一种工业用自适应防爆泛光灯

技术领域

本发明涉及防爆照明设备技术领域，具体涉及一种工业用自适应防爆泛光灯。

背景技术

防爆泛光灯是为了在易爆危险环境中提供安全可靠的照明，以减少火灾或爆炸事故的发生；在石油和面粉厂等危险环境中，存在易燃易爆物质，因此必须使用经过特殊设计的防爆设备；这种灯具有防爆、防水、耐腐蚀等特性，能够提高工作效率和改善工作环境，为工人提供更加舒适和明亮的光线。

当泛光灯内的温度升高时，泛光灯的亮度会下降，这是最常见的光衰效应；目前现有的LED泛光灯的通常为LED灯，由于其工作环境较为苛刻，温度的影响会更加显著；例如，在高温环境下，灯内的电子元件可能会出现损坏或失效，导致灯的亮度下降或完全无法工作；此外，高温环境下，灯的散热能力也会受到影响，进而影响灯的亮度和寿命；

对于矿井下或者面粉厂来说，一般需要防爆泛光灯长时间的工作，因此泛光灯内的温度会越来越高，随着泛光灯温度的升高，泛光灯所发出的光会突然变暗，此时就极易对正在灯光下工作的工人造成影响，从而影响工作人员的可视能力，同时工人长时间在这种昏暗的环境下工作会使眼部充血从而带来不适和眼部疲劳，进而影响整体的工作效率。

鉴于此，针对上述存在的不足，本发明研制出一种工业用自适应防爆泛光灯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：现有的防爆泛光灯多采用led灯珠，由于使用是内部温度过高会产生光衰现象导致亮度突然降低，进而对正在灯光下工作的工人造成影响，降低了工作效率。

本发明提供以下技术方案：一种工业用自适应防爆泛光灯，包括外壳、灯管和灯罩，所述外壳固定安装在灯架上，所述灯管固定安装在外壳内部，所述灯罩固定安装在外壳上；所述外壳内部滑动安装有调节机构，所述调节机构用于根据灯管温度的升高自动对泛光灯内部进行补光，以保证泛光灯的亮度始终不变；所述灯罩左侧固定安装有除尘机构，所述除尘机构用于与调节机构配合实现对灯罩表面上的粉尘进行自动清理；所述外壳内部固定安装有散热机构，所述散热机构用于降低泛光灯表面的温度以及跟所述调节机构配合使灯罩内部的温度趋于稳态；

当泛光灯内的温度开始升高时，泛光灯的亮度会下降，如额定功率为100W的防爆泛光灯，其内部的工作范围通常在60℃-80℃之间，随着工作温度的升高过程中，调节机构会根据灯罩内的温度对泛光灯内的亮度进行补正，即当由于温度过高导致泛光灯的亮度降低时，此时调节机构会根据温度打开侧面的补光灯对泛光灯的亮度进行补正，采用这种方式可以使泛光灯的亮度始终处于一个稳定状态；

当灯罩内温度过高时，此时不但调节机构会依据温度对灯罩内的灯光进行补正，并且散热单元也会通过水冷对泛光灯进行散热，通过冷却水交换泛光灯内部的热量同时通过散热鳍片再将热量排放至空气中去，进而使灯罩内的温度始终在稳定状态，同时在跟调节机构的相互配合中使泛光灯内部的光照效果始终稳定不会出现突然变暗或者变量的现象；

需要说明的是，由于防爆泛光灯通常在矿井、石油勘探或者面粉厂等场地使用，因此灯罩上就会出现很多灰尘，由于部分防爆泛光灯的位置较高，所以这些灰尘就无法被及时的清理，长时间积累在灯罩表面就会导致灰尘阻挡光线影响光照效果；因此在灯罩一侧安装有除尘机构，采用吹出气流形成气墙的方式防止灰尘落入灯罩上，相比于传统的人工擦拭采用气墙隔绝的方式对泛光灯灯罩的危害最小，进而延长泛光灯的使用寿命。

