[實用新型]一種激光無電照明系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520870170.5
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN205137223U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 王智勇;王志平;劉友強;曹銀花;劉學勝;邱運濤
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V8/00;F21V7/22;F21V5/00;F21V13/12;F21V25/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本實用新型涉及一種照明系統(tǒng)，尤其涉及一種激光無電照明系統(tǒng)，屬于半導體激光無電照明領域。

背景技術

隨著石油、化工、礦業(yè)等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，照明燈具在危險品生產(chǎn)、倉儲、救援中的使用越來越得到廣泛關注。人們慢慢認識到大多易燃爆炸事故發(fā)生都和照明燈具有一定關系。這不得不慎重的考慮在易燃易爆物品的危險場所里如何防止照明燈具事故性爆炸發(fā)生的重大課題。由于目前的照明燈具在工作時不可避免地會產(chǎn)生電火花或形成熾熱的表面，它們一旦與生產(chǎn)或救援現(xiàn)場的爆炸性氣體混合物相遇，就會導致爆炸事故的發(fā)生，直接危及公民的生命和國家財產(chǎn)安全。因此照明燈具的防爆技術問題也就引起了人們的普遍關注和高度重視。目前在危險場所主要應用防爆照明來解決照明燈具的安全性問題，主要是通過密封外殼的防護設計，防護塵埃、固體異物和水進入燈腔內(nèi)，避免觸及或積集在帶電部件上產(chǎn)生跳火、短路或破壞電氣絕緣等危險。但是防爆燈具這種密封設計卻導致了燈具產(chǎn)生的大量熱量散發(fā)更加困難，散熱不好，防爆燈具各部件的溫升增高，特別在爆炸性環(huán)境中，過高溫度將對防爆安全構成危險，還會影響光源的壽命。

在一些化學腐蝕氣體、液體或者低溫潮濕的環(huán)境中，燈的周圍及內(nèi)部就會有水或水蒸氣。一是會引起燈頭生銹而接觸不良；二是引起元器件及線路板生銹而線路損壞；三是會引起元器件及線路板絕緣能力降低而擊穿；四是會引起電路短路。這些都不可避免地會產(chǎn)生電火花或形成熾熱的表面，這樣就產(chǎn)生了形成危險環(huán)境的條件。目前的照明燈具都是電致發(fā)光，有電就有危險，目前的防爆燈具只能降低發(fā)生事故的概率，無法從根本上解決問題。那么，如何有效的將電源隔離在危險環(huán)境外，如何避免光源處于這種積熱的封閉環(huán)境就成了有效解決這些危險的大趨勢，也將是現(xiàn)今發(fā)展過程中必將面臨的重大課題。

本實用新型設計在前期激光光纖耦合相關工作的基礎上，提出激光無電照明的概念，采用光致發(fā)光，通過光纖將藍光激光光源發(fā)出的泵浦光從安全區(qū)域傳導到危險品的生產(chǎn)、存儲區(qū)域，然后激發(fā)熒光物質(zhì)產(chǎn)生照明白光，在傳輸與照明過程中都沒有電的傳輸與作用，徹底的將電源隔離在了危險區(qū)以外，而且這一過程中光源部分遠離照明部分，避免了光源處于積熱的封閉環(huán)境的做法，從根本上解決易燃易爆品生產(chǎn)、存儲過程中的照明安全問題。這一技術將徹底杜絕由于照明問題帶來的易燃易爆物品的爆炸危險。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型解決的技術問題是：如何有效的將照明電源隔離在危險環(huán)境外，達到危險品的生產(chǎn)、存儲區(qū)域無電照明的程度，從根本上解決照明問題帶來的易燃易爆物品的爆炸危險。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供了一種激光無電照明系統(tǒng)，包括藍光LD1、耦合鏡2、聚焦鏡a3、聚焦鏡b6、傳輸光纖4、反光杯5、熒光粉承載臺7、平板玻璃8；整個系統(tǒng)分為光源部分、傳輸部分、照明部分。

所述傳輸光纖4為系統(tǒng)的傳輸部分，傳輸光纖4包括入射端、輸出端，兩端均帶有光纖耦合頭4.1。

傳輸光纖4連接光源部分及照明部分，光源部分包括藍光LD1、耦合鏡2、聚焦鏡a3，照明部分包括反光杯5、聚焦鏡b6、熒光粉承載臺7、平板玻璃8，通過傳輸光纖4的連接將光源部分與照明部分隔離開。

所述藍光LD1設置在傳輸光纖4的入射端，藍光LD1所照射的激光通過耦合鏡2、聚焦鏡a3耦合進入傳輸光纖4，并通過傳輸光纖4向其輸出端傳輸。

所述傳輸光纖4的輸出端設置在反光杯5內(nèi)部，傳輸光纖4輸出端的光纖耦合頭4.1前放置有聚焦鏡b6，輸出激光經(jīng)過聚焦鏡b6后實現(xiàn)類平行輸出。

平板玻璃8安裝在反光杯5杯口處，熒光粉承載臺7安裝在平板玻璃8中間，熒光粉承載臺7與聚焦鏡b6的位置相對應；所述熒光粉承載臺7與聚焦鏡b6相對面上涂有均勻混合的紅綠熒光粉涂覆層，熒光粉承載臺7的涂覆層分為熒光粉涂覆層外表面7.1、熒光粉涂覆層內(nèi)表面7.2；經(jīng)過聚焦鏡b6類平行輸出的激光照射在該涂覆層上并激發(fā)出熒光。

傳輸光纖4的輸出端的光纖耦合頭4.1與反光杯底面9緊密配合，達到密封作用；而且反光杯頂面10與平板玻璃8也緊密貼合。

封裝形式的藍光LD1直接將光纖耦合頭4.1插入到出光口；封裝形式的藍光LD1發(fā)出的光耦合入光纖后的傳輸情況與上述過程相同。

光源部分與照明部分分離，照明部分完全無電源，電源部分放置在光源部分，這樣能夠?qū)㈦娫赐耆綦x在危險品的生產(chǎn)、存儲區(qū)域。

本系統(tǒng)應用了傳輸光纖4連接光源部分和照明部分，使得激光無電照明的概念得以實現(xiàn)。