有失水保护的水下灯 本发明属一种水下照明装置领域，具体涉及一种带有失水保护系统的水下灯。
目前，国内外使用的水下灯具，用途各异，但其结构大致可分为两种。一种是全封闭式的结构，即灯具是全密闭的，光源被密闭在灯腔内，仅有供电电线以与水密闭的方式通过灯腔(灯腔仍然与水隔绝)引至电源，这是传统的结构；另一种则是截然与封闭式结构相反的结构，即开放式的水下灯具结构，使水进入灯具，使灯泡通电后即被周围水冷却，如中国专利“水下照明灯”(ZL94200097.8)、“水下灯”(ZL94213484.2)就属这种结构。
上述传统的全封闭式结构的水下灯和开放式的专利结构灯具，都存在一个关键的技术问题，即当光源瓦数较大而发热量较高时，一旦灯具在无水的条件下开启时，都会使灯具烧毁。尤其是全封闭式的灯具甚至会使灯具爆炸；开放式地专利结构的灯具因失水而失却水冷的条件而使电线烧毁，保护光源的灯具上的透明玻璃烤裂或透明的保护光源的有机玻璃熔融或燃烧。这些都是人们非期望的事故。
在非常重要的场所，水下灯具失水后烧毁或是爆裂是绝对不允许发生的。例如，在核电站的反应堆堆芯区或是燃料组件贮存厂房的水池中使用的水下灯，就不允许有这种事故发生。因为一旦发生这种事故，后果将十分严重。如果在堆芯区因水下灯失水爆炸，就有可能使玻璃碎片掉入堆芯，要清除这种碎片十分麻烦，经济上的损失少则千万元，甚至上亿乃至十亿元人民币计，而且操作人员会因清除碎片而受到本不该受到的高剂量的放射性照射。如果碎片落入控制棒未能及时清除或发现，可能会引起重大的核事故，不但危及核电站的安全，也可能会危及周围居民的安全。
综上所述水下灯的安全性在某些场合是多么的重要。但遗憾的是，国内外水下灯在核电站使用过程中因误操作，如无水条件下开启造成爆裂的事件是发生过的，有些事故的后果还是当严重的。
本发明的目的，就在于提供一种安全可靠、成本低、加工方便的水下灯的失水保护系统，使之与现有的全封闭式的水下灯或是开放式的专利结构水下灯相结合，组合成一种有失水保护功能使之在无水条件下不能开启的水下灯产品，成为一种安全可靠的水下灯。
本发明的技术方案的选择如下：
不论哪种水下灯在无水状态下开启，就会产生过热，如利用水下灯在有水和无水状态下灯具的温差来控制水下灯的电源，其方法很多、如用热电偶测有水与无水条件下灯具的温差以控制电源的供给，或是用双金属温度控制器来控制电源的供给。这两者在无水的条件下都可达到切断电源的目的，使水下灯无法工作，而可避免水下灯的烧毁或爆裂。但这两种利用温度差控制电源供给的方案，都会受到水下灯使用环境温度的影响。使用时不同的环境温度需要有不同的补偿，或称调节，对使用不便，而且采用热电元件控制时线路复杂、成本高。尤其重要的是，可靠性不够，采用温度控制方案反应有滞后，存在一定的危险性。因此，本发明不采用温度控制的方案。
本发明选用的技术方案，是以判断水下灯具是否完全浸没在水中的方法来控制水下灯具是给电还是失电的方式，控制水下灯具可否工作，以达到对水下灯的保护的目的。这种控制方式、最为直接，反应也快，较为可靠。
本发明选用的技术方案，具体来说就是液位控制方案。即只有当灯具完全浸没在水中时，水下灯的供电回路才能接通，反之将切断电源。本发明采用磁性水位控制器来控制水下灯的供电电源。图1示出了磁性水位控制器的结构图，图2为磁性水位控制的原理图。磁性水位控制器由如下部件组成：部件(1)为开口销；部件(2)为下挡圈；部件(3)为磁性浮筒(既可为中空球形，也可为中空园柱体)；部件(4)为动合干簧组件；部件(5)为供电电线(缆)；部件(6)为导杆管；部件(7)为上挡圈；部件(8)为螺母连接件；部件(9)为供电电线(缆)(5)引出处的密封压盖；部件(10)为挠性吊圈，它也可做成一个通过一圆柱体的吊环，其作用是确保导杆管(6)始终处于垂直状态。图2中部件(4)即为动合干簧组件；部件(11)为水下灯具；部件(12)为中间继电器；部件(13)为部件(12)的动断触头。图1示出的磁性水位控制器，即图3与图4中部件(14)、它被放置于水下灯具(11)的上方，其底高过灯具(11)内灯管或灯泡(21)的顶的高度。