无电池多功能连续供电照明器转让专利
申请号 : CN200810068905.7
文献号 : CN100595476C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 龙通源
申请人 : 龙通源
摘要 :
本发明公开了无电池多功能连续供电照明器，它有器壳(27)、支架(20)、手柄(1)、转动齿轮及其轴与轴承、钢带发条(18)、钢带卷筒(13，14)、发电机(10)及其输出电路、照明灯(25)或用电负荷，其钢带发条(18)以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒(13，14)之上；支架(20)上安装的反向弹力平衡器(19)压在钢带发条(18)上；钢带发条(18)带动的齿轮组为斜齿齿轮(4～9)组合；手柄(1)与主动轮(2)之间采用离合器(15)带棘轮的结构；微型发动机(10)发出的三相电经过桥式整流(11)、衡流电路和电容器之后向照明灯(25)或用电负荷供电。它可为受灾停电地区提供连续供电照明，也可满足野外夜间作业者照明和供电的需要。该照明器结构简单、制造容易、成本低廉，适合灾区家庭和夜间野外作业人员使用。
权利要求 :
1无电池多功能连续供电照明器，包括器壳(27)、支架(20)、手柄 (1)、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条(18)、钢带卷筒(13，14)、 微型发电机(10)及其输出电路、照明灯(25)或用电负荷，其特征在于所 用的钢带发条(18)以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒(13，14) 之上；支架(20)上安装的反向弹力平衡器(19)压在钢带发条(18)上；钢 带发条(18)带动的齿轮组为斜齿齿轮(4～9)组合；手柄(1)与主动轮(2) 之间采用离合器(15)带棘轮的结构；微型发电机(10)发出的三相电经过 桥式整流(11)、衡流电路和电容器之后向照明灯(25)或用电负荷供电。
2根据权利要求1所述的照明器，其特征在于转动齿轮组合、钢带 发条(18)、钢带卷筒(13，14)、微型发电机(10)及其输出电路都通过固定 在支架(20)上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳(27)之内；手柄(1)则 与主动轮(2)上的离合器(15)带棘轮的结构连接安装。
3根据权利要求1所述的照明器，其特征在于主动轮(2)与从动轮(3) 的直接之比为3∶1～6∶1。
4根据权利要求1所述的照明器，其特征在于钢带发条(18)采用 65Mo2Mn的钢材制成。
5根据权利要求1所述的照明器，其特征在于斜齿齿轮(8)上安装有 一个飞轮(12)。
6根据权利要求1所述的照明器，其特征在于反向弹力平衡器(19) 由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固定在支架(20)上，弹簧 片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上，两个压紧轮分别 套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢带发条(18)上。
说明书 :
技术领域
本发明与带有机内发电机的照明装置有关，特别与发条驱动的照明装 置有关，也与供电装置有关。
背景技术
采用手动发电照明是已实现的技术。近年来，人们设计了一些手动发 电照明的装置，例如中国专利93207054.X号“握力小可连续照明的自发 电手电筒”、200520113021.0号“手动发电的可携式长效型照明装置”、 200620007510.2号“一种机械手动充电照明装置”等。这些方法均有手 动发电照明的效果，但照明的时间和强度均不理想；同时这些装置不能对 除照明之外的电器供电。
然而，照明是人们生活的需要。尤其在发生自然灾害的时间，例如在 2008年初我国南方许多省市发生凝冻灾害，5月12日汶川大地震期间， 都出现长时间停电的情况。数百万城乡居民无法照明，许多电器设备没有 动力，严重影响了救灾工作和居民生活。虽然采用临时安装小型发电机等 措施，却只能解决局部问题，不能普遍给受灾群众连续供电照明。迄今为 止，还没有易于推广使用、能够惠及大众的技术方案问世。
