专利名称：环保型节能矿井灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿井灯，特别是一种融电子技术和照明技术为一体的节能环保型节能矿井灯。
背景技术：
传统矿井灯的光源采用白炽灯泡，由于是灯丝工作，耗电量大，发光效率低，仅有8.5％左右的电能用于发光，浪费严重，寿命短。尽管八十年代后期采用灯丝新型材料，抽成真空，充入惰性气体，但其寿命仅1000余小时，光效也未能得到质的改进。
其次，传统矿井灯一直沿用的是铅酸蓄电池，它体积大(高194毫米，长148毫米，宽56毫米)。也笨重(重约2公斤)，易漏液，特别是日常维护繁琐，充电时间长，使用周期短，是困扰矿井灯不能小型化，一体化的技术难题，镍氢电池由于存在记忆效应并极易爆炸，也不是矿井灯的理想选择。
另外，传统矿井灯仅仅是一个简单的照明工具，不能实现其他功能，例如弱光求生报警功能，即不能在发生意外事故的时候，及时发出求救信号，准确地找到作业人员的位置和事故地点，因此，功能过于单一化也是传统矿井灯很大的弱点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种照明效果好、耗能低，而且体积小、重量轻、便于操作，即使在特殊作业环境下也适用的矿井灯。
一种环保型节能矿井灯，包括灯头，三芯同轴电缆和电池盒，灯头上有灯头充电触点和插挂在安全帽上的灯头挂钩，其特征在于，采用半导体发光材料作为照明光源；采用锂离子电池为电源；还包括报警、照明电路，报警扬声器，均置于电池盒内，报警扬声器和电池盒的结合处，固定有阻止气体进入的乳胶密封软垫；电池盒与灯头具有相互配合的卡槽，灯头上的插头处固定有用于密封的乳胶软垫。
其进一步特征还在于所述的报警、照明电路，包括芯片K9561、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
所述的报警、照明电路，包括芯片K9561、芯片LM3909、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源一端与芯片LM3909的6脚连接，另一端连接在两个串联电阻的中点，这两个电阻串联在芯片LM3909的8脚和开关K2的触点1之间，芯片LM3909与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
所述的红色LED报警光源，置于灯头内；三芯同轴电缆的长度可以为300毫米，也可以为1100毫米；由于采用了以上设计，本实用新型将电子技术和照明技术很好地结合在一起，因而具有以下的有益效果1采用新型半导体光源，其使用寿命在10万小时以上，比传统矿井灯的灯泡使用寿命1500小时提高了近7倍；光源电流90mA低了近8倍，光通量比白炽灯泡有很大提高，散热温度低，耐冲击。
2采用锂离子电池，缩小了矿井灯的体积(新型灯的电池最大尺寸为80*36*30mm，而传统矿井灯的电池为194*148*56mm)，重量是传统灯的二十分之一(新型灯电池盒不足100克，而传统灯为1800克)。循环使用寿命达到800余次，无毒性，无记忆效应，满足22小时以上恒光照明用电或180小时以上的弱光求生报警用电，充电时间在6小时内免维护便可完成，无过充过放现象。充电自动侦测控制，可智能自行管理，充分发挥电池效能，延长供电时间，免除了传统矿井灯的初充电，恒流充电，调制电解液、补充蒸馏水，调整密度等一系列的维护劳动，大大降低了成本费用。
3增加了弱光求救报警装置，当出现意外事故时，操作人员为了节省电源，可将照明光源关闭，启动报警系统向外发出报警信号，红色LED间断性或不间断性闪烁，警笛开始鸣响，外部人员在百米内可看到报警红光，50米外可听到警笛声，为迅速找出事故现场和人员提供了可能。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述
图1是本实用新型外部结构图；图2是本实用新型内部结构图；图3是本实用新型的实施电路图；图4是本实用新型的又一实施电路图。
具体实施方式