所述调节机构包括调节槽、冷却条、调节杆、温度传感器、调节滑块、透光镜片、补光灯和导电片，所述调节槽镶嵌在所述外壳内部，所述调节槽一端固定安装有调节杆，所述调节杆上固定安装有调节滑块；所述外壳内固定安装有温度传感器，所述温度传感器用于检测外壳内部温度并将配合调节杆推动调节滑块向前移动进而增加高温气体与冷却条的接触面积使外壳内的温度下降；所述调节滑块之间固定安装有透光镜片，所述透光镜片用于将灯管射出的光线折射到灯罩上；所述调节槽内部固定安装有补光灯，所述补光灯用于在灯管因高温亮度降低时在灯管内对其进行补光，进而使外部的光照效果保持稳定；所述调节滑块与所述调节槽上均固定安装有导电片，所述导电片用于随着调节滑块的移动两两接触进而打开补光灯；

基于此方案，当泛光灯内部的温度升高时，位于调节槽内部的调节杆会伸出，伸出的调节杆带动调节滑块移动，移动的调节滑块带动透光镜片向前移动同时滑块上的导电片与调节槽上的导电片接触进而使控制补光灯的开关打开，此时补光灯亮起对泛光灯内的亮度进行补正；

需要说明的是，由于泛光灯内的温度是不断升高的，因此将补光灯设置为两组，采用这种方式就可以在温度升高使第一组补光灯打开后再次进行长时间工作同时泛光灯内的温度还没降下去时，此时调节杆会再次向前移动，此时第二组补光灯也会亮起对泛光灯的亮度进行再一次地补正，然后在散热机构的工作下两次补正进行完全满足保证泛光灯亮度的需要，同时在温度降下去以后调节杆收缩带动调节滑块向后移动进而关闭各级补光灯。

所述补光灯与所述外壳内部呈45°倾斜角，且在所述外壳内部固定安装有反光片，所述反光片用于接收补光灯射出的光线并将其反射到灯罩上；将补光灯的倾斜角度设置为45°是为了获取最大区域的照射面积，待补光灯的光照射在反光片上以后，反光片将补光灯发出的光照射到灯罩上进而对泛光灯内部的光照进行补正；

其中，在补光灯对亮度进行补正的过程中，由于温度还在进一步的升高，所以原本LED的亮度还在进一步下降，因此补光灯补正的过程不应该是突然打开至最亮的状态，而是根据导电片接触的面积逐步打开补光灯内部的小灯珠以实现一个缓慢变亮的效果，通过这种方式可以使补光灯的补正变得更加自然柔和，不会对生产造成任何影响。

所述除尘机构包括除尘壳体、除尘电机、匀气喷嘴、除尘吸气管和过滤网，所述除尘壳体固定安装在所述外壳一侧，除尘壳体用于供气体流动同时在内部防止除尘电机；所述除尘壳体为L型且所述除尘壳体内部固定安装有除尘电机，除尘电机用于给除尘机构提供动力，将除尘壳体设置为L形是为了与防爆泛光灯侧面贴合，进而使除尘机构更加稳定的固定在泛光灯侧面的同时还可以更好的对灯罩进行除尘；所述除尘电机输出端固定安装有匀气喷嘴，匀气喷嘴用于将气流均匀的喷出以形成气墙；所述除尘电机输入端固定安装有除尘吸气管，吸气管用于配合所述除尘电机通过除尘吸气管吸气并通过匀气喷嘴将气体喷出进而实现对灯罩表面的除尘效果；所述除尘吸气管内部固定安装有过滤网；过滤网用于将空气中的灰尘隔绝在除尘壳体外部，防止除尘壳体内进入灰尘，进而影响除尘机构的除尘效果；

在除尘机构工作时，由于灰尘漂浮在空气中，因此灯具使用的时间越长，灯罩上附着的灰尘就越多，因此在灰尘的长时间附着下，灰尘会影响灯罩的透光性，进而导致防爆泛光灯的亮度越来越低，因此在防爆泛光灯一侧安装除尘机构，在除尘电机的工作下使除尘壳体中源源不断的喷出气流，进而使气体在灯罩表面形成一个墙可以吹开灯罩表面灰尘的同时还可以防止灰尘继续落在灯罩表面上；

