專利名稱：利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈的制作方法
利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物內(nèi)因火災(zāi)、地震等災(zāi)害而斷電時應(yīng)急照明用的應(yīng)急燈，特別是
涉及一種無須通過蓄電池充電或儲存電能，斷電時能自己發(fā)電的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈。
背景技術(shù)：
眾所周知，電力是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，是人們生活中不可缺少的一部分。目前工業(yè)和人們生活中的主要用電都是依賴于煤、核燃料等資源發(fā)電，而煤、核燃料等能源為不可再生能源。隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，對電的需求量與日劇增，而可供開采的能源卻不斷減少，對電的需求的增加和發(fā)電資源短缺的矛盾日益突出。在城市化的發(fā)展進(jìn)程中，人們需要更多的電力發(fā)展工業(yè)，裝點城市和實現(xiàn)家庭電氣化，這些都對電力形成持續(xù)不斷的新的需求。另一方面，用煤發(fā)電過程中會釋放大量二氧化碳，對大氣環(huán)境造成直接影響。因此，如何利用天然能源，如風(fēng)能、太陽能、勢能等發(fā)電以緩解用電需求和保護(hù)環(huán)境就成為我們關(guān)注的重點。 正如人們所知，隨著地球大氣環(huán)境的惡化，導(dǎo)致自然災(zāi)害頻發(fā)，且電、煤氣、天然氣等的過渡和不當(dāng)使用也常導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，火災(zāi)發(fā)生時又會使供電中斷。為此，目前的建筑物內(nèi)的出口及必要位置均設(shè)置了應(yīng)急燈，以便在斷電時為人們逃生提供照明。然而，現(xiàn)有應(yīng)急燈均是通過蓄電池儲存電能，在斷電時由蓄電池供電。由于蓄電池常時間處于非使用狀態(tài)時，其壽命會急劇下降，通常在一到兩年就要更換，因此不僅增大了應(yīng)急燈的使用及維護(hù)成本，且換下的蓄電池易于造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種通過內(nèi)置的勢能機(jī)構(gòu)在斷電時即時發(fā)電，既無須耗費蓄電池等電能資源，節(jié)約了應(yīng)急燈維護(hù)成本，又有助于保護(hù)環(huán)境的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，該自發(fā)電式應(yīng)急燈包括由前殼、后殼對接而成的燈殼及裝在燈殼上部的至少一組發(fā)光體，其特征在于，在所述燈殼內(nèi)設(shè)有至少一組彈性勢能發(fā)電裝置和一個控制電路，該控制電路分別與所述彈性勢能發(fā)電裝置、發(fā)光體及外部電源相連接，所述彈性勢能發(fā)電裝置通過彈性件的巻緊、拉伸或扭緊形成彈性勢能，并在建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時通過控制電路啟動彈性勢能發(fā)電裝置緩慢釋放彈力勢能而發(fā)電。 彈性勢能發(fā)電裝置包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接的傳動機(jī)構(gòu)及與所述傳動
機(jī)構(gòu)連接的至少一個彈性件。 彈性件為巻簧、拉簧、扭簧中的一種。 驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)，它們設(shè)于燈殼內(nèi)一端或中部，其中，直流電機(jī)與所述控制電路連接；
傳動機(jī)構(gòu)包括小齒輪及至少一個與之相嚙合的大齒輪，它們裝設(shè)在燈殼內(nèi)，其中，所述大齒輪為盤狀齒輪，小齒輪裝在變速機(jī)構(gòu)輸出軸上； 所述的至少一個巻簧裝在所述大齒輪的盤體內(nèi)，并隨大齒輪的轉(zhuǎn)動而巻緊或松開，且 在正常情況下，由控制電路通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動小齒輪、大齒輪轉(zhuǎn)動，將巻簧巻緊而產(chǎn)生彈性勢能，且?guī)喕蓭喚o時直流電機(jī)被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)因失電而解除鎖定，巻簧緩慢松開而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)大齒輪、小齒輪及變速機(jī)構(gòu)帶動直流電機(jī)發(fā)電。 