CN101240882A

CN101240882A - 水流驱动半导体发光二极管照明装置及方法

Info

Publication number: CN101240882A
Application number: CNA2008100524694A
Authority: CN
Inventors: 李恩邦
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-08-13

Abstract

本发明公开了一种水流驱动半导体发光二极管照明装置及方法。所述的装置包括壳体，其内固定安装轴，轴上固定多极磁体，其外罩转动的透明密封圆盘，圆盘外表面设置叶片，其内设置感应线圈，并连接半导体发光二极管。装置之二包括壳体，其内固定连接轴承的内圈，内圈固定透明密封圆盘，其内设置感应线圈，并连接半导体发光二极管，轴承外圈固定叶轮和多极磁体。照明方法，水流驱动透明密封圆盘和叶轮转动，感应线圈切割多极磁体产生的磁力线，形成电流驱动半导体发光二极管发光照明。本发明的优点是，不需要外接电源即可以工作，使用方便，既具有实用性又具有装饰性。

Description

水流驱动半导体发光二极管照明装置及方法

技术领域

本发明涉及一种水流驱动半导体发光二极管照明装置及方法，属于半导体照明及灯光装饰技术。

背景技术

半导体发光二极管(简称LED)是利用注入半导体PN结的少数载流子与多数载流子复合，从而发出一定波长的光，是一种直接把电能转化为光能的全固态发光器件。半导体发光二极管具有发光效率高、定向发光且光束易于控制、热效应小、使用寿命长、节能等显著优点。因此其应用范围和领域不断扩大，已由早期的作为指示器，发展到作为显示器、交通信号灯以及汽车信号灯等。随着半导体发光二极管技术和工艺的快速发展，半导体发光二极管的发光效率和亮度都在不断提高。特别是大功率高亮度半导体发光二极管产品的出现为包括背光照明、城市景观照明以及街道与室内普通照明提供了条件。半导体发光二极管发出的光是具有一定光谱宽度的单色光，其色彩鲜艳，并且使用多个不同单色发光二极管可以合成出多种不同颜色的光，具有极高的色饱和度。半导体发光二极管的应用非常灵活，可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品。由于是低电压驱动，对其控制极为方便，只要调整电流，就可以随意调光，利用时序控制电路，更能达到丰富多彩的动态变化效果。

目前，半导体发光二极管多采用将市电转变为低压直流的方式驱动，或是使用电池等直流电源。总之，需要有电源提供驱动电流，半导体发光二极管才能工作。

发明内容

本发明的目的就是提供一种水流驱动半导体发光二极管照明装置及方法，该照明装置结构简单，由水流推动微型发电机产生的电流驱动发光照明，不需要外接电源。

本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种水流驱动的半导体发光二极管照明装置，结构之一，该装置包括壳体102，所述的壳体带有出水口或出水孔，在壳体上设置水射流喷嘴103，在壳体内的中心部位固定一个安装轴110，安装轴上固定多极磁体105，多极磁体的两侧是轴承104、109，其特征在于，两个轴承安装一个包罩多极磁体的透明密封圆盘111，透明密封圆盘外表面沿着其径向方向设置叶片106，透明密封圆盘内设置感应线圈108，感应线圈连接一个或一个以上半导体发光二极管107。

采用上述装置实现水流驱动的半导体发光二极管照明的方法，其特征在于包括以下过程，由射流喷嘴产生的水流与叶轮上的叶片作用，产生推力使叶轮转动，与叶轮固定在一起的多组感应线圈转动，与固定在壳体上的多极磁体发生相对运动，感应线圈切割多极磁体产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈连接的半导体发光二极管，使之发光照明。

一种水流驱动的半导体发光二极管照明装置，结构之二，该装置包括壳体102，所述的壳体带有出水口或出水孔，在壳体上设置水射流喷嘴103，在壳体内的中心部位固定连接轴承104的内圈，轴承的内圈固定连接透明密封圆盘111，透明密封圆盘内设置感应线圈108，感应线圈连接一个或一个以上半导体发光二极管107，轴承104的外圈固定连接一个叶轮201和多极磁体105。

采用上述装置实现水流驱动的半导体发光二极管照明的方法，其特征在于包括以下过程，多极磁体与叶轮固定在一起，随叶轮转动，感应线圈静止不动，由射流喷嘴产生的水流与叶轮上的叶片作用，产生推力使叶轮转动，与叶轮固定在一起的多极磁体转动，感应线圈切割多极磁体产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈连接的半导体发光二极管，使之发光照明。