附图中1-旋纽开关，2-插座孔，3-灯罩，4-锁紧螺丝/母，5-传音孔，6-红色LED报警光源，7-凸镜，8-光源，9-充电孔，10-充电螺丝，11-电池盒卡槽，12-电池盒，13-卡槽轨，14-乳胶垫，15-三芯同轴电缆，16-电池挂钩，17-灯头。
参考
图1，
图1-1为整体结构分解部件图，从中可以看出，本实用新型设计的矿井灯有灯头17，三芯同轴电缆15，电池盒12三个部分。电池盒12与灯头17具有相互配合的卡槽，当灯头和电池盒组合时，即将电池盒的卡槽11沿灯头17的卡槽轨13推入，灯头的三向插头便自行插入电池盒的三向插孔内，便组合成一体头戴式；灯头上的插头处还固定有用于密封的乳胶软垫14。
图1-2、3分别是矿井灯结构的正视图和后视图，使用时将矿井灯直接插进帽扣即可。
当灯头17、300毫米长三芯同轴电缆15和电池盒12组合时，将电缆的插座插入灯头上的插头、电缆的插头插进电池盒上的插座，便组成分体头戴式矿井灯。以同样的方法，可将1100毫米长的电缆15，组合成分体头戴腰挂式矿井灯。使用时，分体头戴式将灯头17插入帽前的帽扣中，电池盒插卡在帽后的帽扣上；分体头戴腰挂式将灯头17插在帽前的帽扣上，而电池盒可象传呼机一样挂在腰间，由于其体小轻便，也可装在某个衣兜内。
图2为一体头戴式矿井灯的内部构造图，不论是分体头戴式还是分体头戴腰挂式，由于它们内部结构相同，因此不再分述。
图2-1中，该矿井灯增加的报警芯片和扬声器置于电池盒内，供电方式由传统的接线柱式改为插头插座的承插式，密封由原来的螺旋式改为了乳胶软垫。为防止气体通过传音孔5的进入，在扬声器和电池盒的结合处采用了乳胶密封软垫。
图2-2中，在灯头内增加了红色LED报警光源6。红色LED报警光源6以回路的方式连接电池盒内的芯片和扬声器，由矿井灯的旋扭开关1加以控制。当顺时针扭动开关1，照明灯开始工作；逆时针旋转时，报警系统开始工作，红色LED报警光源6间断性或不间断性闪烁，扬声器发出警笛声。
图3所示的报警、照明电路，是LED直射式电原理图。该电路包括芯片K9561、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
图4所示的报警、照明电路，是LED频闪式电原理图。该电路包括芯片K9561、芯片LM3909、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源一端与芯片LM3909的6脚连接，另一端连接在两个串联电阻的中点，这两个电阻串联在芯片LM3909的8脚和开关K2的触点1之间，芯片LM3909与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
环保型节能矿井灯是传统矿井灯的更新换代，它的科学性、先进性就在于采用了高亮度(280-500Lm)寿命长(10万小时)以上，耐冲击，防爆性强的半导体发光材料，比传统灯的白炽灯泡亮度提高了数倍，其寿命提高了近7倍。并且半导体发光材料，的耐冲击和防爆性能都大大好于白炽灯泡。
以锂离子电池作为电源，额定电压为3.6V，比铅酸电池、镍氢电池提高了3倍的功率，额定容量达到3.7安时。但由于采用了90毫安的半导体发光材料作为光源，比700毫安的白炽灯泡耗电量大大降低，使其照明工作时间可相应延长10余小时，而且是恒光输出，它的循环使用寿命为800余次，循环后的容量不低于50％。另外，它的最大体积仅为80*36*30立方毫米，比体积为194*148*56立方毫米的铅酸蓄电池小很多；其重量为90克左右，而铅酸蓄电池为1800克；其免维护技术更是铅酸蓄电池无法比拟的。
弱光求生报警装置，在矿井灯上的应用是电子技术的产物。弱光求生报警装置是通过芯片控制红色LED光源和扬声器发出光、声求救报警信号，使外部人员在100米或者更远处看到红色灯光或在50米内听到报警声音。
节能环保型节能矿井灯的充电技术除传统的充电方法外，还可以将电池盒单独充电，即从灯体上取下电池盒或从分体灯头上拔下电缆线，直接插在专用的宽电压80-260伏、50-60HZ的微电脑侦测充电架上，6小时便可完成充电任务，微电脑侦测充电架小巧美观，可节省三分之二的空间，电源信号指示，充电程度指示一目了然，充电完成后自动断电，比传统矿井灯拿着灯头提着电瓶安排充电位置，记着充电时间，中间断电必须脱离充电架的某一充电触点，以防放电等特征，更加科学化。
