專(zhuān)利名稱(chēng)：水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置及方法，屬于半導(dǎo)體照明及燈光 裝飾技術(shù)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱(chēng)LED)是利用注入半導(dǎo)體PN結(jié)的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù) 合，從而發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，是一種直接把電能轉(zhuǎn)化為光能的全固態(tài)發(fā)光器件。半導(dǎo)體發(fā) 光二極管具有發(fā)光效率高、定向發(fā)光且光束易于控制、熱效應(yīng)小、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能等顯 著優(yōu)點(diǎn)。因此其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已由早期的作為指示器，發(fā)展到作為顯示器、 交通信號(hào)燈以及汽車(chē)信號(hào)燈等。隨著半導(dǎo)體發(fā)光二極管技術(shù)和工藝的快速發(fā)展，半導(dǎo)體發(fā) 光二極管的發(fā)光效率和亮度都在不斷提高。特別是大功率高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管產(chǎn)品的 出現(xiàn)為包括背光照明、城市景觀照明以及街道與室內(nèi)普通照明提供了條件。半導(dǎo)體發(fā)光二 極管發(fā)出的光是具有一定光譜寬度的單色光，其色彩鮮艷，并且使用多個(gè)不同單色發(fā)光二 極管可以合成出多種不同顏色的光，具有極高的色飽和度。半導(dǎo)體發(fā)光二極管的應(yīng)用非常 靈活，可以做成點(diǎn)、線、面各種形式的輕薄短小產(chǎn)品。由于是低電壓驅(qū)動(dòng)，對(duì)其控制極為 方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光，利用時(shí)序控制電路，更能達(dá)到豐富多彩的動(dòng)態(tài)變 化效果。目前，半導(dǎo)體發(fā)光二極管多采用將市電轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷鞯姆绞津?qū)動(dòng)，或是使用電池等直 流電源?？傊?，需要有電源提供驅(qū)動(dòng)電流，半導(dǎo)體發(fā)光二極管才能工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置及方法，該照明裝置結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，由水流推動(dòng)微型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光照明，不需要外接電源。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的。 一種水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置， 結(jié)構(gòu)之一，該裝置包括殼體102，所述的殼體帶有出水口或出水孔，在殼體上設(shè)置水射流噴 嘴103，在殼體內(nèi)的中心部位固定一個(gè)安裝軸110，安裝軸上固定多極磁體105，多極磁體 的兩側(cè)是軸承104、 109，其特征在于，兩個(gè)軸承安裝一個(gè)包罩多極磁體的透明密封圓盤(pán)111， 透明密封圓盤(pán)外表面沿著其徑向方向設(shè)置葉片106，透明密封圓盤(pán)內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈108，感應(yīng)線圈連接一個(gè)或一個(gè)以上半導(dǎo)體發(fā)光二極管107。采用上述裝置實(shí)現(xiàn)水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明的方法，其特征在于包括以下過(guò) 程，由射流噴嘴產(chǎn)生的水流與葉輪上的葉片作用，產(chǎn)生推力使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與葉輪固定在一 起的多組感應(yīng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，與固定在殼體上的多極磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)線圈切割多極磁 體產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)線圈連接的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，使之發(fā)光照明。一種水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置，結(jié)構(gòu)之二，該裝置包括殼體102，所述的 殼體帶有出水口或出水孔，在殼體上設(shè)置水射流噴嘴103，在殼體內(nèi)的中心部位固定連接軸 承104的內(nèi)圈，軸承的內(nèi)圈固定連接透明密封圓盤(pán)111，透明密封圓盤(pán)內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈108， 感應(yīng)線圈連接一個(gè)或一個(gè)以上半導(dǎo)體發(fā)光二極管107，軸承104的外圈固定連接一個(gè)葉輪 201和多極磁體105。采用上述裝置實(shí)現(xiàn)水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明的方法，其特征在于包括以下過(guò) 程，多極磁體與葉輪固定在一起，隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)線圈靜止不動(dòng)，由射流噴嘴產(chǎn)生的水 流與葉輪上的葉片作用，產(chǎn)生推力使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與葉輪固定在一起的多極磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng) 線圈切割多極磁體產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)線圈連接的半導(dǎo)體發(fā)光二極管， 使之發(fā)光照明。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由水流推動(dòng)微型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)，不需要外接電源即可以工作， 可在沒(méi)有市電的場(chǎng)合作為照明或是裝飾。具有使用方便，既有實(shí)用功能又有裝飾性的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為旋轉(zhuǎn)發(fā)光式水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖中102為殼體；103為射流噴嘴；104、 109為軸承；105為多極磁體；106為葉片； 107為半導(dǎo)體發(fā)光二極管；108為感應(yīng)線圈；IIO為安裝軸；lll為透明密封圓盤(pán)。圖2為固定發(fā)光式水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖中102為殼體；103為射流噴嘴；104為軸承；105為多極磁體；107為半導(dǎo)體發(fā)光 二極管；108為感應(yīng)線圈；lll為透明密封圓盤(pán)；201為葉輪；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。如附圖1所示，在透明密封圓盤(pán)111上裝有6片有機(jī)玻璃葉片106，安裝軸110與多極磁體105固定連接，在多極磁體105 的兩端分別裝有軸承104和109。軸承104和109的內(nèi)圈與安裝軸110固定連接，它們的外圈與透明密封圓盤(pán)111固定連接。