在本發(fā)明的另一方案中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)直流電機(jī)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)，它們設(shè)于燈殼內(nèi)一端，所述直流電機(jī)與所述控制電路連接； 傳動機(jī)構(gòu)包括支架、主動鏈輪、從動鏈輪及鏈條，其中，支架固定于燈殼內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)裝在該支架上；所述主動鏈輪裝在變速機(jī)構(gòu)輸出軸上，從動鏈輪通過輪軸裝在主動鏈輪下方的支架上，鏈條的一端繞經(jīng)主動鏈輪連接在所述支架的遠(yuǎn)離主動鏈輪的一端，鏈條的另一端繞經(jīng)從動鏈輪連接在靠近從動鏈輪一端的可移動滑塊上； 至少一根拉簧的一端連接在所述支架上，另一端連接在所述滑塊上，該拉簧可隨主動鏈輪、從動鏈輪的轉(zhuǎn)動及鏈條的移動而拉伸或收縮，且 在正常情況下，由控制電路通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動主動鏈輪、從動鏈輪轉(zhuǎn)動及鏈條移動，將拉簧拉伸而產(chǎn)生彈性勢能，且當(dāng)拉簧拉伸到位時直流電機(jī)被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)因失電而解除鎖定，拉簧緩慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)滑塊、從動鏈輪、鏈條、主動鏈輪及變速機(jī)構(gòu)帶動直流電機(jī)發(fā)電。 在本發(fā)明的另一方案中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)，它們設(shè)于燈殼內(nèi) 一端，所述直流電機(jī)與所述控制電路連接； 傳動機(jī)構(gòu)包括支架、第一滑輪、第二滑輪及繩索，所述支架固定于燈殼內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)裝在該支架上；所述第一滑輪裝在變速機(jī)構(gòu)的輸出軸上，第二滑輪通過輪軸裝在第一滑輪下方的支架上，繩索的一端盤盤繞在第一滑輪上，繩索的另一端繞經(jīng)第二滑輪并連接在靠近第二滑輪一端的可移動滑塊上； 至少一根拉簧的一端連接在所述支架上，另一端連接在所述滑塊上，該拉簧可隨第一滑輪、第二滑輪的轉(zhuǎn)動及繩索的拉動而拉伸或收縮，且 在正常情況下，由控制電路通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動第一滑輪、第二滑輪轉(zhuǎn)動及繩索拉動，將拉簧拉伸而產(chǎn)生彈性勢能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)因失電而解除鎖定，拉簧緩慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)滑塊、繩索及變速機(jī)構(gòu)帶動直流電機(jī)發(fā)電。 在本發(fā)明的另一方案中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)，它們設(shè)于燈殼內(nèi) 一端，所述直流電機(jī)與所述控制電路連接； 傳動機(jī)構(gòu)包括支架、小齒輪及至少一個與之相嚙合的大齒輪，所述支架固定于燈殼內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)裝在該支架上；所述小齒輪及至少一個與之相嚙合的大齒輪裝在所述支架上，所述小齒輪裝在變速機(jī)構(gòu)輸出軸上，至少一個大齒輪裝在至少一個多邊形轉(zhuǎn)軸的端部；
至少一個扭簧裝在多邊形轉(zhuǎn)軸上，該扭簧一端固定到支架上，另一端與滑塊連接，該滑塊可在多邊形轉(zhuǎn)軸上滑動，所述扭簧可隨直流電機(jī)、變速機(jī)構(gòu)、小齒輪、大齒輪及轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動而扭緊或松開，且 在正常情況下，由控制電路通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動小齒輪、大齒輪(及轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，將扭簧(扭緊而產(chǎn)生彈性勢能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)因失電而解除鎖定，扭簧緩慢松開而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)轉(zhuǎn)軸、大齒輪、小齒輪及變速機(jī)構(gòu)帶動直流電機(jī)發(fā)電。
