CN201803287U - 一种便携式光伏型野战led无影灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式光伏型野战LED无影灯，包括太阳能光伏板箱、控制及灯架箱、LED无影灯套件、LED灯头套件等。太阳能光伏板箱内的呈水平状展开的规格相同的单晶硅太阳能光伏板，经阳光照射后，产生一定的电流通过控制器及灯架箱中的光伏与市电转换装置，经太阳能控制器控制后对胶体蓄电池进行充电，胶体蓄电池又经太阳控制器后为LED灯头供电，使其点亮。在灯架上展开四组LED灯套件使其实现聚焦、无影功能。在目前国际资源普遍紧缺情况下，该便携式光伏型野战LED无影灯有望取代我军现装备的普通野战无影手术灯，作为一种充分利用新能源、优质光源之典范而广泛推广应用。

Description

一种便携式光伏型野战LED无影灯

技术领域

本实用新型属于生物、新材料、新能源、医药和医疗器械技术领域，涉及机械加工、太阳能电池新材料、光生伏特效应、LED照明、透镜光学的应用，特别是一种便携式光伏型野战LED无影灯，该便携式光伏型野战LED无影灯利用取之不尽、用之不竭的新能源，即太阳能的光伏发电提供电源，采用效率高、光色纯、能耗小、寿命长的LED作为无影手术灯优质光源，可以全天候、全方位工作。 

背景技术

在野外训练、战争爆发、地震发生、洪水施虐期间，或者在没有市电或发电机供电等恶劣的环境中，伤员的伤类、伤情更趋严重，要利用无影手术灯进行手术对提高战伤救治的时效性，降低死亡率、提高治愈率有重要意义。而传统的手术灯存在着质量重、体积大、安装麻烦、携带不便、供电固定等诸多缺点，根本无法满足野战外科的正常需要，直接影响到现代战争中出现的各种复杂综合伤的救治，也延缓现代非军事斗争中医疗救援。 

目前，国内无影灯行业基本分为：子母式、多孔式、室内固定式，冷光源系列等等。一方面，现代主要流行的是室内固定式的子母式无影手术灯，这类手术灯虽然安装比较牢固、手术野大、无影效果好等优点，但它的缺点是体积大、重量大、供电形式单一，拆卸搬运携带不便，不适合在野外复杂环境中使用。虽然，国内外也出现个别的LED无影手术灯的研究，也属于室内固定式，也存在外形过于笨重，结构复杂，电源供电单一，不便拆卸组合等不足。 

另一方面，国内也有个别野外用的无影手术灯，有的甚至已经装备部队，但光源仍采用普通的卤钨灯，温度高、色差较大、密封灯光、吊架、活动范围小，而且只有市电单一供电等缺点。同样不太适合未来现代战争中恶劣环境（无油、无电等可用）出现的各种复杂综合伤的手术救治和现代非军事斗争中医疗救援。 

目前，虽然太阳能照明灯已经作为第四代新光源出现，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中已经得到了广泛的利用。尤其是在偏远无电地区，太阳能照明灯具更具有广泛的应用，但在手术无影灯应用方面还是空白。 

研究表明，手术无影灯采用单一方式供电、传统的卤钨灯光源，或者仍用传统供电方式的LED冷光源等等都不能满足复杂条件下未来现代战争中野战外科手术的需要。只有充分利用大自然丰富的能源，采用先进的绿色能源，多种方式供电，才能做到全天候、全位满足现代非军事行动中的医疗救援。 

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种便携式光伏型野战LED无影灯，它能够利用太阳能供电，又能在市电供电时正常工作，而且应用了优质的LED冷光源作为手术灯光源；并能实现拆卸组合，搬运方便，最终能满足复杂条件下的野战外科需要。 

为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案： 

一种便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，包括：

一太阳能光伏板箱，由光伏板箱上盖、光伏板箱底部和光伏板箱抽屉组成；在太阳能光伏板箱内的光伏板箱上盖、光伏板箱底部和光伏板箱抽屉上分别嵌入有规格、功率相同的太阳能电池板；在太阳能光伏板箱上还设有光伏板箱位置指示器、光伏板箱倾角调整器和光伏电源输出端口；

一控制及灯架箱，在控制及灯架箱的一侧设有灯架连接底座，控制及灯架箱的另一侧有市电输入端和光伏输入端，控制及灯架箱上有控制开关及指示面板且内有太阳能控制器、开关电源、光伏与市电输入切换器、太阳能专用胶体蓄电池，并设有灯架放置板，该灯架放置板用于放置LED无影灯套件；

