CN100595476C - 无电池多功能连续供电照明器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无电池多功能连续供电照明器，它有器壳(27)、支架(20)、手柄(1)、转动齿轮及其轴与轴承、钢带发条(18)、钢带卷筒(13，14)、发电机(10)及其输出电路、照明灯(25)或用电负荷，其钢带发条(18)以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒(13，14)之上；支架(20)上安装的反向弹力平衡器(19)压在钢带发条(18)上；钢带发条(18)带动的齿轮组为斜齿齿轮(4～9)组合；手柄(1)与主动轮(2)之间采用离合器(15)带棘轮的结构；微型发动机(10)发出的三相电经过桥式整流(11)、衡流电路和电容器之后向照明灯(25)或用电负荷供电。它可为受灾停电地区提供连续供电照明，也可满足野外夜间作业者照明和供电的需要。该照明器结构简单、制造容易、成本低廉，适合灾区家庭和夜间野外作业人员使用。

Description

无电池多功能连续供电照明器

技术领域

本发明与带有机内发电机的照明装置有关，特别与发条驱动的照明装置有关，也与供电装置有关。

背景技术

采用手动发电照明是已实现的技术。近年来，人们设计了一些手动发电照明的装置，例如中国专利93207054.X号“握力小可连续照明的自发电手电筒”、200520113021.0号“手动发电的可携式长效型照明装置”、200620007510.2号“一种机械手动充电照明装置”等。这些方法均有手动发电照明的效果，但照明的时间和强度均不理想；同时这些装置不能对除照明之外的电器供电。

然而，照明是人们生活的需要。尤其在发生自然灾害的时间，例如在2008年初我国南方许多省市发生凝冻灾害，5月12日汶川大地震期间，都出现长时间停电的情况。数百万城乡居民无法照明，许多电器设备没有动力，严重影响了救灾工作和居民生活。虽然采用临时安装小型发电机等措施，却只能解决局部问题，不能普遍给受灾群众连续供电照明。迄今为止，还没有易于推广使用、能够惠及大众的技术方案问世。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无电池多功能连续供电照明器，以解决没有市电和电池情况下，能够连续照明，或给用电量小的电器，例如电视机、电脑、手机、电风扇、MP3/MP4、收录音机等供电的难题，从而为促进救灾工作、方便灾区人民生活作出贡献。

发明人通过长期的反复试验研究，找到制约手动发电照明的许多关键因素，发明了一种无电池多功能连续供电照明器。这种无电池多功能连续供电照明器包括器壳、支架、手柄、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路、照明或用电负荷；发明人为了实现连续并相对稳定地供电照明，解决了以下关键问题：

1所用的钢带发条以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷轮之上，这可以保持钢带发条的收紧和弛放速度均匀、缓慢；

2在支架上设计安装有反向弹力平衡器，用来压紧绕卷在钢带卷轮上的钢带，使其收紧和弛放速度均衡；

3所用钢带发条带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，斜齿增大重合度系数以保证齿轮组合的稳定转动，从而保证输出电流的稳定；

4手柄与主动轮之间采用离合器带棘轮的结构，使手柄在将钢带发条摇紧后可以与齿轮轴脱离；

5微型发电机发出的三相电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后向照明或用电负荷供电。

上述转动齿轮组合、钢带发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路都通过固定在支架上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳之内；手柄则与主动轮的离合器带棘轮的结构连接安装。

上述主动轮与从动轮的直接之比为3～6∶1，这是为了摇动手柄收紧钢带发条时省力。

上述钢带发条采用65Mo2Mn的钢材制成，具有良好的发条弹性。

上述斜齿齿轮组的第3级齿轮上安装有一个飞轮，用来平衡整个齿轮组合的转动。

上述反向弹力平衡器由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固定在支架上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上，两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢带发条上，以控制钢带发条均匀张驰。

上述微型发电机是市售产品；所述照明负荷采用高亮度LED发光灯；所述的供电负荷是电脑、手机、收音机、录音机、MP3/MP4播放器、电视机、电风扇、电动理发剪等耗电量小于100W的电器。

本发明的无电池多功能连续供电照明器的工作原理如下：

使用人将手柄合在离合器上，通过摇动手柄，带动主动轮旋转，通过齿轮转动带动从动轮转动，上钢带卷筒就收紧钢带发条，下钢带卷筒上的钢带发条被卷离，直到卷满、手柄停止摇动为止，移开手柄脱离离合器。

下钢带卷筒上的钢带发条依靠自身的弹性力开始回卷，拉动上钢带卷筒旋转，从而依次带动4级斜齿齿轮组旋转，经过变速，最后带动发电机旋转发电。

发电机发出的三相交流电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后，变成电压基本稳定的直流电，供应照明灯照明或供应电器用电。

