CN217209172U - 具有四色光源的航标灯灯器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有四色光源的航标灯灯器，包括由上至下依次设置的灯器本体、控制系统封装体、太阳能模块、蓄电池箱体和底座，灯器本体包括四种颜色的LED灯、灯柱、配光件、反射罩、以及用于封装的灯罩和灯盖，灯罩为与控制系统封装体密封连接的圆柱形透明玻璃罩，反射罩的内反射面截面呈抛物面结构，配光件固定在反射罩上，并位于内反射面围成的区域内，其包括一体结构的用于折射LED灯小角度光线的透镜体和不改变LED灯光线方向的圆面玻璃罩体；该航标灯灯器耗能低、寿命长、能源清洁，其光源光电效应佳、光能利用充分，利用自由曲面透镜集合反射罩对光线进行准直，其光线聚合度高、法向光强值高，灯器整体结构紧凑，体积小巧，适用于小型航标灯。

Description

具有四色光源的航标灯灯器

技术领域

本实用新型涉及小型航标灯技术领域，具体是指一种具有四色光源的航标灯灯器。

背景技术

航标灯根据不同使用用途的不同分为四种颜色，分别为红、绿、黄、白，设计者根据海上交通状况随时变换不同通航指示，因此航标灯经常根据需要转换不同颜色灯光，具备四色光源的航标灯因指示调整的便捷性，其具有广泛的市场需求，现有技术中设计有四色光源的航标灯的结构普遍过于简单化，同一平面排布光源，可保证每种光源光线经配光元件的折反射效果，但存在光源数量、密度、均匀性和散热问题，无法满足发射360°均匀光源，航标灯灯器普遍偏大，多层灯源设计，无法满足每种光源光线经配光元件的折反射效果；

LED灯以低能耗、低维修保养、良好的抗冲击性和抗震性、优良的光电效率等特点，被广泛使用于现代航标灯中，但LED光源具有一定宽度的光源，传统透镜对这类拓展光源的折射准直表现非常不理想，菲涅尔透镜的LED光模组设计难度较大，LED安装数量有限，且灯器普遍偏大，不能体现LED体积小的优势，不适用于小型航标灯的设计，据现有光学设计研究背景可知，使用自由曲面透镜对扩展光源进行聚合及准直效果较佳，其法向光强值最高，光分布角度好，LED灯数量最多，结合反射罩对分散性较大的光线进行反射，可最大程度提高光能利用率，适用于小型航标灯设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有四色光源的航标灯灯器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有四色光源的航标灯灯器，其包括由上至下依次设置的灯器本体、控制系统封装体、太阳能模块、蓄电池箱体和底座，控制系统封装体内封装有控制灯器本体的控制主板，蓄电池箱体内封装有用于存储太阳能模块转化的电能的蓄电池，蓄电池给控制主板和灯器本体供电，太阳能模块包括太阳能硅片，数个具有倾斜度的太阳能硅片拼接围成一锥面状吸热面，灯器本体包括四种颜色的LED灯、固定LED灯的灯柱、位于LED灯光线分布区的配光件和反射罩、以及用于封装的灯罩和灯盖，LED灯圆周阵列均匀分布于灯柱上，灯罩为与控制系统封装体密封连接的圆柱形透明玻璃罩，灯盖盖设并密封灯罩上端，反射罩的内反射面截面呈抛物面结构，配光件固定在反射罩上，并位于内反射面围成的区域内，其包括一体结构的用于折射LED灯小角度光线的透镜体和不改变LED灯光线方向的圆面玻璃罩体，圆面玻璃罩体由中部的透镜体两端向反射罩延伸形成，圆面玻璃罩体截面为两段小圆弧，小圆弧圆心与LED光源中心重合，透镜体的外侧表面为准直LED小角度光线的自由曲面。

优选地，灯器本体为双层结构设计，LED灯分为两层，圆周阵列均匀分布固定于灯柱上，每层LED灯由两种不同颜色组成，相应分别设置两个配光件和反射罩，用于分别对每层的LED灯光线准直。

更为优选地，太阳能模块与蓄电池为一体式电源结构，电源结构通过插接结构电性连接控制主板，插接结构包括设于太阳能模块上端的电源插头和设于控制系统封装体下方的电源插孔。

