专利名称：双回路防爆矿用安全帽灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明装置，更具体地说尤其一种具有在井下作业照明和安全防护头部双重作用的安全帽灯。
背景技术：
矿井、隧道或山洞作业人员需要连续的可靠照明。特别是在煤矿等含有瓦斯、甲烷、粉尘等易爆物的场合中，需要连续照明，需要预防瓦斯爆炸，需要防护作业人员的头部以防砸伤。但现有矿用安全帽灯只有一个照明电回路，可靠性差，短路电流大，无短路过流保护，短路时足以使瓦斯爆炸，具体佩戴是将电池挂在腰部，在电池与帽灯之间用导线进行连接，连接导线对作业人员的操作形成一定的妨碍。
发明内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种双回路防爆矿用安全帽灯，以确保安全防护、连续照明和使用方便。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型包括帽壳、帽衬和挂接在帽壳上的灯头。
本实用新型的结构特点是采用灯与帽的一体化集装结构，包括a、在由帽壳与帽衬形成的夹层中，设置电池槽；b、在所述灯头中采用双回路灯泡，所述双回路灯泡具有相互独立的两组灯丝回路，设置双回路切换开关；c、设置保护电路，包括在所述灯丝供电电源回路中串联设置热敏聚合开关，在电池充放电回路中设置充放电集成保护器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在1、结构简单，使用方便。
采用灯、帽一体化的集装式结构，锂电池或镍氢电池直接安装在安全帽内，不存在从腰间至灯帽的连接导线，使作业人员动作灵活方便。灯线集装在安全帽内，不易折断，故障率减少。
2、可靠性高。
采用双回路灯头，即使其中一组电回路被烧断，可切换至另一组电回路继续维持照明。
3、安全性好。
电池充放电集成保护器为电池和照明电回路提供过压、欠压和短路过流保护。热敏聚合开关提供双重短路过流保护。
4、电池通用性强。
可配备锂电池或镍氢电池，重量轻，环保性能好。
5、本实用新型可广泛适用于含有瓦斯、甲烷、粉尘等易爆物的煤矿、隧道、山洞等井下照明和头部防护，也可作为地质、建筑、水利、旅游、探险、考古等野外作业部门的便携式照明器具。
图1为本实用新型灯头结构示意图。
图2为本实用新型结构示意图图3为本实用新型电池充放电集成保护器电路原理图。
图中标号图中标号1灯泡、2灯壳，3灯座、4弹簧、5反光灯碗、6密封垫、7防护玻璃、8灯盖、9导电簧片、10切换开关、11密封圈、12热敏聚合开关、13挂钩、14接线孔、15帽壳、16帽衬、17电池、18集成保护器、19电池槽、20灯卡、21灯头具体实施方式
参见图2，本实施例中包括有帽壳15、帽衬16和挂接在帽壳15上的灯头21，采用灯与帽的一体化集装结构，如图2所示，在由帽壳15与帽衬16形成的夹层中，设置电池槽19，电池17放置在电池槽19中，电池17可以是镍氢电池或锂电池。
参见图1，在灯头21中采用双回路灯泡1，该双回路灯泡1具有相互独立的两组灯丝回路，设置双回路切换开关10，两组灯丝由切换开关10选择工作。
如图1所示，设置滑套式灯座3，该灯座3滑套在灯壳2中，并与灯壳2之间设置有弹簧4，固定在灯座3中的灯泡1抵压在防护玻璃7上，灯头1尾部触点与导电簧片9为跳接，灯泡1的外围为反光灯碗5。由灯壳2、防护玻璃7和灯盖8构成封闭式灯罩。因防护玻璃7的抵压，灯泡1尾部触点与导电簧片9形成的触点开关呈接通状态；一旦灯泡1的玻壳破碎，在弹簧4的作用下，灯座3向前滑动，其尾部触点与导电簧片9形成的触点式开关即呈打开状态，从而在灯泡玻壳破碎时即时切断电源。具体实施时，弹簧4可以为圆柱螺旋式、圆锥螺旋式或板片式，防护玻璃7可以是玻璃、水晶、透明陶瓷、有机玻璃或透明塑料等。
图中示出，在供电电源回路中，设置热敏聚合开关12，热敏聚合开关12以及双回路切换开关10均固封在灯壳2中，形成防爆结构。为了保证该防爆结构的密封性能，可以在相关部位上，包括在防护玻璃7、灯壳2与灯盖8之间设置密封垫6，以及在选择开关10与灯壳2之间设置密封圈11等。
热敏聚合开关12是由聚合树脂和导电粒子组成的，其阻抗的大小与温度的高低有关。在常温状态下，导电粒子在聚合物中形成结晶状的低电阻链键；当温度上升，并超过开关门限时，结晶状链键被破坏，变为胶状无定形状态，导电粒子从聚合物分离出来，使导电回路的阻抗上升，直至被阻断。
在正常照明时，电路中的照明电流并不大，产生热量较小，热敏聚合开关12处于常温状态，其阻抗不大，不会破坏照明电通路；一旦出现短路故障，产生很大的短路电流，热敏聚合开关12受热而温度上升，其阻抗也急剧增高，阻断照明电通路，从而提供短路保护。故障被排除后，随着温度的降低，热敏聚合的导电链键重新形成，其阻抗下降，完成自动修复。将热敏聚合开关的这一性能应用于本实施例中达到对电路的短路过流保护并能自动修复的功能。