发明人指出，本连续供电照明器供电时间的长短主要取决于所用钢带发条的长度，因此，只要钢带发条的长度足够长，就能够在一定的时间内连续供电照明，这是本发明的关键之一。根据目前的材料，发明人已经能够制造功率为0.1W～100W、电压为4.2～12V的连续供电照明器，每台连续供电照明器可以连续供电照明达1～2小时；发明人还指出，只要原材料性能好，还可以实现更长时间的连续供电照明；或者采用两台连续供电照明器对同一组照明或用电负荷供电，相互切换，就能够实现连续不间断的供电或照明。另外，如将机芯横置，钢带发条不受重力影响，供电的质量会更好。

本发明提供的无电池多功能连续供电照明器，可以为受灾停电地区提供连续供电照明，推动灾区的抢险救灾，还可以满足野外夜间作业者照明和小电量的供电需要，相当于微型发电设备。该连续供电照明器结构简单、制造容易、成本低廉，可用于汽车野外维修、矿山开采和设备维修，适特别合灾区的家庭和夜间野外作业的人员使用。

附图说明

图1为无电池多功能连续供电照明器机芯正视图，图2为机芯左视图，图3为机芯后视图，图4为连续供电照明器的外观示意图，图5为桥式整流电路图。

以上图中，1为手柄，2为主动轮，3为从动轮，4为斜齿轮A，5为斜齿轮B，6为斜齿轮C，7为斜齿轮D，8为斜齿轮E，9为斜齿轮F，10为发电机，11为桥式电路板，12为飞轮，13为上钢带卷筒护板，14为下钢带卷筒护板，15为离合器，16为上钢带卷筒，17为上钢带卷筒，18为钢带发条，19为反向弹力平衡器，20为支架，21为基板，22为固定螺钉，23为固定板，24为灯具转轴，25为LED组灯，26为背带，27为器壳，28为安装螺钉，29为脚钉。

具体实施方式

实施例

一台如图1～5的无电池多功能连续供电照明器，包括器壳27、支架20、手柄1、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条18、钢带卷筒13和14、微型发电机10及其输出电路、照明灯25或用电负荷，所用的钢带发条18以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒13和4之上，支架20上安装的反向弹力平衡器19压在钢带发条18上，钢带发条18带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，手柄1与主动轮2之间采用离合器15带棘轮的结构，微型发电机10发出的三相电经过桥式整流11、衡压电路30和电容器之后向照明灯25或用电负荷供电。

转动齿轮组合、钢带发条18、钢带卷筒13和14、微型发电机10及其输出电路都通过固定在支架20上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳27之内；手柄1则与主动轮2上的离合器15带棘轮的结构连接安装。

主动轮2与从动轮3的直接之比为3；钢带发条18采用65Mo2Mn的钢材制成，长达26.8m。

斜齿轮8上安装有一个飞轮12。

反向弹力平衡器19由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固定在支架20上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上，两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢带发条18上。

微型发电机10是市售产品；照明负荷采用高亮度LED发光灯。

衡流电路是市售产品，置于灯盒内。

Claims (6)

1无电池多功能连续供电照明器，包括器壳(27)、支架(20)、手柄(1)、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条(18)、钢带卷筒(13，14)、微型发电机(10)及其输出电路、照明灯(25)或用电负荷，其特征在于所用的钢带发条(18)以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒(13，14)之上；支架(20)上安装的反向弹力平衡器(19)压在钢带发条(18)上；钢带发条(18)带动的齿轮组为斜齿齿轮(4～9)组合；手柄(1)与主动轮(2)之间采用离合器(15)带棘轮的结构；微型发电机(10)发出的三相电经过桥式整流(11)、衡流电路和电容器之后向照明灯(25)或用电负荷供电。

2根据权利要求1所述的照明器，其特征在于转动齿轮组合、钢带发条(18)、钢带卷筒(13，14)、微型发电机(10)及其输出电路都通过固定在支架(20)上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳(27)之内；手柄(1)则与主动轮(2)上的离合器(15)带棘轮的结构连接安装。

3根据权利要求1所述的照明器，其特征在于主动轮(2)与从动轮(3)的直接之比为3∶1～6∶1。

4根据权利要求1所述的照明器，其特征在于钢带发条(18)采用65Mo2Mn的钢材制成。

5根据权利要求1所述的照明器，其特征在于斜齿齿轮(8)上安装有一个飞轮(12)。

6根据权利要求1所述的照明器，其特征在于反向弹力平衡器(19)由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固定在支架(20)上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上，两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢带发条(18)上。

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