[發明專利]一種可自供電的建筑物樓梯照明裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210003444.1
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102588867A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 謝龍漢
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F21S9/04
• 分類號: F21S9/04;F21V23/00;H02K35/02;H02J7/32;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及可再生能源領域，具體涉及一種完全自供電的、無需外部額外供電的建筑物樓梯照明裝置及其方法，同時也具體涉及一種收集人體動能并轉化為電能的裝置及方法。

背景技術

?隨著社會經濟的發展，現代化的都市擁有越來越多的高樓大廈，同時由于電梯的普及，這些高樓大廈也普遍安裝電梯供人們使用。另一方面，由于消防的要求，所有建筑物必須有消防樓梯，同時配備照明、應急照明等設備。由于一般情況下人們不會使用消防樓梯，因此，上述這些照明設備長期出于空置狀態，但又必須配置且需要經常維護，這是一筆很大的開支。考慮到人們在應急狀況下才會使用消防樓梯，而往往在這種情況下，外部的電源是中斷的，例如火災的情況，又如911事件中的帝國大廈，在緊急情況下依賴外部電源成為一種負擔。考慮上述的問題，有必要尋求一種可以不依賴外部電源、同時可以在應急情況下進行照明的方法，同時減少必要的設備支出的新技術。

眾所周知，人在步行過程中腳底與地面存在很大的壓力（至少是等于人體的重量，如果加上步行的加速度，就遠不止人體的重量），如果給予這個壓力很小的位移，那么就可以做很大的功，而這個很小的位移并不會明顯影響人體的步行。因此，可以設計一個特殊的裝置，來捕獲人體步行中的壓力動能，并將這捕獲的這部分壓力動能轉換為電能，用來驅動建筑物樓梯的照明燈（例如低功耗LED燈）。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種可自供電的建筑物樓梯照明裝置，該裝置利用人體的走動過程中的壓力動能，對這部分人體壓力動能進行捕獲，將其轉換為電能，并供給樓梯的照明設備使用，從而避免了常規樓梯照明以及應急照明設備的大量使用，既可以保證人們在使用樓梯時候的安全性，同時減少大量照明設備的經濟投入。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種可自供電的建筑物樓梯照明裝置，包括安裝在樓梯臺階上的發電裝置、調壓整流電路、儲能裝置以及LED燈組，所述發電裝置包括可動蓋板、安裝在可動蓋板下方的若干永磁磁鐵、中間蓋板、若干動能捕獲機構和固定底座；動能捕獲機構封裝在固定底座里；可動蓋板上設有定位軸和復位彈簧，通過中間蓋板安裝在固定底座上，并可上下移動。

所述動能捕獲機構包括圓筒，圓筒內部裝有依次串聯的第一螺旋彈簧、第一永磁磁鐵、隔板、第二永磁磁鐵和第二螺旋彈簧，第一螺旋彈簧安裝在圓筒頂端，第二螺旋彈簧安裝在圓筒底端，構成振動系統；圓筒的外面纏繞有線圈。

所述可動蓋板下方的永磁磁鐵與圓筒中的第一永磁磁鐵極性相同，通過踩踏可動蓋板來驅動圓筒內的振動系統。

所述發電裝置為矩形或者其他形狀。

所述LED燈組安裝在樓梯兩側墻壁和臺階上，并可根據LED燈的數量安裝多個串聯連接的發電裝置。

所述線圈通過調壓整流電路與儲能裝置連接。所述儲能裝置包括超級電容或其他儲能單元元件。

本發明的另一目的還在于提供一種可自供電的建筑物樓梯照明方法，其技術方案包括以下步驟：

（1）踩踏發電裝置，可動蓋板向下運動，安裝在可動蓋板下方的永磁磁鐵驅動圓筒中的第一永磁磁鐵，同時帶動第一螺旋彈簧拉伸以及第二螺旋彈簧壓縮；

（2）第一永磁磁鐵和第二永磁磁鐵隨著彈簧運動形成震蕩，在磁鐵周圍生成了不斷變化的磁場；

（3）位于磁場中的線圈生成感應電流，經過調壓整流電路存儲在儲能裝置中；

（4）儲能裝置驅動LED燈組，實現了建筑物樓梯的照明。

本發明相對于現有技術，具有以下優點：

本發明是利用人體在步行中的壓力動能來發電，從而提供給安裝在樓梯中的LED燈組進行照明使用，該發明簡單、容易制造及安裝，并且無需外部電源，減少了設備對外部電源依賴，增加了建筑物樓梯在緊急狀況下照明的可靠性，增強了安全性。

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附圖說明

圖1是本發明發電裝置的結構圖。

圖2是本發明的動能捕獲機構的結構圖。

圖2示出：1、線圈；2、第一螺旋彈簧；3、第一永磁磁鐵；4、第二永磁磁鐵；6、第二螺旋彈簧；7、隔板；8、圓筒；9、可動蓋板；10、永磁磁鐵；11、定位軸；12、復位彈簧；13、中間固定蓋板。?

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的實施不限于此。