專利名稱：防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐方法及燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防爆電器的領(lǐng)域，特別涉及一種防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆 防腐方法及燈具。
背景技術(shù)：
眾所周知，燈具在使用過程中由于燈內(nèi)氣體的熱脹冷縮會產(chǎn)生呼吸作用?？諝饷?升高一攝氏度體積膨脹零攝氏度時的273分之一，不同電光源的燈具雖然溫升不同，我們 做過實驗就連電子節(jié)能燈這樣的冷光源放在密封燈具內(nèi)也可以產(chǎn)生70°C以上的溫升，使燈 具內(nèi)的空氣體積膨脹四分之一左右，足以爆破5毫米厚的鋼化玻璃。所以，大量的一般用途 的燈具就做成敞開式的，但戶外燈具起碼要做到防雨防塵，一般燈具要做到一定的密封水 平，例如IP65防護(hù)等級，但這類密封等級的燈具具有明顯的呼吸作用，不能用在具有潛在 爆炸危險性環(huán)境場所，因為假如在熄燈時正好遇到環(huán)境中有易燃易爆的氣體或粉塵就會被 吸入燈體內(nèi)，當(dāng)再次點燈時就可能發(fā)生爆炸危險。國外的限制呼吸型防爆防腐燈具近幾年已經(jīng)進(jìn)入我國，屬于“η”型防爆產(chǎn)品的一 種，在我國還是屬于新產(chǎn)品。它的原理是設(shè)計一種密封性能非常良好的燈具外殼，將光源和 相關(guān)電器裝入其內(nèi)，限制呼吸型防爆燈具外殼能承受燈內(nèi)一定程度的正壓，只有在燈內(nèi)膨 脹氣體超過規(guī)定壓力才向外泄漏，同樣也能承受一定程度的負(fù)壓，超過限度時還會吸進(jìn)燈 外氣體。這種燈具的特點是在一個呼吸周期內(nèi)將吸氣開始時間延遲、吸氣的速度減慢、吸氣 的總量減少而已。它的優(yōu)點使用光源種類比增安型燈具多，重量比隔爆型燈具輕。它的缺點 一是使用范圍比隔爆型燈具少，只能用在具有潛在爆炸危險性氣體環(huán)境2區(qū)(環(huán)境事故很 少發(fā)生，即使發(fā)生維持時間很短，因此很難與燈具的吸氣期重合，即使重合吸進(jìn)的危險氣體 也不足以產(chǎn)生爆炸)；二是燈殼密封制作難度大，限制呼吸型防爆燈具外殼密封試驗要求 對外殼內(nèi)抽真空至_3kPa，然后依靠外殼自身的密封性能使其在3min內(nèi)不下降至1. 5kPa, 一般情況下，制造廠家很難做得到。在限制呼吸型防爆燈具出現(xiàn)以前，防爆燈具還有隔爆型、增安型等等。隔爆型燈具 可以用在具有潛在爆炸危險性氣體環(huán)境1區(qū)的場所中，該燈具主要是利用產(chǎn)品外殼的高強(qiáng) 度和隔爆性來達(dá)到防爆目的，允許周圍環(huán)境中有事故發(fā)生，也允許燈具內(nèi)存在危險物質(zhì)。它 是利用燈具外殼的強(qiáng)度防止燈具內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力損壞燈體而點燃周圍環(huán)境，同時利用 外殼金屬接合面極小的間隙，防止燈具內(nèi)的火焰?zhèn)鞒鳇c燃周圍的可燃性物質(zhì)。增安型燈具 是通過增加一系列安全措施，如加大電氣間隙和爬電距離、增加外殼的防護(hù)等級、將燈具內(nèi) 可能出現(xiàn)火花的地方用隔爆措施處理、限制燈具的溫度級別等來達(dá)到安全目的。這種防爆 型燈具大部分使用在2區(qū)。綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)限制呼吸型燈具是通過殼體良好的密封性限制爆炸性氣體、 薄霧或腐蝕性氣體進(jìn)入燈體內(nèi)部來達(dá)到防爆防腐目的；隔爆型燈具是利用燈具外殼接合面 良好的結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)度外殼來達(dá)到防爆目的；增安型燈具是通過增加燈具本身的安全性來達(dá) 到燈具的防腐目的。它們有各自的缺點限制呼吸型燈具密封要求高，難以達(dá)到；隔爆型燈具結(jié)構(gòu)龐大、笨重；增安型燈具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對燈內(nèi)電器制造技術(shù)要求高。