CN209232093U - 一种自供电消防报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自供电消防报警器，涉及报警器技术领域。本实用新型所述的自供电消防报警器，包括蜂鸣器和供电装置，所述供电装置适于将外界冲击转化为电能传递至蓄电池储存供所述蜂鸣器工作；所述供电装置包括滑动壳和转动壳，所述转动壳包括第一中空腔，所述滑动壳适于插入到所述第一中空腔中上下移动；所述滑动壳包括第二中空腔，所述第一中空腔和所述第二中空腔共轴形成减震腔体；所述转动壳上设有压电换能装置，所述压电换能装置由压电材料组成。本实用新型所述的自供电消防报警器，通过供电装置将不可控的强冲击的机械能转化为可控的机械能，撞锤撞击压电结构将机械能转化为电能，为设备提供额外电源，有利于节约能源。

Description

一种自供电消防报警器

技术领域

本实用新型涉及报警器技术领域，特别涉及一种自供电消防报警器。

背景技术

公共场所都会安装有消防报警器，以在发生火灾等安全事故的情况下发生警报，提醒人们注意安全，准备逃生。由于处于火灾等意外情况，常规的消防报警器的电源供应容易被破坏，从而导致报警器失效，存在相当大的安全隐患。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种自供电消防报警器，以此在电源供应失效的情况下正常工作。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自供电消防报警器，包括蜂鸣器和供电装置，所述供电装置适于将外界冲击转化为电能传递至蓄电池储存供所述蜂鸣器工作；所述供电装置包括滑动壳和转动壳，所述转动壳包括第一中空腔，所述滑动壳适于插入到所述第一中空腔中上下移动；所述滑动壳包括第二中空腔，所述第一中空腔和所述第二中空腔共轴形成减震腔体；所述转动壳上设有压电换能装置，所述压电换能装置由压电材料组成。

进一步的，所述转动壳包括第一受力壳和第二受力壳，所述第二受力壳套设在所述第一受力壳的外环面，所述第一受力壳适于带动所述第二受力壳旋转，所述第一受力壳与所述第二受力壳通过单向螺纹连接。

进一步的，所述第二受力壳的底部设有连接所述第二受力壳和所述第一受力壳的第一轴。

进一步的，所述第一轴为单向轴承。

进一步的，所述转动壳还包括底壳，所述底壳上设有第二轴，所述第二轴一体成型设在所述底壳上。

进一步的，所述第一轴和所述第二轴之间通过中间杆相连，所述第一轴与所述第二轴同轴。

进一步的，所述供电装置还包括旋转齿轮，所述旋转齿轮套设在所述第二轴套上，所述第二轴套适于带动所述旋转齿轮旋转。

进一步的，所述供电装置适于设在地板下，所述滑动壳适于与地板固定连接。

进一步的，所述供电装置连接电线至所述蓄电池，所述供电装置受到外界冲击后产生电能直接传递至所述蓄电池。

进一步的，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器，所述蜂鸣器包括压电陶瓷片和控制元件。

相对于现有技术，本实用新型所述的自供电消防报警器具有以下优势：

(1)本实用新型所述的自供电消防报警器，通过供电装置将不可控的强冲击的机械能转化为可控的机械能，撞锤撞击压电结构将机械能转化为电能，为设备提供额外电源，有利于节约能源。

(2)本实用新型所述的自供电消防报警器，设置的发条能够将输入的能量缓慢释放出去，发条能够配合弹簧将强冲击的机械能转化为可控的机械能，为后续压电换能装置将机械能转化为电能提供了转化基础。

(3)本实用新型所述的自供电消防报警器，设置的第一压电盘和第二压电盘为压电陶瓷，压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，同时由于压电陶瓷具有频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，以及压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一等优点，能够长期有效使用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的自供电消防报警器的示意图；

