CN112066316B - 一种基于纳米流体的水下隐形景观灯 - Google Patents
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Abstract
一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，在地面上设置有光源，灯柱，所述灯柱上端固定连接有支架，所述光源与所述支架相连接，在水下还设置有若干透明模具，所述透明模具内盛装有透明纳米流体，光源向透明模具发出强光，所述纳米流体在光源的照射下产生丁达尔效应而产生光学效果。在无光源照射时，水下部分成隐形状态。本发明避免了将电路系统设置在水下所产生的设备寿命不长，维修不便等问题，且无需考虑电路系统的密封问题，通过设置传动轴实现了不同模具之间的转换和发光图形的不断变化，可以实现人们在岸上对透明模具自由单向拉动旋转，增加了人们与景观灯的交互性与娱乐性，丰富了景观灯的功能，应用于风景区、公园、社区的水域。
Description
技术领域
本发明涉及景观灯技术领域，尤其涉及一种基于纳米流体的水下隐形景观灯。
背景技术
近年来，国民经济飞速发展，人民对夜生活品质的要求越来越高，于是出现了大量的景观灯具，丰富了城市夜间景观。而这其中包括了设置在水中的景观灯，水下景观灯是一种用于水下观景、装饰、作业照明或水下拍摄影视用的照明灯具，利用各种颜色的灯光在水域中的折射来营造美轮美奂的装饰效果。现有的水下景观灯，几乎都是将灯具设置在水中，并通过电缆与水面上的电源和控制系统相连接，电路结构较为复杂。由于将灯具和部分电路设备置于水下，长期受到水流的侵蚀影响，其使用寿命有限，一旦外部的保护壳体发生损坏、设备密封不良等问题发生，极易造成设备漏电，存在严重的安全隐患，且会对水域生态环境产生一定影响。另一方面，对于现有的水下景观灯，人们只能站在远处观赏，而无法与之进行互动活动，功能性较为单一。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于纳米流体的水下隐形景观灯。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，包括光源，其特征在于：在地面上设置有灯柱，所述灯柱上端固定连接有支架，所述光源与所述支架相连接，在水下还设置有若干透明模具，所述透明模具内盛装有透明纳米流体，光源向透明模具发出强光，所述纳米流体在光源的照射下产生丁达尔效应而产生光学效果。
进一步的，还包括传动轴和若干模具连杆，所述传动轴与模具连杆固定连接并设置在水下，每个模具连杆的前端均固定连接有所述透明模具，透明模具可以随着传动轴在水下旋转。
进一步的，所述传动轴包括底座、轴承、主动轮、从动轮和弹性传动片，所述底座和轴承底部固定在水池底部，所述主动轮套设在轴承上并可以围绕轴承转动，所述从动轮套设在主动轮的外侧，从动轮的内侧为齿槽结构，所述弹性传动片的一端固定连接在主动轮上，另一端抵靠在所述齿槽结构上，所述模具连杆连接在从动轮的外侧，当外力作用使主动轮顺时针转动，弹性传动片的外侧挤压齿槽结构，从而带动从动轮旋转。当主动轮逆时针旋转时，弹性传动片在从动轮内侧滑动，弹性传动片失去传动效果，从动轮不旋转。
进一步的，还包括传动杆、弹簧、拉绳，所述传动杆的一端与所述主动轮相连接，另一端与所述拉绳相连接，所述弹簧套设在拉绳上，其一端与传动杆连接，另一端固定在水池底部，拉动拉绳可以为主动轮提供旋转动力，使其顺时针旋转。
进一步的，在水中还设置有若干滑轮，所述拉绳穿设在所述滑轮上。
进一步的，在所述底座的外侧固定连接有若干固定杆，在所述从动轮的外侧固定连接有若干从动杆，所述从动杆一一对应在所述模具连杆的下方，固定杆和从动杆上均设置有磁铁。
