CN106979472A - 一种自发电手电筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自发电手电筒，包括照明组件、壳体、电控组件和自发电组件，照明组件、电控组件和自发电组件分别设于壳体的内部或外部成一体结构；电控组件中设置有一开关按钮，电控组件通过开关按钮控制照明；自发电组件与电控组件电连接，并且自发电组件为电控组件提供电能。与现有技术相比，该发明采用仅靠手的揉捏对压电材料产生压力的方式就能充电，充电方便、简易便携，消除了旧有专利自发电手电靠磁场切割利用齿轮带动所制造的声音，绿色环保而且能循环使用，因此，应用前景十分广阔。
Description
本案是申请号为201410269595.0的分案申请。
技术领域
本发明涉及了照明设备领域，具体说，是涉及一种自发电手电筒。
背景技术
一、自发电手电筒的兴起
长期以来，节能照明领域一直是国家产业政策和能源政策鼓励发展的领域。自2002年起，国家陆续出台了《能源节约与资源综合利用“十五”规划》、《节能中长期专项规划》 (2004)、《促进产业结构调整暂行规定》(2005)、《能源发展“十一五”规划》(2007)、《中华人民共和国节约能源法》(2007)、《节能产品政府采购清单》(2007)、《高效照明产品推广财政补贴
资金管理暂行办法》(2008)等文件，促使节能照明行业获得了快速、健康发展。2009 年，国家把照明行业列入《轻工业调整和振兴规划》重点扶持产业，为照明行业创造了良好的发展机遇。2011年3月，国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》，将绿色照明产品及系统技术开发和应用、应急照明器材及灯具列入鼓励类目录。手电筒作为人们最常见的一种照明设备，自然成为企业和个人争相改进的选择之一。自国家推行节能照明以来，中国众多企业和个人对此做出了许多有益的尝试，各式各样的自发电手电筒应运而生。
二、自发电手电筒的应用及存在的问题
现在市场上存在三种类型的自发电手电筒，分别为磁切割式自发电手电筒、太阳能自发电手电筒和温度自发电手电筒，上述三种类型的自发电手电筒都能达到自发电目的，但是每种类型的手电筒都存在各种问题。
1、磁切割式自发电手电筒
磁切割式自发电手电筒又分为以下几种形式：手滑动或手摇式自发电手电筒，比如申请号为CN2008100728329的发电手电筒，该发明内部安装有两块磁铁，导磁棒上的绕线筒安装于两磁铁之间，该发明利用手滑动滑块进行切割磁感线运动来为电池充能；手压式自发电手电筒，比如申请号为CN201001880941的自发电手电筒，该发明在前者的基础上加以改进，把手动驱动滑块换成了储气室和气囊，该发明采用手按压的方式，利用气囊的气流驱动转子切割磁感线对电池进行充能；自然风动式自发电手电筒，比如申请号为CN2011101113554的自发电手电筒，该发明较前两者又有所改进，该发明不再拘泥于人力的发电，而是在转轴尾部增加了可以风力驱动的叶片，由风力驱动叶片，再由叶片带动转子切割磁感线为电池充能。以上三种磁切割式自发电手电筒虽然都有不错的改进，但仍存在着一些问题。磁切割自发电手电筒虽然能利用切割磁感线运动来产生电能，但磁场切割所需带动的发条齿轮体积较大，这就不可避免的会扩大手电筒的体积，增加手电筒的重量，这不仅不利于人们随身携带，而且会发出不小的噪音。申请号为CN2011101113554的自发电手电筒利用风力代替人力，似乎是减轻了手动发电的麻烦，却也大大限制了其应用范围，造成了不必要的麻烦。
2、太阳能自发电手电筒
比如申请号为CN2010102944813的太阳能手电筒，该发明采用太阳能聚光版收集太阳能为电池充电。太阳能自发电手电筒虽然能利用太阳能这种绿色能源为手电供能，但仍然有其局限性。比如，该手电筒必须定期放置与有充足太阳光或类似光强的地方充电，这就引发了新的不方便或其他能源的浪费。不仅如此，未充电的太阳能自发电手电筒在夜晚或阴雨天都失去了其效用，这就大大限制了其应用范围。
3、温度自发电手电筒
国外也有不少尝试用温度的偏差来为手电筒充电的成功案例，其大致表现为利用周围环境的温度的高低或手心温度，利用温度从高到低传递的原理，为手电筒的电池充电。但是，该温度自发电手电筒受限于周围环境的温度，同时如果人带手套，又会大大降低这种温度自发电手电筒的充电效果，所以应用范围还是比较狭窄，难以推广。