所述的LED无影灯套件包括灯架立杆、灯架前臂、灯架后臂、上固定盘、支撑杆、灯套件挂杆、下固定盘和LED灯头套件；

太阳能光伏板箱上的光伏电源输出端口通过输入线与控制及灯架箱的光伏输入端连接，LED灯头套件安装在灯套件挂杆上。

本实用新型的其他特点是：

所述的灯套件挂杆为4根，每一根套件挂杆上安装一组LED灯头套件。

所述的太阳能光伏板箱下方设有万向轮。 

所述的LED灯头套件由发光二极管、光学透镜、LED驱动器、铝基板和铝合金带散热器的灯罩组成。 

太阳能电池板功率为30w/12V的单晶硅太阳能电池板，其尺寸为650mm×420mm×25mm。 

LED无影灯套件展开使用时，灯架立杆与灯架前臂之间上下转动夹角为0～38°，灯架后臂绕灯架前臂转动活动角度为0～180°，上固定盘绕灯架后臂上下活动角度为0～150°。 

LED灯头套件包括12只按阵列排列的光通量为110lm且功率为1W的发光二极管，4只15°LED光学透镜和8只25°LED光学透镜。所述的12只发光二极管由一个12W/12V的LED驱动器驱动。 

所述的太阳能光伏板箱和控制及灯架箱采用不锈钢制作。 

本实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯带来的技术特点是： 

1）采用光通量为110lm且功率为1W的暖白光的LED作为无影灯的光源，该无影灯由四组LED灯组构成，每组由12只LED组成，照度可满足野战外科手术需要。

2）LED无影灯采用两种方式供电。 

方式一：在阳光充足的白天时，通过阳光照射太阳能电池板，产生直流12V对专用蓄电池充电储能。 

方式二：有外接220V市电时，220V经“交/直流变换”后，对专用蓄电池充电储能，已储能的蓄电池为LED灯供电，使其点亮。 

采用两种供电方式，使LED无影灯能够全方位、全天候长时间工作。 

3）使用LED无影灯时，抽拉灯架支撑杆使LED灯组成伞状展开，LED灯组可连接在灯套件挂杆顶端，可实现聚焦、无影之功能。把太阳能光伏板装入可展开、抽拉的不锈钢箱内；LED无影灯套件既能连接展开，又能折叠、拆卸组合装入不锈钢控制及灯箱内；控制及灯架箱底部安装万向轮；灯架底座既能单独架设，也能在其他物体上固定，多功能使用，这些措施安全可靠，能完全满足战时携行、搬运的需要，对现代非军事斗争中的医疗救援有着不可估量的价值、意义非凡、前景广阔，有望取代装备现行部队的无影手术灯。 

附图说明

图1是本实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯整体结构示意图； 

图2是本实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯整体方框图；

图3是单晶硅太阳能辐射箱展开时正面结构示意图；

图4是单晶硅太阳能辐射箱展开时侧面结构示意图；

图5是折叠灯架收拢后侧面结构示意图；

图6是折叠灯架收拢后仰视结构示意图；

图7是灯架立杆、前臂、后臂部件结构示意图；

图8是LED灯头套件正面及仰视结构示意图；

图9是控制及灯架箱展开时正面结构示意图；

图10是控制及灯架箱收拢时背面结构示意图。

图中的标号分别表示：1、太阳能光伏板箱；2、光伏电源输出端口；3、光伏板箱上盖；4、光伏板箱底部；5、光伏板箱抽屉；6、光伏板箱位置指示器；7、光伏输入端；8、220V市电输入端；9、控制及灯架箱；10、控制开关及指示面板；11、灯架立杆；12、灯架前臂；13、灯架后臂；14、上固定盘、15灯架支撑杆、16、灯套件挂杆、17、下固定盘；18、LED灯头套件；19、光伏板箱倾角调整器；20、太阳能控制器；21、开关电源；22、光伏与市电输入切换器；23、太阳能专用胶体蓄电池；24、灯架连接底座；25、万向轮；26、LED无影灯套件；27、灯架放置板。 

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。 

具体实施方式

参见附图1，本实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯，包括： 

一太阳能光伏板箱1，由光伏板箱上盖3、光伏板箱底部4和光伏板箱抽屉5组成；在太阳能光伏板箱1内的光伏板箱上盖3、光伏板箱底部4和光伏板箱抽屉5上分别嵌入有规格、功率相同的太阳能电池板；在太阳能光伏板箱1上还设有光伏板箱位置指示器6、光伏板箱倾角调整器19和光伏电源输出端口2；