进一步的，所述光源包括灯罩以及设置在所述灯罩内的灯头、传送带、电机和带轮，所述传送带的两端分别与电机和带轮连接，所述电机带动传送带转动，传送带上开设有若干镂空，使得不断转动的传送带形成了对灯头发出的强光间断且快速的遮挡，照射到所述透明模具上产生闪烁效果。
进一步的，所述纳米流体为锐钛型纳米二氧化钛全透明水性分散液，二氧化钛质量浓度范围为0.01-2％，平均粒径范围为5-20nm。该分散液制备方法为：将平均粒径范围为5-20nm的锐钛型二氧化钛粉末和表面活性剂加入到去离子水中，配置为质量浓度0.02-3％的二氧化钛纳米流体，超声振荡30-60分钟后，静置10-15日，取其上层清液即可获得，所述表面活性剂包括SDBS、SPAN 80，表面活性剂和二氧化钛粉末质量比为0.5-1。
进一步的，所述透明模具、模具连杆、传动轴、传动杆、弹簧、拉绳、滑轮均采用聚丙烯纤维透明材料制作，在无光源照射时呈隐形状态，水面无明显痕迹。
进一步的，所述透明模具有十二个，为立体的十二生肖形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、利用纳米流体的丁达尔效应产生光学效果，从而实现了将光源和其他电路等从水中移至岸上，避免了将电路系统设置在水下所产生的设备寿命不长，维修不便等问题，且无需考虑电路系统的密封问题；2、通过设置传动轴实现了不同模具之间的转换和发光图形的不断变化；3、通过拉绳、传动杆等结构可以实现人们在岸上对透明模具自由单向拉动旋转，增加了人们与景观灯的交互性与娱乐性，丰富了景观灯的功能；4、灯光通过由小型电动机带动旋转的镂空传送带，可以产生闪烁效果；5、景观灯的水下部分均为聚丙烯纤维透明材料，在无光源照射时，水下部分呈隐形状态，水面无明显痕迹；6、当拉动模具旋转时，从动杆与固定杆上的磁铁相互吸引，产生的磁力对拉绳产生一定的力反馈，引导人们将模具旋转至灯光照射处。7、当传动杆在弹簧的力作用下往回复位时，主动轮逆时针旋转，弹性传动片在齿槽内侧滑动，弹性传动片的作用失效，从动轮不旋转，模具位置不变。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明传动轴示意图；
图3为本发明传动轴正面剖视图；
图4为本发明光源结构示意图；
图5为本发明传送带结构示意图；
图6为本发明透明模具俯视图。
其中：1-光源；2-灯柱；3-支架；4-透明模具；5-传动轴；6-模具连杆；7-传动杆；8-弹簧；9-拉绳；10-滑轮；11-灯罩；12-灯头；13-传送带；14-电机；15-带轮；16-水面；51-底座；52-轴承；53-主动轮；54-从动轮；55-弹性传动片；56-固定杆；57-从动杆；58-磁铁；131-镂空；541-齿槽结构。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
图1-6示出了一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，包括在地面上设置有光源1，灯柱2，灯柱2上端固定连接有支架3，光源1与支架3相连接，在水面16的下方还设置有若干透明模具4，透明模具4内盛装有透明纳米流体，光源1向透明模具4发出强光，不断转动的传送带形成了对灯光间断且快速的遮挡镂空131，强光透过镂空131产生闪烁效果，纳米流体在光源1的照射下产生丁达尔效应而产生光学效果。