综上述，现在市场上亟需一种操作简单，方便易携，同时有具有广泛应用范围的自发电手电筒。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种自发电手电筒，该自发电手电筒可以仅凭手揉捏就能为电池充能，方便易携，节约环保。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自发电手电筒，包括：照明组件、壳体、电控组件和自发电组件，照明组件、电控组件和自发电组件分别设于壳体的内部或外部成一体结构；电控组件中设置有一开关按钮，电控组件通过开关按钮控制照明；自发电组件与电控组件电连接，通过自发电组件为电控组件提供电能。
优选地，所述自发电组件进一步包括至少一对压电片和自发电套筒，压电片分别设置在自发电套筒的内壁上，关于自发电套筒横截面的几何中心呈对称分布，人手通过手捏自发电套筒挤压压电片为电控组件提供电能。
更优选地，所述压电片和自发电套筒采用嵌入式连接。
更优选地，所述压电片采用压电材料制成。
更优选地，所述压电材料选自压电陶瓷钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅或偏铌酸铅中的一种或以上的混合物。
更优选地，所述压电片是单层结构。作为另一种实施方式，所述的压电片是多层机构。
更优选地，所述压电片为一长方形板或正方形板。
优选地，所述自发电套筒设置在壳体一端与壳体同轴心套接，自发电套筒横截面的形状与壳体横截面的形状相匹配。
更优选地，所述自发电套筒横截面空心部分的面积不小于壳体的横截面积。
更优选地，所述自发电套筒的横截面积大于壳体的横截面积。
更优选地，所述自发电套筒为一空心长方体或圆柱体。
更优选地，所述自发电套筒和壳体相接两端部设有轴肩，自发电组件设置在两轴肩之间，从而使整个自发电组件在壳体上定位。
本发明的另一目的在于提供一种自发电手电筒，为使自发电手电筒中的自发电组件发出的电能顺利充入电控组件中，并且电能不会出现回流现象，发明人对上述任一结构的自发电手电筒做出改进，使手电筒中的自发电组件发出的电能顺利充入电控组件中，并且电能不会出现回流现象，从而保证整个自发电手电筒的使用和减少不必要的电流流失，节能环保。
优选地，所述电控组件进一步包括至少一充电电池、一电路板和至少一二极管，其中，电路板和充电电池电连接，自发电组件中的压电片和充电电池通过二极管电连接并构成回路。
更优选地，所述压电片的阳极和充电电池的阳极通过二极管正向电连接。
更优选地，所述压电片的阴极和充电电池的阴极电连接。
更优选地，所述充电电池之间采用正负极串联连接。
优选地，所述充电电池和电路板通过二极管正向电连接并构成回路。
更优选地，所述电路板为一放大电路板。
本发明另一目的在于提供一种自发电手电筒，为能清楚显示手电筒内有电与否，避免能源浪费，发明人对上述任一结构的自发电手电筒做出改进，在手电筒内增加一指示灯，清楚直接显示手电筒内电量储存情况，节能环保。
优选地，所述电控组件进一步包括一指示灯，指示灯和开关按钮设置在电路板顶部两端，其中，指示灯处于靠近充电电池的一端，通过指示灯显示电控组件中充电电池电量存储情况。
更优选地，所述指示灯进一步包括一LED灯珠和一灯柱，灯柱两端分别连接LED灯珠和电路板，LED灯珠和电路板电连接。
综上述，与现有技术相比，本发明提供的一种采用压电材料的照明设备是一种非磁切割自发电的生活产品，该发明采用仅靠手的揉捏对压电材料产生压力的方式就能充电，充电方便、简易便携，消除了旧有专利自发电手电靠磁场切割利用齿轮带动所制造的声音，绿色环保而且能循环使用，因此，应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明提供的自发电手电筒的实施例爆炸图；
图2为本发明提供的自发电手电筒的实施例结构示意图；
图3为本发明提供的自发电手电筒的实施例压电片和电池连接示意图。
具体实施方式
图1和图2示出了本发明的一种自发电手电筒的实施例，该自发电手电筒包括照明组件1、壳体2、电控组件3和自发电组件4，照明组件1、电控组件3和自发电组件4分别设于壳体2的内部或外部成一体结构，自发电组件4与电控组件3电连接，并且自发电组件4为电控组件3提供电能。
