CN113280273A - 一种深海照明灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海照明灯，包括外壳以及按序依次封装于所述外壳内部的透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板，所述外壳内部设有支撑固定所述LED灯芯板的支撑梁，所述反射镜阵列组件连接并支撑于所述LED灯芯板，所述透明罩覆盖并支撑于所述反射镜阵列组件。上述深海照明灯，通过对结构进行创新，可以提高其在深海中的耐压深度，与此同时，在具有同种耐压深度的前提下，透明罩的厚度和成本得到了降低。

Description

一种深海照明灯
技术领域
本发明涉及深海光学成像技术领域，特别涉及一种深海照明灯。
背景技术
深海光学成像技术作为深海矿产开发、深海资源勘测以及深海生物、化学原位观测的核心支撑技术，是我国利用海洋，开发海洋的重要基础。然而由于光在海水中传播存在衰减，一般情况下水下200米以下可见光的照度不足水面照度的0.01％，深海光学成像系统是一种主动式光学成像系统。
深海照明系统是深海光学成像系统的重要组成部分。目前深海照明系统的光源类型多样，其中LED(Light Emitting Diode，发光二极管)由于在能耗、颜色、寿命、体积、封装难度、启动时间等性能方面的优势成为当前深海照明光源中的首选，但深海照明灯的耐高压一直是深海照明灯研制的难题。目前的LED照明的耐压设计分为两类：一类是充油的照明灯，需要配有补偿结构，不仅结构复杂，而且经过一定的使用时间后容易出现漏油情况；另一类是干舱，需要借助舱体和透明窗口解决耐压问题，所以干舱设计的LED照明灯一般采用球罩结构，球罩的厚度大，增加了保护罩的成本和LED照明灯的整体尺寸。
因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的深海照明灯是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种深海照明灯，通过对结构进行创新，可以提高其在深海中的耐压深度，与此同时，在具有同种耐压深度的前提下，透明罩的厚度和成本得到了降低。
为实现上述目的，本发明提供一种深海照明灯，包括外壳以及按序依次封装于所述外壳内部的透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板，所述外壳内部设有支撑固定所述LED灯芯板的支撑梁，所述反射镜阵列组件连接并支撑于所述LED灯芯板，所述透明罩覆盖并支撑于所述反射镜阵列组件。
优选地，包括设于所述外壳内部的散热件，所述散热件的导热系数大于所述外壳的导热系数，所述散热件既与所述LED灯芯板直接接触、还与所述外壳直接接触。
优选地，所述外壳包括外壳主体和连接于其首尾两端的外壳前盖和外壳后盖，所述支撑梁位于所述外壳主体的首端，所述透明罩、所述反射镜阵列组件和所述LED灯芯板装设于所述外壳前盖与所述外壳主体内部。
优选地，所述支撑梁呈工字状，所述支撑梁与所述外壳主体之间形成容纳所述散热件的安装腔。
优选地，所述外壳主体内部向内设有凸出的台面，所述台面位于所述安装腔的底侧，所述台面用于支撑固定所述散热件。
优选地，所述外壳后盖装设有插接件，所述外壳主体中设有电子舱室，所述电子舱室的一端连通至所述LED灯芯板、另一端连通至所述插接件。
优选地，所述外壳前盖与所述透明罩之间设有至少一组密封件。
优选地，所述外壳和所述反射镜阵列组件的材质为钛合金，所述散热件的材质为铜合金。
优选地，所述反射镜阵列组件包括若干呈阵列分布的反射镜单元，若干所述反射镜单元的尾端与所述LED灯芯板的灯芯位置一一对应连接、首端于同一平面内同时支撑所述透明罩。
优选地，所述反射镜单元内部装有LED灯芯，若干所述LED灯芯单独配光，所述LED灯芯的二次配光设计采用矩形匀光或矩形非匀光或圆形匀光或圆形非匀光。
相对于上述背景技术，本发明所提供的深海照明灯包括外壳，外壳内部密封装设有透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板，透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板按序依次安装；其中，外壳内部设有支撑梁，LED灯芯板支撑于支撑梁，反射镜阵列组件连接并支撑于LED灯芯板，透明罩覆盖并支撑于反射镜阵列组件。该深海照明灯的透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板依次堆叠，当深海照明灯在深海作业时受压，压力沿透明罩、反射镜阵列组件和LED灯芯板传递，最终作用于支撑梁及其外壳；该深海照明灯的透明罩对结构进行创新，可以提高其在深海中的耐压深度，在具有同种耐压深度的前提下，透明罩为表面平整的板状，使其厚度和成本得到了降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的深海照明灯的剖面示意图；
