CN109671370A - 井下无源β应急通道指示灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下无源β应急通道指示灯，涉及一种全密封设计安全且防爆的，适用于井下煤矿与非煤矿山应急通道的应急通道的无源指示灯。本发明采用如下技术方案。一种井下无源β应急通道指示灯，包括：带有指示图案的壳体、发光体，发光体安装在壳体内，本指示灯的发光体采用无源发光体，无源发光体包括氚管、高透环氧树脂体，所述氚管浇筑密封在高透环氧树脂体里面；高透环氧树脂体表面依次涂覆有反射层、保护层，高透环氧树脂体正面带有指示图案，所述指示图案表面没有涂料覆盖；高透环氧树脂体安装有用于保护无源发光体的边框。

Description

井下无源β应急通道指示灯

技术领域

本发明涉及一种用于井下煤矿与非煤矿山应急通道的无源指示灯。

背景技术

氚管，又称氚灯、β灯，是一种利用氢的同位素氚的放射性制造的发光装置，其主要结构是在一个密闭玻璃管中充入氚气，由氚在β衰变时释放出的电子射中涂在玻璃管内部的荧光粉，发出荧光。这个过程被称为辐射发光。氚管的发光不需要从外界接受电能，因此常常应用在警示装置和手表上。近年来，类似于氚管的发光装置已经取代了传统的，利用镭等有强烈放射性，对人体有害的元素制造的光源。

井下煤矿与非煤矿山应急通道都需要指示灯。目前的应急指示灯需外部供电，当断电时可依靠自身备用充电电池供灯管发光数小时。

这种传统需要外部供电的应急通道指示灯需要布线，断电时依靠内部备用充电电池仅可发光数小时，内部的降压电路由于长年通电运行，会产生一定热量造成原器件损耗。通过β放射源氚气衰变时发出的电子激发荧光物质硫化锌铜铝（ZnS:Cu-Al)发光，可避免使用外部电源，全密封设计安全且防爆。

这就需要无源灯发光的指示灯，解决现有的长时间通电，且可以从根本解决防爆问题。

发明内容

为了提供一种全密封设计安全且防爆的，适用于井下煤矿与非煤矿山应急通道的应急通道的无源指示灯。

本发明采用如下技术方案。

一种井下无源β应急通道指示灯，包括：带有指示图案的壳体、发光体，发光体安装在壳体内，本指示灯的发光体采用无源发光体，无源发光体包括氚管、高透环氧树脂体，所述氚管浇筑密封在高透环氧树脂体里面；高透环氧树脂体表面依次涂覆有反射层、保护层，高透环氧树脂体正面带有指示图案，所述指示图案表面没有涂料覆盖；高透环氧树脂体安装有用于保护无源发光体的边框。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述无源发光体为长方体，无源发光体内均匀分布有2-6个氚管，所述氚管水平分布、相互平行。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述无源发光体内均匀分布有四个氚管，四个氚管距离高透环氧树脂体侧边的距离均相等。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述高透环氧树脂体表面的反射层、保护层分别为镀银层、黑色漆层。作为优选，所述黑色漆层为黑色氟碳漆。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述高透环氧树脂体正面还带有亮度指示条，亮度指示条为多条长度相等，宽度依次递减的未被反射层、保护层覆盖的条状线。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述条状线长10mm，宽度分别为1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm，每种宽度两条为一组，每组间隔5mm。

根据所述井下无源β应急通道指示灯，所述边框为折弯不锈钢金属包边，包边两侧各有六个半圆形防脱落爪，防脱落爪分布方式为左右各一个、上下各两个，边框中部通过铆钉固定结合，边框上侧的中部安装有挂环。

本发明技术方案具有以下特点。

1、由于本装置采用无源β灯作为光源，因此无需考虑安装环境的施工布线情况，无需外部电源，也就从根本了解决防爆问题，具有安全密封设计、安全且防爆。

2、本装置对使用环境不挑剔，无需考虑外部温湿度、空气等环境影响，且不会影响外部环境，适用于各种极端的环境，适用范围广泛。

3、本装置使用氚衰变作为能量源，由于氚的半衰期可达12.43年，可用发光时间可达20年左右，

4、本装置的涂层设置有亮度指示条，可以通过亮度指示条，初步的估算出β灯的剩余寿命。

附图说明

图1为井下无源β应急通道指示灯外观示意图。

图2为井下无源β应急通道指示灯结构分解示意图。

图3为井下无源β应急通道指示灯涂层结构示意图。

图4为高透环氧树脂体的结构示意图。

附图中：1、前保护层； 101、指示图案；102、亮度指示条；2、前反射层； 3、高透环氧树脂体 ； 301、氚气发光管；4、金属保护边；401、固定安装部； 5、反射层； 6、保护层； 701、喷砂剥离部分；702、黑色保护漆层；703、镀银反射层；704、高透透明体 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

