RU2231711C1 - Individual miner's lamp - Google Patents

Individual miner's lamp Download PDF

Info

Publication number
RU2231711C1
RU2231711C1 RU2003106577/28A RU2003106577A RU2231711C1 RU 2231711 C1 RU2231711 C1 RU 2231711C1 RU 2003106577/28 A RU2003106577/28 A RU 2003106577/28A RU 2003106577 A RU2003106577 A RU 2003106577A RU 2231711 C1 RU2231711 C1 RU 2231711C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
helmet
lamp
contact
batteries
fuse
Prior art date
Application number
RU2003106577/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003106577A (en
Inventor
Ю.В. Шувалов (RU)
Ю.В. Шувалов
С.Л. Климов (RU)
С.Л. Климов
В.И. Экгардт (RU)
В.И. Экгардт
С.Н. Полторыхин (RU)
С.Н. Полторыхин
В.Л. Федоров (RU)
В.Л. Федоров
А.Н. Холодилов (RU)
А.Н. Холодилов
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова (технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова (технический университет) filed Critical Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова (технический университет)
Priority to RU2003106577/28A priority Critical patent/RU2231711C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231711C1 publication Critical patent/RU2231711C1/en
Publication of RU2003106577A publication Critical patent/RU2003106577A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: individual miner's equipment.
SUBSTANCE: proposed miner's lamp includes lamp proper and light-emitting diode matrix connected in series with resistors, unit for securing lamp on helmet storage battery body and connecting cord. Storage battery consists of two independent identical units located on outside of helmet symmetrically relative to plane of symmetry of helmet in position equalizing lamp relative helmet CG. Each unit consists of several small-sized cells, fuse and charge monitoring circuit which are located in hermetic housing provided with device for movably securing it on helmet. Negative electrodes of each unit are connected with negative external contact of lamp and first contact of switch. Second contact of switch is connected with cathodes of all light-emitting diodes. Positive electrodes of each unit are connected with resistors through fuse and with positive internal contact of lamp through charge monitoring circuit. Nickel metal hydride cells may be used as small-sized cells.
EFFECT: considerable reduction of mass; enhanced reliability.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к осветительному горно-шахтному оборудованию индивидуального пользования.The invention relates to lighting mining equipment for individual use.

Известны шахтный светильник индивидуального пользования, состоящий из фары, в которой установлены матрица светодиодов, излучающих белый свет, и прозрачное окно с линзами, приспособления для крепления фары на каске шахтера, соединительного шнура, корпуса с аккумуляторными батареями и средств герметизации, по патенту 2187039, М. Кл. 6 F 21 L 4/00, публ. 10.08.2002 и каска шахтера по ГОСТ 12.4.091-80.Known mine lamp for individual use, consisting of a headlamp in which a matrix of LEDs emitting white light and a transparent window with lenses, devices for attaching the headlamp to a miner's helmet, a connecting cord, a housing with rechargeable batteries and sealing means are installed, according to patent 2187039, M Cl. 6 F 21 L 4/00, publ. 08/10/2002 and a miner's helmet in accordance with GOST 12.4.091-80.

Недостатками известного светильника, выбранного в качестве прототипа по патенту 2187039, М. Кл. 6 F 21 L 4/00, публ. 10.08.2002, являются большая масса и габариты аккумуляторной батареи, носимой на поясе шахтера, наличие длинного шнура, соединяющего аккумуляторную батарею и фару, который может являться источником помех движениям шахтера. Кроме того, напряжение питания светильника, обеспечиваемое аккумуляторной батареей, требует подбора светодиодов с наименьшим прямым напряжением падения на светодиоде при номинальном токе, протекающем через светодиод.The disadvantages of the known lamp, selected as a prototype for the patent 2187039, M. C. 6 F 21 L 4/00, publ. 08/10/2002, are the large mass and dimensions of the battery worn on the miner’s belt, the presence of a long cord connecting the battery and the headlamp, which can be a source of interference with the miner's movements. In addition, the supply voltage of the lamp provided by the rechargeable battery requires the selection of LEDs with the lowest direct drop voltage on the LED at the rated current flowing through the LED.

Техническим результатом изобретения является исключение указанных недостатков, а именно снижение массы шахтного светильника, а также повышение его надежности.The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages, namely the reduction of the weight of the mine lamp, as well as increasing its reliability.