图2为图1中外壳主体的结构示意图；
图3为图1中反射镜阵列组件的结构示意图。
其中：
1-外壳主体、2-外壳前盖、3-外壳后盖、4-插接件、5-电子舱室、6-支撑梁、7-透明罩、8-反射镜阵列组件、9-LED灯芯板、10-散热件、11-安装腔、801-LED灯芯。
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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，其中图1为本发明实施例提供的深海照明灯的剖面示意图，图2为图1中外壳主体的结构示意图，图3为图1中反射镜阵列组件的结构示意图。
为了便于说明，以图1为例定义方向，图示向左为深海照明灯的首或顶侧或前方，图示向右为深海照明灯的尾或底侧或后方，图示向上为深海照明灯的上侧，图示向下为深海照明灯的下侧，顶与底的连线为水平轴线。
在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的深海照明灯包括外壳、透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9，透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9按序由前向后依次封装于外壳内部。外壳内部设有支撑梁6，支撑梁6位于LED灯芯板9的底侧，通过支撑梁6支撑固定LED灯芯板9。LED灯芯板9位于反射镜阵列组件8的底侧，通过LED灯芯板9支撑反射镜阵列组件8。反射镜阵列组件8位于透明罩7的底侧，通过反射镜阵列组件8支撑透明罩7。
在本实施例中，透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9的堆叠方向决定了压力的传递方向，外部的压力经过上述部件由前向后层层传递，最终传递并作用于支撑梁6。
具体而言，在使用过程中，该深海照明灯位于深海，外部的高压作用于深海照明灯，大部分外压于上下两侧作用于外壳的筒部结构上，利用外壳自身的结构强度予以克服；还有部分外压作用于外壳的端口，即由透明罩7封盖的照明口处，现有技术中的罩体采用球状结构以克服外压，而本实施例中的透明罩7为表面平整的圆形板状，压力沿透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9传递，最终作用于支撑梁6及其外壳。
需要注意的是，该深海照明灯的核心改进点之一在于其耐压结构，通过对结构进行创新，可以提高其在深海中的耐压深度，在具有同种耐压深度的前提下，透明罩7为板状，透明罩7进行抛光处理，不仅使透明罩7的厚度和成本得到了降低，还减小了深海照明灯的整体尺寸，更易于协调深海照明灯内其余部件的安装布局。
进一步的，包括设于外壳内部的散热件10，散热件10的导热系数大于外壳的导热系数，散热件10既与LED灯芯板9直接接触、还与外壳直接接触。
示例性的，外壳和反射镜阵列组件8的材质为钛合金，散热件10的材质为铜合金。
需要说明的是，本实施例仅仅是给出了一种其材料的导热系数大于钛合金的散热件10的选用方式，至于导热系数大于钛合金的其他合金同应属于本实施例的说明范围。
在本实施例中，利用散热件10加快深海照明灯内部的部件与外壳进行热交换，解决深海照明灯的散热问题，增加深海照明灯的散热性能。散热件10位于LED灯芯板9的底侧，散热件10可通过镶嵌的方式固定于外壳内部。
进一步的，外壳为装配件，包括外壳主体1和连接于其首尾两端的外壳前盖2和外壳后盖3。
在本实施例中，支撑梁6位于外壳主体1的首端，在安装时，透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9装设于外壳前盖2与外壳主体1内部，此时透明罩7、反射镜阵列组件8和LED灯芯板9位于外壳主体1首端并由外壳前盖2包裹覆盖，外壳前盖2可通过螺纹的方式固定于外壳主体1的首端，外壳前盖2内部贯通，外压于外壳前盖2处作用于透明罩7。
进一步的，外壳呈圆柱状，支撑梁6呈工字状，支撑梁6的两端连接于外壳主体1的首端内缘，支撑梁6的中部在外壳主体1的首端沿圆面直径布置，支撑梁6与外壳主体1之间形成容纳散热件10的安装腔11。
在本实施例中，LED灯芯板9为平面板状，其直接支撑于支撑梁6顶侧，散热件10镶嵌于支撑梁6周向两侧的安装腔11。
进一步的，外壳主体1内部向内设有凸出的台面，台面位于安装腔11的底侧，此时安装腔11的底侧相当于半封闭或全封闭，台面用于支撑固定散热件10。