需要说明的是，不同的使用环境对应着不同的使用方法，例如在矿井下的防爆泛光灯，大部门需要长时间开启，那么对应的除尘电机的功率就应该小一点，确保除尘机构可以喷出均匀的气墙即可；对于面粉厂内使用的泛光灯，可能需要周期性的开关，因此可以挑选功率大一点的除尘电机来使用，这样就可以在刚开始使用时将附着在灯罩上的灰尘吹掉，进而再形成气墙防止灰尘落在灯罩上。

所述匀气喷嘴前部为圆台形结构，中部为圆柱形结构，尾部为矩形结构，且所述矩形结构内固定安装有整流板；所述整流板用于将气体更加均匀的排出以形成气墙在对灯罩的更好的清理的同时还可以防止灰尘落在灯罩上以配合调节机构实现更好的照明效果；将匀气喷嘴前部设置为圆台形结构是为了减小气体流动的空间进而增大气体的流速；将匀气喷嘴的中部设置为圆柱形结构可以让气体更加均匀的流向匀气喷嘴尾部，将尾部设置为矩形结构，是为了与灯罩进行配合，形成气墙将灰尘阻挡在气墙外；所述过滤网采用柔性过滤网且所述过滤网上固定安装有两个复位弹簧，两个所述复位弹簧另一端固定安装在所述除尘壳体内部；由于在吸气的时候，柔性过滤网会向除尘壳体内伸出，此时柔性过滤网就会拉着复位弹簧伸出，当除尘机构停止工作时，复位弹簧就会拉着柔性过滤网快速复位，同时还可以将过滤网过滤的灰尘振落，达到过滤网的自清洁效果。

所述散热机构包括散热鳍片、冷头、循环泵和散热管，所述散热鳍片固定安装在所述外壳尾部，所述散热鳍片采用放射性排列，在散热鳍片的X型的主体骨架上衍生出若干段鳍片，中端散热器使用圆形底座中衍射呈放射状出现若干独立的鳍片，所述散热鳍片还在鳍片的顶端部分分叉，更大地增加了散热片的面积；并且所述散热鳍片采用固压工艺制成，所述散热鳍片内固定安装有冷头，所述冷头采用聚酰亚胺材质；所述冷头内部固定安装有循环泵，循环泵用于通电后带动水冷却水循环进而对泛光灯进行散热；所述循环泵输出端与输入端均固定安装有散热管，散热管用于供水流流动。

所述散热管采用S形结构阵列排布，且所述冷却条一侧布置有散热管且所述冷却条与所述散热管接触；将散热管设置为S形结构是为了增加散热管与散热鳍片的接触面积，同时在所述冷却条一侧设置有散热管是为了降低补光灯开启所产生的少量热量。

所述灯罩内部设置有透明凸点，且所述透明凸点在所述灯罩上无规则排布；在灯罩内部设置有透明凸点是为了让泛光灯发出的光线经过凸点的折射改变光线的照射方向，避免了光线照射到一个位置出现眩光效果；同时将透明凸点设置在灯罩上无规则排布是为了避免泛光灯射出的光线规则，进而实现一种漫反射的效果，这样就可以避免光线照射到一个点从而造成眩光。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过在灯罩内部设置一个调节机构，通过灯罩内的温度变化来控制调节机构移动，配合着散热机构可以对灯罩内部更好的散热的同时还可以对由于温度过高产生光衰效应的泛光灯进行补光，使工人始终在一个稳定的光照下工作，进而保证避免了工人因光照突然降低进而产生不适，保证了正常的工作效率。

2.本发明通过设置了一个除尘机构，除尘机构与调节机构相互配合，可以有效的防止灰尘进入灯罩内部，还可以清除附着在灯罩上的灰尘，以及防止灰尘落在灯罩上，避免了因灰尘在灯罩上堆积，进而影响灯罩的透光性，造成泛光灯的亮度降低，从而对正常的生产工作造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的调节机构示意图；

