專利名稱：輕巧節(jié)能礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于礦用井下移動照明燈具。
現(xiàn)有的礦燈不僅體積大，重量重、耗電大、照度低，而且需要定期給蓄電池添加蒸溜水，使維護(hù)工作量加大，有時還會泄漏出腐蝕性液體，傷害人身及衣物。
本實(shí)用新型的任務(wù)是要提供一種輕巧節(jié)能礦燈，以減小礦燈的體積和重量，降低耗電量，增加照度，克服定期添加蒸溜水以及泄漏液腐蝕人體和衣物等缺點(diǎn)，以求達(dá)到改善井下工人的勞動條件和確保安全的目的。
本實(shí)用新型所述的輕巧節(jié)能礦燈是由新型密封蓄電池、節(jié)能裝置、四芯橡套電纜和裝有高光效鹵鎢燈泡的燈頭等部分組成。蓄電池的特點(diǎn)是，它的外殼采用密封式；其極板采用鉛合金材料，并進(jìn)行腐蝕增微孔處理；其導(dǎo)電液經(jīng)過糊化處理，使它成為半固態(tài)膏狀，因此，它不但不會漏出腐蝕性液體，也不需要定期添加蒸溜水，而且可以增大容量。本實(shí)用新型采用4伏、4安時密封式蓄電池，比原有礦燈的4伏、8安時蓄電池，不僅重量減少52.2％，而且體積小68.4％。
本實(shí)用新型礦燈所使用的燈泡，是一種高光效的鹵鎢燈泡，其光通量可達(dá)15流明／瓦以上，該燈泡是2瓦、0.5安的，它的管壁采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為石英玻璃制成，其中充有鹵化鎢氣體。它的燈絲是采用高質(zhì)量粗鎢絲制成。雖然它的功率比原有礦燈小，但由于它的發(fā)光效率高，因此它的總光通量比原有礦燈高。
本實(shí)用新型所述的變流節(jié)能裝置是由給定比較電路(由(1)～(7)各元件組成)、觸發(fā)比較電路(8)、雙穩(wěn)電路(9)、驅(qū)動電路(10)和電子開關(guān)(11)五個單個電路組成。各單元電路的作用如下給定比較電路，是為了能分別地單獨(dú)調(diào)整輸出脈沖的頻率和占空比而設(shè)立的。只要給定電位器3兩臂電阻的數(shù)值和電容器5的大小，則輸出脈沖的占空比和頻率就能保持不變，而它們之間的大小互不影響。
觸發(fā)比較電路，是一個頻率和占空比都單獨(dú)可控的單穩(wěn)電路，它輸出的波形由給定比較電路控制。
雙穩(wěn)電路，它能根據(jù)觸發(fā)比較電路輸出的不同形狀的脈沖，產(chǎn)生與它相對應(yīng)的方波脈沖，它輸出的方波脈沖的頻率和占空比，實(shí)際上也是由給定比較電路控制的。
驅(qū)動電路，它是用來放大方波脈沖的功率，并進(jìn)行電路輸出阻抗的變換，以減小前后級的互相影響。
電子開關(guān)，是用來控制燈泡的接通與斷開時間，即用來調(diào)節(jié)燈泡工作電流的大小。
前面四個單元電路，由一塊555集成時基電路及其外圍元件來實(shí)現(xiàn)的，我們將555集成電路接成無穩(wěn)態(tài)電路的形式，其振蕩頻率和占空比可分別用電容器5和電位器3來單獨(dú)調(diào)節(jié)。555集成塊各管腳的功能①腳為工作電源負(fù)端及公共端；②腳為觸發(fā)端；③腳為輸出端；④腳為復(fù)位端，又稱置“0”端；⑤腳為控制端；⑥腳為閾值端(門限端)；⑦腳為放電端；⑧腳為電源正端。
節(jié)能裝置的電路工作原理蓄電池作為直流電源，它一方面向節(jié)能裝置的電路供電，另一方面，它還經(jīng)過電子開關(guān)向燈泡供電。當(dāng)電路接通電源之后，從555集成塊的③腳就可以輸出一定頻率的方波脈沖，用它來控制電子開關(guān)的通與斷，使通過燈泡的電流成為斷續(xù)電流，(這樣即可減小蓄電池提供的能量)，由于燈泡的燈絲具有熱慣性，只要方波頻率達(dá)到一定數(shù)值，燈絲發(fā)出的光就是連續(xù)的，當(dāng)通電與斷電時間比(即占空比)選擇比較合適時，就可以控制燈絲的溫度處在最佳的發(fā)光溫度，使燈泡的亮度最好，這樣可以減小不必要的燈泡熱損耗，從而達(dá)到節(jié)能的效果。蓄電池充電時，應(yīng)先斷開燈頭上的小型開關(guān)(13)，然后利用燈頭上的充電卡進(jìn)行充電。使用這種新型礦燈，原有的充電設(shè)備均不必更換，仍可繼續(xù)使用。
節(jié)能裝置的全部元件均裝在印刷電路板上，印刷電路用環(huán)氧樹脂全部密封起來，并安裝在蓄電池盒體內(nèi)的獨(dú)立空腔內(nèi)。整個電路是本質(zhì)安全型的。經(jīng)樣機(jī)的實(shí)際測量表明，礦燈的照度比部頒標(biāo)準(zhǔn)高2.5倍，礦燈可以連續(xù)工作11小時以上，其照度仍比部頒標(biāo)準(zhǔn)高出1倍，達(dá)到400勒克斯。本實(shí)用新型礦燈的壽命略大于原有礦燈的壽命。由此可見本實(shí)用新型礦燈的各項技術(shù)指標(biāo)均大大優(yōu)于原有礦燈?，F(xiàn)列表予以說明
