CN112555738A - 一种基于oled光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统，包括OLED光源和光源腔壳体，其特征在于，所述OLED光源设置于光源腔壳体的内部，所述OLED光源的上方设置有与光源腔壳体固定连接的OLED散热板，所述光源腔壳体与OLED光源的连接处设置有胶粘隔爆面，所述光源腔壳体的顶部设置有隔爆结合面。本发明本发明的灯具采用OLED光源具有低电压、低温升等特点，较之于传统的照明光源具有良好的节能性能，本发明的灯具是面光源，出光柔和、无眩光、无紫外线，与OLED点光源相比，更适合煤矿井下的环境，有利于改善煤矿巷道照明效果和环境，本发明的灯具是面光源，出光柔和、无眩光、无紫外线，与OLED点光源相比，更适合煤矿井下的环境。

Description

一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统

技术领域

本发明涉及照明领域，特别涉及一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统。

背景技术

现阶段，我国煤矿开采仍然以井工为主，且采用连续作业方式。因此，我国煤矿井下照明对我国煤矿安全生产、节能技术发展方向来看，我国煤矿井下的照明场所环境恶劣、复杂多变，井下照明仍然是制约煤矿现代化、自动化以及智能化发展的瓶颈之一，照明设备的质量也是安全生产的直接隐患。我国井工煤矿绝大部分为地下开采，没有自然光源，照明环境需要由照明灯供给，矿井照明系统是煤矿井下生产作业的不可或缺的组成部分。再者，我国煤矿井下照明有区域大、范围广的特点，因为巷道总长一般为20m到30km不等，有的甚至更长并且巷道路径复杂、宽窄不一。由于使用易出故障的低效照明灯具，为保证矿井工人的作业安全，巷道中照明设备安装紧密，一般每隔20m左右安装一个矿井照明灯，主要运输巷道的照明灯具配置多为荧光灯或者白织灯，灯具规格多为20W，一盏20W的荧光灯电功耗在25W左右如图1所示。据数据统计，年累计照明时间需要长达8千多小时，与地面上的工业企业相比，煤矿井下的照明用电将增加一倍以上的时间，矿井下的照明用电占煤矿全部用电的8～10％。巷道照明不但耗电量大，而且光源寿命短，发光面积小，光照不均匀。

上世纪九十年代初，美国提出了绿色照明的理念，并迅速得到国际社会的认可，该理念在提出之后得到广泛的传播。其核心内容“绿色照明”是指利用现在高效节能照明灯具替代传统低效的照明灯具，并使用科学的照明设计和照明控制方法来提高照明质量和照明用电效率，达到提高照明效率与质量、节约电力和保护环境的主要目标。近年来，政府积极引导、推动和建设“节约型”社会，“绿色低碳、节能减排”日益受到全社会的关注。

近年使用的OLED巷道灯虽然解决了传统光源寿命短、发光面积小等问题，但OLED光源由于高眩光、高蓝光影响了光源品质，灯光刺眼，对人眼产生危害；同时，又产生了如灯具结构复杂、灯具结构散热困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统，包括OLED光源和光源腔壳体，其特征在于，所述OLED光源设置于光源腔壳体的内部，所述OLED光源的上方设置有与光源腔壳体固定连接的OLED散热板，所述光源腔壳体与OLED光源的连接处设置有胶粘隔爆面，所述光源腔壳体的顶部设置有隔爆结合面，所述光源腔壳体的内部设置有线缆引入螺母，所述光源腔壳体内部的两侧设置有绝缘隔爆接线柱。

优选的，所述OLED光源为面发光结构。

优选的，所述光源腔壳体为一体化结构。

优选的，所述光源腔壳体的内部安装有蓄电池。

优选的，所述OLED光源的外部设置有透明罩，所述透明罩为防爆钢化玻璃材质制成。

优选的，一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备应急指示系统，PFC电路和OLED温度负反馈模块，电源设计采用127VAC交流宽电压输入。

优选的，若干个OLED芯片通过串并组合形成平板模。

优选的，所述OLED光源的色温段选在2750-5700K之间的光源。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明的灯具采用OLED光源具有低电压、低温升等特点，较之于传统的照明光源具有良好的节能性能，低工作电压，9V和1.7mA直流供电，低电流无高压，发光效率65-100lx/w,不会产生电弧，无需加隔爆外壳、气密外壳保护，避免爆炸性气体或粉尘被点燃，适用于爆炸性气体环境1区、2区，适用于可燃性；

(2)本发明的灯具是面光源，出光柔和、无眩光、无紫外线，与OLED点光源相比，更适合煤矿井下的环境，有利于改善煤矿巷道照明效果和环境；

(3)本发明的灯具具有低温升等特点，使得基于OLED光源的灯具无需配备复杂的散热结构；

(4)本发明的灯具具有自发光特性，不要配备导光系统，简化了灯具结构，OLED是面光源，抗震性能突出，光转换效率高，发热量小，发热面大，不会形成炽热表面，避免引燃可燃性气体或粉尘，OLED面板就是光源，无需导光板、散热器、灯罩等装置，而且温升低，简化设备结构，降低灯具质量，极大地提高了灯具的能效；

(5)本发明的灯具应急指示视觉明显，待电时间长，对井下紧急避险路线的指示具有重要作用，OLED为面光源，出光均匀，光线柔和，不易造成眩光，不会引起作业人员的眼睛疲劳，提高工作效率，避免眩光导致的安全事故；

(6)OLED应急指示等与巷道照明灯的采用智能切换系统，切换迅速安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电路结构示意图之一。