發(fā)光體為LED或燈泡。 所述控制電路包括單片機(jī)、第一繼電器、第二繼電器、穩(wěn)壓電路及電源開關(guān)管，其中，單片機(jī)與直流電機(jī)相連接，第一繼電器及第二繼電器分別與單片機(jī)及直流電機(jī)相連接，在第二繼電器與發(fā)光體之間設(shè)有穩(wěn)壓電路，所述單片機(jī)通過電源開關(guān)管與外部電源相連接，該控制電路設(shè)置在電路板上。 第一繼電器為常開繼電器，在單片機(jī)與其處于通電狀態(tài)時，第一繼電器將直流電機(jī)鎖定在非工作狀態(tài)；第二繼電器為常閉繼電器，在單片機(jī)斷電時，第二繼電器導(dǎo)通穩(wěn)壓電路與直流電機(jī)的電連接，使直流電機(jī)解除鎖定。 本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，它有效解決了傳統(tǒng)應(yīng)急燈所存在的須依賴于蓄電池，且須定時間更換蓄電池才能維持應(yīng)急燈的使用，因而維持成本高等問題，并提供了一種全新的解決方案。本發(fā)明的應(yīng)急燈自身可發(fā)電，使得在因火災(zāi)等緊急情況出現(xiàn)斷電的情況下能夠啟動其內(nèi)置的勢能機(jī)構(gòu)發(fā)電，而無須耗費蓄電池等電能資源，既節(jié)約了應(yīng)急燈維護(hù)成本，又有助于保護(hù)環(huán)境，解決了廢棄蓄電池易于造成環(huán)境污染等問題。本發(fā)明的自發(fā)電式應(yīng)急燈結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，易于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的實施例1結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖1A為部件分解立體示意圖，圖1B為結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2是本發(fā)明的實施例2結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖2A為部件分解立體示意圖，圖2B為
局部剖視圖，圖2C為圖2B的A部放大圖，2D為圖2B的B部放大圖，圖2E為結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖3是本發(fā)明的實施例3結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3A為部件分解立體示意圖，圖3B
為結(jié)構(gòu)剖視圖，圖3C為圖3B的A向剖視圖，圖3D為圖3A的側(cè)剖視圖。 圖4是本發(fā)明的實施例4結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4A為結(jié)構(gòu)剖視圖，圖4B為4A的A
向剖視圖。 圖5本發(fā)明的實施例5結(jié)構(gòu)示意圖，圖5A為部件分解立體示意圖，圖5B為結(jié)構(gòu)剖視圖，圖5C為圖5B的A向剖視圖，圖5D為圖5B的A部放大圖，圖5E為圖5B的B部放大圖，圖5F為圖5D的B向剖視圖，圖5G為圖5E的C向剖視圖。
圖6是本發(fā)明的控制電路框圖。
具體實施方式

參閱圖1 圖6，本發(fā)明的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈包括燈殼10、發(fā)光體20、彈性勢能發(fā)電裝置30及控制電路40，所述燈殼10由前殼11、后殼12對接而成，在前殼
711及后殼12的內(nèi)側(cè)各設(shè)有至少一組軸承座111，該軸承座111用于裝設(shè)彈性勢能發(fā)電裝置30。所述發(fā)光體20為LED或燈泡，其可以是一組，也可以是多組，它們裝在燈殼10的上部。
本發(fā)明的要點在于，在所述燈殼10內(nèi)設(shè)有至少一組彈性勢能發(fā)電裝置30和一個控制電路40，該控制電路40分別與所述彈性勢能發(fā)電裝置30、發(fā)光體20及外部電源相連接。所述彈性勢能發(fā)電裝置30包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)30A，與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接的傳動機(jī)構(gòu)30B及與所述傳動機(jī)構(gòu)連接的至少一個彈性件31。該彈性勢能發(fā)電裝置30通過彈性件31的巻緊、拉伸或扭緊形成彈性勢能，并在建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時通過控制電路40啟動彈性勢能發(fā)電裝置30緩慢釋放彈力勢能而發(fā)電。所述的彈性件31可以是巻簧、拉簧、扭簧中的一種，但并不局限于此，其它能夠產(chǎn)生彈性勢能的器件亦可用于本發(fā)明。通過如下實施例將更好地理解本發(fā)明。