表一兩種礦燈技術(shù)指標(biāo)的對比本實(shí)用新型中的節(jié)能裝置也可應(yīng)用到以發(fā)熱為目的電器中去，例如電熨斗，遠(yuǎn)紅外烘箱，電烤箱和電爐等電器。它同樣可得到節(jié)省電能的效果，取得較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1，輕巧節(jié)能礦燈的電路原理圖。
圖2，輕巧節(jié)能礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中各代號說明1為電阻、2為特種電阻、3為電位器、4為二極管、5為電容器、6為三極管、7為放大器、8為觸發(fā)比較路、9為雙穩(wěn)電路、10為驅(qū)動電路、11為電子開關(guān)電路、12為鹵鎢燈泡、13為燈頭的小型開關(guān)。
圖2中各代號的說明14為未加外蓋的蓄電池盒體、15為弧形加強(qiáng)筋、16為穿腰帶用的斜孔、17為蓄電池盒體外蓋、18為隔板、19為裝蓄電池用的空腔、20為裝節(jié)能裝置用的空腔、21為四芯橡套電纜、22為燈頭外殼、23為壓蓋、24為凸透鏡片、25為聚光用的反射鏡、26為燈座的簧片。
實(shí)施例本實(shí)用新型礦燈可采用4伏、4安時密封式蓄電池，其極板經(jīng)過腐蝕增微孔處理，其導(dǎo)電液經(jīng)過糊化處理，使它成為半固態(tài)膏狀，蓄電池外殼采用密封結(jié)構(gòu)，并將它裝在蓄電池盒體的空腔19內(nèi)，節(jié)能裝置所需電器元件全部采用小型器件及CMOS集成電路塊，它們焊接在一塊印刷電路板上，并采用小型接插件與蓄電池和四芯橡套電纜連接，經(jīng)調(diào)試后，用環(huán)氧樹脂固化，然后安裝在蓄電池盒體的另一個空腔20里，蓄電池盒體14是用工程塑料擠壓而成的，四芯電纜21的另一頭與燈頭連接，燈頭上裝有一個高光效燈泡12，該燈泡是選用2瓦、0.5安的鹵鎢燈泡，其燈絲用高質(zhì)量粗鎢絲制成，燈泡的管壁采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層用耐高溫的石英玻璃制成，其光通量在15流明／瓦以上，燈頭上不僅裝有光的聚焦系統(tǒng)和超前切斷電源裝置即燈座簧片26，而且還有充電用的卡口和小型開關(guān)，燈頭外殼22是用工程塑料擠壓而成的。4安時的蓄電池向0.5安的燈泡供電，按理只能點(diǎn)亮8小時，但由于我們加入了節(jié)能裝置，使本實(shí)用新型礦燈可以連續(xù)點(diǎn)亮11小時以上，而且其照度均大大超過部頒標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種由蓄電池盒體、蓄電池、四芯橡套電纜和燈頭等部分組成的輕巧節(jié)能礦燈，其特征在于該礦燈的蓄電池盒體內(nèi)裝有變流節(jié)能裝置和經(jīng)過腐蝕增微孔處理后的蓄電池極板，極板浸在經(jīng)過糊化處理后的半固態(tài)膏狀導(dǎo)電液中，礦燈的燈頭上裝有鹵鎢燈泡，節(jié)能裝置由比較電路、觸發(fā)比較電路、雙穩(wěn)電路和電子開關(guān)電路五部分組成，前四個單元電路，由一塊CMOS555集成時基電路及其外圍的電阻1、電阻2、電位器3、二極管4和電容5構(gòu)成，555集成時基電路接成無穩(wěn)態(tài)電路，其振蕩頻率和占空比可分別用電容器5和電位器3調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能礦燈，其特征在于蓄電池的極板采用鋁合金材料制成，蓄電池的外殼采用密封式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能礦燈，其特征在于該礦燈燈泡是充氣式的鹵鎢燈泡，其燈絲采用鎢絲制成，管壁采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層管壁用石英玻璃制成。
專利摘要輕巧節(jié)能礦燈屬于礦用井下移動照明燈具，是由小型密封蓄電池，節(jié)能裝置，兩芯橡套電纜，高光效燈泡等部分組成，比原有礦燈體積小，重量輕，耗電小，照度大，而且不會漏出腐蝕性的液體，不需定期添加蒸餾水，可作為所有采礦行業(yè)，井下工人必需隨身攜帶的照明裝置。
文檔編號H05B37/00GK2044033SQ87209938
公開日1989年9月6日 申請日期1987年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月11日
發(fā)明者吳榮光, 曾憲聚, 周必恕 申請人:山東礦業(yè)學(xué)院