一控制及灯架箱9，在控制及灯架箱9的一侧设有灯架连接底座24，控制及灯架箱9的另一侧有市电输入端8和光伏输入端7，控制及灯架箱9上有控制开关及指示面板10且内有太阳能控制器20、开关电源21、光伏与市电输入切换器22、太阳能专用胶体蓄电池23，并设有灯架放置板27，该灯架放置板27用于放置LED无影灯套件26；

所述的无影灯套件26包括灯架立杆11、灯架前臂12、灯架后臂13、上固定盘14、灯架支撑杆15、灯套件挂杆16、下固定盘17和LED灯头套件18；

太阳能光伏板箱1上的光伏电源输出端口2通过输出线与控制及灯架箱9的光伏输入端7连接，LED灯头套件18安装在灯套件挂杆16上。

灯套件挂杆16为4根，每一根灯套件挂杆16上安装一组LED灯头套件18。 

太阳能光伏板箱1下方设有万向轮25。 

太阳能电池板功率选择30w/12V的单晶硅太阳能电池板，其尺寸为650mm×420mm×25mm。 

LED灯头套件包括12只按阵列排列的光通量为110lm且功率为1W的发光二极管，4只15°LED光学透镜和8只25°LED光学透镜。所述的12只发光二极管由一个12W/12V的LED驱动器驱动。 

制作过程中，上述太阳能光伏板箱1和控制器及灯架箱9选择不锈钢制作，太阳能电池板并联输出。 

控制器及灯架箱9有两种不同的供电方式： 

一方面，无市电时，可通过阳光照射太阳能光伏板箱1产生电流，经过光伏输入端7、光伏与市电输入切换装置22，经太阳能控制器20控制后对太阳能专用胶体蓄电池23充电，充电完成后，由太阳能专用胶体蓄电池23为LED灯头套件18供电，使其发光工作。

另一方面，有市电时，220V市电通过市电输入端8，经光伏与市电输入切换装置22转换后，通过太阳能控制器20控制后为太阳能专用胶体蓄电池23充电，充电完成后，由太阳能专用12V65AH胶体蓄电池23为LED灯头套件18供电，使其正常工作。 

这两种不同的供电方式，使便携式光伏型野战LED无影灯可全方位、全天候长时间工作。 

使用时，可打开光伏板箱上盖3，拉出光伏板箱抽屉5，可观察光伏板位置指示器6来调整光伏板箱倾角调整器19，使三块太阳能光伏板所处的平面尽量与太阳光线垂直，从而达到最佳照射效果。 

控制器及灯架箱9中，不管是光伏输入端7或者是150W/13.8V的开关电源21对12V65AH太阳能专用胶体蓄电池23充电，还是12V65AH太阳能专用胶体蓄电池23对LED灯头套件18进行放电，均由规格为额定充电电流和额定负载电流均为10A的太阳能控制器20来完成。光伏与市电输入切换装置22是为AC220V/5A DC28V/5A的双路常开/常闭继电器（以下简称双路继电器）。 

将光伏输入端7与双路继电器的二个常闭触点相连，并把双路继电器的线圈两端与220V市电输入端8相连。 

展开使用时，灯架立杆11与灯架前臂12之间上下转动夹角为0～38°，灯架后臂13绕灯架前臂12转动活动角度为0～180°，上固定盘14绕灯架后臂13上下活动角度0～150°。涉及到的关节活动范围应附合《中华人民共和国医药行业标准YY 0102～0103-93》中5.2、5.4之相关规定。 

整个LED无影灯是由4组LED灯头套件18组成，每组套件均由12只暖白色光通量为110lm且功率为1W的LED、4只15°LED光学透镜和8只25°LED光学透镜、1块相应的铝基板和铝合金带散热器的灯罩组成。而且每组套件中12只LED灯都由一个12W LED驱动器驱动，本实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯的照度和色温及相应其它参数均附合《中华人民共和国医药行业标准YY 0102～0103-93》中5.9、5.10、6.4.5、6.4.6、6.4.7之相关规定。 

使用太阳能光伏板箱1时，可向左打开光伏板箱上盖3，拉出太阳能光伏板箱抽屉5，使三块太阳能光伏板所处的平面尽量相互平行，观察光伏板位置指示器6来调整光伏板箱倾角调整器19，使三块太阳能光伏板所处的平面尽量与太阳光线垂直，（即当看到阳光照射光伏板位置指示器6的影子与其重合，表明光伏板平面与光线垂直）从而达到最佳照射效果。 

使用时，可将LED无影灯套件26各部件，从控制器及灯架箱9中取出，按附图1将灯架立杆11、灯架前臂12、灯架后臂13、上固定盘14、支撑杆15、灯套件挂杆16、下固定盘17连接起来，通过向上推动下固定盘17打开整个LED无影灯套件26，再把LED灯头套件18与灯套件挂杆16连接好，最后将灯架立杆11插入灯架底座24，这样完成灯架的结构和电气连接。 