图3为本发明的调节机构剖视图；

图4为本发明的光线路径示意图；

图5为本发明的散热机构内部示意图；

图6为本发明的散热鳍片示意图；

图7为本发明的除尘机构示意图；

图8为本发明的复位弹簧安装位置示意图；

图9为本发明的冷却管与冷却条安装关系示意图；

图10为本发明的灯罩示意图。

图中：1、外壳；2、灯管；3、灯罩；31、透明凸点；4、调节机构；41、调节槽；42、冷却条；43、调节杆；44、温度传感器；45、调节滑块；46、透光镜片；47、补光灯；48、导电片；49、反光片；5、除尘机构；51、除尘壳体；52、除尘电机；53、匀气喷嘴；54、除尘吸气管；55、过滤网；56、整流板；57、复位弹簧；6、散热机构；61、散热鳍片；62、冷头；63、循环泵；64、散热管。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1至图10所示，一种工业用自适应防爆泛光灯，包括外壳1、灯管2和灯罩3，其特征在于：所述外壳1固定安装在灯架上，所述灯管2固定安装在外壳1内部，所述灯罩3固定安装在外壳1上；所述外壳1内部滑动安装有调节机构4，所述调节机构4用于根据灯管2温度的升高自动对泛光灯内部进行补光，以保证泛光灯的亮度始终不变；所述灯罩3左侧固定安装有除尘机构5，所述除尘机构5用于与调节机构4配合实现对灯罩3表面上的粉尘进行自动清理；所述外壳1内部固定安装有散热机构6，所述散热机构6用于降低泛光灯表面的温度以及跟所述调节机构4配合使灯罩3内部的温度趋于稳态；

工作时，工作人员通电打开防爆泛光灯，此时灯管2亮起，将光线从灯罩3中射出，此时灯罩3内的温度开始缓缓升高，由于灯罩3内温度升高，此时调节机构4开始向前移动进行对泛光灯亮度的调节，同时位于灯罩3左侧的除尘机构5开始运转，防止灰尘附着在灯罩3表面，进而影响泛光灯的光照效果；

采用上述方式，可以实现防爆泛光灯在不同环境下的自适应调节，同时根据泛光灯内部的温度变化来自动对灯罩3内部的灯光进行补正，并且在灯罩3左侧安装除尘机构5不但可以防止灰尘进入灯罩3内引发爆炸，还可以防止灰尘附着在灯罩3上进而对泛光灯的光照产生影响；

所述调节机构4包括调节槽41、冷却条42、调节杆43、温度传感器44、调节滑块45、透光镜片46、补光灯47和导电片48，所述调节槽41镶嵌在所述外壳1内部，调节槽41用于供调节滑块45滑动；所述冷却条42固定安装在所述调节槽41内，冷却条42用于将灯罩3内的热量传递到外壳1外部；所述调节槽41一端固定安装有调节杆43，所述调节杆43上固定安装有调节滑块45；所述外壳1内固定安装有温度传感器44，所述温度传感器44用于检测外壳1内部温度并将配合调节杆43推动调节滑块45向前移动进而增加高温气体与冷却条42的接触面积使外壳1内的温度下降；所述调节滑块45之间固定安装有透光镜片46，所述透光镜片46用于将灯管2射出的光线折射到灯罩3上；所述调节槽41内部固定安装有补光灯47，所述补光灯47用于在灯管2因高温亮度降低时在灯管2内对其进行补光，进而使外部的光照效果保持稳定；所述调节滑块45与所述调节槽41上均固定安装有导电片48，所述导电片48用于随着调节滑块45的移动两两接触进而打开补光灯47；

工作时，由于泛光灯的长时间使用，温度传感器44检测到灯罩3内的温度逐步升高，此时调节杆43伸出推动调节滑块45向前移动，调节滑块45向前移动的过程中带动透光镜片46向前移动，同时也将调节槽41内的冷却条42更多的与灯罩3内的过热气体接触，进而可以配合散热机构6更好的对泛光灯进行散热；同时在调节滑块45向前移动的过程中，位于调节滑块45与所述调节槽41上的导电片48会接触，此时补光灯47打开对由于温度过高而亮度降低的泛光灯进行补光，保证泛光灯工作的稳定性；

