CN105485553B - 一种佩戴式匀辅光工矿灯 - Google Patents

一种佩戴式匀辅光工矿灯 Download PDF

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Abstract

一种佩戴式匀辅光工矿灯，在主灯灯杯的两侧各设有一个底部中心设有辅灯光源的辅灯灯杯，主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型；辅灯灯杯的侧壁仅由4～10面反光平面依次密闭围成前宽后窄的喇叭状，以使投射区域照度均匀、无斑影；主灯灯杯的前端面与主灯灯杯的光轴之间的夹角为67°，辅灯灯杯的前端面与辅灯灯杯的光轴之间的夹角为90°。本发明公开了一种安全工矿灯的微型灯杯结构，可将近光的投射控制到设定的区域内进行无光斑和无光影干扰的均匀照明，提供优质近光作业照明环境满足近距离观察或作业的需求。

Description

一种佩戴式匀辅光工矿灯
技术领域
本发明涉及照明技术或工矿灯，具体说是一种佩戴式匀辅光工矿灯。
背景技术
佩戴式工矿灯主要提供远光聚光照明，但在佩戴式工矿灯的作业使用中，需要近光的使用概率为80%以上，由于目前工矿灯没有较好的近光灯辅之，常将远光灯当近光灯照明用，但其照射区域过小且有光影干涉，照明不均匀，整体照明作业时效果差；远光聚焦的强照度光斑会引起使用者眼睛剌目和不适，影响工作效率。随着设备维护或作业精细化程度的加深，近距离的照明要求也越来越高：需要有一个较大的照明区域且照度较高，所投射的照明区域要照度均匀不能有光斑和光影的干涉，从而提供较好的近光作业照明环境以满足近距离观察或作业的要求。目前的工矿灯中有的虽配有近光照明，但没有做到较大面积照明、均匀高亮度、无光斑、无光影干涉的要求。
防爆工矿灯最常见的佩戴方式是佩戴于安全帽的前部，根据需要也可佩戴于方便固定的任一位置，如肩带、臂带上。而传统的工矿灯由于制作工艺和电池体积的原因，导致工矿灯的厚度过大，以插卡与安全帽的连接处为支点，工矿灯的重心形成的重力矩过大，使安全帽戴在头上有向前的坠重感，不仅活动不方便，而且长时间佩戴较为吃力。
由于工矿灯常用于在矿井下作业，对于灯具本身的安全性要求很高，电子元件要求尽量密封在工矿灯的壳体内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种佩戴式匀辅光工矿灯，在设定投射区域进行无光斑、无光影干扰、近距离有较高照度的照明，同时工矿灯的制作和布置工艺的要求其使用方便、减小工矿灯造成的前坠感的要求。
所述匀辅光本质安全工矿灯，设有壳体、主灯光源、主灯灯杯、开关按键、电池、插片和充电电极，主灯光源和辅灯光源均为LED光源，其特征在于：
在所述主灯灯杯的两侧各设有一个底部中心设有辅灯光源的辅灯灯杯，所述主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型；
所述辅灯灯杯的侧壁仅由4~10面反光平面依次密闭围成前宽后窄的喇叭状，以使投射区域照度均匀、无斑影；
所述主灯灯杯的前端面与主灯灯杯的光轴之间的夹角为65°~69°，辅灯灯杯的前端面与辅灯灯杯的光轴之间的夹角为87°~91°。
优选地，两辅光灯杯设于主光灯杯左右两侧，所述辅灯灯杯的侧壁由4、6或8面反光平面密闭合围而成，包括上反光面、下反光面、左反光面和右反光面，其中上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为20°~50°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为35°~60°，辅光灯杯前后端面之间的距离为6~15mm。
作为一种实施例，所述辅光灯杯的前后端面之间的距离为8mm，其上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为25°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为50°，左、右反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为13°~20°。
优选地，为保证充电指示灯不影响工矿灯的密封性，在主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型的灯杯底部设有充电指示灯孔，紧贴灯杯的背部固定设有电路板，主灯光源、辅灯光源以及对应所述充电指示灯孔处设置的充电指示灯均与所述电路板固定。
优选地，考虑佩戴舒适性和减小重力矩，所述壳体由底盖和筒状的前罩通过密封圈密封固定为一体，所述前罩与工矿灯前端的透明镜片密封固定为一体，所述电池横向固定于紧邻底盖的壳体内灯杯下方位置，所述开关按键与壳体密封固定设于底盖的顶部紧邻壳体后端位置。
本发明公开了一种安全工矿灯的微型灯杯结构，可将近光控制到设定的区域内进行无光斑的均匀的照明，从而形成优质近光作业照明环境。
本发明揭示出了申请人经过大量的实体实验改进和证实的结论，除光源外，无需透视镜手段，仅通过无曲面的多面平面灯杯反射面，控制反射面的面积和角度，可以精确控制投射区域的大小、方向和亮度，并消除投射区域内照度的明显波动，呈现出亮度均匀的光幕效果，为近距离的设备维护作业或阅读提供优质近光作业照明环境。而设置一对辅光灯杯有利于加强这一效果，使用普通小功率LED光源在工矿灯的前方1米的距离的投射平面上，投射出面积为1平方米左右，且照度不小于15勒克斯的均匀光照度区域。辅灯灯杯的前端面与辅灯灯杯的光轴之间的夹角为87°~91°，使辅光灯光轴基本水平照射。
