[發(fā)明專利]節(jié)能型多功能一體化礦燈

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010504496.8
• 申請(qǐng)日: 2010-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN102062301A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭映斌;彭有有;蔣家飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭映斌
• 主分類號(hào): F21L4/00
• 分類號(hào): F21L4/00;F21V33/00;G01N27/00;H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬礦燈領(lǐng)域，是根據(jù)近年來科技發(fā)展和煤礦安全需要對(duì)傳統(tǒng)礦燈的全面改進(jìn)和變革。

背景技術(shù)：現(xiàn)在我國所有礦井絕大多數(shù)還使用傳統(tǒng)的由兩部份組成的分體式井下礦燈，一為腰部背負(fù)的儲(chǔ)存電能的蓄電池，一為插在頭盔上的照明燈，經(jīng)電纜接插相連，礦工們?cè)诰鹿ぷ鲿r(shí)，總感到電纜刮扯束縛，右側(cè)電池負(fù)重別扭，特別是肩部扛抬物件時(shí)，這完全應(yīng)該從結(jié)構(gòu)上加以解決的。

隨著近年的科技進(jìn)步，如白色高亮度發(fā)光二極管LED，由于是冷光源，與傳統(tǒng)的白熾燈相比，節(jié)電效率可高達(dá)80％，壽命長達(dá)20000小時(shí)，當(dāng)用于礦燈，則相應(yīng)的蓄電池容量體積和重量可大大縮小，而近年蓄電池技術(shù)的進(jìn)步，鎳氫電池、鋰離子電池等都可以做到體積小、容量大、無腐蝕，攜帶使用方便，這就促使本發(fā)明人想到將小體積蓄電池放在頭盔內(nèi)部而使礦燈頭盔成為一體，又增加兩個(gè)小型輔燈斜向自動(dòng)左右照路，兼作備用，這樣礦工下井時(shí)只須戴一個(gè)頭盔，體態(tài)自由平衡，輕巧方便，腰部不再有側(cè)向受力和電纜刮扯。如是設(shè)計(jì)為產(chǎn)品，并申請(qǐng)了專利，頭盔電池一體化礦燈，但是又感到工人在井下，最擔(dān)心的還有瓦斯爆炸，而瓦斯(CH4甲烷)與煤礦是不可分的，只有多和少的問題，高瓦斯礦和低瓦斯礦，但只有當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^一定量，才有可能由火花引爆，為了徹底解決工人下井后顧之憂，促進(jìn)井下各處通風(fēng)良好，保證安全生產(chǎn)，將瓦斯檢測及超標(biāo)報(bào)警電路小型化后，放在頭盔內(nèi)，共用一個(gè)電池供電，定時(shí)檢測，如果達(dá)到一定濃度(例如1％《體積比》)，則有提示聲，引起注意，隨即告之井下通風(fēng)管理人員密切關(guān)注，如達(dá)2％則立即聲光報(bào)警，如不能盡快改善，則考慮離開險(xiǎn)區(qū)逃命，由于檢測報(bào)警電路在自己頭頂上，反應(yīng)時(shí)間不到20秒，隨即可以得知何處安全，如是又申請(qǐng)了第二個(gè)專利，頭盔電池瓦斯報(bào)警一體化礦燈，專利號(hào)：ZL200520124928.7，其樣品先后在兗州礦務(wù)局下屬煤礦試用，當(dāng)征求改進(jìn)意見時(shí)，廣大工人都說好，非常受歡迎，因?yàn)檩p巧方便又滿足走路時(shí)自動(dòng)照路和工作時(shí)高亮度照明要求，但是不久兗礦負(fù)責(zé)安全檢測部門告之，如稱具有瓦斯報(bào)警功能的礦燈，則按井下報(bào)警器材規(guī)定，每半年必須檢測一次，每次檢測費(fèi)用為300元，比整個(gè)礦燈價(jià)格還高，真令人啼笑皆非，如是我們改稱為“瓦斯提示”，是指在遠(yuǎn)未達(dá)報(bào)警危險(xiǎn)程度之前，提前告之瓦斯?jié)舛鹊脑鲩L變化趨勢，只是使之密切關(guān)注的提示。這就不必要求嚴(yán)格的定量誤差檢定，如每五分鐘檢測瓦斯?jié)舛纫淮危暨_(dá)1％(體積比)，則主燈閃光一次，如達(dá)1.5％，則閃光兩次，并縮短檢測時(shí)間為每三分鐘檢測一次，如達(dá)2％，則閃光三次，提示考慮離開現(xiàn)場，而真正能引起爆炸，在20℃時(shí)要4.9％以上時(shí)才可能發(fā)生。這還有足夠時(shí)間離開險(xiǎn)區(qū)，因而不再稱瓦斯報(bào)警功能。

根據(jù)國標(biāo)GB7957-2003和國家采煤機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢測報(bào)告可知，對(duì)礦燈照度的要求：點(diǎn)燈開始≥900Lux(以前為800Lux)，點(diǎn)燈11小時(shí)后≥600Lux(以前為400Lux)。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局訂的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該說是根據(jù)當(dāng)時(shí)科技水平不得已而為之，眾所周知，電池充完電，電壓最高，而放電11小時(shí)后，所存電量不多，電壓較低，顯然燈泡亮度低，要在點(diǎn)燈后期還維持開始時(shí)的照度過去很難實(shí)現(xiàn)，并不是認(rèn)為后期照度低是合理的，應(yīng)該的，現(xiàn)今都使用大功率(1W)高亮度發(fā)光二極管，這里存在兩個(gè)一般不為人們關(guān)注的問題，一是LED的正向電流和端電壓，在3.1伏以后是典型的指數(shù)曲線，電壓增加一小點(diǎn)，電流可大幅度增加，二是大功率LED的發(fā)光效率在受到甚至只一次很短時(shí)間的大電流沖擊，就可能受到傷害而下降，不能再恢復(fù)，因而通常都采用低壓差調(diào)整管進(jìn)行穩(wěn)壓或穩(wěn)流，目的是消耗浪費(fèi)掉高出的那部分電壓，而鋰離子電池充滿時(shí)，電壓為4.2伏，而且放電的大部份時(shí)間為3.7伏，而LED的端電壓一般可控制在3.2-3.3伏(300mA時(shí))，這樣調(diào)整管上會(huì)一直浪費(fèi)很多能量，因而到放電后期調(diào)整管上最低壓差保不住時(shí)，就會(huì)輸出電壓降低，電流變小，亮度降下來，這是現(xiàn)今國內(nèi)外礦燈普通存在的不足，因而利用好電池能量，進(jìn)行精打細(xì)算的節(jié)能設(shè)計(jì)很有必要，何況我們的電池還要提供瓦斯檢測及發(fā)送本人代碼定位信息兩項(xiàng)附加功能的用電，特別是瓦斯檢測，傳感器要加溫到190-200℃以上高溫，要燒去表面沾附的油污和不潔物，這就得選用功耗低，熱慣性小，反應(yīng)快的半導(dǎo)體氣敏傳感器，還得想辦法定期采樣檢測，目的就是充分節(jié)能。