井下煤矿与非煤矿山应急通道都需要指示灯。目前的应急指示灯需外部供电。这种传统需要外部供电的应急通道指示灯需要布线，断电时依靠内部备用充电电池仅可发光数小时，内部的降压电路由于长年通电运行，会产生一定热量造成原器件损耗。本装置为无源灯发光的指示灯，解决现有的长时间通电，且可以从根本解决防爆问题。

作为优选实施方式，本发明采用四根均匀分布、相互平行，长100mm、直径5mm的β灯作为发光源。该发光管内部填充氢的同位素氚，半衰期为12.43年,会发生β衰变，产生的高速电子激发涂在氚气发光管内壁的荧光物质如：硫化锌铜铝ZnS:Cu-Al)发光，带谱峰值在530 nm,半峰全宽为80 nm。由于β衰变只产生高速电子，无法穿透氚气发光管玻璃外壳，因此对外无放射性。本实施例将四根氚气发光管，使用高透环氧树脂浇筑为一长357mm高165mm厚度25mm，四周带有圆弧倒角的长方体，制作成透明发光体。

在环氧树脂外部进行整体镀银处理，外表形成一层内部光源的反射层，增强内部光线亮度。镀银完成后，再在其外表面喷涂黑色氟碳漆，作为保护层。必要时，可在漆完全干透时，进行多次喷涂，以期取得较好保护内部镀银层的作用。

为了制作出来发光的指示图案101，还需要使用激光切割而成的金属模板进行遮盖，然后对其进行喷砂处理。喷砂可以采用280目砂作为原料，喷蚀厚度约为0.3-0.6mm。喷砂目的是为了剥离保护层和反射层，在树脂表面形成磨砂面，使其呈现出规定的指示图案例如：箭头，并使内部光源经磨砂面散射透出。喷砂以后，局部涂层结构示意图如图3所示。

如图1所示，本装置的左下角刻有亮度指示条102，可粗略判断亮度衰减程度，评估剩余使用寿命。采用激光蚀刻做成，使用激光将保护漆层和反射层去除，雕刻出长10mm宽分别为1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm的条状线，每种宽度条状线两条为一组，每组间隔5mm。由于上述条状线有粗有细，逐渐递减，内部的光线越弱，在一定距离下可以看清的线就越少。

最后使用略大于浇注体的折弯不锈钢金属条，即金属保护边进行包边，防止外部磕碰造成环氧树脂的缺损和漆面剥离。不锈钢材质的金属保护边前后两边各带有6个（左右各一个，上下各两个）半圆形防脱落爪固定环氧树脂，防止掉落。边框两端结合处外侧被切角，切角处悬挂时朝外，防止划伤人。不锈钢金属条两端使用压头铆钉进行结合固定，金属条上端中部带有圆形孔洞（即固定安装部401），孔上挂有一个三角形挂环，用于挂在墙上。

综上所述，本发明技术方案具有以下特征。

首先，本发明的发光体采用透明环氧树脂浇筑而成，全密封设计、安全防爆。应急通道指示灯的β灯利用氚衰变时产生的电子激发硫化锌发出荧光，作为一种冷光源，它不发热、无需电源，不会受到外部环境影响而中止发光，且荧光反射镀膜使其荧光亮度提升。另外，在指示图案上面，激光蚀刻而成的亮度指示条102，可观察亮度衰减情况。喷砂侵蚀形成磨砂图案，金属包边可以防止基体遭到磕碰。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种井下无源β应急通道指示灯，包括：带有指示图案的壳体、发光体，发光体安装在壳体内，其特征在于：本指示灯的发光体采用无源发光体，无源发光体包括氚管、高透环氧树脂体（3），所述氚管浇筑密封在高透环氧树脂体里面；

高透环氧树脂体（3）表面依次涂覆有反射层、保护层，高透环氧树脂体正面带有指示图案（101），所述指示图案（101）表面没有涂料覆盖；高透环氧树脂体安装有用于保护无源发光体的边框。

2.根据权利要求1所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述无源发光体为长方体，无源发光体内均匀分布有2-6个氚管，所述氚管水平分布、相互平行。

3.根据权利要求2所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述无源发光体内均匀分布有四个氚管，四个氚管距离高透环氧树脂体侧边的距离均相等。

4.根据权利要求1所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述高透环氧树脂体（3）表面的反射层、保护层分别为镀银层、黑色漆层。

5.根据权利要求4所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述黑色漆层为黑色氟碳漆。

6.根据权利要求1所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述高透环氧树脂体正面还带有亮度指示条（102），亮度指示条（102）为多条长度相等，宽度依次递减的未被反射层、保护层覆盖的条状线。

7.根据权利要求6所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述条状线长10mm，宽度分别为1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm，每种宽度两条为一组，每组间隔5mm。

8.根据权利要求1所述井下无源β应急通道指示灯，其特征在于：所述边框为折弯不锈钢金属包边，包边两侧各有六个半圆形防脱落爪，防脱落爪分布方式为左右各一个、上下各两个，边框中部通过铆钉固定结合，边框上侧的中部安装有挂环。