通过在外壳1内部安装调节机构4，可以在由于灯管2内温度过高导致泛光灯亮度降低的情况发生时自动对泛光灯的亮度进行补正，进而避免灯光变暗对实际的生产造成影响，同时调节机构4在运动的过程中还可以调节与冷却条42的接触面积，进而自动调节泛光灯内部环境的稳定；

下面以一个亮度为15000lm的防爆泛光灯，同时补光灯亮度为2500lm为例，当防爆泛光灯满载运转时，此时防爆泛光灯内的温度为80℃左右，与防爆泛光灯最适宜的温度20℃相差60℃，根据其光衰特性曲线可知，温度升高1℃，亮度就会减少0.5％，因此当防爆泛光灯以15000lm长时间运转时，其亮度计算公式为：

15000×(1-60×0.5％)＝10500lm

同时根据亮度与距离的公式可知：

其中φ为实际亮度，φ

同理可得额定亮度为

由上述内容可得在泛光灯在满额运转时，额定亮度与实际亮度差为3750-2625＝1125lm

由于补光灯亮度为2500lm，同时补光灯为左右两个，因此在补光灯开启后，防爆泛光灯散发的总亮度计算公式为

其中φ

由上述计算可知，3875＞3750，因此上述调节机构4可以很好地对泛光灯内的由于温度产生的光衰现象进行很好地补正，因此可以使泛光灯的使用变得更加稳定。

所述补光灯47与所述外壳1内部呈45o倾斜角，且在所述外壳1内部固定安装有反光片49，所述反光片49用于接收补光灯47射出的光线并将其反射到灯罩3上；所述反光片49与所述补光灯47一一对应，且所述所述反光片49所在平面与所述补光灯47灯头所在平面平行。

由于补光灯47位于外壳1内侧面，如果不倾斜补光灯47的灯光将直接照射在外壳1另外一侧，因此需要将补光灯47进行倾斜才可以照射到灯罩3上，将补光灯47与所述外壳1内部的夹角设置为45o，是为了将更过的光线照射到反光片49上；在外壳1内部固定安装有反光片49是用于改变补光灯47照射的方向，进而使补光灯47的光线照射到灯罩3上。

所述除尘机构5包括除尘壳体51、除尘电机52、匀气喷嘴53、除尘吸气管54和过滤网55，所述除尘壳体51固定安装在所述外壳1一侧，所述除尘壳体51为L型且所述除尘壳体51内部固定安装有除尘电机52，除尘电机52用于给除尘机构5提供动力；所述除尘电机52输出端固定安装有匀气喷嘴53，匀气喷嘴53用于将气流均匀的喷出；所述除尘电机52输入端固定安装有除尘吸气管54，所述除尘电机52通过除尘吸气管54吸气并通过匀气喷嘴53将气体喷出进而实现对灯罩3表面的除尘效果；所述除尘吸气管54内部固定安装有过滤网55，过滤网55用于将灰尘过滤在滤网外；

工作时，工作人员打开除尘电机52，除尘电机52运转开始吸气，气体经过过滤网55的过滤到达匀气喷嘴53处，气流经过匀气喷嘴53的匀化作用将气流均匀喷出在灯罩3前方均匀的形成气墙，可以有效的防止灰尘附着在灯罩3上，进而影响光照效果；

由于防爆泛光灯经常作用在矿下、面粉厂等粉尘较多的环境，因此在长时间使用的过程中，漂浮的粉尘会黏附在灯罩3上，时间久了就会对防爆泛光灯的发光强度造成影响，进而对正常的公作造成影响，现有工作人员常采用湿抹布对灯罩3进擦拭，但是由于部分防爆泛光灯的悬挂位置较高，因此每次擦拭都需要将防爆泛光灯给取下来，同时还需要小心擦拭，部分灰尘或者粉尘由于长时间附着就会导致难以擦除，浪费大量的人力物力；而采用上述除尘机构5可以有效的防止粉尘附着在灯罩3上，通过流动的气体形成气墙既起到了防止粉尘黏附在灯罩3上的效果，同时还可以将已经黏附在灯罩3上的粉尘给吹去，避免了由于粉尘黏附影响防爆泛光灯的光照效果。