图2是本实用新型的供电装置的示意图；

图3是本实用新型的供电装置的正面剖视图；

图4是本实用新型的底壳及附近部件的示意图；

图5是图4不包括底壳的立体示意图；

图6是图5不包括发条的立体示意图；

图7是旋转齿轮与第二轴套配合的示意图；

图8是发条的立体示意图；

图9是撞锤体的立体示意图；

图10是撞锤体的另一立体结构示意图。

附图标记说明：

1-蜂鸣器，2-滑动壳，3-转动壳，4-地板，5-弹簧，6-发条，7-旋转齿轮，8-中间杆，9-撞锤体，10-第一压电盘，11-第二压电盘，12-蓄电池；

21-第二中空腔，30-第一中空腔，31-第一受力壳，32-第二受力壳，33-底壳，91-撞锤，92-撞锤基座，93-撞锤受体；

321-第一轴，331-第二轴，332-第二轴套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“左”、“右”、“外”、“内”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种自供电消防报警器，包括蜂鸣器1以及供电装置，供电装置由滑动壳2和转动壳3组成。供电装置放置在地板4下，当有人经过时，对于地板4的冲击传递至供电装置，供电装置将振动形式的机械能转化为电能，并将电能传递至蓄电池12储存，供火灾等灾害情况发生时蜂鸣器1鸣笛示警，蜂鸣器1放置在房间或通道的天花板或其它显眼位置处，当火灾等灾害情况发生时，蜂鸣器1能够感应环境变化，开启蜂鸣警报提醒人们注意。蜂鸣器1为压电式蜂鸣器，蜂鸣器1包括压电陶瓷片和控制元件，控制元件能够感受环境变化并控制压电陶瓷片的振动，压电陶瓷片是一种电子发音元件，在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电片根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。

具体的，结合图2和图3所示，转动壳3包括第一受力壳31、第二受力壳32及底壳33，在滑动壳2的外侧壁上设有外螺纹，在第一受力壳31的内侧壁上设有内螺纹，安装供电装置时，内外螺纹相互配合将滑动壳2和转动壳3固定在一起，所述转动壳3包括第一中空腔30，所述滑动壳2适于插入到所述第一中空腔30中上下移动；所述滑动壳2包括第二中空腔21，所述第一中空腔30和所述第二中空腔21共轴形成减震腔体，减震腔体中设有弹簧5。内螺纹和外螺纹的截面是单向螺纹，例如本实施例中的三角形螺纹，这种螺纹能够使滑动壳2和转动壳3在发生相对运动的时候，螺纹会脱扣，由弹簧5提供减震力；但是在滑动壳和转动壳发生相向运动的时候，螺纹却会牢牢地相互固定住不会脱扣，这样也避免了滑动壳2和转动壳3之间的脱离。弹簧5是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧5在受载时能产生较大的弹性变形，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧5的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能。当外力冲击设备时，螺纹脱扣，滑动壳2和转动壳3相互靠近，弹簧5被压缩，弹簧5对滑动壳2的内侧的上表面以及转动壳3的内侧的下表面施加挤压作用力，当外力冲击消失后，由于回复力，弹簧5会恢复原先的形状。由于滑动壳2通过连接配件4与蜂鸣器1相连，处于固定不动的状态，当外力冲击消失后，第一受力壳31的内螺纹与滑动壳2的外螺纹重新扣合，弹簧5对滑动壳2的内侧的上表面以及转动壳3的内侧的下表面施加的挤压作用力会推动转动壳3沿螺纹旋转恢复原位。结合图4所示，在转动壳3沿螺纹旋转恢复原位的过程中，第一受力壳31与滑动壳2通过螺纹直接接触，由于第一受力壳31与第二受力壳32通过位于第二受力壳32底端的第一轴321相互固定，第一受力壳31会带动第二受力壳32运动，底壳33固定不动。需要注意的是，只有在外力冲击消失，弹簧5推动转动壳3旋转恢复的时候，第一受力壳31带动第二受力壳32运动，第二受力壳32并不能够被与恢复方向相反的方向带动。