然而，照明是人们生活的需要。尤其在发生自然灾害的时间，例如在 2008年初我国南方许多省市发生凝冻灾害，5月12日汶川大地震期间， 都出现长时间停电的情况。数百万城乡居民无法照明，许多电器设备没有 动力，严重影响了救灾工作和居民生活。虽然采用临时安装小型发电机等 措施，却只能解决局部问题，不能普遍给受灾群众连续供电照明。迄今为 止，还没有易于推广使用、能够惠及大众的技术方案问世。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无电池多功能连续供电照明器，以解决没 有市电和电池情况下，能够连续照明，或给用电量小的电器，例如电视机、 电脑、手机、电风扇、MP3/MP4、收录音机等供电的难题，从而为促进救 灾工作、方便灾区人民生活作出贡献。
发明人通过长期的反复试验研究，找到制约手动发电照明的许多关键 因素，发明了一种无电池多功能连续供电照明器。这种无电池多功能连续 供电照明器包括器壳、支架、手柄、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带 发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路、照明或用电负荷；发明人为 了实现连续并相对稳定地供电照明，解决了以下关键问题：
1所用的钢带发条以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷轮之 上，这可以保持钢带发条的收紧和弛放速度均匀、缓慢；
2在支架上设计安装有反向弹力平衡器，用来压紧绕卷在钢带卷轮上 的钢带，使其收紧和弛放速度均衡；
3所用钢带发条带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，斜齿增大重合度系数 以保证齿轮组合的稳定转动，从而保证输出电流的稳定；
4手柄与主动轮之间采用离合器带棘轮的结构，使手柄在将钢带发条 摇紧后可以与齿轮轴脱离；
5微型发电机发出的三相电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后向 照明或用电负荷供电。
上述转动齿轮组合、钢带发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路 都通过固定在支架上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳之内；手柄则与 主动轮的离合器带棘轮的结构连接安装。
上述主动轮与从动轮的直接之比为3～6∶1，这是为了摇动手柄收紧 钢带发条时省力。
上述钢带发条采用65Mo2Mn的钢材制成，具有良好的发条弹性。
上述斜齿齿轮组的第3级齿轮上安装有一个飞轮，用来平衡整个齿轮 组合的转动。
上述反向弹力平衡器由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固 定在支架上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上， 两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢 带发条上，以控制钢带发条均匀张驰。
上述微型发电机是市售产品；所述照明负荷采用高亮度LED发光灯； 所述的供电负荷是电脑、手机、收音机、录音机、MP3/MP4播放器、电视 机、电风扇、电动理发剪等耗电量小于100W的电器。
本发明的无电池多功能连续供电照明器的工作原理如下：
使用人将手柄合在离合器上，通过摇动手柄，带动主动轮旋转，通过 齿轮转动带动从动轮转动，上钢带卷筒就收紧钢带发条，下钢带卷筒上的 钢带发条被卷离，直到卷满、手柄停止摇动为止，移开手柄脱离离合器。
下钢带卷筒上的钢带发条依靠自身的弹性力开始回卷，拉动上钢带卷 筒旋转，从而依次带动4级斜齿齿轮组旋转，经过变速，最后带动发电机 旋转发电。
发电机发出的三相交流电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后，变 成电压基本稳定的直流电，供应照明灯照明或供应电器用电。
发明人指出，本连续供电照明器供电时间的长短主要取决于所用钢带 发条的长度，因此，只要钢带发条的长度足够长，就能够在一定的时间内 连续供电照明，这是本发明的关键之一。根据目前的材料，发明人已经能 够制造功率为0.1W～100W、电压为4.2～12V的连续供电照明器，每台连 续供电照明器可以连续供电照明达1～2小时；发明人还指出，只要原材 料性能好，还可以实现更长时间的连续供电照明；或者采用两台连续供电 照明器对同一组照明或用电负荷供电，相互切换，就能够实现连续不间断 的供电或照明。另外，如将机芯横置，钢带发条不受重力影响，供电的质 量会更好。
