體)；部件(4)為動(dòng)合干簧組件；部件(5)為供電電線(纜)；部件(6)為導(dǎo)桿管；部件(7)為上擋圈；部件(8)為螺母連接件；部件(9)為供電電線(纜)(5)引出處的密封壓蓋；部件(10)為撓性吊圈，它也可做成一個(gè)通過(guò)一圓柱體的吊環(huán)，其作用是確保導(dǎo)桿管(6)始終處于垂直狀態(tài)。圖2中部件(4)即為動(dòng)合干簧組件；部件(11)為水下燈具；部件(12)為中間繼電器；部件(13)為部件(12)的動(dòng)斷觸頭。圖1示出的磁性水位控制器，即圖3與圖4中部件(14)、它被放置于水下燈具(11)的上方，其底高過(guò)燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的頂?shù)母叨?。磁性水位控制?14)，既可安裝在水下燈具(11)上端的某一固定的不轉(zhuǎn)動(dòng)的部件(15)上(見(jiàn)圖3所示)；或是部件(14)如圖4所示安裝在固定使用的水下燈具(11)的支承架(16)的水平置放的不轉(zhuǎn)動(dòng)部件(15)上，但其底的高度必須高出燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的頂?shù)母叨?。圖3、圖4中部件(17)為水下燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的供電電源線；部件(5)為動(dòng)合干簧組件(4)的電源線；部件(18)為防止磁性水位控制器(14)水平滑動(dòng)的擋塊；部件(19)為嵌在支承架(16)內(nèi)可作上下滑動(dòng)的滑塊，用作調(diào)節(jié)水下照明燈具(11)的高度；滑塊(19)借助鋼絲繩(20)傳動(dòng)。
具體的磁性水位控制原理可通過(guò)圖1、圖2所示說(shuō)明如下當(dāng)水下照明燈具(11)未被全部浸沒(méi)在水中時(shí)(見(jiàn)圖3、圖4)，或是它處于無(wú)水的條件下，磁性浮筒(3)因無(wú)浮力而靠重力降至底位，但其底的高度仍高于燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)頂?shù)母叨龋瑒?dòng)合干簧(4)吸合(見(jiàn)圖2)，中間繼電器(12)得電，其動(dòng)斷觸頭(13)斷開(kāi)，水下燈(11)被停止供電，從而確保水下燈具在無(wú)水狀態(tài)時(shí)不能被開(kāi)啟，以達(dá)到保護(hù)水下燈具免遭燒毀或炸裂的危險(xiǎn)；當(dāng)水下燈具(11)被全部浸沒(méi)在水中時(shí) (見(jiàn)圖3、圖4)，即有水狀態(tài)下，磁性浮筒(3)靠水的浮力上浮(見(jiàn)圖1)，動(dòng)合干簧(4)斷開(kāi)(見(jiàn)圖2)，中間繼電器(12)失電，其動(dòng)斷觸頭(13)閉合，連接水下燈具(11)的供電電路接通，此時(shí)開(kāi)啟水下燈它就能工作。采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，正常狀態(tài)下(有水時(shí))，供給水下燈工作的電源是接通的，中間繼電器(12)不帶電，只有在無(wú)水狀態(tài)下中間繼電器(12)才帶電動(dòng)作，故可延長(zhǎng)中間繼電器的壽命。因?yàn)闊o(wú)水狀態(tài)是非正常狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間是不長(zhǎng)的。
當(dāng)水下燈具(11)作俯仰運(yùn)動(dòng)或呈傾斜狀態(tài)時(shí)，由于下?lián)跞?2)(見(jiàn)圖2)有意作得較重，以使磁性水位控制器(14)的重心處于其下方，而且其上部有撓性吊圈或是可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的吊環(huán)(10)，因此，磁性水位控制器(14)可始終處于垂直水面的狀態(tài)，從而可確保磁性浮筒(3)不被卡住而可借浮力或重力上下自由地運(yùn)動(dòng)，以保證水下燈具的失水保護(hù)系統(tǒng)能有效地工作。當(dāng)掛吊部件(14)的固定部件(15)不能確保始終處于水平狀態(tài)時(shí)應(yīng)選用撓性吊圈為好；當(dāng)掛吊部件(14)的固定部件(15)能確保其始終可處于水平狀態(tài)的情況下，則既可采用撓性吊圈，也可采用吊環(huán)方式掛置部件(14)。
中間繼電器的觸頭數(shù)可以是一個(gè)，也可以是一個(gè)以上，故一套磁性水位控制器既可只控制一盞水下照明燈也可控制多個(gè)水下照明燈。
之所以安裝時(shí)要把磁性水位控制器(14)的底的高度高過(guò)水下燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的高度，就是為了確保磁性浮筒(3)無(wú)論在快速失水或連續(xù)緩慢失水的條件下，它(3)總是首先落在底位而燈具(11)還尚未失水時(shí)就先發(fā)出信號(hào)切斷了水下燈具(11)的電源，以充分保證燈具的安全。