下面进一步阐述本实用新型设计的矿井灯的具体制作方法第一步按照图纸的布置和要求，制作出模具，用硬塑热压制作出壳体、插放电池部位。壳体内弱光求生报警装置固定的插件均在模具制作时一步到位，以便加强其整体性、安全性。
第二步按原矿井灯的组装方式，组装其壳体的微动开关(电源开关)、照明光源的灯座和硬式电源连接件。
第三步布置和软线连接弱光求生报警芯片、扬声器的回路。
第四步组装照明光源，组装弱光求生红色光源LED。
第五步组装灯罩并安放锁紧螺栓，将电池盒插入灯壳体上面的卡槽中，即可组装成一体头戴式矿井灯。将插件式电缆线连接灯壳体和电池盒，即可组装成分体头戴式、分体头戴腰挂式。
下面就该矿井灯的充电方式进行进一步阐述环保型节能矿井灯的充电方式既保留了原来的充电触点，又设计了电池盒单体的微型插口。
1传统式触点充电方式传统矿井灯壳体上面的螺栓和帽扣分别为充电触点，不改变原充电架，加装智能侦测微电脑控制信号指示后，将矿井灯壳体的帽扣插挂在充电架上，顺时针方向旋转到位，12小时内即可完成充电。
2电池盒单体充电方式节能环保型节能矿井灯的设计为灯头和电池盒两个部分其分别为电源微型承插和卡槽锲入，因此，一体头戴式只要取下电池盒，分体头戴式和分体头戴腰挂式取下插在电池盒上的电缆线，插在装有智能侦测、微电脑控制，电源信号充电程度指示的专用充电架上，6小时内完成充电任务。
以上仅为本实用新型的一个实施例，而非限定本实用新型的唯一的实施例，任何对于本实用新型显而易见的改进，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种环保型节能矿井灯，包括灯头，三芯同轴电缆和电池盒，灯头上有灯头充电触点和插挂在安全帽上的灯头挂钩，其特征在于，采用半导体发光材料作为照明光源；采用锂离子电池为电源；还包括报警、照明电路，报警扬声器，均置于电池盒内，报警扬声器和电池盒的结合处，固定有阻止气体进入的乳胶密封软垫；电池盒与灯头具有相互配合的卡槽，灯头上的插头处固定有用于密封的乳胶软垫。
2.根据权利要求1所述的环保型节能矿井灯，其特征在于所述的报警、照明电路，包括芯片K9561、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
3.根据权利要求1所述的环保型节能矿井灯，其特征在于所述的报警、照明电路，包括芯片K9561、芯片LM3909、三极管9013、扬声器、照明光源、多触点开关K2、红色LED报警光源以及3.6伏电源，其中，开关K2的静触点连接电源；芯片K9561一脚与多触点开关K2的触点1连接，一脚与三极管9013的基极连接；三极管9013的集电极串联一扬声器，扬声器的另一端与多触点开关K2的触点1连接；红色LED报警光源一端与芯片LM3909的6脚连接，另一端连接在两个串联电阻的中点，这两个电阻串联在芯片LM3909的8脚和开关K2的触点1之间，芯片LM3909与三极管9013和扬声器的串联电路并联；开关K2的触点3与照明光源连接，开关K2的触点2悬空；当开关K2的触点1闭合时，芯片K9561输出信号使三极管9013导通，扬声器工作，发出警报声，并且红色LED报警光源工作；当开关K2的触点3闭合时，照明光源工作。
4.根据权利要求2、3所述的环保型节能矿井灯，其特征在于所述的红色LED报警光源，置于灯头内。
5.根据权利要求4所述的环保型节能矿井灯，其特征在于三芯同轴电缆的长度可以为300毫米，也可以为1100毫米。
专利摘要本实用新型涉及一种矿井灯，特别是一种融电子技术和照明技术为一体的节能环保型智能矿井灯。本实用新型的目的在于提供一种照明效果好、耗能低，而且体积小、重量轻、便于操作，即使在特殊作业环境下也适用的矿井灯。本实用新型如下技术特征它包括灯头，三芯同轴电缆和电池盒，灯头上有灯头充电触点和插挂在安全帽上的灯头挂钩，其中，采用半导体发光材料作为照明光源；采用锂离子电池为电源；还包括报警、照明电路，置于电池盒内。
文档编号F21V33/00GK2577100SQ02243708
公开日2003年10月1日 申请日期2002年8月2日 优先权日2002年8月2日
发明者李继成 申请人:李继成