實施例1 本實施例將對以單個巻簧為彈性件的彈性勢能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行詳述。 如圖1A、圖IB所示，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)30A包括直流電機(jī)301及與之連接的變速機(jī)構(gòu)302，該直流電機(jī)301及變速機(jī)構(gòu)302可采用通用的一體式的帶變速機(jī)構(gòu)的電機(jī)，該直流電機(jī)301及變速機(jī)構(gòu)302橫向設(shè)置于燈殼10內(nèi)，變速機(jī)構(gòu)302的輸入端和輸出端分別與直流電機(jī)301及小齒輪303連接，直流電機(jī)301則與所述控制電路40連接。該電機(jī)在使巻簧305巻緊而產(chǎn)生彈性勢能時是作為電機(jī)，而在由巻簧305的彈性勢能驅(qū)動而發(fā)電時則為發(fā)電機(jī)，直流電機(jī)301通過導(dǎo)線與控制電路40電連接。更具體地，如圖1A，在后殼12的內(nèi)壁上設(shè)有多個連接柱121，變速機(jī)構(gòu)302用螺釘固定在連接板3021上，連接板3021則用螺釘固定到所述連接柱121上。所述傳動機(jī)構(gòu)30B包括小齒輪303、大齒輪304。如圖1B，所述小齒輪303裝在變速機(jī)構(gòu)302輸出軸上，與小齒輪嚙合的大齒輪304為凹形的盤狀齒輪，其固定在輪軸3041上，輪軸3041的兩端由裝在前殼11及后殼12內(nèi)側(cè)的軸承座111內(nèi)的軸承3042支承。如圖1A、圖1B，在所述大齒輪304的下凹盤體內(nèi)裝有一個彈性件，該彈性件為巻簧305，該巻簧的一端固定在輪軸3041上，另一端固定在后殼12內(nèi)壁上的柱體122上。
所述彈性勢能發(fā)電裝置30的蓄能及發(fā)電由控制電路40控制，如圖6所示，該控制電路40包括單片機(jī)41、第一繼電器42、第二繼電器43、穩(wěn)壓電路44及電源開關(guān)管45，所述單片機(jī)、第一繼電器、第二繼電器、穩(wěn)壓電路及電源開關(guān)管均可采用通用器件。所述單片機(jī)41與直流電機(jī)301相連接，第一繼電器42及第二繼電器43的輸入端與單片機(jī)41相連接，第一繼電器42及第二繼電器43的輸出端分別與直流電機(jī)301的輸入端和輸出端相連接。在第二繼電器43與發(fā)光體20之間設(shè)有穩(wěn)壓電路44，其為通用整流穩(wěn)壓電路。所述單片機(jī)41通過電源開關(guān)管45與外部電源相連接。控制電路40設(shè)置在電路板46上，電路板46固定在連接板3021上。更具體地，所述第一繼電器42為常開繼電器，在正常狀態(tài)，即單片機(jī)41與其處于通電狀態(tài)時，市電經(jīng)電源開關(guān)管45變壓、整流、穩(wěn)壓后通過單片機(jī)41直流電機(jī)301供電，帶動所述彈性勢能發(fā)電裝置的巻簧305巻緊而產(chǎn)生和儲存勢能。儲能完成后，第一繼電器42將直流電機(jī)301鎖定在非工作狀態(tài)，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動。所述第二繼電器43為常閉繼電器，當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，電源開關(guān)管45切斷單片機(jī)41電源，第一繼電器42和第二繼電器43的供電也停止。第一繼電器42失電后，使直流電機(jī)301解除鎖定。第二繼電器43失電后將導(dǎo)通直流電機(jī)301與穩(wěn)壓電路44的電連接。直流電機(jī)301解除鎖
8定后，在彈性勢能發(fā)電裝置30的彈性勢能作用下啟動運轉(zhuǎn)并發(fā)電，并通過第二繼電器43和穩(wěn)壓電路44為發(fā)光體20提供應(yīng)急供電照明。 藉此，本發(fā)明形成了在因火災(zāi)等緊急情況而導(dǎo)致建筑物斷電時，可通過自身的彈性勢能發(fā)電的自發(fā)電裝置。如圖1B及圖6，在正常情況下，由控制電路40通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)301及變速機(jī)構(gòu)302驅(qū)動小齒輪303、大齒輪304轉(zhuǎn)動，將巻簧305巻緊而產(chǎn)生彈性勢能，且?guī)喕?05巻緊時直流電機(jī)301被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)301因失電而解除鎖定，巻簧305緩慢松開而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)大齒輪304、小齒輪303及變速機(jī)構(gòu)302帶動直流電機(jī)301發(fā)電。