在多極磁體105外圓柱表面與透明密封圓盤(pán)111中心孔之 間有間隙，所以透明密封圓盤(pán)111可在軸承104和109的支承下繞安裝軸110自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 感應(yīng)線圈108與一只或多只串接的半導(dǎo)體發(fā)光二極管107相連，感應(yīng)線圈108和半導(dǎo)體發(fā) 光二極管107被密封在透明密封圓盤(pán)111內(nèi)，由半導(dǎo)體發(fā)光二極管107發(fā)出的光可傳到透 明密封圓盤(pán)111夕卜。安裝軸110的一端與殼體102固定連接。射流噴嘴103與進(jìn)水管101 連接。由射流噴嘴102產(chǎn)生一定速度的水流。該水流作用在葉片106上，產(chǎn)生切向推力，使透 明密封圓盤(pán)111轉(zhuǎn)動(dòng)，嵌在透明密封圓盤(pán)111中的感應(yīng)線圈108隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。與安裝軸110 裝在一起的多極磁體105保持靜止。由于感應(yīng)線圈108與多極磁體105的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng) 線圈108切割多極磁體105產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)線圈108連接的半導(dǎo) 體發(fā)光二極管107，便之發(fā)光。附圖2給出了本發(fā)明的另一種實(shí)施方式。附圖2中葉輪201與多極磁體105固定在一起， 并與軸承104的外圈連接，軸承104的內(nèi)圈與殼體102固定連接。感應(yīng)線圈108與一只或 多只串接的半導(dǎo)體發(fā)光二極管107相連，感應(yīng)線圈108和半導(dǎo)體發(fā)光二極管107被密封在 透明密封圓盤(pán)111內(nèi)。當(dāng)水流推動(dòng)葉輪201和多極磁體105轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜止的感應(yīng)線圈108 切割多極磁體105產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)線圈108連接的半導(dǎo)體發(fā)光二 極管107，使發(fā)光二極管發(fā)光。當(dāng)本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置的出水方式為多個(gè)小孔時(shí)，該照明裝置可用作淋浴噴頭，或者是花園中的灑水噴頭。當(dāng)出水方式為噴嘴時(shí)，該照明裝置可用作噴泉。 如半導(dǎo)體發(fā)光二極管為白色，則可起到照明的作用；如半導(dǎo)體發(fā)光二極管為彩色，則可起 到裝飾的作用。在這種情況下，流動(dòng)的水與旋轉(zhuǎn)的彩光相結(jié)合，形成一種名副其實(shí)的流光 異彩的美麗景象。本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員都清楚，本發(fā)明的思想可采用上面列舉的具體實(shí)施方式
以外的 其它方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置，該裝置包括殼體(102)，所述的殼體帶有出水口或出水孔，在殼體上設(shè)置水射流噴嘴(103)，在殼體內(nèi)的中心部位固定一個(gè)安裝軸(110)，安裝軸上固定多極磁體(105)，多極磁體的兩側(cè)是軸承(104、109)，其特征在于，兩個(gè)軸承安裝一個(gè)包罩多極磁體的透明密封圓盤(pán)(111)，透明密封圓盤(pán)外表面沿著其徑向方向設(shè)置葉片(106)，透明密封圓盤(pán)內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈(108)，感應(yīng)線圈連接一個(gè)或一個(gè)以上半導(dǎo)體發(fā)光二極管(107)。
2. —種按權(quán)利要求1所述的水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置實(shí)現(xiàn)照明的方 法，其特征在于包括以下過(guò)程，由射流噴嘴產(chǎn)生的水流與葉輪上的葉片作用，產(chǎn)生推力 使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與葉輪固定在一起的多組感應(yīng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，與固定在殼體上的多極磁體發(fā)生 相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)線圈切割多極磁體產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與感應(yīng)線圈連接的 半導(dǎo)體發(fā)光二極管，使之發(fā)光照明。
3. —種水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置，該裝置包括殼體(102)，所述的殼 體帶有出水口或出水孔，在殼體上設(shè)置水射流噴嘴(103)，在殼體內(nèi)的中心部位固定連 接軸承(104)的內(nèi)圈，軸承的內(nèi)圈固定連接透明密封圓盤(pán)(111)，透明密封圓盤(pán)內(nèi)設(shè)置 感應(yīng)線圈(108)，感應(yīng)線圈連接一個(gè)或一個(gè)以上半導(dǎo)體發(fā)光二極管(107)軸承(104) 的外圈固定連接一個(gè)葉輪(201)和多極磁體(105)。
4. 一種按權(quán)利要求3所述的水流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置實(shí)現(xiàn)照明的方 法，其特征在于包括以下過(guò)程，多極磁體與葉輪固定在一起，隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)線圈靜 止不動(dòng)，由射流噴嘴產(chǎn)生的水流與葉輪上的葉片作用，產(chǎn)生推力使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與葉輪固 定在一起的多極磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)線圈切割多極磁體產(chǎn)生的磁力線，從而形成電流驅(qū)動(dòng)與 感應(yīng)線圈連接的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，使之發(fā)光照明。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明裝置及方法。所述的裝置包括殼體，其內(nèi)固定安裝軸，軸上固定多極磁體，其外罩轉(zhuǎn)動(dòng)的透明密封圓盤(pán)，圓盤(pán)外表面設(shè)置葉片，其內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈，并連接半導(dǎo)體發(fā)光二極管。裝置之二包括殼體，其內(nèi)固定連接軸承的內(nèi)圈，內(nèi)圈固定透明密封圓盤(pán)，其內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈，并連接半導(dǎo)體發(fā)光二極管，軸承外圈固定葉輪和多極磁體。照明方法，水流驅(qū)動(dòng)透明密封圓盤(pán)和葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)線圈切割多極磁體產(chǎn)生的磁力線，形成電流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)光照明。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，不需要外接電源即可以工作，使用方便，既具有實(shí)用性又具有裝飾性。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101240882SQ200810052469
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者李恩邦 申請(qǐng)人:天津大學(xué)