但它們都有一個共 同的致命的缺點，即不能杜絕環(huán)境中有害氣體進(jìn)入燈體內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供可應(yīng)用于一種防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐 方法及燈具，這種全新的氣囊式內(nèi)循環(huán)自由呼吸型(以下簡稱內(nèi)呼吸型)防爆防腐方法， 從結(jié)構(gòu)的原理上來杜絕環(huán)境中有害氣體進(jìn)入電器的腔體內(nèi)，其防爆結(jié)構(gòu)極為簡單、易作、輕 巧，且重量小、安全性高、使用壽命長、維護(hù)方便。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐 方法，該方法通過在密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼體的內(nèi)部空間與外 部環(huán)境相隔絕，且無壓差。所述的氣囊為外置式氣囊，該外置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與密封 殼體內(nèi)腔相通；或所述的氣囊為內(nèi)置式氣囊，該內(nèi)置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與與外界環(huán)境 相通。這樣，電器在使用過程中能夠與外界環(huán)境無壓差的情況下在內(nèi)部自由呼吸，不存在與 環(huán)境中的氣體或塵霧交換的問題，環(huán)境中的氣體，特別是粉塵進(jìn)不了腔內(nèi)，氣囊視為電器內(nèi) 自帶的呼吸器，它的防爆防腐性能是顯然的。而且，該方法對殼體的密封要求是很低的，我 們做過試驗凡是通過0. 5-lKPa水密試驗的燈殼都能達(dá)到滿意的結(jié)果。這樣的殼體密封比 較容易制造，比限制呼吸型燈具制造成本低得多，比隔爆型燈具重量輕得多，可以節(jié)約大量 的金屬材料和能源。為了實現(xiàn)上述的另一目的，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈 具，包括燈體，其特征在于，所述燈體的密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼 體的內(nèi)部空間與外部環(huán)境相隔絕，且無壓差。所述的氣囊為外置式氣囊，該外置式氣囊的內(nèi) 腔通過接管與密封殼體內(nèi)腔相通；或所述的氣囊為內(nèi)置式氣囊，該內(nèi)置式氣囊的內(nèi)腔通過 接管與與外界環(huán)境相通。作為一種優(yōu)選，所述的外置式氣囊通過剛性氣囊外罩設(shè)置于燈體殼體外部，所述 的剛性氣囊外罩與外界環(huán)境相通，且與燈體形成一體。實際應(yīng)用中，氣囊的形狀可以隨燈殼 外形及與其配套形成協(xié)調(diào)的外觀而任意設(shè)計的，例如縮頸圓桶(酒瓶)型、圓環(huán)(輪胎)型、 扁方(熱水袋)型、隔膜(草帽)型等等。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的燈具采用集群式，即多個燈具通過管道系統(tǒng)集中排放 到一個放在地面的大的氣囊中。所述的氣囊中設(shè)置有氣體分析傳感裝置，用于實時監(jiān)控。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的氣囊和燈體中充裝二氧化碳、氮氣或惰性氣體，以進(jìn)一 步增加其安全性，尤其適合上述集群式燈具系統(tǒng)中。因為理論上燈內(nèi)氣體是不會外泄的，除 了光源或電器維修時打開燈蓋。作為又一優(yōu)選，所述的氣囊經(jīng)過一散熱器與燈體內(nèi)部連通。所述的散熱器采用薄 壁細(xì)銅盤管。特別是，如果采用大功率高溫電光源例如400W以上金鹵燈、鈉燈，將氣囊與燈 腔連接管道加長(例如用薄壁細(xì)銅管)盤在氣囊室附近或周圍，使燈腔內(nèi)排出的熱氣體經(jīng) 過管道散熱后進(jìn)入氣囊，以降低氣囊的溫度。本發(fā)明的制作氣囊的材質(zhì)首選是能滿足電器排放出的氣體溫度要求，與不同的光 源，不同的功率，不同的外殼形狀和體積是相關(guān)的，這些不難從實驗中得到；其次是使用壽 命和對周圍環(huán)境的耐受能力，主要是耐老化、耐腐蝕等性能；再其次是能夠做得輕薄、柔軟，