按从右到左的顺序来，自发电组件4进一步包括多对压电片401和一自发电套筒402，压电片401分别设置在自发电套筒402的内壁上，关于自发电套筒402横截面的几何中心呈对称分布，人手通过手捏自发电套筒402挤压压电片401为电控组件提供电能。其中，压电片401和自发电套筒402采用嵌入式连接，压电片401为一单层结构的长方形板，压电片401采用压电陶瓷钛酸钡BT制成。自发电套筒402设置在壳体2一端与壳体2的第三轴节203同轴心套接，其横截面的形状与第三轴节203横截面的形状相匹配，自发电套筒402横截面空心部分的面积不小于第三轴节203的横截面积，自发电套件402的横截面积大于第三轴节203的横截面积。自发电套筒402为一圆柱体。自发电套筒402和第二轴节203相接两端部设有轴肩，自发电套筒402设置在两轴肩之间，从而使整个自发电组件4在壳体2上定位。
自发电组件4的设置，创造性的解决了以往传统手动式自发电手电筒的弊端，仅靠手的揉捏对压电材料产生压力的方式就能充电，充电方便，消除了旧有专利自发电手电靠磁场切割利用齿轮带动所制造的声音，绿色环保而且能循环使用。
为了使自发电手电筒的稳定性更好，使用时更好的显示手电筒的电量使用情况，同时也为了解决使用过程中电量回流的问题，该发明进一步设置了电控组件。
电控组件3进一步包括一充电电池301、一电路板302和两二极管303，其中，电路板302、充电电池301和二极管303电连接。
结合图3所示：自发电组件4中的压电片401和电控组件3的充电电池301通过二极管303电连接并构成回路。压电片401的阳极和充电电池301的阳极通过二极管303正向电连接，压电片401的阴极和充电电池301的阴极电连接。充电电池301 之间采用正负极串联连接，充电电池301和电路板302通过二极管303正向电连接并构成回路。电路板302进一步包括一开关按钮3022和一指示灯3021，指示灯3021 和开关按钮3022设置在电路板302顶部两端，其中，指示灯3021处于靠近充电电池301的一端。电路板302为一放大电路板，用于放大来自充电电池的电流。指示灯3021 为一LED灯珠30211和一灯柱30212，该LED灯珠30211用白胶固定在灯柱30212顶部， LED灯珠30211与电路板302电连接，通过LED灯珠30211的亮灯情况显示电控组件中充电电池电量存储情况。
本发明所述的照明组件1和壳体2采用现有技术的结构，为了完整描述自发电手电筒在此只提供一种关于照明组件1和壳体2的优选实施方式。
照明组件1设置于自发电手电筒一端，处于壳体2的第一轴节201内部。照明组件1进一步包括一灯环101、一灯罩102、一光源103和一铝基板104，其中：灯罩102设置在灯环101一侧；光源103用白胶粘合在铝基板104的形心上，光源103 与铝基板104通过螺栓固定连接；光源103与铝基板104均设置在灯环101内部，铝基板104与电控组件3的电路板通过电连接。
灯环101为一两头相通的空心圆柱体，灯环101内部一侧设有安装槽，该凹槽为方形凹槽，该凹槽用于安装灯罩102，灯环101与灯罩102相连的边缘一侧设有倒角，圆环的倒角为平角。灯罩102为一圆形薄板，灯环101与灯罩102均采用不锈钢制成。光源103为一照明灯泡，用于为照明设备提供光源。铝基板104为一不规则的对称薄板，其边缘设置均匀分布有有六个一样的方形伸出突起，在方形伸出突起之间都设有相同的圆形凹槽；铝基板104由三层结构所组成，分别是一电路层、一绝缘层和一金属基层，其中，电路层为一层铜箔，绝缘层为一层橡胶，金属基层由铝合金制成，铝基板104的设置主要用于散热。
壳体2进一步分为上下两部分，上下两部分大小形状一致，两者合二为一固定连接为壳体2。壳体2进一步包括第一轴节201、第二轴节202、第三轴节203和第四轴节204，第一轴节201、第二轴节202、第三轴节203和第四轴节204依次固定连接。其中，照明组件1处于第一轴节201内部，电控组件3处于第二轴节202内部，自发电组件4同轴心套接在第三轴节203外部。第一轴节201、第二轴节202、第三轴节203和第四轴节204均采用不锈钢制成。