进一步优选地，控制系统封装体外设有外接电源接口和拨码开关。

进一步优选地，太阳能模块的最低处设有一圈溢水槽，蓄电池箱体上设有数条纵向的排水槽，排水槽与溢水槽连通。

与现有技术相比，本实用新型的具有四色光源的航标灯灯器具有以下的有益效果：

1、使用低功率LED灯作为光源，具有低能耗、长寿命、低维修保养、良好的抗冲击性和抗震性、优良的光电效率的特点，适用于严酷的海事环境，使用太阳能作为电能来源，不需要铺设线路，能源绿色清洁，可满足低功率LED的使用需求；

2、对灯器本体、控制主板及蓄电池进行完全封装，并进行模块化设计，易于组装和维修，有效提高灯器的使用寿命；

3、利用具有现有技术中根据LED光源特点设计的自由曲面的透镜作为小角度光线准直配光元件，法向光强值高，利用具有抛物面结构的反射罩进行大角度光线的反射准直，最大程度减少光线的发散，光能利用最充分，此外，灯器结构紧凑，体积小巧，适用于小型航标灯；

4、双层灯源和双层透镜的设计，在满足安装充足数量的四种颜色LED灯同时，充分保证小体积航标灯灯器的灯光效果和散热性能。

附图说明

图1为本实用新型的灯器整体结构示意图；

图2为本实用新型的配光件的折返光线示意图。

图中：1、底座；2、蓄电池箱体；21、排水槽；3、太阳能模块；31、太阳能硅片；32、溢水槽；33、插接结构；4、控制系统封装体；41、外接电源接口；42、拨码开关；5、灯器本体；51、灯柱；52、灯罩；53、灯盖；54、配光件；541、玻璃罩体；542、透镜体；542a、自由曲面；55、LED灯；56、反射罩。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型最佳实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示的一种具有四色光源的航标灯灯器，其包括由上至下依次设置的灯器本体5、控制系统封装体4、太阳能模块3、蓄电池箱体2和底座1，控制系统封装体4内封装有控制灯器本体5的控制主板，控制系统封装体4和灯器本体5固定连接形成一体式灯源结构，太阳能模块3包括更高转换效率的太阳能硅片31，数个具有倾斜度的太阳能硅片31拼接围成一锥面状吸热面，太阳能模块3采用最大功率跟踪技术设计，可最大程度的提高太阳能利用率，蓄电池箱体2内封装有用于存储太阳能模块3转化的电能的蓄电池，太阳能模块3与蓄电池电性连接并固定成为一体式电源结构，该电源结构通过插接结构33电性连接控制主板，插接结构33包括设于太阳能模块3上端的电源插头和设于控制系统封装体4下方的电源插孔，便于两个模块快速插接组装，维修时可卸下灯源结构进行维修，电源不足时快速拆卸更换，或通过控制系统封装体4外设有外接电源接口41外接电源使用，还可在电源结构上设置充电接口，给蓄电池快速补充电量；

控制主板上设有灯光控制模块、远程通信模块和近程通信模块，控制系统封装体4上设有拨码开关42，灯光控制模块可接受远程通信模块、近程通信模块以及拨码开关42反馈的控制信号，控制四种颜色LED灯55的开闭状态，近程通信模块采用Bluetooth近程通信技术，可在20米范围内的智能设备上进行现场设置、调试及灯器维护，远程通信模块为集成北斗通信模块，可使用北斗卫星提供的短报文服务远程测控灯器参数，实现全区域覆盖，其可选择通信方式有BDS、GPRS、CDMA、BLUETOOTH、NB-IOT；