作为本发明的具体实施例，优选的，透明模具4共有十二个，依次为立体的十二生肖形状，传动轴5与模具连杆6固定连接并设置在水面16下，每个模具连杆6的前端均固定连接有透明模具4，透明模具4可以随着传动轴5在水下旋转；传动轴5包括底座51、轴承52、主动轮53、从动轮54和弹性传动片55，底座51和轴承52底部固定在水池底部，主动轮53套设在轴承52上并可以围绕轴承52转动，从动轮54套设在主动轮53的外侧，从动轮54的内侧为齿槽结构541，弹性传动片55的一端固定连接在主动轮53上，另一端抵靠在齿槽结构541上，模具连杆6连接在从动轮54的外侧；传动杆7的一端穿过底座51与主动轮53相连接，另一端与拉绳9相连接，弹簧8套设在拉绳9上，其一端与传动杆7连接，另一端固定在水池底部；在水中固定设置有若干滑轮10，拉绳9穿设在滑轮10上；当外力作用拉动传动杆7时使主动轮53顺时针转动时，弹簧8被压缩，弹性传动片55的外侧挤压齿槽结构541，从而带动从动轮54旋转；当弹簧8回弹使主动轮53逆时针旋转时，弹性传动片55在从动轮54内侧滑动，弹性传动片55失去传动效果，从动轮54不旋转。在底座51的外侧固定连接有若干固定杆56，在从动轮54的外侧固定连接有若干从动杆57，从动杆57一一对应在模具连杆6的下方，固定杆56和从动杆57上均设置有磁铁58；光源1包括灯罩11以及设置在灯罩11内的灯头12、传送带13、电机14和带轮15，传送带13的两端分别与电机14和带轮15连接，电机14带动传送带13转动，传送带13上开设有若干镂空131，灯头12发出的强光穿过镂空131照射到透明模具4上；透明模具4内的纳米流体为锐钛型纳米二氧化钛全透明水性分散液，二氧化钛浓度范围为0.01-2％，平均粒径范围为5-20nm；透明模具4、模具连杆6、传动轴5、传动杆7、弹簧8、拉绳9、滑轮10均采用聚丙烯纤维透明材料制作而成。
本发明的工作过程及原理如下：首先配制纳米流体，将平均粒径范围为5-20nm的锐钛型二氧化钛粉末和含有SDBS、SPAN 80的表面活性剂加入到去离子水中，配制为质量浓度0.02-3％的二氧化钛纳米流体，超声振荡30-60分钟后，静置10-15日，取其上层清液即可获得，表面活性剂和二氧化钛粉末质量比为0.5-1，然后将配制好的纳米流体装入透明模具中。启动电机14带动传送带13旋转，灯罩11内的灯头12发射出强光射向传送带13，当镂空131转动到灯头12前方时，光透过镂空131照向水中的透明模具4，不断转动的传送带13形成了对灯光间断且快速的遮挡，从而形成闪烁效果。透明模具4中的二氧化钛纳米流体在强光的照射下形成丁达尔效应，产生绚烂多彩的光学效果。拉绳9经过若干个滑轮10改变传动方向延伸至水面16以下，方便与传动杆7相连接。岸上的人们拉动拉绳9，拉绳9带动传动杆7使得主动轮53顺时针旋转，弹簧8被压缩，弹性传动片55的外侧抵靠并挤压从动轮54内侧的齿槽结构541，从而带动从动轮54顺时针旋转，连接在从动轮54上的透明模具4和从动杆57也随之旋转。固定杆56和从动杆57的前端均设置有磁铁58，当透明模具4被拉动旋转时，与之对应位置下方的从动杆57逐渐靠近固定杆56，在磁铁58相互之间的吸引力作用下，引导拉动者将透明模具4旋转至灯光照射处，使得从动杆57被锁定在固定杆56的上方，此时光源1刚好照射在该透明模具4上。拉动传动轴5旋转可带动透明模具4内部的纳米流体振动，减少纳米流体的团聚和附着现象，增强其动态稳定性。当松开拉绳9，弹簧8回弹，传动杆7带动主动轮53逆时针旋转，弹性传动片55在从动轮54的内侧滑动，不再对齿槽结构541产生挤压作用，从动轮54不旋转，透明模具4的位置不发生改变，从而实现了透明模具4单向旋转切换的功能。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，包括光源（1），其特征在于：在地面上设置有灯柱（2），所述灯柱（2）上端固定连接有支架（3），所述光源（1）与所述支架（3）相连接，在水下还设置有若干透明模具（4），所述透明模具（4）内盛装有透明纳米流体，光源（1）向透明模具（4）发出强光，所述纳米流体在光源（1）的照射下产生丁达尔效应而产生光学效果，还包括设置在水下的传动轴（5）和若干模具连杆（6），所述传动轴（5）包括底座（51）、轴承（52）、主动轮（53）、从