Технический результат достигается тем, что в шахтном светильнике индивидуального пользования, содержащем фару, в которой установлена матрица светодиодов, включенных последовательно с резисторами по одному для каждого светодиода, приспособление для крепления фары на каске шахтера, корпус с аккумуляторными батареями и соединительный шнур, согласно изобретению, аккумуляторная батарея выполнена в виде двух независимых идентичных блоков, расположенных на наружной стороне каски симметрично относительно плоскости симметрии каски в положении, уравновешивающем фару относительно центра тяжести каски, причем каждый блок выполнен из нескольких малогабаритных аккумуляторов, предохранителя и схемы контроля заряда, расположенных в герметичном корпусе, снабженном приспособлением для крепления на каске с возможностью съема, при этом отрицательные электроды каждого блока соединены с отрицательным наружным контактом фары и первым контактом выключателя, второй контакт выключателя соединен с катодами всех светодиодов, положительные электроды каждого блока соединены через предохранитель с резисторами и через схему контроля заряда с положительным внутренним контактом фары.The technical result is achieved by the fact that in a personal mine lamp containing a headlamp, in which a matrix of LEDs is installed, connected in series with resistors, one for each LED, a device for attaching the headlamp to the miner's helmet, a housing with rechargeable batteries and a connecting cord, according to the invention, the battery is made in the form of two independent identical blocks located on the outside of the helmet symmetrically relative to the plane of symmetry of the helmet in position balancing the headlight relative to the center of gravity of the helmet, and each unit is made of several small batteries, a fuse and a charge control circuit located in a sealed enclosure equipped with a device for mounting on the helmet with the possibility of removal, while the negative electrodes of each unit are connected to a negative external contact lights and the first contact of the switch, the second contact of the switch is connected to the cathodes of all the LEDs, the positive electrodes of each block are connected through a fuse with resistors and through a charge control circuit with a positive internal headlight contact.

В качестве малогабаритных аккумуляторов в аккумуляторной батарее использованы пальчиковые никель-металлгидридные аккумуляторы.Finger nickel-metal hydride batteries are used as small-sized batteries in the rechargeable battery.

Шахтный светильник поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид светильника сбоку; на фиг.2 - поперечный разрез каски на уровне плоскости, содержащей центры тяжести фары, каски и блоков аккумуляторов; на фиг.3 - продольный разрез блока аккумуляторов; на фиг.4 - электрическая схема светильника.The mine lamp is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a side view of the lamp; figure 2 is a transverse section of the helmet at the level of the plane containing the centers of gravity of the headlights, helmets and battery blocks; figure 3 is a longitudinal section of a battery pack; figure 4 is an electrical diagram of the lamp.

На чертежах обозначены следующие элементы светильника: 1 - каска; 2 - фара; 3 - блок аккумуляторов; 4 - аккумулятор; 5 - корпус блока аккумуляторов; 6 - центр тяжести фары; 7 - окно фары; 8 - приспособление для крепления фары на каске шахтера; 9 - центр тяжести каски; 10 - центр тяжести блока аккумуляторов; 11 - предохранитель; 12 - схема контроля заряда; 13 - фародержатель; 14 - приспособление для крепления блоков аккумуляторов на каске; 15 - держатель блока аккумуляторов; 16 - соединительный шнур; 17 - выключатель; 18 - отрицательный внешний контакт; 19 - положительный внутренний контакт.In the drawings, the following elements of the lamp are indicated: 1 - helmet; 2 - headlight; 3 - battery pack; 4 - battery; 5 - battery pack case; 6 - center of gravity of the headlamp; 7 - headlight window; 8 - a device for mounting the headlights on the helmet of a miner; 9 - the center of gravity of the helmet; 10 - center of gravity of the battery pack; 11 - fuse; 12 is a charge control circuit; 13 - headlamp holder; 14 - a device for mounting battery packs on a helmet; 15 - holder of the battery pack; 16 - connecting cord; 17 - switch; 18 - negative external contact; 19 - positive internal contact.