LED无影灯套件26各部件的制作是严格按照《中华人民共和国医药行业标准YY 0102～0103-93》中照度和色温及相应相关规定制作，可实现灯架立杆11与灯架前臂12之间上下转动夹角为0～38°，灯架后臂13绕灯架前臂12转动活动角度为0～180°，上固定盘14绕灯架后臂13上下活动角度0～150°。LED灯头套件18与灯套件挂杆16位置相对固定，通过上下移动下固定盘17可改变整个LED无影灯的聚焦距离和手术视野大小。 

不用时，将拆卸下的灯架立杆11、灯架前臂12、灯架后臂13、LED灯头套件18和收拢后折叠的上固定盘14、支撑杆15、灯套件挂杆16、下固定盘17，放入控制器及灯架箱9中的灯架放置结构27中，以防搬运中损坏。 

多功能的万向轮25可扩大整个LED无影灯的活动范围，能在不用时便于搬移。 

根据申请人所作的资料检索，迄今为止，还没有一种无影手术灯既能利用太阳能光伏供电，又能应用LED第四代光源作为手术灯光源，还能实现拆卸组合，满足野战外科需要。该实用新型的便携式光伏型野战LED无影灯，国内文献未见完全相同内容的报道。 

本实用新型的这款高效、环保、节能、实用、便携、太阳能LED无影灯，可完全克服传统的卤钨灯无影灯和现在LED无影灯的诸多缺点，彻底解决这些问题，能够全方位、全天候满足野战外科手术的实际需要。 

Claims (10)

1.一种便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，包括：

一太阳能光伏板箱（1），由光伏板箱上盖（3）、光伏板箱底部（4）和光伏板箱抽屉（5）组成；在太阳能光伏板箱（1）内的光伏板箱上盖（3）、光伏板箱底部（4）和光伏板箱抽屉（5）上分别嵌入有规格、功率相同的太阳能电池板；在太阳能光伏板箱（1）上还设有光伏板箱位置指示器（6）、光伏板箱倾角调整器（19）和光伏电源输出端口（2）；

一控制及灯架箱（9），在控制及灯架箱（9）的一侧设有灯架连接底座（24），控制及灯架箱（9）的另一侧有市电输入端（8）和光伏输入端（7），控制及灯架箱（9）上有控制开关及指示面板（10）且内有太阳能控制器（20）、开关电源（21）、光伏与市电输入切换器（22）、太阳能专用胶体蓄电池（23），并设有灯架放置板（27），该灯架放置板（27）用于放置LED无影灯套件（26）；

所述的LED无影灯套件（26）包括灯架立杆（11）、灯架前臂（12）、灯架后臂（13）、上固定盘（14）、支撑杆（15）、灯套件挂杆（16）、下固定盘（17）和LED灯头套件（18）；

太阳能光伏板箱（1）上的光伏电源输出端口（2）通过输出线与控制及灯架箱（9）的光伏输入端（7）连接，LED灯头套件（18）安装在灯套件挂杆（16）上。

2.如权利要求1所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的灯套件挂杆（16）为4根，每一根灯套件挂杆（16）上安装一组LED灯头套件（18）。

3.如权利要求1所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的太阳能光伏板箱（1）下方设有万向轮（25）。

4.如权利要求1或2所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的LED灯头套件（18）由发光二极管、光学透镜、LED驱动器、铝基板和铝合金带散热器的灯罩组成。

5.如权利要求1所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的太阳能电池板功率为30w/12V的单晶硅太阳能电池板。

6.如权利要求6所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的单晶硅太阳能电池板的尺寸为650mm×420mm×25mm。

7.如权利要求1所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的LED无影灯套件（26）展开时，灯架立杆（11）与灯架前臂（12）之间上下转动夹角为0～38°，灯架后臂（13）绕灯架前臂（12）转动活动角度为0～180°，上固定盘（14）绕灯架后臂（13）上下活动角度为0～150°。

8.如权利要求4所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的LED灯头套件（18）包括12只按阵列排列的光通量为110lm且功率为1W的发光二极管，4只15°LED光学透镜和8只25°LED光学透镜。

9.如权利要求8所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的12只发光二极管由一个12W/12V的LED驱动器驱动。

10.如权利要求1所述的便携式光伏型野战LED无影灯，其特征在于，所述的太阳能光伏板箱（1）和控制及灯架箱（9）采用不锈钢制作。

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