为符合使用习惯，综合考虑尽量减小工矿灯体积、节省能源的情况下，将辅灯灯杯的下反射面加大面积，并增大与光轴之间的夹角，在工矿灯头戴状态时，使近光投射区域适当下移，增大亮度。
充电指示灯设置于灯杯底部，可简化安装工艺、保证灯体的密封性、安全性，且使用便利。
占重量比重大的电池和开关按键尽量向后设置，可减小前坠力矩，开关按键设置于顶部并后申，可利用安全帽的向后弧形所让出的空间，尽量降低灯体厚度和前坠力矩，而不影响使用的方便。
附图说明
图1 是本发明结构主视图，
图2 是图1中A-A剖面示意图，
图3 是图1中灯杯的B-B剖面示意图，
图4 是图1中灯杯的C-C剖面示意图。
图中：1—前罩，2—底盖，3—开关按键，4—按键环，5—灯开关，6—透明镜片，7—主灯灯杯，8—主灯光源，9—电路板，10—电池，11—螺钉密封垫，12—密封圈，14—插片，15—螺钉，16—充电导槽，17—防水环，18—辅灯灯杯，19—辅灯光源，20—充电指示灯孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：如图1、2中所示，所述匀辅光本质安全工矿灯体积小巧、重量轻，整体密封符合IP67安全标准，内置充电电池和LED光源，设有壳体、主灯光源8、辅灯光源19、主灯灯杯7、辅灯灯杯18、开关按键3、电池10和插片14。主灯光源8的前方紧贴灯杯设有透明镜片6，透明镜片为平板状，不对光线起控制处理作用。
在所述主灯灯杯7的两侧各设有一个底部中心设有辅灯光源19的辅灯灯杯18，主灯灯杯7和辅灯灯杯18分别独立完整，而所述主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型，因此主灯灯杯和辅灯灯杯互相不干扰投射光质量。辅灯光源与主灯光源横向布置符合观察和阅读习惯，且横向布置符合通用的电池形状长度，还有利于分散重量。
所述辅灯灯杯18的侧壁仅由4~10面反光平面依次密闭围成前宽后窄的喇叭状，以使投射区域照度均匀、无斑影。反光面不存在曲面，即使在反光面之间的结合部也尽量减小圆弧过度，一旦存在圆弧就会产生聚焦，造成投射亮度的不均匀。如图实施例每只辅灯灯杯设有6面反光平面，如果空间允许，以8面、9面或10面反光平面可以将反光面在同样深度和倾角的情况下获得更大的反光面积，而如果面数过多，不仅制作工艺要求提高，而且产生聚焦干扰的可能性增大。
反光面与光轴之间的夹角影响到光源光线的可控性，四面与光轴之间的夹角小使得光源发射出的光线更大的比例通过反光面折射，从而受到投射控制，但是受到投射距离的限制，同时小的倾角会损失反光面的面积从而损失投射照度，光杯的深度和前端面可利用面积也限制了反光面积，同时，还与光源的发射角、光源高度、底面面积相关，在本实施例中，光源的高度小于3mm，并尽量减小底面面积。如图1中，辅灯灯杯包括上反光面、下反光面、左反光面和右反光面，其中上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为20°~50°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为35°~60°，辅光灯杯前后端面之间的距离为6~15mm，如图1~4实施例中，所述辅光灯杯的前后端面之间的距离为8mm，其上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为25°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为50°，左、右反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为13°~20°。这是综合考虑了以小的空间达到可控投射要求，使用普通小功率LED光源在工矿灯的前方1米的距离的投射平面上，投射出面积为1平方米左右，且照度不小于15勒克斯的均匀光照度区域。
辅灯光源设置一对，使一对光源的透射光相互重叠，有利于提高照度并忽略投射目标表面的不利影响，提高投射光的均匀度。
所述主灯灯杯起到远距离聚光的作用，其前端面与主灯灯杯的光轴之间的夹角为65°~69°，可以使光轴水平下倾23°左右，适应人体自然的视觉倾角。
为保证充电指示灯不影响工矿灯的密封性，将充电指示灯封装于壳体内，在主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型的灯杯底部设有充电指示灯孔20，紧贴灯杯的背部固定设有电路板9，主灯光源8、辅灯光源19以及对应所述充电指示灯孔处设置的充电指示灯均与所述电路板固定。使得充电指示灯的安装工艺简化而又便于观察使用。
所述壳体由底盖2和筒状的前罩1通过密封圈12密封固定为一体，所述前罩与工矿灯前端的透明镜片6密封固定为一体。考虑佩戴舒适性和减小重力矩，所述电池横向固定于紧邻底盖的壳体内灯杯下方位置，所述开关按键3与壳体密封固定设于底盖2的顶部紧邻壳体后端位置。使工矿灯的重力矩尽量减小，占重量比重大的电池和开关按键尽量向后设置，可减小前坠力矩，开关按键设置于顶部并后申，可利用安全帽的向后弧形所让出的空间，尽量降低灯体厚度和前坠力矩，而不影响使用的方便。