4使它對覆蓋在氣囊中氣體上部不會由于氣囊自身的重量對氣體產(chǎn)生壓力。由于氣囊在工作 過程中始終是處于松弛狀態(tài)，對氣囊的張力和彈力要求不高。本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明的防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐方法及燈 具使腔內(nèi)的氣壓與外部大氣氣壓平衡，而且，只要環(huán)境中的氣體、粉塵進(jìn)不了燈腔內(nèi)，就達(dá) 到了我們發(fā)明目的。本發(fā)明的燈具內(nèi)溫度升高時排放的氣體通過一個小的管子收集到燈殼腔體外的 氣囊里，氣囊所處環(huán)境是與燈外環(huán)境相通的，熄燈后隨著燈殼內(nèi)溫度下降，氣囊里的氣體又 會自動不斷的回到燈殼內(nèi)，只要氣囊的體積大于燈殼內(nèi)排出的氣體體積，而且氣囊材質(zhì)足 夠的柔軟和輕薄，那么整個呼吸過程中，燈具內(nèi)的氣體氣壓始終與燈外環(huán)境氣壓是一樣的。 氣囊通過剛性氣囊外罩將氣囊罩在燈殼外的適合的地方，與燈具形成一體，成為一個獨立 的防爆防腐燈具。這樣，燈具在使用過程中能夠與外界環(huán)境無壓差的情況下在燈具內(nèi)部自由呼吸， 不存在與環(huán)境中的氣體或塵霧交換的問題，氣囊視為燈具內(nèi)自帶的呼吸器，它的防爆防腐 性能是顯然的。由于該方法的呼吸作用與周圍環(huán)境無壓差，因此，對燈殼的密封要求是很低 的，我們做過試驗凡是通過0. 5-lKPa水密試驗的燈殼都能達(dá)到滿意的結(jié)果。這樣的燈具密 封比較容易制造，比限制呼吸型燈具制造成本低得多，比隔爆型燈具重量輕得多，可以節(jié)約 大量的金屬材料和能源。本發(fā)明優(yōu)點還有使用環(huán)境廣，所有防爆燈使用環(huán)境它都能適應(yīng)，防腐燈使用環(huán)境 更能適應(yīng)，集群燈將氣囊室放置岸上可作為水下景觀燈使用，作為隧道燈和戶外燈具(如 廣告燈、路燈)使用，它具有非常好的防雨、防濕性能。


圖1是本發(fā)明的一實施例的示意圖；其中，圖Ia為一種大功率節(jié)能泛光燈具的正視圖，圖Ib為燈具的剖視圖，圖Ic為 縮頸圓筒形氣囊的示意圖。圖2是本發(fā)明的又一實施例的示意圖；其中，圖2a為一種大功率工礦燈具的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為圓環(huán)形氣囊的示意圖， 圖2c為散熱管的正視圖；圖3是本發(fā)明的又一實施例的示意圖；其中，圖3a為大功率LED燈具的正視圖，圖3b為燈具的側(cè)視圖，圖3c為扁方袋式 氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的又一實施例的示意圖；圖5是本發(fā)明的又一實施例的示意圖；其中，圖5a為大功率節(jié)能泛光燈具的正視圖，圖5b為燈具的側(cè)視圖，圖5c為扁方 袋式氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)識1、燈殼2、氣囊3、剛性氣囊外罩4、光源5、呼吸管接頭6、電器室7、電子鎮(zhèn)流器8、鋼化玻璃9、散熱器
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10、燈腔呼吸進(jìn)出口11、氣囊呼吸進(jìn)出口12、電器室呼吸進(jìn)出口13、集群燈吸排氣分管 14、集群燈吸排氣總管 15、集群燈總氣囊室
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具。如圖1所示，是一款淺弧蜂腰型外形的外置式氣囊內(nèi)呼吸型大功率電子節(jié)能泛光 燈應(yīng)用示意圖?？s頸瓶形氣囊2放置在燈殼1的蜂腰凹槽處，氣囊外有剛性氣囊外罩3，充 分利用燈殼外的有效空間，以減少整個燈具的厚度。呼吸管接頭5做成90°彎頭一端與燈 腔呼吸進(jìn)出口連接，另一端與氣囊呼吸進(jìn)出口 11連接。光源4和電子鎮(zhèn)流器7放在燈殼和 鋼化玻璃8組合的封閉燈腔內(nèi)。所述燈殼為鋁合金壓鑄成型，外表通過防靜電噴塑處理， 該燈具密封只有兩處，一是鋼化玻璃與燈殼周邊通過耐溫耐腐蝕抗老化膠條(本圖沒有標(biāo) 注)密封，二是燈殼與電器腔引出電線之間的密封(本圖沒有標(biāo)注)，只要做到水下5-lOcm 的水密試驗就能達(dá)到本發(fā)明的密封要求。