本发明提供的无电池多功能连续供电照明器，可以为受灾停电地区提 供连续供电照明，推动灾区的抢险救灾，还可以满足野外夜间作业者照明 和小电量的供电需要，相当于微型发电设备。该连续供电照明器结构简单、 制造容易、成本低廉，可用于汽车野外维修、矿山开采和设备维修，适特 别合灾区的家庭和夜间野外作业的人员使用。
发明人通过长期的反复试验研究，找到制约手动发电照明的许多关键 因素，发明了一种无电池多功能连续供电照明器。这种无电池多功能连续 供电照明器包括器壳、支架、手柄、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带 发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路、照明或用电负荷；发明人为 了实现连续并相对稳定地供电照明，解决了以下关键问题：
1所用的钢带发条以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷轮之 上，这可以保持钢带发条的收紧和弛放速度均匀、缓慢；
2在支架上设计安装有反向弹力平衡器，用来压紧绕卷在钢带卷轮上 的钢带，使其收紧和弛放速度均衡；
3所用钢带发条带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，斜齿增大重合度系数 以保证齿轮组合的稳定转动，从而保证输出电流的稳定；
4手柄与主动轮之间采用离合器带棘轮的结构，使手柄在将钢带发条 摇紧后可以与齿轮轴脱离；
5微型发电机发出的三相电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后向 照明或用电负荷供电。
上述转动齿轮组合、钢带发条、钢带卷轮、微型发电机及其输出电路 都通过固定在支架上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳之内；手柄则与 主动轮的离合器带棘轮的结构连接安装。
上述主动轮与从动轮的直接之比为3～6∶1，这是为了摇动手柄收紧 钢带发条时省力。
上述钢带发条采用65Mo2Mn的钢材制成，具有良好的发条弹性。
上述斜齿齿轮组的第3级齿轮上安装有一个飞轮，用来平衡整个齿轮 组合的转动。
上述反向弹力平衡器由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固 定在支架上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之上， 两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压在钢 带发条上，以控制钢带发条均匀张驰。
上述微型发电机是市售产品；所述照明负荷采用高亮度LED发光灯； 所述的供电负荷是电脑、手机、收音机、录音机、MP3/MP4播放器、电视 机、电风扇、电动理发剪等耗电量小于100W的电器。
本发明的无电池多功能连续供电照明器的工作原理如下：
使用人将手柄合在离合器上，通过摇动手柄，带动主动轮旋转，通过 齿轮转动带动从动轮转动，上钢带卷筒就收紧钢带发条，下钢带卷筒上的 钢带发条被卷离，直到卷满、手柄停止摇动为止，移开手柄脱离离合器。
下钢带卷筒上的钢带发条依靠自身的弹性力开始回卷，拉动上钢带卷 筒旋转，从而依次带动4级斜齿齿轮组旋转，经过变速，最后带动发电机 旋转发电。
发电机发出的三相交流电经过桥式整流、衡流电路和电容器之后，变 成电压基本稳定的直流电，供应照明灯照明或供应电器用电。
发明人指出，本连续供电照明器供电时间的长短主要取决于所用钢带 发条的长度，因此，只要钢带发条的长度足够长，就能够在一定的时间内 连续供电照明，这是本发明的关键之一。根据目前的材料，发明人已经能 够制造功率为0.1W～100W、电压为4.2～12V的连续供电照明器，每台连 续供电照明器可以连续供电照明达1～2小时；发明人还指出，只要原材 料性能好，还可以实现更长时间的连续供电照明；或者采用两台连续供电 照明器对同一组照明或用电负荷供电，相互切换，就能够实现连续不间断 的供电或照明。另外，如将机芯横置，钢带发条不受重力影响，供电的质 量会更好。
本发明提供的无电池多功能连续供电照明器，可以为受灾停电地区提 供连续供电照明，推动灾区的抢险救灾，还可以满足野外夜间作业者照明 和小电量的供电需要，相当于微型发电设备。该连续供电照明器结构简单、 制造容易、成本低廉，可用于汽车野外维修、矿山开采和设备维修，适特 别合灾区的家庭和夜间野外作业的人员使用。