图3为本发明的电路结构示意图之二。

图4为本发明的线缆引入螺母处的内部结构示意图。

图5为本发明的绝缘隔爆接线柱处的内部结构示意图。

图中：1、OLED光源；2、导热硅脂；3、光源腔壳体；4、OLED散热板；5、胶粘隔爆面；6、隔爆结合面；7、线缆引入螺母；8、绝缘隔爆接线柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-5所示的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备及应急指示系统，包括OLED光源1和光源腔壳体3，其特征在于，OLED光源1设置于光源腔壳体3的内部，OLED光源1的上方设置有与光源腔壳体3固定连接的OLED散热板4，光源腔壳体3与OLED光源1的连接处设置有胶粘隔爆面5，光源腔壳体3的顶部设置有隔爆结合面6，光源腔壳体3的内部设置有线缆引入螺母7，电源采用内置安装，在电源腔体内设计接线端子安装位置和输入线缆固定机构，设计预留内接地螺钉L，光源腔壳体3内部的两侧设置有绝缘隔爆接线柱8；

OLED光源1为面发光结构，光源腔壳体3为一体化结构，光源腔壳体3的内部安装有蓄电池，OLED光源1的外部设置有透明罩，透明罩为防爆钢化玻璃材质制成。

一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备应急指示系统，包括：PFC电路和OLED温度负反馈模块，电源设计采用127VAC交流宽电压输入，若干个OLED芯片通过串并组合形成平板模，OLED光源1的色温段选在2750-5700K之间的光源。

本发明工作原理：电源设计采用127VAC交流宽电压输入，经过整流、滤波以及PFC电路，原理上采用现代开关电源技术，防爆灯具的驱动电源必须具有高可靠性，高效率驱动，具有高功率因数：OLED防爆灯具在井下长期使用，维修很困难；可靠性必须得以保证。高的电源效率，耗损功率自然就小，也就降低了灯具的溫升。对延缓OLED光源1的光衰能提供同步的辅助作用，如图2所示；

宽范围输入电压，电路要有浪涌保护：由于井下电压波动较大，灯具要能满足在85-255V范围内正常工作；OLED光源1抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。这方面的保护在电路设计时也很重要。由于电网负载的频繁启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致OLED光源1的损坏。因此OLED光源1驱动电源有抑制浪涌的侵入，保护OLED光源1不被损坏的能力。电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加OLED光源1温度负反馈，防止OLED光源1温度过高。

OLED光源1是一种“超薄型”的技术，由若干层有机分子构成，在被电流激活时可以发出光芒。OLED比普通灯泡或LED省电(省水银)，它光芒柔和，更近似于日光，而且可以弯曲成新的形状。它是“一种全新形式的光”。且OLED光源1是轻薄的面发光：光线分布均匀柔和，光源厚度1.4mm。

同时OLED光质好，光谱平滑连续，无紫外红外辐射，无频闪、眩光，光生物安全性评价结果为豁免级(最高等级)，显色指数高(CRI>92，R9>50)。且绿色环保，不含汞等有毒有害物质。同时OLED光源1能效高，量产化产品能效已达70m/W以上。OLED光源1温升小：正常点亮时，温度在30℃以下(环境温度20℃)。

目前的OLED光源1处于功率小，所以想要做大功率照明灯具，必须将若干个小功率OLED光源1芯片通过串并组合形成平板模组，达到整体面发光的效果，其内部电气原理图图3所示。

灯具的主要参数如下：

1、照明灯具额定功率：≥18W；应急指示灯具额定功率≥4W；

2、照明灯具额定电压127V；应急指示灯具额定工作电压6V；

3、照明灯具中心照度(3m处测量)≥15Lx.应急指示灯具表面亮度:≥20cd/㎡；

4、应急转换时间：≤1.5s，应急指示照明时间90min。

5、功率因数：>0.95。

6、输入电压范围：AC127V±20％50Hz。

7、光效:>100lm/W。

8、色温：4000K。

9、防护等级：IP65。

10、显色指数：>80。

在光源腔壳体1中电源采用内置安装，在电源腔体内设计接线端子安装位置和输入线缆固定机构，设计预留内接地螺钉，

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备，包括OLED光源(1)和光源腔壳体(3)，其特征在于，所述OLED光源(1)设置于光源腔壳体(3)的内部，所述OLED光源(1)的上方设置有与光源腔壳体(3)固定连接的OLED散热板(4)，所述光源腔壳体(3)与OLED光源(1)的连接处设置有胶粘隔爆面(5)，所述光源腔壳体(3)的顶部设置有隔爆结合面(6)，所述光源腔壳体(3)的内部设置有线缆引入螺母(7)，所述光源腔壳体(3)内部的两侧设置有绝缘隔爆接线柱(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备，其特征在于，所述OLED光源(1)为面发光结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备，其特征在于，所述光源腔壳体(3)为一体化结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备，其特征在于，所述光源腔壳体(3)的内部安装有蓄电池。

5.根据权利要求1所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备，其特征在于，所述OLED光源(1)的外部设置有透明罩，所述透明罩为防爆钢化玻璃材质制成。

6.一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备应急指示系统，其特征在于，包括：PFC电路和OLED温度负反馈模块，电源设计采用127VAC交流宽电压输入。

7.根据权利要求6所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备应急指示系统，其特征在于，若干个OLED芯片通过串并组合形成平板模。

8.根据权利要求6所述的一种基于OLED光源的矿井巷道照明设备应急指示系统，其特征在于，所述OLED光源(1)的色温段选在2750-5700K之间的光源。

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