所述匀气喷嘴53前部为圆台形结构，中部为圆柱形结构，尾部为矩形结构，且所述矩形结构内固定安装有整流板56；所述整流板56用于将气体更加均匀的排出以形成气墙在对灯罩3的更好的清理的同时还可以防止灰尘落在灯罩3上以配合调节机构4实现更好的照明效果；将匀气喷嘴53前部设置为圆台形结构是为了减小气体流动的空间进而增大气体的流速；将匀气喷嘴53的中部设置为圆柱形结构可以让气体更加均匀的流向匀气喷嘴53尾部，将尾部设置为矩形结构，是为了与灯罩3进行配合，形成气墙将灰尘阻挡在气墙外。

由于在吸气的时候，柔性过滤网55会向除尘壳体51内伸出，此时柔性过滤网55就会拉着复位弹簧57伸出，当除尘机构5停止工作时，复位弹簧57就会拉着柔性过滤网55快速复位，同时还可以将过滤网55过滤的灰尘振落，达到过滤网55的自清洁效果。

所述散热机构6包括散热鳍片61、冷头62、循环泵63和散热管64，所述散热鳍片61固定安装在所述外壳1尾部，所述散热鳍片61用于将灯罩3内的热量与外界进行交换；所述散热鳍片61采用放射性排列，所述散热鳍片61内固定安装有冷头62，所述冷头62用于给予循环水一个热交换的场所；所述冷头62采用聚酰亚胺材质；所述冷头62内部固定安装有循环泵63，所述循环泵63用于给冷凝水的循环提供动力；所述循环泵63输出端与输入端均固定安装有散热管64，所述散热管64用于与泛光灯接触将泛光灯中的热量交换至冷凝水中；

工作时，当泛光灯开启时，循环泵63也开启，开启的循环泵63带动散热机构6中的冷凝水循环运转，运转的冷凝水将泛光灯内的热量带入到冷凝水中，此时循环泵63带动变热的冷凝水到冷头62处，通过与冷头62接触的散热鳍片61完成热量交换，进而再流向冷却管完成下一轮的冷却工作。

所述散热管64采用S形结构阵列排布，且所述冷却条42一侧布置有散热管64且所述冷却条42与所述散热管64接触；将散热管64设置为S形结构是为了增加散热管64与散热鳍片61的接触面积，同时在所述冷却条42一侧设置有散热管64是为了降低补光灯47开启所产生的少量热量。

所述灯罩3内部设置有透明凸点31，且所述透明凸点31在所述灯罩3上无规则排布；在灯罩3内部设置有透明凸点31是为了让泛光灯发出的光线经过凸点的折射改变光线的照射方向，避免了光线照射到一个位置出现眩光效果；同时将透明凸点31设置在灯罩3上无规则排布是为了避免泛光灯射出的光线规则，进而实现一种漫反射的效果，这样就可以避免光线照射到一个点从而造成眩光。

工作时，由于泛光灯的长时间使用，温度传感器44检测到灯罩3内的温度逐步升高，此时调节杆43伸出推动调节滑块45向前移动，调节滑块45向前移动的过程中带动透光镜片46向前移动，同时也将调节槽41内的冷却条42更多的与灯罩3内的过热气体接触，进而可以配合散热机构6更好的对泛光灯进行散热；同时在调节滑块45向前移动的过程中，位于调节滑块45与所述调节槽41上的导电片48会接触，此时补光灯47打开对泛光灯进行补光；

同时，除尘电机52运转开始吸气，气体经过过滤网55的过滤到达匀气喷嘴53处，气流经过匀气喷嘴53的匀化作用将气流均匀喷出在灯罩3前方均匀的形成气墙；循环泵63开启，开启的循环泵63带动散热机构6中的冷凝水循环运转，运转的冷凝水将泛光灯内的热量带入到冷凝水中，此时循环泵63带动变热的冷凝水到冷头62处，通过与冷头62接触的散热鳍片61完成热量交换，进而在流向冷却管完成下一轮的冷却工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。