Сущность предложенного решения заключается в следующем. Устойчивое положение каски 1 со светильником на голове шахтера обеспечивается, если батарея аккумуляторов будет уравновешивать фару 2 относительно центра тяжести каски. При этом центры тяжести фары, батареи аккумуляторов и каски должны располагаться на одной прямой, лежащей в плоскости симметрии каски параллельно основанию каски. Так как масса батареи аккумуляторов будет больше массы фары, то необходимо добиться, чтобы центр тяжести батареи аккумуляторов был ближе к центру тяжести каски, чем центр тяжести фары. Это возможно, если батарея аккумуляторов будет выполнена из двух идентичных блоков 3 аккумуляторов 4, помещенных в герметичные корпуса 5. При этом блоки 3 размещаются на внешней стороне каски симметрично относительно плоскости симметрии каски. В этом случае расстояние от центра тяжести каски до прямой, соединяющей центры тяжести блоков аккумуляторов, дается формулойThe essence of the proposed solution is as follows. A stable position of the helmet 1 with a lamp on the head of the miner is ensured if the battery of batteries will balance the headlight 2 relative to the center of gravity of the helmet. In this case, the centers of gravity of the headlights, battery batteries and helmets should be located on one straight line lying in the plane of symmetry of the helmet parallel to the base of the helmet. Since the mass of the battery of the batteries will be greater than the mass of the headlight, it is necessary to ensure that the center of gravity of the battery of the batteries is closer to the center of gravity of the helmet than the center of gravity of the headlight. This is possible if the battery of batteries will be made of two identical blocks 3 of batteries 4, placed in a sealed enclosure 5. In this case, the blocks 3 are placed on the outside of the helmet symmetrically with respect to the plane of symmetry of the helmet. In this case, the distance from the center of gravity of the helmet to the straight line connecting the centers of gravity of the battery blocks is given by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где mф - масса фары, mб - масса каждого блока аккумуляторов, lф - расстояние от центра тяжести фары до центра тяжести каски. Кроме того, при применении двух блоков аккумуляторов обеспечивается более равномерное распределение нагрузки по каске, а также уменьшаются габариты выступающих элементов светильника.where m f is the mass of the headlamp, m b is the mass of each battery pack, l f is the distance from the center of gravity of the headlamp to the center of gravity of the helmet. In addition, when using two battery blocks, a more uniform distribution of the load on the helmet is ensured, and the dimensions of the protruding elements of the lamp are also reduced.

С практической точки зрения можно считать, что центр тяжести 6 фары 2 расположен на середине отрезка оси окна 7 фары 2, концы которого лежат на внешней поверхности окна 7 и внешней стороне приспособления 8 для крепления фары 2 на каске 1, а центр тяжести 9 каски 1 расположен на середине отрезка, определяющего внешний размер каски 1 и лежащего на прямой, проходящей через центр тяжести 6 фары 4 в плоскости симметрии каски 1 параллельно основанию каски 1. Положение центра тяжести 10 каждого блока 3 аккумуляторов 4 определяется, исходя из его конструкции.From a practical point of view, we can assume that the center of gravity 6 of the headlamp 2 is located in the middle of the segment of the axis of the window 7 of the headlamp 2, the ends of which lie on the outer surface of the window 7 and the outside of the device 8 for mounting the headlamp 2 on the helmet 1, and the center of gravity 9 of the helmet 1 located in the middle of the segment that determines the external size of helmet 1 and lying on a straight line passing through the center of gravity 6 of the headlamp 4 in the plane of symmetry of helmet 1 parallel to the base of helmet 1. The position of the center of gravity 10 of each block 3 of batteries 4 is determined based on its design.