针对螺纹式、卡口式或法兰式等不同形式的灯泡，只要在灯座3与灯泡1之间形成对应的结构配合即可。
具体实施中，在灯壳2的侧壁上开设有接线孔14，在灯壳2的背部设置挂钩13，挂钩13钩挂在灯卡20中，使灯头21得以在帽壳15上固定。
本实施例中设置的保护电路也包括在电池充放电回路中设置电池充放电集成保护器18。
参见图3，集成保护器18采用保护芯片AIC，电池组的正极和负极端分别接入芯片AIC的VCC端5脚和CND端2脚，两组灯丝回路Rz通过切换开关10，分别连接负载线路的正极BAAT+端和负极BAAT-端，在所述电池组的放电回路中设置由放电二极管VD1和放电控制功率管VT1构成的放电控制电路，功率管VT1的基极接芯片AIC的OD端3脚，在电池组充电回路中设置由充电二极管VD2和充电控制功率管VT2构成的充电控制电路，功率管VT1的基极接芯片AIC的OC端1脚。
电路中VT1、VT2均双N沟道功率管，电阻R1和电容C1用来消除充电器输入电压纹波及干扰。电阻R2为防止充电器电源接反时保护CS端。电阻R3为VT2的偏置电阻。PPTC为短路过流保护元件，即热敏聚合开关12。该集成保护器为电池提供了过压、过流和欠压保护，如1、过充电保护，当充电电压到达并高于过充阈值电压时，OC端1脚无电流输出，R3无电流流过而使VT2截止，充电回路断开，防止过充电。
2、过放电保护，当电压降到2.4V时，OD端3脚输出低电平，VT1截止，放电回路断开，禁止放电。
3、过电流保护，CS端4脚为放电电流控制端，它连续地控测放电电流，若放电电流超过设定阀值而使CS端超过0.2V，其结果与过放电相同，使VT2截止，禁止放电。也就是说当有短路等故障时，可瞬间断开VT2而起到保护作用。
4、PPTC短路过流保护元件是热敏聚合开关，在正常工作状态下，呈低电阻(毫欧级)。当电路短路时电流急剧增加而温度升高时，在一瞬间(毫秒级)阻断电流通过，实现过流保护。一旦过电流故障排除，温度下降，元件自动恢复成低阻抗值，重新接通照明电路。
本实用新型同样也可配备铅酸电池进行使用，只要将铅酸电池挂在腰间，与帽灯之间通过外接导线连接即可。
权利要求1.双回路防爆矿用安全帽灯，包括帽壳(15)、帽衬(16)和挂接在帽壳(15)上的灯头(21)，其特征是采用灯与帽的一体化集装结构，包括a、在由帽壳(15)与帽衬(16)形成的夹层中，设置电池槽(19)；b、在所述灯头(21)中采用双回路灯泡(1)，所述双回路灯泡(1)具有相互独立的两组灯丝回路，设置双回路切换开关(10)；c、设置保护电路，包括在所述灯丝供电电源回路中串联设置热敏聚合开关(12)，在电池充放电回路中设置充放电集成保护器(18)。
2.根据权利要求1所述双回路防爆矿用安全帽灯，其特征是在所述灯头(21)中设置滑动式灯座(3)，灯座(3)与灯壳(2)之间设置弹簧(4)，固定在灯座(3)中的灯泡(1)抵压在防护玻璃(7)上，灯头(1)尾部触点与导电簧片(9)为跳接。
3.根据权利要求2所述的双回路防爆矿用安全帽灯，其特征是由所述灯壳(2)、防护玻璃(7)和灯盖(8)构成封闭式灯罩，所述热敏聚合开关(12)以及双回路切换开关(10)均固封在灯壳(2)中。
4.根据权利要求1所述的双回路防爆矿用安全帽灯，其特征是放置在电池槽(19)中的电池(17)为锂电池或镍氢电池。
5.根据权利要求1所述的集装式双回路矿用安全帽灯，其特征是所述电池充放电集成保护器采用保护芯片AIC，电池组的正极和负极端分别接入芯片AIC的VCC端(5脚)和CND端(2脚)，两组灯丝回路RZ通过切换开关10，分别连接负载线路的正极BAAT+端和负极BAAT-端，在所述电池组的放电回路中设置由放电二极管VD1和放电控制功率管VT1构成的放电控制电路，功率管VT1的基极接芯片AIC的OD端(3脚)，在所述电池组充电回路中设置由充电二极管VD2和充电控制功率管VT2构成的充电控制电路，功率管VT1的基极经电阻R3接芯片AIC的OC端(1脚)。
专利摘要双回路防爆矿用安全帽灯，包括帽壳、帽衬和挂接在帽壳上的灯头，其特征是采用灯与帽的一体化集装结构，包括在由帽壳与帽衬形成的夹层中，设置电池槽；在灯头中采用双回路灯泡，双回路灯泡具有相互独立的两组灯丝回路，设置双回路切换开关；设置保护电路，包括在所述灯丝供电电源回路中串联设置热敏聚合开关，在电池充放电回路中设置充放电集成保护器。本实用新型可以采用锂电池、镍氢电池或铅酸电池，具有良好的安全可靠性和环保性能，结构简单，使用方便，适用于矿山、隧道、地质、建筑、水利、探险、考古等行业部门。
文档编号H02H7/18GK2769669SQ20042008075
公开日2006年4月5日 申请日期2004年10月30日 优先权日2004年10月30日
发明者毛传礼, 石富江 申请人:毛传礼