Claims (5)

1.一种佩戴式匀辅光工矿灯，设有壳体、主灯光源（8）、主灯灯杯（7）、透明镜片（6）、开关按键（3）、电池（10）、插片（14）和充电电极，主灯光源和辅灯光源均为LED光源，其特征在于：
在所述主灯灯杯（7）的左右两侧各设有一个底部中心设有辅灯光源（19）的辅灯灯杯（18），所述主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型；
所述辅灯灯杯（18）的侧壁仅由4面反光平面依次密闭围成前宽后窄的喇叭状，包括上反光面、下反光面、左反光面和右反光面，其中上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为20°~25°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为50°~60°，左、右反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为13°~20°，以使投射区域照度均匀、无斑影；
所述主灯灯杯的前端面与主灯灯杯的光轴之间的夹角为65°~69°，辅灯灯杯的前端面与辅灯灯杯的光轴之间的夹角为87°~91°。
2.根据权利要求1所述的佩戴式匀辅光工矿灯，其特征在于：所述辅光灯杯前后端面之间的距离为6~15mm。
3.根据权利要求2所述的佩戴式匀辅光工矿灯，其特征在于：所述辅光灯杯的前后端面之间的距离为8mm，其上反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为25°，下反光面与辅光灯杯的光轴之间的夹角为50°。
4.根据权利要求1~3之一所述的佩戴式匀辅光工矿灯，其特征在于：在主灯灯杯与辅灯灯杯一体成型的灯杯底部设有充电指示灯孔（20），紧贴灯杯的背部固定设有电路板（9），主灯光源（8）、辅灯光源（19）以及对应所述充电指示灯孔处设置的充电指示灯均与所述电路板固定。
5.根据权利要求4所述的佩戴式匀辅光工矿灯，其特征在于：所述壳体由底盖（2）和筒状的前罩（1）通过密封圈（12）密封固定为一体，所述前罩与工矿灯前端的透明镜片（6）密封固定为一体，所述电池横向固定于紧邻底盖的壳体内灯杯下方位置，所述开关按键（3）与壳体密封固定设于底盖（2）的顶部紧邻壳体后端位置。
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