如圖2所示，是一款內(nèi)呼吸型工礦燈應(yīng)用示意圖。使用大功率光源4，例如400W以 上的鈉燈、金屬鹵化物燈，呼吸管道加了散熱器9，而且燈管腔和電器室6是分開設(shè)置的，燈 管是單獨放在燈殼1和鋼化玻璃8組成的燈管腔內(nèi)，因為燈管使用時溫度比較高，燈腔體積 設(shè)置也比較大，因此燈殼表面積也較大，便于散熱，以降低燈腔內(nèi)氣體溫度，由于呼吸進(jìn)入 氣囊中的氣體比較多，圖中氣囊2設(shè)計成圓環(huán)(輪胎)形，并留有兩個呼吸進(jìn)出口 11，燈腔 呼吸進(jìn)出口 10與散熱器一端連接，散熱器另一端與氣囊呼吸進(jìn)出口 11連接，電器室呼吸進(jìn) 出口 12直接與氣囊另一呼吸進(jìn)出口 11連接。氣囊罩殼3放在燈殼上方，保護(hù)氣囊和散熱 器。本款燈具燈腔呼吸和電器室呼吸共用同一個氣囊，目的一是縮小整燈體積，二是簡化結(jié) 構(gòu)。如圖3所示，是一款內(nèi)呼吸型大功率LED薄板型泛光燈應(yīng)用示意圖。LED光源板4 與開關(guān)電源放置在薄板形壓鑄鋁合金燈殼1和鋼化玻璃8組成的密封燈腔內(nèi)，氣囊2做成 扁方形放置與燈殼背面的氣囊罩殼3內(nèi)，整個燈具結(jié)構(gòu)簡單、輕薄。以上3款的燈具，我們都經(jīng)過試驗，效果都非常好，均能達(dá)到本發(fā)明內(nèi)容所述的目 的。如圖4所示，是一款集群式燈具呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。燈腔及電器室6(如果與燈 腔分設(shè)的情況下)的呼吸進(jìn)出口通過分管道13、總管道14與設(shè)在地面的總氣囊室15連接。 因為結(jié)構(gòu)非常簡單，本文未作詳細(xì)敘述。如圖5所示，是一款內(nèi)置式氣囊的內(nèi)呼吸型大功率電子節(jié)能泛光燈應(yīng)用示意圖， 燈具內(nèi)腔有足夠的空間，氣囊2放置在燈腔內(nèi)，充分利用燈殼內(nèi)的有效空間，氣囊的呼吸管 接頭5做成90°彎頭，直接通到燈外環(huán)境大氣中。光源4和電子鎮(zhèn)流器7放在燈殼和鋼化 玻璃8組合的封閉燈腔內(nèi)。這是另一種防爆方法，就是當(dāng)燈具內(nèi)腔有足夠的空間時，可以將氣囊直接放在燈 腔內(nèi)，氣囊呼吸口通到燈外環(huán)境大氣中，氣囊內(nèi)腔與大氣相通的，如果戶外使用時，氣囊呼 吸口可加燈腮，防止雨水進(jìn)入氣囊。實際上，進(jìn)水也沒有關(guān)系，當(dāng)燈具使用亮燈時，燈內(nèi)溫 升，燈腔氣壓升高就會將氣囊中氣體擠出包括水；當(dāng)熄燈時，燈腔內(nèi)溫度下降時產(chǎn)生負(fù)壓 時氣囊呼吸口又會從大氣中吸進(jìn)氣體，燈具內(nèi)腔的氣體體積膨脹和縮小借助氣囊呼吸來解決。該結(jié)構(gòu)可以達(dá)到同樣的發(fā)明目的，只是結(jié)構(gòu)更簡單。我們發(fā)明的這種防爆燈具，屬于傻 瓜型的，用戶使用時不需要考慮氣囊的原始狀態(tài)。如果是外置式氣囊，使用前要保證氣囊內(nèi)沒有空氣，否則在第一次開燈時，燈腔 氣體膨脹向氣囊排放不掉，燈腔就會產(chǎn)生正壓，由于燈腔與鋼化玻璃是通過彈性耐溫膠條 密封的，有壓力的氣體會從彈性密封面擠出燈外，但是熄燈時，燈腔內(nèi)永遠(yuǎn)不可能產(chǎn)生負(fù)壓 (即低于大氣壓力)因為氣囊容積設(shè)計時已經(jīng)考慮超過燈腔氣體膨脹的體積，足夠燈腔呼 吸需要。綜上所述，本發(fā)明內(nèi)呼吸型防爆防腐燈具，由于其防爆防腐結(jié)構(gòu)新穎、獨特，使用 環(huán)境中的任何氣體和塵霧不可能進(jìn)入燈腔和電器室內(nèi)，而且比以前的任何防爆燈具結(jié)構(gòu)都 簡單，制造成本低廉，一旦實施，將會給防爆燈具大家庭新添一類全新的防爆防腐燈具，會 對國內(nèi)國際防爆燈具行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。