在本实施例中，在台面的限制下，安装腔11的顶侧宽而底侧窄，在安装时，将散热件10由上而下镶嵌于安装腔11中，再依次将LED灯芯板9和反射镜阵列组件8等进行安装，散热件10的底侧受到台面的限制，顶侧设有LED灯芯板9的限制，从而稳定可靠的固定在安装腔11中。
进一步的，外壳后盖3装设有插接件4，外壳主体1中设有电子舱室5，电子舱室5容纳电子元件，电子舱室5的一端连通至LED灯芯板9、另一端连通至插接件4，该深海照明灯通过插接件4与外部设备电路连通。
除此以外，为了实现该深海照明灯的防水密封，在部件的结合位置设置密封件，相应的结合位置开设供密封件安装的凹槽。
示例性的，外壳前盖2与透明罩7之间设有至少一组密封件；其中，可在周向和轴向两个方向位置各设置一组密封圈。
除此以外，还可在LED灯芯板9与外壳主体1之间、透明罩7与反射镜阵列组件8之间等位置设置密封件，同应属于本实施例的说明范围，这里不再一一赘述。
在本实施例中，反射镜阵列组件8包括反射镜单元和固定反射镜单元的安装板，反射镜阵列组件8的安装板与透明罩7和外壳主体1密封，安装板通过精密加工开设出固定用的安装槽，维持反射镜单元的位置固定不变。
其中，反射镜单元的数量为若干，若干反射镜单元呈阵列分布，其尾端与LED灯芯板9的灯芯位置一一对应连接、首端于同一平面内同时支撑透明罩7。
进一步的，反射镜单元内部装有LED灯芯801，若干LED灯芯801单独配光，LED灯芯801的配光通过反射镜实现，其二次配光设计采用矩形匀光或矩形非匀光或圆形匀光或圆形非匀光。
需要说明的是，现有的LED照明灯的配光多采用每个照明灯一种配光形式，限制了照明灯二次配光的可扩展性和灵活性；而本实施例利用反射镜阵列组件8的配光结构对每个LED灯芯801进行独立的二次配光，配光的面型也可以根据深海实际应用需求设计，包括不同波段光的衰减特征、成像视场以及成像距离等需求，LED灯芯801的颜色和开关的方式也可以根据深海需求进行专用的设定；解决了深海照明灯二次配光的僵化问题，最终实现耐高压、散热效果好、灵活可扩展的二次配光设计。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的深海照明灯进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种深海照明灯，其特征在于，包括外壳以及按序依次封装于所述外壳内部的透明罩(7)、反射镜阵列组件(8)和LED灯芯板(9)，所述外壳内部设有支撑固定所述LED灯芯板(9)的支撑梁(6)，所述反射镜阵列组件(8)连接并支撑于所述LED灯芯板(9)，所述透明罩(7)覆盖并支撑于所述反射镜阵列组件(8)。
2.根据权利要求1所述的深海照明灯，其特征在于，包括设于所述外壳内部的散热件(10)，所述散热件(10)的导热系数大于所述外壳的导热系数，所述散热件(10)既与所述LED灯芯板(9)直接接触、还与所述外壳直接接触。
3.根据权利要求2所述的深海照明灯，其特征在于，所述外壳包括外壳主体(1)和连接于其首尾两端的外壳前盖(2)和外壳后盖(3)，所述支撑梁(6)位于所述外壳主体(1)的首端，所述透明罩(7)、所述反射镜阵列组件(8)和所述LED灯芯板(9)装设于所述外壳前盖(2)与所述外壳主体(1)内部。
4.根据权利要求3所述的深海照明灯，其特征在于，所述支撑梁(6)呈工字状，所述支撑梁(6)与所述外壳主体(1)之间形成容纳所述散热件(10)的安装腔(11)。
5.根据权利要求4所述的深海照明灯，其特征在于，所述外壳主体(1)内部向内设有凸出的台面，所述台面位于所述安装腔(11)的底侧，所述台面用于支撑固定所述散热件(10)。
6.根据权利要求3至5任一项所述的深海照明灯，其特征在于，所述外壳后盖(3)装设有插接件(4)，所述外壳主体(1)中设有电子舱室(5)，所述电子舱室(5)的一端连通至所述LED灯芯板(9)、另一端连通至所述插接件(4)。
7.根据权利要求3至5任一项所述的深海照明灯，其特征在于，所述外壳前盖(2)与所述透明罩(7)之间设有至少一组密封件。
8.根据权利要求2至5任一项所述的深海照明灯，其特征在于，所述外壳和所述反射镜阵列组件(8)的材质为钛合金，所述散热件(10)的材质为铜合金。
9.根据权利要求1至5任一项所述的深海照明灯，其特征在于，所述反射镜阵列组件(8)包括若干呈阵列分布的反射镜单元，若干所述反射镜单元的尾端与所述LED灯芯板(9)的灯芯位置一一对应连接、首端于同一平面内同时支撑所述透明罩(7)。
10.根据权利要求9所述的深海照明灯，其特征在于，所述反射镜单元内部装有LED灯芯(801)，若干所述LED灯芯(801)单独配光，所述LED灯芯(801)的二次配光设计采用矩形匀光或矩形非匀光或圆形匀光或圆形非匀光。
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