专利名称：轻巧节能矿灯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿用井下移动照明灯具。
现有的矿灯不仅体积大，重量重、耗电大、照度低，而且需要定期给蓄电池添加蒸溜水，使维护工作量加大，有时还会泄漏出腐蚀性液体，伤害人身及衣物。
本实用新型的任务是要提供一种轻巧节能矿灯，以减小矿灯的体积和重量，降低耗电量，增加照度，克服定期添加蒸溜水以及泄漏液腐蚀人体和衣物等缺点，以求达到改善井下工人的劳动条件和确保安全的目的。
本实用新型所述的轻巧节能矿灯是由新型密封蓄电池、节能装置、四芯橡套电缆和装有高光效卤钨灯泡的灯头等部分组成。蓄电池的特点是，它的外壳采用密封式；其极板采用铅合金材料，并进行腐蚀增微孔处理；其导电液经过糊化处理，使它成为半固态膏状，因此，它不但不会漏出腐蚀性液体，也不需要定期添加蒸溜水，而且可以增大容量。本实用新型采用4伏、4安时密封式蓄电池，比原有矿灯的4伏、8安时蓄电池，不仅重量减少52.2％，而且体积小68.4％。
本实用新型矿灯所使用的灯泡，是一种高光效的卤钨灯泡，其光通量可达15流明／瓦以上，该灯泡是2瓦、0.5安的，它的管壁采用双层结构，内层为石英玻璃制成，其中充有卤化钨气体。它的灯丝是采用高质量粗钨丝制成。虽然它的功率比原有矿灯小，但由于它的发光效率高，因此它的总光通量比原有矿灯高。
本实用新型所述的变流节能装置是由给定比较电路(由(1)～(7)各元件组成)、触发比较电路(8)、双稳电路(9)、驱动电路(10)和电子开关(11)五个单个电路组成。各单元电路的作用如下给定比较电路，是为了能分别地单独调整输出脉冲的频率和占空比而设立的。只要给定电位器3两臂电阻的数值和电容器5的大小，则输出脉冲的占空比和频率就能保持不变，而它们之间的大小互不影响。
触发比较电路，是一个频率和占空比都单独可控的单稳电路，它输出的波形由给定比较电路控制。
双稳电路，它能根据触发比较电路输出的不同形状的脉冲，产生与它相对应的方波脉冲，它输出的方波脉冲的频率和占空比，实际上也是由给定比较电路控制的。
驱动电路，它是用来放大方波脉冲的功率，并进行电路输出阻抗的变换，以减小前后级的互相影响。
电子开关，是用来控制灯泡的接通与断开时间，即用来调节灯泡工作电流的大小。
前面四个单元电路，由一块555集成时基电路及其外围元件来实现的，我们将555集成电路接成无稳态电路的形式，其振荡频率和占空比可分别用电容器5和电位器3来单独调节。555集成块各管脚的功能①脚为工作电源负端及公共端；②脚为触发端；③脚为输出端；④脚为复位端，又称置“0”端；⑤脚为控制端；⑥脚为阈值端(门限端)；⑦脚为放电端；⑧脚为电源正端。
节能装置的电路工作原理蓄电池作为直流电源，它一方面向节能装置的电路供电，另一方面，它还经过电子开关向灯泡供电。当电路接通电源之后，从555集成块的③脚就可以输出一定频率的方波脉冲，用它来控制电子开关的通与断，使通过灯泡的电流成为断续电流，(这样即可减小蓄电池提供的能量)，由于灯泡的灯丝具有热惯性，只要方波频率达到一定数值，灯丝发出的光就是连续的，当通电与断电时间比(即占空比)选择比较合适时，就可以控制灯丝的温度处在最佳的发光温度，使灯泡的亮度最好，这样可以减小不必要的灯泡热损耗，从而达到节能的效果。蓄电池充电时，应先断开灯头上的小型开关(13)，然后利用灯头上的充电卡进行充电。使用这种新型矿灯，原有的充电设备均不必更换，仍可继续使用。