Положительный эффект применения аккумуляторной батареи в виде двух идентичных блоков 3 аккумуляторов 4 можно усилить, если использовать независимое подключение блоков 3 в электрическую цепь светильника. Для этого необходимо каждый блок 3 аккумуляторов 4 снабдить предохранителем 11 и схемой контроля заряда 12. Схема контроля заряда 12 обеспечивает отключение зарядной цепи при достижении заданного напряжения на аккумуляторах 4, а в случае применения никель-металлгидридных аккумуляторов и при превышении заданного порога температуры аккумуляторов. Предохранитель 11 защищает аккумуляторы 4 от разрушения при возникновении короткого замыкания во внешней по отношению к блоку 3 аккумуляторов 4 электрической цепи. При этом подключение светодиодов через резисторы должно обеспечивать одинаковые токи, потребляемые от каждого блока 3 аккумуляторов 4. В этом случае номинальная электрическая емкость каждого аккумулятора 4 определяется по формулеThe positive effect of using a battery in the form of two identical blocks 3 of batteries 4 can be enhanced by using the independent connection of blocks 3 in the electrical circuit of the lamp. For this, each block 3 of batteries 4 must be equipped with a fuse 11 and a charge control circuit 12. The charge control circuit 12 ensures that the charging circuit is switched off when the specified voltage on the batteries 4 is reached, and if nickel-metal hydride batteries are used and when the specified temperature threshold of the batteries is exceeded. The fuse 11 protects the batteries 4 from destruction in the event of a short circuit in the electrical circuit external to the battery unit 3. In this case, the connection of the LEDs through the resistors should provide the same currents consumed from each block 3 of the batteries 4. In this case, the nominal electric capacity of each battery 4 is determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где IH - номинальный ток, потребляемый всеми светодиодами; t - необходимое время непрерывной работы светильника.where I H is the rated current consumed by all LEDs; t is the necessary time for continuous operation of the lamp.

Принцип действия светильника заключается в следующем. Фара 2 при помощи приспособления 8 для крепления фары 2 на каске 1 вставляется до упора в фародержатель 13. Блоки 3 аккумуляторов 4 при помощи приспособления 14 для крепления блоков 3 аккумуляторов 4 на каске 1 также вставляются до упора в держатели 15 блоков 3 аккумуляторов 4. Электропитание фары 2 осуществляется через соединительные шнуры 16 от блоков 3 аккумуляторов 4 с помощью выключателя 17. Зарядка блоков 3 аккумуляторов 4 производится через отрицательный внешний контакт 18 фары 2 и положительный внутренний контакт 19 фары 2.The principle of operation of the lamp is as follows. The headlight 2, with the aid of the attachment 8 for fixing the headlight 2 on the helmet 1, is inserted all the way into the headlamp 13. The battery blocks 3 4 with the aid of the attachment 14 for fastening the battery blocks 3 4 on the helmet 1 are also inserted all the way into the holders 15 of the battery blocks 3 4. Power supply headlights 2 is carried out through connecting cords 16 from blocks 3 of batteries 4 using a switch 17. Charging blocks 3 of batteries 4 is made through a negative external contact 18 of the headlight 2 and a positive internal contact 19 of the headlight 2.

Например, для светильника, описанного в прототипе, для 19 светодиодов с прямым напряжением падения 3,6 В (типовое значение) при номинальном токе через светодиод 20 мА и t=10 ч получаем QH=1,9 А·ч. Такую электрическую емкость и необходимое напряжение при оптимальных показателях цены и массы обеспечивают по 4 пальчиковых никель-металлгидридных аккумулятора типа размера АА в каждом блоке аккумуляторов. При этом общая масса фары, блоков аккумуляторов, соединительных проводов и каски не превышает 0,9 кг.For example, for the luminaire described in the prototype, for 19 LEDs with a direct drop voltage of 3.6 V (typical value) at a rated current through the LED of 20 mA and t = 10 h, we obtain Q H = 1.9 Ah Such electrical capacitance and the required voltage at optimal price and weight indicators are provided by 4 finger-type nickel-metal hydride batteries of type AA in each battery pack. In this case, the total mass of the headlamp, battery packs, connecting wires and helmets does not exceed 0.9 kg.

Положительный эффект заключается в том, что значительно снижается масса элементов электропитания светильника, что позволяет разместить их на каске шахтера, обеспечивая устойчивое закрепление каски на голове шахтера, а также повышается надежность светильника.The positive effect is that the mass of the power elements of the lamp is significantly reduced, which allows you to place them on the helmet of the miner, providing a stable fixation of the helmet on the head of the miner, and also increases the reliability of the lamp.