附图说明
图1为无电池多功能连续供电照明器机芯正视图，图2为机芯左视图， 图3为机芯后视图，图4为连续供电照明器的外观示意图，图5为桥式整 流电路图。
以上图中，1为手柄，2为主动轮，3为从动轮，4为斜齿轮A，5为 斜齿轮B，6为斜齿轮C，7为斜齿轮D，8为斜齿轮E，9为斜齿轮F，10 为发电机，11为桥式电路板，12为飞轮，13为上钢带卷筒护板，14为下 钢带卷筒护板，15为离合器，16为上钢带卷筒，17为上钢带卷筒，18 为钢带发条，19为反向弹力平衡器，20为支架，21为基板，22为固定螺 钉，23为固定板，24为灯具转轴，25为LED组灯，26为背带，27为器 壳，28为安装螺钉，29为脚钉。
以上图中，1为手柄，2为主动轮，3为从动轮，4为斜齿轮A，5为 斜齿轮B，6为斜齿轮C，7为斜齿轮D，8为斜齿轮E，9为斜齿轮F，10 为发电机，11为桥式电路板，12为飞轮，13为上钢带卷筒护板，14为下 钢带卷筒护板，15为离合器，16为上钢带卷筒，17为上钢带卷筒，18 为钢带发条，19为反向弹力平衡器，20为支架，21为基板，22为固定螺 钉，23为固定板，24为灯具转轴，25为LED组灯，26为背带，27为器 壳，28为安装螺钉，29为脚钉。
具体实施方式
实施例
一台如图1～5的无电池多功能连续供电照明器，包括器壳27、支架 20、手柄1、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条18、钢带卷筒13 和14、微型发电机10及其输出电路、照明灯25或用电负荷，所用的钢 带发条18以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒13和4之上， 支架20上安装的反向弹力平衡器19压在钢带发条18上，钢带发条18 带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，手柄1与主动轮2之间采用离合器15带 棘轮的结构，微型发电机10发出的三相电经过桥式整流11、衡压电路30 和电容器之后向照明灯25或用电负荷供电。
转动齿轮组合、钢带发条18、钢带卷筒13和14、微型发电机10及 其输出电路都通过固定在支架20上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳 27之内；手柄1则与主动轮2上的离合器15带棘轮的结构连接安装。
主动轮2与从动轮3的直接之比为3；钢带发条18采用65Mo2Mn的 钢材制成，长达26.8m。
斜齿轮8上安装有一个飞轮12。
反向弹力平衡器19由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固 定在支架20上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之 上，两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压 在钢带发条18上。
微型发电机10是市售产品；照明负荷采用高亮度LED发光灯。
衡流电路是市售产品，置于灯盒内。
一台如图1～5的无电池多功能连续供电照明器，包括器壳27、支架 20、手柄1、转动齿轮及其轴与轴承的组合、钢带发条18、钢带卷筒13 和14、微型发电机10及其输出电路、照明灯25或用电负荷，所用的钢 带发条18以反向绕卷的“S”形方式绕卷在两个钢带卷筒13和4之上， 支架20上安装的反向弹力平衡器19压在钢带发条18上，钢带发条18 带动的齿轮组为斜齿齿轮组合，手柄1与主动轮2之间采用离合器15带 棘轮的结构，微型发电机10发出的三相电经过桥式整流11、衡压电路30 和电容器之后向照明灯25或用电负荷供电。
转动齿轮组合、钢带发条18、钢带卷筒13和14、微型发电机10及 其输出电路都通过固定在支架20上的轴与轴承形成整体，然后装入器壳 27之内；手柄1则与主动轮2上的离合器15带棘轮的结构连接安装。
主动轮2与从动轮3的直接之比为3；钢带发条18采用65Mo2Mn的 钢材制成，长达26.8m。
斜齿轮8上安装有一个飞轮12。
反向弹力平衡器19由上转轴、下转轴和两个压紧轮组成，上转轴固 定在支架20上，弹簧片一端固定在上转轴之上，另一端固定在下转轴之 上，两个压紧轮分别套在下转轴上的左右两边，弹簧片的弹力将压紧轮压 在钢带发条18上。
微型发电机10是市售产品；照明负荷采用高亮度LED发光灯。
衡流电路是市售产品，置于灯盒内。