节能装置的全部元件均装在印刷电路板上，印刷电路用环氧树脂全部密封起来，并安装在蓄电池盒体内的独立空腔内。整个电路是本质安全型的。经样机的实际测量表明，矿灯的照度比部颁标准高2.5倍，矿灯可以连续工作11小时以上，其照度仍比部颁标准高出1倍，达到400勒克斯。本实用新型矿灯的寿命略大于原有矿灯的寿命。由此可见本实用新型矿灯的各项技术指标均大大优于原有矿灯。现列表予以说明
表一两种矿灯技术指标的对比本实用新型中的节能装置也可应用到以发热为目的电器中去，例如电熨斗，远红外烘箱，电烤箱和电炉等电器。它同样可得到节省电能的效果，取得较大的经济效益和社会效益。
图1，轻巧节能矿灯的电路原理图。
图2，轻巧节能矿灯的结构示意图。
图1中各代号说明1为电阻、2为特种电阻、3为电位器、4为二极管、5为电容器、6为三极管、7为放大器、8为触发比较路、9为双稳电路、10为驱动电路、11为电子开关电路、12为卤钨灯泡、13为灯头的小型开关。
图2中各代号的说明14为未加外盖的蓄电池盒体、15为弧形加强筋、16为穿腰带用的斜孔、17为蓄电池盒体外盖、18为隔板、19为装蓄电池用的空腔、20为装节能装置用的空腔、21为四芯橡套电缆、22为灯头外壳、23为压盖、24为凸透镜片、25为聚光用的反射镜、26为灯座的簧片。
实施例本实用新型矿灯可采用4伏、4安时密封式蓄电池，其极板经过腐蚀增微孔处理，其导电液经过糊化处理，使它成为半固态膏状，蓄电池外壳采用密封结构，并将它装在蓄电池盒体的空腔19内，节能装置所需电器元件全部采用小型器件及CMOS集成电路块，它们焊接在一块印刷电路板上，并采用小型接插件与蓄电池和四芯橡套电缆连接，经调试后，用环氧树脂固化，然后安装在蓄电池盒体的另一个空腔20里，蓄电池盒体14是用工程塑料挤压而成的，四芯电缆21的另一头与灯头连接，灯头上装有一个高光效灯泡12，该灯泡是选用2瓦、0.5安的卤钨灯泡，其灯丝用高质量粗钨丝制成，灯泡的管壁采用双层结构，内层用耐高温的石英玻璃制成，其光通量在15流明／瓦以上，灯头上不仅装有光的聚焦系统和超前切断电源装置即灯座簧片26，而且还有充电用的卡口和小型开关，灯头外壳22是用工程塑料挤压而成的。4安时的蓄电池向0.5安的灯泡供电，按理只能点亮8小时，但由于我们加入了节能装置，使本实用新型矿灯可以连续点亮11小时以上，而且其照度均大大超过部颁标准。
权利要求1.一种由蓄电池盒体、蓄电池、四芯橡套电缆和灯头等部分组成的轻巧节能矿灯，其特征在于该矿灯的蓄电池盒体内装有变流节能装置和经过腐蚀增微孔处理后的蓄电池极板，极板浸在经过糊化处理后的半固态膏状导电液中，矿灯的灯头上装有卤钨灯泡，节能装置由比较电路、触发比较电路、双稳电路和电子开关电路五部分组成，前四个单元电路，由一块CMOS555集成时基电路及其外围的电阻1、电阻2、电位器3、二极管4和电容5构成，555集成时基电路接成无稳态电路，其振荡频率和占空比可分别用电容器5和电位器3调节。
2.根据权利要求1所述的节能矿灯，其特征在于蓄电池的极板采用铝合金材料制成，蓄电池的外壳采用密封式结构。
3.根据权利要求1所述的节能矿灯，其特征在于该矿灯灯泡是充气式的卤钨灯泡，其灯丝采用钨丝制成，管壁采用双层结构，内层管壁用石英玻璃制成。
专利摘要轻巧节能矿灯属于矿用井下移动照明灯具，是由小型密封蓄电池，节能装置，两芯橡套电缆，高光效灯泡等部分组成，比原有矿灯体积小，重量轻，耗电小，照度大，而且不会漏出腐蚀性的液体，不需定期添加蒸馏水，可作为所有采矿行业，井下工人必需随身携带的照明装置。
文档编号H05B37/00GK2044033SQ87209938
公开日1989年9月6日 申请日期1987年7月11日 优先权日1987年7月11日
发明者吴荣光, 曾宪聚, 周必恕 申请人:山东矿业学院