其中，第一轴节201为一空心圆柱体，其中，靠左一端的横截面大于另一面的横截面。第一轴节201一侧与灯环101相连，与灯环101相连的一侧进一步设有一固定槽，该固定槽为一半圆形卡槽，半圆形卡槽用于固定连接灯环101与第一轴节201。半圆形卡槽后进一步设有一轴肩，轴肩用于灯环101的轴向定位；第一轴节201连接灯环101一侧的横截面积大于另一侧。在第一轴节201和第二轴节202之间设有一半圆形挡板，该挡板上设有两个安装槽，安装槽为方形凹槽，该安装槽用于在第二轴节202内部安装电路板302及相关组件。第二轴节202为一空心圆柱体，该轴节202横截面的半径与电路板302的宽度相匹配，该轴节的长度与电路板302的长度相匹配。第三轴节203为一空心圆柱体，该轴节横截面的半径与充电电池301的横截面半径和自发电套筒402半径相匹配，该轴节的长度与自发电套筒402的长度相匹配。第四轴节204为一空心圆柱体，第四轴节204与第三轴节 203连接的一侧设有一轴肩，用于自发电套筒402的定位；第四轴节204另一侧边缘设有倒角，该倒角为平角。壳体2上面进一步设有一开关按钮通孔2021和指示灯通孔2022，开关按钮通孔2021和指示灯通孔2022均设置在第二轴节202的顶部，开关按钮通孔2021和指示灯通孔2022均为圆形通孔，开关按钮通孔2021的直径与开关按钮3022的直径相匹配，指示灯通孔2022的直径与指示灯3021的灯柱30211的横截面相匹配。
壳体2的设计，一方面贴合照明单元1、电控组件3和自发电组件4的尺寸，尽可能的节约材料，减轻重量，使该产品方便易携；另一方面结合人体工程学，在各部分做了符合手型的处理，方便人们能舒适的使用。
该发明的具体工作方式为：用手揉捏自发电套筒402，由手揉捏自发电套筒402刺激压电片401而产生的电量经由电线传输至充电电池301进行储存，由于充电电池301与电路板302相连，一方面电路板302通过指示灯3021显示充电电池301电量的储存情况，另一方面充电电池301通过电路板302将电信号放大为照明单元1提供电能，从而达到照明的目的。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用于限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可以利用上述解释的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种自发电手电筒，其特征在于：包括照明组件、壳体、电控组件和自发电组件，照明组件、电控组件和自发电组件分别设于壳体的内部或外部成一体结构；电控组件中设置有一开关按钮，电控组件通过开关按钮控制照明；自发电组件与电控组件电连接，并且自发电组件为电控组件提供电能，所述自发电组件进一步包括至少一对压电片和一自发电套筒，压电片分别设置在自发电套筒的内壁上，关于自发电套筒横截面的几何中心呈对称分布，所述自发电套筒设置在壳体一端与壳体同轴心套接，自发电套筒横截面空心部分的面积不小于壳体的横截面积，通过手捏自发电套筒挤压压电片为电控组件提供电能；壳体包括第一轴节、第二轴节、第三轴节和第四轴节，第一轴节、第二轴节、第三轴节和第四轴节一次固定连接，照明组件处于第一轴节内部、电控组件处于第二轴节内部，自发电组件同轴心套接在第三轴节外部。
2.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电片和自发电套筒采用嵌入式连接。
3.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电片采用压电材料制成。
4.根据权利要求3所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电材料选自压电陶瓷钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅或偏铌酸铅中的一种或以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电片是单层结构。
6.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电片是多层结构。
7.根据权利要求6所述的自发电手电筒，其特征在于：所述自发电套筒横截面的形状与壳体横截面的形状相匹配。
8.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述自发电套筒和壳体相接两端部设有轴肩，自发电套筒设置在两轴肩之间。
9.根据权利要求1所述的自发电手电筒，其特征在于：所述电控组件进一步包括至少一充电电池、一电路板和至少一二极管，其中，电路板和充电电池电连接，自发电组件中的压电片和充电电池通过二极管电连接并构成回路。
10.根据权利要求9所述的自发电手电筒，其特征在于：所述压电片的阳极和充电电池的阳极通过二极管正向电连接，压电片的阴极和充电电池的阴极电连接。
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