结合图5-9所示，第一轴321通过中间杆8与位于底壳33上的第二轴331相连，在第二轴331的外侧设有第二轴套332，发条6的内端固定在第二轴套332上，另外，发条6的外端固定在第二受力壳32上，当第一受力壳31带动第二受力壳32运动时，发条6被第二受力壳32带动的同时，驱使第二轴套332旋转运动。第二轴套332的外侧与旋转齿轮7相连，当第二轴套332旋转运动时，驱动旋转齿轮7旋转，旋转齿轮7外侧的齿痕会撞击撞锤体9的撞锤受体93使得撞锤受体93来回运动，撞锤体9与底壳33的内侧固定连接，从而撞锤体9自身会产生振动，振动能量通过撞锤基座92传至撞锤91，位于撞锤体9上端和下端的撞锤91分别撞击第一压电盘10和第二压电盘11组成的压电换能装置，从而将发条6中存储的机械能转化为电能，为本实施例的自供电消防报警器提供额外电源。

本实施例通过设置在滑动壳2与外壳3之间的减震腔体中的弹簧5进行缓冲，弹簧5在受载时能产生较大的弹性变形，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧5的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能，因此弹簧5能够吸收振动和冲击能量，减轻了设备受到外力冲击时的振动强度，将不可控的强冲击的机械能转化为可控的机械能。在转动壳3沿螺纹旋转恢复原位的过程中，第一受力壳31带动第二受力壳32运动，进而驱动发条6带动旋转齿轮7旋转撞击撞锤体9，使得撞锤91撞击压电结构将机械能转化为电能，为设备提供额外电源，有利于节约能源。

实施例2

本实施例在上述实施例的基础上，结合图4-8所示，以第一轴321、中间杆8及第二轴331所在的轴线从上至下，设有发条6和旋转齿轮7。外力冲击消失后，由于弹簧的回复力，弹簧5对滑动壳2的内侧的上表面以及转动壳3的内侧的下表面施加的挤压作用力会推动转动壳3沿螺纹旋转恢复原位。第一受力壳31与滑动壳2通过螺纹直接接触，由于第一受力壳31与第二受力壳32通过位于第二受力壳32底端的第一轴321相互固定，第一受力壳31会带动第二受力壳32运动，而发条6的外端固定在第二受力壳32上，内端固定在第二轴套332上，当第二受力壳32被第一受力壳31带动旋转时，发条6的外端向内旋转收缩，由于发条6也存在弹性回复力，这使得发条6的内端与外端同方向旋转，发条6的内端带动第二轴套332旋转，第二轴套332的外侧与旋转齿轮7相连，当第二轴套332旋转运动时，驱动旋转齿轮7旋转，旋转齿轮7外侧的齿痕会撞击撞锤体9的撞锤受体93使得撞锤受体93来回运动，撞锤体9与底壳33的内侧固定连接，从而撞锤体9自身会产生振动，振动能量通过撞锤基座92传至撞锤91，位于撞锤体9上端和下端的撞锤91分别撞击第一压电结构10和第二压电结构11，从而将发条6中存储的机械能转化为电能，为本实施例的自供电消防报警器提供额外电源。

根据杠杆力矩原理：当发条6被上满，它的力矩最大(力矩杠杆最长)，因此发条6需要以较小的力量输出。运行一段时间后，发条6会慢慢松开，它的能量随之下降。当能量即将耗尽时，发条6内端的力矩最小(力矩杠杆最短)，此时输出的力量也随之变小。本实施例中，发条6的能量来自于第二受力壳32的旋转带动，发条6的能量输出带动第二轴套332旋转，由于发条6能够将输入的能量缓慢释放出去，从而发条6能够配合弹簧5将强冲击的机械能转化为可控的机械能。

本实施例通过设置在第二受力壳32与底壳33交界处的发条6，发条6与弹簧5配合，利用弹性回复力将不可控的强冲击的机械能转化为可控的机械能，为后续将机械能转化为电能的过程提供了转化基础。