灯器本体5包括四种颜色的LED灯55、固定LED灯55的灯柱51、位于LED灯55光线分布区的配光件54和反射罩56、以及用于封装的灯罩52和灯盖53，灯器本体5的光源设计为双层结构，其整体结构更为小巧，灯光效果及散热性能更好，其中每层LED灯55由两种不同颜色组成，每层的LED灯55均圆周阵列均匀分布固定于灯柱51上，每层均在LED灯55的光线分布区上设置一反射罩56和一配光件54，其中反射罩56套设在灯柱51上，配光件54固定在反射罩56上，由于LED灯55的发光角范围比较大，结合反射罩56和自由曲面配光件54可在保证法向光强值的同时，充分汇聚提高光效，提高光能利用率，用于反射大角度光线的反射罩56具有截面呈抛物面结构的内反射面，配光件54坐于LED灯55前方，并位于内反射面围成的区域内，用于对小角度光线进行准直，配光件54的结构如图2所示，包括一体结构的用于折射LED灯55小角度光线的透镜体542和不改变LED灯55光线方向的圆面玻璃罩体541，圆面玻璃罩体541由中部的透镜体542两端向反射罩56延伸形成，圆面玻璃罩体541截面为两段小圆弧，小圆弧圆心与LED光源中心重合，因此，通过圆面玻璃罩体541的光线垂直于弧面，不改变传播方向，可避免透镜体542将反射罩56反射准直光线发散，经圆面玻璃罩体541后的光线经反射罩56准直，经透镜体542的外侧表面为准直LED小角度光线的自由曲面542a；为了封装电性部件和保护反射罩56表面环境，在反射罩56外设置灯罩52，将LED灯55、灯柱51、配光件54和反射罩56封装于其内，灯罩52为与控制系统封装体4密封连接的圆柱形透明玻璃罩，灯盖53盖设并密封灯罩52上端。

由于太阳能硅片31存在向内侧倾斜的倾斜度，其最低处容易存储雨水，因此，在其最低处设有一圈溢水槽32，并通过蓄电池箱体2上的数条纵向的排水槽21进行排放。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种具有四色光源的航标灯灯器，其特征在于：包括由上至下依次设置的灯器本体、控制系统封装体、太阳能模块、蓄电池箱体和底座，所述控制系统封装体内封装有控制所述灯器本体的控制主板，所述蓄电池箱体内封装有用于存储所述太阳能模块转化的电能的蓄电池，所述蓄电池给所述控制主板和所述灯器本体供电，所述太阳能模块包括太阳能硅片，数个具有倾斜度的所述太阳能硅片拼接围成一锥面状吸热面，所述灯器本体包括四种颜色的LED灯、固定所述LED灯的灯柱、位于所述LED灯光线分布区的配光件和反射罩、以及用于封装的灯罩和灯盖，所述LED灯圆周阵列均匀分布于所述灯柱上，所述灯罩为与所述控制系统封装体密封连接的圆柱形透明玻璃罩，所述灯盖盖设并密封所述灯罩上端，所述反射罩的内反射面截面呈抛物面结构，所述配光件固定在所述反射罩上，并位于所述内反射面围成的区域内，其包括一体结构的用于折射所述LED灯小角度光线的透镜体和不改变所述LED灯光线方向的圆面玻璃罩体，所述圆面玻璃罩体由中部的所述透镜体两端向所述反射罩延伸形成，所述圆面玻璃罩体截面为两段小圆弧，所述小圆弧圆心与所述LED光源中心重合，所述透镜体的外侧表面为准直所述LED小角度光线的自由曲面。

2.根据权利要求1所述的具有四色光源的航标灯灯器，其特征在于：所述灯器本体为双层结构设计，所述LED灯分为两层，圆周阵列均匀分布固定于所述灯柱上，每层所述LED灯由两种不同颜色组成，相应分别设置两个所述配光件和所述反射罩，用于分别对每层的所述LED灯光线准直。

3.根据权利要求2所述的具有四色光源的航标灯灯器，其特征在于：所述太阳能模块与所述蓄电池为一体式电源结构，所述电源结构通过插接结构电性连接所述控制主板，所述插接结构包括设于所述太阳能模块上端的电源插头和设于所述控制系统封装体下方的电源插孔。

4.根据权利要求3所述的具有四色光源的航标灯灯器，其特征在于：所述控制系统封装体上设有外接电源接口和拨码开关。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有四色光源的航标灯灯器，其特征在于：所述太阳能模块的最低处设有一圈溢水槽，所述蓄电池箱体上设有数条纵向的排水槽，所述排水槽与所述溢水槽连通。

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