磁性水位控制器(14)，既可安装在水下灯具(11)上端的某一固定的不转动的部件(15)上(见图3所示)；或是部件(14)如图4所示安装在固定使用的水下灯具(11)的支承架(16)的水平置放的不转动部件(15)上，但其底的高度必须高出灯具(11)内灯管或灯泡(21)的顶的高度。图3、图4中部件(17)为水下灯具(11)内灯管或灯泡(21)的供电电源线；部件(5)为动合干簧组件(4)的电源线；部件(18)为防止磁性水位控制器(14)水平滑动的挡块；部件(19)为嵌在支承架(16)内可作上下滑动的滑块，用作调节水下照明灯具(11)的高度；滑块(19)借助钢丝绳(20)传动。
具体的磁性水位控制原理可通过图1、图2所示说明如下：
当水下照明灯具(11)未被全部浸没在水中时(见图3、图4)，或是它处于无水的条件下，磁性浮筒(3)因无浮力而靠重力降至底位，但其底的高度仍高于灯具(11)内灯管或灯泡(21)顶的高度，动合干簧(4)吸合(见图2)，中间继电器(12)得电，其动断触头(13)断开，水下灯(11)被停止供电，从而确保水下灯具在无水状态时不能被开启，以达到保护水下灯具免遭烧毁或炸裂的危险；当水下灯具(11)被全部浸没在水中时 (见图3、图4)，即有水状态下，磁性浮筒(3)靠水的浮力上浮(见图1)，动合干簧(4)断开(见图2)，中间继电器(12)失电，其动断触头(13)闭合，连接水下灯具(11)的供电电路接通，此时开启水下灯它就能工作。采用这种结构的优点是，正常状态下(有水时)，供给水下灯工作的电源是接通的，中间继电器(12)不带电，只有在无水状态下中间继电器(12)才带电动作，故可延长中间继电器的寿命。因为无水状态是非正常状态，持续时间是不长的。
当水下灯具(11)作俯仰运动或呈倾斜状态时，由于下挡圈(2)(见图2)有意作得较重，以使磁性水位控制器(14)的重心处于其下方，而且其上部有挠性吊圈或是可以自由转动的吊环(10)，因此，磁性水位控制器(14)可始终处于垂直水面的状态，从而可确保磁性浮筒(3)不被卡住而可借浮力或重力上下自由地运动，以保证水下灯具的失水保护系统能有效地工作。当挂吊部件(14)的固定部件(15)不能确保始终处于水平状态时应选用挠性吊圈为好；当挂吊部件(14)的固定部件(15)能确保其始终可处于水平状态的情况下，则既可采用挠性吊圈，也可采用吊环方式挂置部件(14)。
中间继电器的触头数可以是一个，也可以是一个以上，故一套磁性水位 控制器既可只控制一盏水下照明灯也可控制多个水下照明灯。
之所以安装时要把磁性水位控制器(14)的底的高度高过水下灯具(11)内灯管或灯泡(21)的高度，就是为了确保磁性浮筒(3)无论在快速失水或连续缓慢失水的条件下，它(3)总是首先落在底位而灯具(11)还尚未失水时就先发出信号切断了水下灯具(11)的电源，以充分保证灯具的安全。
在实现上述有失水保护的水下灯发明时，处于水下的各部件的材质的选择，必须按照这种灯所使用的场合的具体要求进行。一条总的原则是，水下灯及其失水保护系统能耐住其工作环境的温度与腐蚀，不会因温度和腐蚀而不能正常工作；有时还要考虑到其腐蚀下来的物质可能对其工作环境来说也是不允许的。例如，这种水下灯具在核电站或核反应堆厂房中使用时，要求比较严格，一般只能采用允许使用的不锈钢，如oCr18Ni9，不能含汞、铜等，而且所有的部件均应能经受得住一定的核辐射的照射，不致因照射而辐解，包括电线(缆)。
综上所述，本发明具有如下特点：(1)磁性液位控制这种失水保护系统适用于所有的水下灯具，不管是传统的全封闭式(密闭式)的水下灯具，还是开放式的 (水可进入灯具内与灯管或灯泡直接接触的)水下灯具，均可构成一种新型的有失水保护装置的水下灯；(2)采用液位控制方案作失水保护、远比温度控制方案来得直接，后者反应有较长的滞后时间、不如前者可靠、而且后者还受到水温度、环境温度、灯管或灯泡功率大小、灯腔体积等因素的影响，投入实际使用需要修正较多的因素，调整不便，实际使用困难；(3)磁性水位控制机构极为简单、是成熟的技术，加工方便，成本低，易推广。
本发明所提出的有失水保护的水下灯，用途极为广泛，尤其是在核工业及其它有较高安全要求的场合中使用时意义非常巨大。