实施例3

本实施例在上述实施例的基础上，结合图3和图4所示，第二受力壳32与底壳33之间形成开放的腔体，腔体中自上而下包括发条6、第一压电盘10、旋转齿轮7、第二压电盘11。发条6围绕设置在腔体上部，外端固定在第二受力壳32上，内端固定在第二轴331外侧设置的第二轴套332上，第二轴套332与第二轴331之间可以保持自由转动，即第二轴套332可以被发条6自由驱动。第二轴套332与旋转齿轮7相互固定，第二轴套332的转动可以带动旋转齿轮7的转动，旋转齿轮7的外缘有齿痕，底壳33上与旋转齿轮7的齿痕相对的位置设置有撞锤体9，撞锤体9包括撞锤基座92、撞锤91和撞锤受体93，撞锤受体93能够与齿痕相配合，在旋转齿轮7转动的时候以一定的频率拨动撞锤受体93使撞锤受体93来回往复运动，撞锤受体93的来回往复运动形成撞锤体9的自身振动，并且通过撞锤基座92传至撞锤91，撞锤91不断敲击第一压电盘10与第二压电盘11，使通过发条6存储的机械能源源不断变成电能，供设备使用。

本实施例中，第一压电盘10和第二压电盘11利用压电效应，将机械能转化为电能，供设备使用。优选地，第一压电盘10和第二压电盘11为压电陶瓷，压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等，同时由于压电陶瓷具有频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，以及压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一等优点，压电陶瓷能够适应设备的运行环境。需要说明的是，在本实用新型中，除本实施例提到的压电陶瓷这一材料外，第一压电盘10和第二压电盘11该可以是其它具有压电效应的压电材料。

在本实施例中，第一压电盘10和第二压电盘11采用具有频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽等优点的压电陶瓷作为压电材料，能够有效地将机械能转化为电能供设备使用。

实施例4

本实施例在上述实施例的基础上，结合图7、图9和图10所示，本实施例提供一种与旋转齿轮7的齿痕的形状相配合的撞锤体9。如图10所示，撞锤受体93为与齿痕的形状相配合的弯曲形状，相比如图9所示的撞锤体9的撞锤受体93，本实施例的撞锤受体93承受的旋转齿轮7的撞击更为均匀和有效，能将外力冲击传递过来的机械能最大程度地转化为撞锤91撞击第一压电盘10和第二压电盘11的能量，从而使得压电材料产生的电能更多，有利于节约能源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自供电消防报警器，其特征在于，包括蜂鸣器(1)和供电装置，所述供电装置适于将外界冲击转化为电能传递至蓄电池(12)储存供所述蜂鸣器(1)工作；所述供电装置包括滑动壳(2)和转动壳(3)，所述转动壳(3)包括第一中空腔(30)，所述滑动壳(2)适于插入到所述第一中空腔(30)中上下移动；所述滑动壳(2)包括第二中空腔(21)，所述第一中空腔(30)和所述第二中空腔(21)共轴形成减震腔体；所述转动壳(3)上设有压电换能装置，所述压电换能装置由压电材料组成。

2.根据权利要求1所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述转动壳(3)包括第一受力壳(31)和第二受力壳(32)，所述第二受力壳(32)套设在所述第一受力壳(31)的外环面，所述第一受力壳(31)适于带动所述第二受力壳(32)旋转，所述第一受力壳(31)与所述第二受力壳(32)通过单向螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述第二受力壳(32)的底部设有连接所述第二受力壳(32)和所述第一受力壳(31)的第一轴(321)。

4.根据权利要求3所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述第一轴(321)为单向轴承。

5.根据权利要求3所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述转动壳(3)还包括底壳(33)，所述底壳(33)上设有第二轴(331)，所述第二轴(331)一体成型设在所述底壳(33)上。

6.根据权利要求5所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述第一轴(321)和所述第二轴(331)之间通过中间杆(8)相连，所述第一轴(321)与所述第二轴(331)同轴。

7.根据权利要求6所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述供电装置还包括旋转齿轮(7)，所述旋转齿轮(7)套设在第二轴套(332)上，所述第二轴套(332)适于带动所述旋转齿轮(7)旋转。

8.根据权利要求1所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述供电装置适于设在地板(4)下，所述滑动壳(2)适于与地板(4)固定连接。

9.根据权利要求1所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述供电装置连接电线至所述蓄电池(12)，所述供电装置产生的电能传递至所述蓄电池(12)。

10.根据权利要求1所述的自供电消防报警器，其特征在于，所述蜂鸣器(1)为压电式蜂鸣器，所述蜂鸣器(1)包括压电陶瓷片和控制元件。