實施例2 本實施例將對以雙巻簧為彈性件的彈性勢能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行詳述。 參閱圖2A 2E，本發(fā)明的彈性勢能發(fā)電裝置30的基本結(jié)構(gòu)同實施例l，所不同的，所述傳動機(jī)構(gòu)30B包括小齒輪303及與之嚙合的兩個大齒輪304。如圖2A、圖2C及圖2E，所述直流電機(jī)301、變速機(jī)構(gòu)302及小齒輪303裝在燈殼10內(nèi)中部，兩個巻簧305裝在兩個大齒輪304的下凹盤體內(nèi)，兩個大齒輪304對稱地裝在小齒輪303兩側(cè)，由小齒輪303帶動兩個大齒輪304同步轉(zhuǎn)動。所述控制電路40同實施例l，其它結(jié)構(gòu)同實施例l，這里不再贅述。 實施例3 本實施例將對以拉簧為彈性件的彈性勢能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行詳述。
如圖3A 圖3D所示，本發(fā)明的彈性勢能發(fā)電裝置30的基本結(jié)構(gòu)同實施例l，所不同的，所述傳動機(jī)構(gòu)30B包括支架306、主動鏈輪307、從動鏈輪308、鏈條310。所述支架306是由間隔設(shè)置的前后上邊框3061、前后下邊框3062、左端板3063、右端板3064構(gòu)成的立式框形支架，在其右端板3064內(nèi)側(cè)設(shè)有三個用于連接拉簧312的耳座3065，在支架306頂部靠右端設(shè)有凸起的連接鏈條310用的連接塊3066，在支架306的左端板3063內(nèi)側(cè)設(shè)有與之垂直的用于支撐直流電機(jī)301和變速機(jī)構(gòu)302的上支撐板3067、下支撐板3068。所述滑塊311是與支架306的高度相對應(yīng)的長方形塊狀體，滑塊311的上下兩端設(shè)有前后對稱的L形臺階，滑塊311的上下兩端通過所述的L形臺階活動地裝設(shè)在前后上邊框3061與前后下邊框3062之間，使其可左右滑動。所述主動鏈輪307裝在變速機(jī)構(gòu)302的輸出軸上，直流電機(jī)301和變速機(jī)構(gòu)302固定于支架的上支撐板3067上。從動鏈輪308裝在輪軸309上，輪軸309則由裝在支架的下支撐板3068上的軸承3069支承。鏈條310的一端繞經(jīng)主動鏈輪307并通過小拉簧3070連接在支架306的遠(yuǎn)離主動鏈輪307 —端的連接塊3066上，鏈條的另一端繞經(jīng)從動鏈輪308連接在靠近從動鏈輪308 —端的可移動滑塊311上。如圖3A、圖3B，在所述支架306與所述滑塊311之間連接有彈性件，該彈性件為三根拉簧312，三根拉簧的一端連接在所述支架右端板內(nèi)側(cè)的三個耳座3065上，另一端連接在所述滑塊311上。該拉簧可隨主動鏈輪307、從動鏈輪308的轉(zhuǎn)動及鏈條310的移動而拉伸或收縮。
所述控制電路40同實施例1 。 如圖3B及圖6，在正常情況下，由控制電路40通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)301及變速機(jī)構(gòu)302驅(qū)動主動鏈輪307、從動鏈輪308轉(zhuǎn)動及鏈條310移動，將拉簧312拉伸而產(chǎn)生彈性勢能，且當(dāng)拉簧312拉伸到位時直流電機(jī)301被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電
9時，直流電機(jī)301因失電而解除鎖定，拉簧312緩慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢 能經(jīng)滑塊311、從動鏈輪308 、鏈條310、主動鏈輪307及變速機(jī)構(gòu)302帶動直流電機(jī)301發(fā) 電。 實施例4 本實施例中，彈性勢能發(fā)電裝置30的基本結(jié)構(gòu)同實施例3，所不同的是，其中的鏈 條310由繩索321替換。 參閱圖4A、圖4B，所述傳動機(jī)構(gòu)30B包括支架306、第一滑輪319、第二滑輪320及 繩索321。如圖4B，所述第一滑輪319裝在變速機(jī)構(gòu)302的輸出軸上，第二滑輪320通過輪 軸322裝在第一滑輪下方的支架306上，繩索321的一端盤盤繞在第一滑輪319上，繩索的 另一端繞經(jīng)第二滑輪320并連接在靠近第二滑輪320 —端的可移動滑塊311上。三根拉簧 312的一端連接在所述支架306上，另一端連接在所述滑塊311上。三根拉簧312可隨第一 滑輪319、第二滑輪320的轉(zhuǎn)動及繩索321的拉動而拉伸或收縮。所述控制電路40同實施 例l，其它結(jié)構(gòu)同實施例3。 如圖4A及圖6，在正常情況下，由控制電路40通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)301及變 速機(jī)構(gòu)302驅(qū)動第一滑輪319、第二滑輪320轉(zhuǎn)動及繩索321拉動，將拉簧312拉伸而產(chǎn)生 彈性勢能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)301因失電而解除鎖定，拉簧312緩 慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)滑塊311、繩索321及變速機(jī)構(gòu)302帶動直流 電機(jī)301發(fā)電。