在實(shí)現(xiàn)上述有失水保護(hù)的水下燈發(fā)明時(shí)，處于水下的各部件的材質(zhì)的選擇，必須按照這種燈所使用的場(chǎng)合的具體要求進(jìn)行。一條總的原則是，水下燈及其失水保護(hù)系統(tǒng)能耐住其工作環(huán)境的溫度與腐蝕，不會(huì)因溫度和腐蝕而不能正常工作；有時(shí)還要考慮到其腐蝕下來(lái)的物質(zhì)可能對(duì)其工作環(huán)境來(lái)說(shuō)也是不允許的。例如，這種水下燈具在核電站或核反應(yīng)堆廠房中使用時(shí)，要求比較嚴(yán)格，一般只能采用允許使用的不銹鋼，如oCr18Ni9，不能含汞、銅等，而且所有的部件均應(yīng)能經(jīng)受得住一定的核輻射的照射，不致因照射而輻解，包括電線(纜)。
綜上所述，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)(1)磁性液位控制這種失水保護(hù)系統(tǒng)適用于所有的水下燈具，不管是傳統(tǒng)的全封閉式(密閉式)的水下燈具，還是開(kāi)放式的 (水可進(jìn)入燈具內(nèi)與燈管或燈泡直接接觸的)水下燈具，均可構(gòu)成一種新型的有失水保護(hù)裝置的水下燈；(2)采用液位控制方案作失水保護(hù)、遠(yuǎn)比溫度控制方案來(lái)得直接，后者反應(yīng)有較長(zhǎng)的滯后時(shí)間、不如前者可靠、而且后者還受到水溫度、環(huán)境溫度、燈管或燈泡功率大小、燈腔體積等因素的影響，投入實(shí)際使用需要修正較多的因素，調(diào)整不便，實(shí)際使用困難；(3)磁性水位控制機(jī)構(gòu)極為簡(jiǎn)單、是成熟的技術(shù)，加工方便，成本低，易推廣。
本發(fā)明所提出的有失水保護(hù)的水下燈，用途極為廣泛，尤其是在核工業(yè)及其它有較高安全要求的場(chǎng)合中使用時(shí)意義非常巨大。
權(quán)利要求
1.一種水下燈，其特征是這種水下燈不管是采用全封閉式(對(duì)水密封的)結(jié)構(gòu)的水下燈具還是采用可以讓水進(jìn)入燈具與燈管或燈泡接觸的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的水下燈具，均可與失水保護(hù)系統(tǒng)組合成一種新的有失水保護(hù)系統(tǒng)的水下燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有失水保護(hù)系統(tǒng)的水下燈，其特征在于其失水保護(hù)系統(tǒng)是一種磁性的水位或稱液位的控制器，它由磁性浮筒(3)、動(dòng)合干簧組件(4)、磁性浮筒(3)的導(dǎo)桿管(6)、密封動(dòng)合干簧(4)供電線(5)引出口用的壓蓋(9)、撓性吊圈或吊環(huán)(10)所組成，與之相配合的控制水下燈燈管或燈泡(21)供電與否的中間繼電器(12)及其動(dòng)斷觸頭(13)，動(dòng)斷觸頭數(shù)可為多個(gè)，以控制多個(gè)水下照明燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有失水保護(hù)系統(tǒng)的水下燈，其特征在于其磁性水位控制器(14)整個(gè)重心偏下，并用撓性的連接件或可自由地在鉛垂方向擺動(dòng)的吊環(huán)固定在水下燈具(11)的一側(cè)，磁性水位控制器(14)底的高度高過(guò)水下燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的高度。
全文摘要
本發(fā)明屬水下照明裝置領(lǐng)域，具體涉及一種帶有失水保護(hù)系統(tǒng)的水下燈。無(wú)論是傳統(tǒng)的全封閉式(對(duì)水密封的)水下燈具，還是開(kāi)放式的可以讓水進(jìn)入燈具與燈管或燈泡直接接觸的燈具，當(dāng)光源功率較高發(fā)熱量較大時(shí)在失水條件下均會(huì)使燈具燒毀乃至炸裂。本發(fā)明采用磁性液位控制器作為水下燈具的失水保護(hù)裝置，具有控制可靠，加工方便、成本低等的優(yōu)點(diǎn)。這種新型的水下燈用途廣泛，尤其適用于有較高安全要求的領(lǐng)域中使用，如核電工業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F21V31/00GK1150225SQ9610074
公開(kāi)日1997年5月21日 申請(qǐng)日期1996年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月31日
發(fā)明者顧俊仁 申請(qǐng)人:顧俊仁