Claims (2)

1. Шахтный светильник индивидуального пользования, содержащий фару, в которой установлена матрица светодиодов, включенных последовательно с резисторами по одному для каждого светодиода, приспособление для крепления фары на каске шахтера, корпус с аккумуляторными батареями и соединительный шнур, отличающийся тем, что аккумуляторная батарея выполнена в виде двух независимых идентичных блоков, расположенных на наружной стороне каски симметрично относительно плоскости симметрии каски в положении, уравновешивающем фару относительно центра тяжести каски, причем каждый блок выполнен из нескольких малогабаритных аккумуляторов, предохранителя, схемы контроля заряда, расположенных в герметичном корпусе, снабженном приспособлением для крепления на каске с возможностью съема, при этом отрицательные электроды каждого блока соединены с отрицательным наружным контактом фары и первым контактом выключателя, второй контакт выключателя соединен с катодами всех светодиодов, положительные электроды каждого блока соединены через предохранитель с резисторами и через схему контроля заряда с положительным внутренним контактом фары.1. A personal mine lamp, comprising a headlamp, in which a matrix of LEDs is installed, connected in series with resistors, one for each LED, a fixture for mounting the headlamp on the miner's helmet, a housing with rechargeable batteries and a connecting cord, characterized in that the battery is made in in the form of two independent identical blocks located on the outside of the helmet symmetrically relative to the plane of symmetry of the helmet in a position that balances the headlight with respect to prices the helmet’s severity, each block made of several small batteries, a fuse, a charge control circuit located in a sealed case equipped with a device for mounting on the helmet with the possibility of removal, while the negative electrodes of each block are connected to the negative external contact of the headlight and the first contact of the switch , the second contact of the switch is connected to the cathodes of all LEDs, the positive electrodes of each block are connected through a fuse with resistors and through a control circuit I charge with a positive inner contact lights. 2. Шахтный светильник по п.1, отличающийся тем, что в качестве малогабаритных аккумуляторов в аккумуляторной батарее использованы пальчиковые никель–металлгидридные аккумуляторы.2. The mine lamp according to claim 1, characterized in that finger-type nickel-metal hydride batteries are used as small-sized batteries in the rechargeable battery.
RU2003106577/28A 2003-03-11 2003-03-11 Individual miner's lamp RU2231711C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106577/28A RU2231711C1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Individual miner's lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106577/28A RU2231711C1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Individual miner's lamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2231711C1 true RU2231711C1 (en) 2004-06-27
RU2003106577A RU2003106577A (en) 2004-12-20

Family

ID=32846847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003106577/28A RU2231711C1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Individual miner's lamp

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231711C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451236C1 (en) * 2011-01-26 2012-05-20 Георгий Яковлевич Куликов Head electric lamp
RU2575022C2 (en) * 2011-06-14 2016-02-10 Макита Корпорейшн Accumulator battery devices

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451236C1 (en) * 2011-01-26 2012-05-20 Георгий Яковлевич Куликов Head electric lamp
RU2575022C2 (en) * 2011-06-14 2016-02-10 Макита Корпорейшн Accumulator battery devices
RU214707U1 (en) * 2022-02-10 2022-11-11 Леонид Михайлович Берещанский Head-worn lighting device
RU214712U1 (en) * 2022-02-28 2022-11-11 Леонид Михайлович Берещанский Head-worn lighting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU57423U1 (en) INDIVIDUAL ACCUMULATOR LAMP
US5408393A (en) U-shaped helmet light
US7234833B2 (en) Work light
US7926967B2 (en) Headlight devices and methods
RU2012138951A (en) POWER SUPPLY INTERFACE FOR AN ELECTRIC TOOL FULL OF BATTERY POWER SUPPLIES AND ADAPTER
CA3110071C (en) Flashlight with rear-facing signal light and modular integrated mount system
US20160223175A1 (en) Portable high power ac lighting
RU2231711C1 (en) Individual miner's lamp
RU67227U1 (en) SHAFT MINING HEAD
CN1873290A (en) Composition type miner's lamp prepared from LED
US20140339982A1 (en) Modular rechargable headlamp
CN214580555U (en) Portable charging box
RU2003106577A (en) MINING INDIVIDUAL LIGHT
KR100901829B1 (en) Head lamp
RU2276305C1 (en) Mine lamp for individual use
CN201000422Y (en) Portable multi-waveband light source
CN218763218U (en) Waterproof flashlight
RU2433336C1 (en) Jacklight
CN220338397U (en) Defending flashlight with visible internal circuit
CN211780678U (en) Built-in power supply type lighting lamp
CN212057051U (en) High-power LED square lamp with improved heat dissipation
CN219222314U (en) Control circuit for flashlight and flashlight thereof
CN208506407U (en) A kind of chargeable glasses with illumination functions
CN2769669Y (en) Double-loop and antiexplosive mine safety cap lamp
RU67058U1 (en) ELECTRIC FIRE RESCUE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050312