實施例5 本實施例將對以扭簧為彈性件的彈性勢能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行詳述。
參閱圖5A 圖5G，本發(fā)明的彈性勢能發(fā)電裝置30的基本結(jié)構(gòu)同實施例1 ，所不同 的，所述傳動機(jī)構(gòu)30B包括支架313、小齒輪314、三個大齒輪315及三個多邊形轉(zhuǎn)軸316。 如圖5A 圖5C，所述支架313是由左端板3131、右端板3132和側(cè)板3133構(gòu)成的U形支架， 直流電機(jī)301及變速機(jī)構(gòu)302裝在左端板3131上端，小齒輪314裝在變速機(jī)構(gòu)302的輸出 軸上。與小齒輪314嚙合一個大齒輪315和相互嚙合的另外兩個大齒輪分別裝在三個六邊 形轉(zhuǎn)軸316的端部，如圖5D、圖5E，三個六邊形轉(zhuǎn)軸316的兩端通過軸套3161、卡環(huán)3162連 接在支架313的左端板3131和右端板3132上。如圖5B及圖5F，在所述三個六邊形轉(zhuǎn)軸 316上各裝有一個彈性件，該彈性件為扭簧317，該扭簧一端固定到支架313的左端板3131 上，另一端與滑塊318連接。所述滑塊318可在六邊形轉(zhuǎn)軸316上滑動。所述扭簧317可 隨直流電機(jī)301、變速機(jī)構(gòu)302、小齒輪314、大齒輪315及六邊形轉(zhuǎn)軸316的轉(zhuǎn)動而扭緊或 松開。所述控制電路40同實施例l，其它結(jié)構(gòu)同實施例1。 如圖5A 圖5C，在正常情況下，由控制電路40通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)301及 變速機(jī)構(gòu)302驅(qū)動小齒輪314、大齒輪315及轉(zhuǎn)軸316轉(zhuǎn)動，將扭簧317扭緊而產(chǎn)生彈性勢 能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)301因失電而解除鎖定，扭簧317緩慢松開 而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)轉(zhuǎn)軸316、大齒輪315、小齒輪314及變速機(jī)構(gòu)302帶 動直流電機(jī)301發(fā)電。 盡管通過以上實施例對本發(fā)明進(jìn)行了揭示，但是本發(fā)明的范圍并不局限于此，在 不偏離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，以上各構(gòu)件可用所屬技術(shù)領(lǐng)域人員了解的相似或等同元件來 替換。
權(quán)利要求
一種利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，包括由前殼(11)、后殼(12)對接而成的燈殼(10)及裝在燈殼(10)上部的至少一組發(fā)光體(20)，其特征在于，在所述燈殼(10)內(nèi)設(shè)有至少一組彈性勢能發(fā)電裝置(30)和一個控制電路(40)，該控制電路(40)分別與所述彈性勢能發(fā)電裝置(30)、發(fā)光體(20)及外部電源相連接，所述彈性勢能發(fā)電裝置(30)通過彈性件(31)的卷緊、拉伸或扭緊形成彈性勢能，并在建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時通過控制電路(40)啟動彈性勢能發(fā)電裝置(30)緩慢釋放彈力勢能而發(fā)電。
2. 如權(quán)利要求2所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于，所述彈性勢能發(fā)電裝置(30)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)(30A)，與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接的傳動機(jī)構(gòu)(30B)及與所述傳動機(jī)構(gòu)連接的至少一個彈性件(31)。
3. 如權(quán)利要求2所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于，所述彈性件(31)為巻簧(305)、拉簧(312)、扭簧(317)中的一種。
