[实用新型]轻巧节能矿灯

说明书

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。

附图说明：

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：