动轮（54）和弹性传动片（55），所述底座（51）和轴承（52）底部固定在水池底部，所述主动轮（53）套设在轴承（52）上并可以围绕轴承（52）转动，所述从动轮（54）套设在主动轮（53）的外侧，从动轮（54）的内侧为齿槽结构（541），所述弹性传动片（55）的一端固定连接在主动轮（53）上，另一端抵靠在所述齿槽结构（541）上，所述模具连杆（6）连接在从动轮（54）的外侧，当外力作用使主动轮（53）顺时针转动，弹性传动片（55）的外侧挤压齿槽结构（541），从而带动从动轮（54）旋转，当主动轮（53）逆时针旋转时，弹性传动片（55）在从动轮内侧滑动，弹性传动片（55）失去传动效果，从动轮（54）不旋转，每个模具连杆（6）的前端均固定连接有所述透明模具（4），透明模具（4）可以随着传动轴（5）在水下旋转。
2.根据权利要求1所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：还包括传动杆（7）、弹簧（8）、拉绳（9），所述传动杆（7）的一端穿过所述底座（51）与所述主动轮（53）相连接，另一端与所述拉绳（9）相连接，所述弹簧（8）套设在拉绳（9）上，其一端与传动杆（7）连接，另一端固定在水池底部，拉动拉绳（9）可以为主动轮（53）提供旋转动力，使其顺时针旋转。
3.根据权利要求2所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：在水中还设置有若干滑轮（10），所述拉绳（9）穿设在所述滑轮（10）上。
4.根据权利要求3所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：在所述底座（51）的外侧固定连接有若干固定杆（56），在所述从动轮（54）的外侧固定连接有若干从动杆（57），所述从动杆（57）一一对应在所述模具连杆（6）的下方，固定杆（56）和从动杆（57）上均设置有磁铁（58）。
5.根据权利要求4所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：所述光源（1）包括灯罩（11）以及设置在所述灯罩（11）内的灯头（12）、传送带（13）、电机（14）和带轮（15），所述传送带（13）的两端分别与电机（14）和带轮（15）连接，所述电机（14）带动传送带（13）转动，传送带（13）上开设有若干镂空（131），使得不断转动的传送带（13）形成了对灯头（12）发出的强光间断且快速的遮挡，照射到所述透明模具（4）上产生闪烁效果。
6.根据权利要求5所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：所述纳米流体为锐钛型纳米二氧化钛全透明水性分散液，二氧化钛质量浓度范围为0.01-2%，平均粒径范围为5-20nm，该分散液制备方法为：将平均粒径范围为5-20nm的锐钛型二氧化钛粉末和表面活性剂加入到去离子水中，配置为质量浓度0.02-3%的二氧化钛纳米流体，超声振荡30-60分钟后，静置10-15日，取其上层清液即可获得，所述表面活性剂包括SDBS、SPAN 80，表面活性剂和二氧化钛粉末质量比为0.5-1。
7.根据权利要求6所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：所述透明模具（4）、模具连杆（6）、传动轴（5）、传动杆（7）、弹簧（8）、拉绳（9）、滑轮（10）均采用聚丙烯纤维透明材料制作，在无光源照射时呈隐形状态，水面无明显痕迹。
8.根据权利要求7所述一种基于纳米流体的水下隐形景观灯，其特征在于：所述透明模具（4）有十二个，为立体的十二生肖形状。
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