4. 如權(quán)利要求3所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(30A)包括直流電機(jī)(301)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)(302)，它們設(shè)于燈殼(10)內(nèi)一端或中部，其中，直流電機(jī)(301)與所述控制電路(40)連接；所述傳動機(jī)構(gòu)(30B)包括小齒輪(303)及至少一個與之相嚙合的大齒輪(304)，它們裝設(shè)在燈殼(10)內(nèi)，其中，所述大齒輪(304)為盤狀齒輪，小齒輪(303)裝在變速機(jī)構(gòu)(302)輸出軸上；所述的至少一個巻簧(305)裝在所述大齒輪(304)的盤體內(nèi)，并隨大齒輪(304)的轉(zhuǎn)動而巻緊或松開，且在正常情況下，由控制電路(40)通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)(301)及變速機(jī)構(gòu)(302)驅(qū)動小齒輪(303)、大齒輪(304)轉(zhuǎn)動，將巻簧(305)巻緊而產(chǎn)生彈性勢能，且?guī)喕?305)巻緊時直流電機(jī)(301)被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)(301)因失電而解除鎖定，巻簧(305)緩慢松開而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)大齒輪(304)、小齒輪(303)及變速機(jī)構(gòu)(302)帶動直流電機(jī)(301)發(fā)電。
5. 如權(quán)利要求3所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(30A)包括直流電機(jī)(301)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)(302)，它們設(shè)于燈殼(10)內(nèi)一端，所述直流電機(jī)(301)與所述控制電路(40)連接；所述傳動機(jī)構(gòu)(30B)包括支架(306)、主動鏈輪(307)、從動鏈輪(308)及鏈條(310)，其中，支架(306)固定于燈殼(10)內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)(302)裝在該支架上；所述主動鏈輪(307)裝在變速機(jī)構(gòu)(302)輸出軸上，從動鏈輪(308)通過輪軸(309)裝在主動鏈輪下方的支架(306)上，鏈條(310)的一端繞經(jīng)主動鏈輪(307)連接在所述支架(306)的遠(yuǎn)離主動鏈輪(307)的一端，鏈條的另一端繞經(jīng)從動鏈輪(308)連接在靠近從動鏈輪(308) —端的可移動滑塊(311)上；所述的至少一根拉簧(312)的一端連接在所述支架(306)上，另一端連接在所述滑塊(311)上，該拉簧可隨主動鏈輪(307)、從動鏈輪(308)的轉(zhuǎn)動及鏈條(310)的移動而拉伸或收縮，且在正常情況下，由控制電路(40)通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)(301)及變速機(jī)構(gòu)(302)驅(qū)動主動鏈輪(307)、從動鏈輪(308)轉(zhuǎn)動及鏈條(310)移動，將拉簧(312)拉伸而產(chǎn)生彈性勢能，且當(dāng)拉簧(312)拉伸到位時直流電機(jī)(301)被鎖定；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)(301)因失電而解除鎖定，拉簧(312)緩慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)滑塊(311)、從動鏈輪(308)、鏈條(310)、主動鏈輪(307)及變速機(jī)構(gòu)(302)帶動直流電機(jī)(301)發(fā)電。
6. 如權(quán)利要求3所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(30A)包括直流電機(jī)(301)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)(302)，它們設(shè)于燈殼(10)內(nèi)一端，所述直流電機(jī)(301)與所述控制電路(40)連接；所述傳動機(jī)構(gòu)(30B)包括支架(306)、第一滑輪(319)、第二滑輪(320)及繩索(321)，所述支架(306)固定于燈殼(10)內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)(302)裝在該支架上；所述第一滑輪(319)裝在變速機(jī)構(gòu)(302)的輸出軸上，第二滑輪(320)通過輪軸(322)裝在第一滑輪下方的支架(306)上，繩索(321)的一端盤盤繞在第一滑輪(319)上，繩索的另一端繞經(jīng)第二滑輪(320)并連接在靠近第二滑輪(320) —端的可移動滑塊(311)上；所述的至少一根拉簧(312)的一端連接在所述支架(306)上，另一端連接在所述滑塊(311)上，該拉簧可隨第一滑輪(319)、第二滑輪(320)的轉(zhuǎn)動及繩索(321)的拉動而拉伸或收縮，且在正常情況下，由控制電路(40)通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)(301)及變速機(jī)構(gòu)(302)驅(qū)動第一滑輪(319)、第二滑輪(320)轉(zhuǎn)動及繩索(321)拉動，將拉簧(312)拉伸而產(chǎn)生彈性勢能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)(301)因失電而解除鎖定，拉簧(312)緩慢收縮而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)滑塊(311)、繩索(321)及變速機(jī)構(gòu)(302)帶動直流電機(jī)(301)發(fā)電。