需要說明的是，以上介紹的本發(fā)明的實施方案而并非限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，任何對本方法的技術(shù)方案的不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍的修改或者等同 替代，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐方法，該方法通過在密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼體的內(nèi)部空間與外部環(huán)境相隔絕，且無壓差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐方法，其特征在 于，所述的氣囊為外置式氣囊，該外置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與密封殼體內(nèi)腔相通；或所述的氣囊為內(nèi)置式氣囊，該內(nèi)置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與與外界環(huán)境相通。
3.—種內(nèi)呼吸型氣囊平衡式內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，包括燈體，其特征在 于，所述燈體的密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼體的內(nèi)部空間與外部環(huán) 境相隔絕，且無壓差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的氣 囊為外置式氣囊，該外置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與密封殼體內(nèi)腔相通；或所述的氣囊為內(nèi)置式氣囊，該內(nèi)置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與與外界環(huán)境相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的外 置式氣囊通過剛性氣囊外罩設(shè)置于燈體殼體外部，所述的剛性氣囊外罩與外界環(huán)境相通， 且與燈體形成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的燈 具采用集群式，多個燈具通過管道系統(tǒng)集中排放到一個放在地面的大的氣囊中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的氣 囊中設(shè)置有氣體分析傳感裝置，用于實時監(jiān)控。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的 氣囊和燈體中充裝二氧化碳、氮氣或惰性氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的氣 囊經(jīng)過一散熱器接在燈體的密封殼體上，與燈體內(nèi)部連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，其特征在于，所述的散 熱器采用薄壁細(xì)銅盤管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防爆電器的內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐方法，該方法通過在密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼體的內(nèi)部空間與外部環(huán)境相隔絕，且無壓差。本發(fā)明還涉及了一種內(nèi)呼吸型氣囊平衡式防爆防腐燈具，包括燈體，其特征在于，所述燈體的密封殼體上接入一個松弛狀態(tài)的氣囊，以使密封殼體的內(nèi)部空間與外部環(huán)境相隔絕，且無壓差。所述的氣囊為外置式氣囊，該外置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與密封殼體內(nèi)腔相通；或所述的氣囊為內(nèi)置式氣囊，該內(nèi)置式氣囊的內(nèi)腔通過接管與與外界環(huán)境相通。本發(fā)明能夠與外界環(huán)境無壓差的情況下自由呼吸，不存在與環(huán)境中的氣體或塵霧交換的問題，氣囊視為電器內(nèi)自帶的呼吸器，它的防爆防腐性能是顯然的。
文檔編號F21V31/03GK101907282SQ20091008609
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者楊磊, 鄭啟成 申請人:楊一波;鄭啟成