專利名稱：有失水保護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系統(tǒng)的水下燈。
目前，國內(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)，即開放式的水下燈具結(jié)構(gòu)，使水進入燈具，使燈泡通電后即被周圍水冷卻，如中國專利“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)的水下燈和開放式的專利結(jié)構(gòu)燈具，都存在一個關(guān)鍵的技術(shù)問題，即當光源瓦數(shù)較大而發(fā)熱量較高時，一旦燈具在無水的條件下開啟時，都會使燈具燒毀。尤其是全封閉式的燈具甚至會使燈具爆炸；開放式的專利結(jié)構(gòu)的燈具因失水而失卻水冷的條件而使電線燒毀，保護光源的燈具上的透明玻璃烤裂或透明的保護光源的有機玻璃熔融或燃燒。這些都是人們非期望的事故。
在非常重要的場所，水下燈具失水后燒毀或是爆裂是絕對不允許發(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。因為一旦發(fā)生這種事故，后果將十分嚴重。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)濟上的損失少則千萬元，甚至上億乃至十億元人民幣計，而且操作人員會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清除或發(fā)現(xiàn)，可能會引起重大的核事故，不但危及核電站的安全，也可能會危及周圍居民的安全。
綜上所述水下燈的安全性在某些場合是多么的重要。但遺憾的是，國內(nèi)外水下燈在核電站使用過程中因誤操作，如無水條件下開啟造成爆裂的事件是發(fā)生過的，有些事故的后果還是當嚴重的。
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系統(tǒng)，使之與現(xiàn)有的全封閉式的水下燈或是開放式的專利結(jié)構(gòu)水下燈相結(jié)合，組合成一種有失水保護功能使之在無水條件下不能開啟的水下燈產(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水狀態(tài)下開啟，就會產(chǎn)生過熱，如利用水下燈在有水和無水狀態(tài)下燈具的溫差來控制水下燈的電源，其方法很多、如用熱電偶測有水與無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控制電源的供給。這兩者在無水的條件下都可達到切斷電源的目的，使水下燈無法工作，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，都會受到水下燈使用環(huán)境溫度的影響。使用時不同的環(huán)境溫度需要有不同的補償，或稱調(diào)節(jié)，對使用不便，而且采用熱電元件控制時線路復雜、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在水中的方法來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，以達到對水下燈的保護的目的。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，具體來說就是液位控制方案。即只有當燈具完全浸沒在水中時，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)為開口銷；部件(2)為下?lián)跞?；部?3)為磁性浮筒(既可為中空球形，也可為中空園柱體)；部件(4)為動合干簧組件；部件(5)為供電電線(纜)；部件(6)為導桿管；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，它也可做成一個通過一圓柱體的吊環(huán)，其作用是確保導桿管(6)始終處于垂直狀態(tài)。圖2中部件(4)即為動合干簧組件；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，其底高過燈具(11)內(nèi)燈管或燈泡(21)的頂?shù)母叨取４判运豢刂破?14)，既可安裝在水下燈具(11)上端的某一固定的不轉(zhuǎn)動的部件(15)上(見圖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)母叨取D3、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)水平滑動的擋塊；部件(19)為嵌在支承架(16)內(nèi)可作上下滑動的滑塊，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。
具體的磁性水位控制原理可通過圖1、圖2所示說明如下當水下照明燈具(11)未被全部浸沒在水中時(見圖3、圖4)，或是它處于無水的條件下，磁性浮筒(3)因無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?，動合干?4)吸合(見圖2)，中間繼電器(12)得電，其動斷觸頭(13)斷開，水下燈(11)被停止供電，從而確保水下燈具在無水狀態(tài)時不能被開啟，以達到保護水下燈具免遭燒毀或炸裂的危險；當水下燈具(11)被全部浸沒在水中時 (見圖3、圖4)，即有水狀態(tài)下，磁性浮筒(3)靠水的浮力上浮(見圖1)，動合干簧(4)斷開(見圖2)，中間繼電器(12)失電，其動斷觸頭(13)閉合，連接水下燈具(11)的供電電路接通，此時開啟水下燈它就能工作。采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，正常狀態(tài)下(有水時)，供給水下燈工作的電源是接通的，中間繼電器(12)不帶電，只有在無水狀態(tài)下中間繼電器(12)才帶電動作，故可延長中間繼電器的壽命。因為無水狀態(tài)是非正常狀態(tài)，持續(xù)時間是不長的。
當水下燈具(11)作俯仰運動或呈傾斜狀態(tài)時，由于下?lián)跞?2)(見圖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動，以保證水下燈具的失水保護系統(tǒng)能有效地工作。當掛吊部件(14)的固定部件(15)不能確保始終處于水平狀態(tài)時應(yīng)選用撓性吊圈為好；當掛吊部件(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，也可以是一個以上，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水下照明燈。
之所以安裝時要把磁性水位控制器(14)的底的高度高過水下燈具(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)還尚未失水時就先發(fā)出信號切斷了水下燈具(11)的電源，以充分保證燈具的安全。
在實現(xiàn)上述有失水保護的水下燈發(fā)明時，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合的具體要求進行。一條總的原則是，水下燈及其失水保護系統(tǒng)能耐住其工作環(huán)境的溫度與腐蝕，不會因溫度和腐蝕而不能正常工作；有時還要考慮到其腐蝕下來的物質(zhì)可能對其工作環(huán)境來說也是不允許的。例如，這種水下燈具在核電站或核反應(yīng)堆廠房中使用時，要求比較嚴格，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(1)磁性液位控制這種失水保護系統(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，還是開放式的 (水可進入燈具內(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裝置的水下燈；(2)采用液位控制方案作失水保護、遠比溫度控制方案來得直接，后者反應(yīng)有較長的滯后時間、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，投入實際使用需要修正較多的因素，調(diào)整不便，實際使用困難；(3)磁性水位控制機構(gòu)極為簡單、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合中使用時意義非常巨大。
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(對水密封的)結(jié)構(gòu)的水下燈具還是采用可以讓水進入燈具與燈管或燈泡接觸的開放式結(jié)構(gòu)的水下燈具，均可與失水保護系統(tǒng)組合成一種新的有失水保護系統(tǒng)的水下燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有失水保護系統(tǒng)的水下燈，其特征在于其失水保護系統(tǒng)是一種磁性的水位或稱液位的控制器，它由磁性浮筒(3)、動合干簧組件(4)、磁性浮筒(3)的導桿管(6)、密封動合干簧(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)及其動斷觸頭(13)，動斷觸頭數(shù)可為多個，以控制多個水下照明燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有失水保護系統(tǒng)的水下燈，其特征在于其磁性水位控制器(14)整個重心偏下，并用撓性的連接件或可自由地在鉛垂方向擺動的吊環(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系統(tǒng)的水下燈。無論是傳統(tǒng)的全封閉式(對水密封的)水下燈具，還是開放式的可以讓水進入燈具與燈管或燈泡直接接觸的燈具，當光源功率較高發(fā)熱量較大時在失水條件下均會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裝置，具有控制可靠，加工方便、成本低等的優(yōu)點。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F21V31/00GK1150225SQ9610074
公開日1997年5月21日 申請日期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 申請人:顧俊仁