7. 如權(quán)利要求3所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(30A)包括直流電機(jī)(301)及與之連接的變速機(jī)構(gòu)(302)，它們設(shè)于燈殼(10)內(nèi)一端，所述直流電機(jī)(301)與所述控制電路(40)連接；所述傳動機(jī)構(gòu)(30B)包括支架(313)、小齒輪(314)及至少一個與之相嚙合的大齒輪(315)，所述支架(313)固定于燈殼(10)內(nèi)，所述變速機(jī)構(gòu)(302)裝在該支架上；所述小齒輪(314)及至少一個與之相嚙合的大齒輪(315)裝在所述支架(313)上，所述小齒輪(314)裝在變速機(jī)構(gòu)(302)輸出軸上，至少一個大齒輪(315)裝在至少一個多邊形轉(zhuǎn)軸(316)的端部；所述的至少一個扭簧(317)裝在多邊形轉(zhuǎn)軸(316)上，該扭簧一端固定到支架(313)上，另一端與滑塊(318)連接，該滑塊(318)可在多邊形轉(zhuǎn)軸(316)上滑動，所述扭簧(317)可隨直流電機(jī)(301)、變速機(jī)構(gòu)(302)、小齒輪(314)、大齒輪(315)及轉(zhuǎn)軸(316)的轉(zhuǎn)動而扭緊或松開，且在正常情況下，由控制電路(40)通過外部電源經(jīng)直流電機(jī)(301)及變速機(jī)構(gòu)(302)驅(qū)動小齒輪(314)、大齒輪(315)及轉(zhuǎn)軸(316)轉(zhuǎn)動，將扭簧(317)扭緊而產(chǎn)生彈性勢能；當(dāng)建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時，直流電機(jī)(301)因失電而解除鎖定，扭簧(317)緩慢松開而釋放彈性勢能，所釋放的彈性勢能經(jīng)轉(zhuǎn)軸(316)、大齒輪(315)、小齒輪(314)及變速機(jī)構(gòu)(302)帶動直流電機(jī)(301)發(fā)電。
8. 如權(quán)利要求l所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于，所述發(fā)光體(20)為LED或燈泡。
9. 如權(quán)利要求4至7中任一條所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于，所述控制電路(40)包括單片機(jī)(41)、第一繼電器(42)、第二繼電器(43)、穩(wěn)壓電路(44)及電源開關(guān)管(45)，其中，單片機(jī)(41)與直流電機(jī)(301)相連接，第一繼電器(42)及第二繼電器(43)分別與單片機(jī)(41)及直流電機(jī)(301)相連接，在第二繼電器(43)與發(fā)光體(20)之間設(shè)有穩(wěn)壓電路(44)，所述單片機(jī)(41)通過電源開關(guān)管(45)與外部電源相連接，該控制電路設(shè)置在電路板(46)上。
10.如權(quán)利要求9所述的利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，其特征在于，所述第一繼電器(42)為常開繼電器，在單片機(jī)(41)與其處于通電狀態(tài)時，第一繼電器(42)將直流電機(jī)(301)鎖定在非工作狀態(tài)；第二繼電器(43)為常閉繼電器，在單片機(jī)(41)斷電時，第二繼電器(43)導(dǎo)通穩(wěn)壓電路(44)與直流電機(jī)(301)的電連接，使直流電機(jī)(301)解除鎖定。
全文摘要
一種利用勢能發(fā)電的自發(fā)電式應(yīng)急燈，該自發(fā)電式應(yīng)急燈包括燈殼及裝在燈殼上部的至少一組發(fā)光體，其特征在于，在燈殼內(nèi)設(shè)有至少一組彈性勢能發(fā)電裝置和一個控制電路，該控制電路分別與彈性勢能發(fā)電裝置、發(fā)光體及外部電源相連接，彈性勢能發(fā)電裝置通過彈性件的卷緊、拉伸或扭緊形成彈性勢能，并在建筑物因出現(xiàn)緊急情況斷電時通過控制電路啟動彈性勢能發(fā)電裝置緩慢釋放彈力勢能而發(fā)電。彈性件為拉簧、扭簧、卷簧中的一種。
文檔編號F21Y101/02GK101761859SQ20101012577
公開日2010年6月30日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者余家紅 申請人:深圳市紅門科技股份有限公司