本发明的优点是由水流推动微型发电机产生的电流驱动，不需要外接电源即可以工作，可在没有市电的场合作为照明或是装饰。具有使用方便，既有实用功能又有装饰性的优点。

附图说明

图1为旋转发光式水流驱动半导体发光二极管照明装置结构分解示意图。

图中：102为壳体；103为射流喷嘴；104、109为轴承；105为多极磁体；106为叶片；107为半导体发光二极管；108为感应线圈；110为安装轴；111为透明密封圆盘。

图2为固定发光式水流驱动半导体发光二极管照明装置结构分解示意图。

图中：102为壳体；103为射流喷嘴；104为轴承；105为多极磁体；107为半导体发光二极管；108为感应线圈；111为透明密封圆盘；201为叶轮；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。如附图1所示，在透明密封圆盘111上装有6片有机玻璃叶片106，安装轴110与多极磁体105固定连接，在多极磁体105的两端分别装有轴承104和109。轴承104和109的内圈与安装轴110固定连接，它们的外圈与透明密封圆盘111固定连接。在多极磁体105外圆柱表面与透明密封圆盘111中心孔之间有间隙，所以透明密封圆盘111可在轴承104和109的支承下绕安装轴110自由转动。感应线圈108与一只或多只串接的半导体发光二极管107相连，感应线圈108和半导体发光二极管107被密封在透明密封圆盘111内，由半导体发光二极管107发出的光可传到透明密封圆盘111外。安装轴110的一端与壳体102固定连接。射流喷嘴103与进水管101连接。

由射流喷嘴102产生一定速度的水流。该水流作用在叶片106上，产生切向推力，使透明密封圆盘111转动，嵌在透明密封圆盘111中的感应线圈108随之转动。与安装轴110装在一起的多极磁体105保持静止。由于感应线圈108与多极磁体105的相对运动，感应线圈108切割多极磁体105产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈108连接的半导体发光二极管107，使之发光。

附图2给出了本发明的另一种实施方式。附图2中叶轮201与多极磁体105固定在一起，并与轴承104的外圈连接，轴承104的内圈与壳体102固定连接。感应线圈108与一只或多只串接的半导体发光二极管107相连，感应线圈108和半导体发光二极管107被密封在透明密封圆盘111内。当水流推动叶轮201和多极磁体105转动时，静止的感应线圈108切割多极磁体105产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈108连接的半导体发光二极管107，使发光二极管发光。

当本发明涉及的半导体发光二极管照明装置的出水方式为多个小孔时，该照明装置可用作淋浴喷头，或者是花园中的洒水喷头。当出水方式为喷嘴时，该照明装置可用作喷泉。如半导体发光二极管为白色，则可起到照明的作用；如半导体发光二极管为彩色，则可起到装饰的作用。在这种情况下，流动的水与旋转的彩光相结合，形成一种名副其实的流光异彩的美丽景象。

本领域的专业技术人员都清楚，本发明的思想可采用上面列举的具体实施方式以外的其它方式实现。

Claims

1.一种水流驱动的半导体发光二极管照明装置，该装置包括壳体(102)，所述的壳体带有出水口或出水孔，在壳体上设置水射流喷嘴(103)，在壳体内的中心部位固定一个安装轴(110)，安装轴上固定多极磁体(105)，多极磁体的两侧是轴承(104、109)，其特征在于，两个轴承安装一个包罩多极磁体的透明密封圆盘(111)，透明密封圆盘外表面沿着其径向方向设置叶片(106)，透明密封圆盘内设置感应线圈(108)，感应线圈连接一个或一个以上半导体发光二极管(107)。

2.一种按权利要求1所述的水流驱动的半导体发光二极管照明装置实现照明的方法，其特征在于包括以下过程，由射流喷嘴产生的水流与叶轮上的叶片作用，产生推力使叶轮转动，与叶轮固定在一起的多组感应线圈转动，与固定在壳体上的多极磁体发生相对运动，感应线圈切割多极磁体产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈连接的半导体发光二极管，使之发光照明。

3.一种水流驱动的半导体发光二极管照明装置，该装置包括壳体(102)，所述的壳体带有出水口或出水孔，在壳体上设置水射流喷嘴(103)，在壳体内的中心部位固定连接轴承(104)的内圈，轴承的内圈固定连接透明密封圆盘(111)，透明密封圆盘内设置感应线圈(108)，感应线圈连接一个或一个以上半导体发光二极管(107)轴承(104)的外圈固定连接一个叶轮(201)和多极磁体(105)。

4.一种按权利要求3所述的水流驱动的半导体发光二极管照明装置实现照明的方法，其特征在于包括以下过程，多极磁体与叶轮固定在一起，随叶轮转动，感应线圈静止不动，由射流喷嘴产生的水流与叶轮上的叶片作用，产生推力使叶轮转动，与叶轮固定在一起的多极磁体转动，感应线圈切割多极磁体产生的磁力线，从而形成电流驱动与感应线圈连接的半导体发光二极管，使之发光照明。