專利名稱：雙回路防爆礦用安全帽燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及照明裝置，更具體地說尤其一種具有在井下作業(yè)照明和安全防護(hù)頭部雙重作用的安全帽燈。
背景技術(shù)：
礦井、隧道或山洞作業(yè)人員需要連續(xù)的可靠照明。特別是在煤礦等含有瓦斯、甲烷、粉塵等易爆物的場合中，需要連續(xù)照明，需要預(yù)防瓦斯爆炸，需要防護(hù)作業(yè)人員的頭部以防砸傷。但現(xiàn)有礦用安全帽燈只有一個照明電回路，可靠性差，短路電流大，無短路過流保護(hù)，短路時足以使瓦斯爆炸，具體佩戴是將電池掛在腰部，在電池與帽燈之間用導(dǎo)線進(jìn)行連接，連接導(dǎo)線對作業(yè)人員的操作形成一定的妨礙。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種雙回路防爆礦用安全帽燈，以確保安全防護(hù)、連續(xù)照明和使用方便。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型包括帽殼、帽襯和掛接在帽殼上的燈頭。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是采用燈與帽的一體化集裝結(jié)構(gòu)，包括a、在由帽殼與帽襯形成的夾層中，設(shè)置電池槽；b、在所述燈頭中采用雙回路燈泡，所述雙回路燈泡具有相互獨立的兩組燈絲回路，設(shè)置雙回路切換開關(guān)；c、設(shè)置保護(hù)電路，包括在所述燈絲供電電源回路中串聯(lián)設(shè)置熱敏聚合開關(guān)，在電池充放電回路中設(shè)置充放電集成保護(hù)器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
采用燈、帽一體化的集裝式結(jié)構(gòu)，鋰電池或鎳氫電池直接安裝在安全帽內(nèi)，不存在從腰間至燈帽的連接導(dǎo)線，使作業(yè)人員動作靈活方便。燈線集裝在安全帽內(nèi)，不易折斷，故障率減少。
2、可靠性高。
采用雙回路燈頭，即使其中一組電回路被燒斷，可切換至另一組電回路繼續(xù)維持照明。
3、安全性好。
電池充放電集成保護(hù)器為電池和照明電回路提供過壓、欠壓和短路過流保護(hù)。熱敏聚合開關(guān)提供雙重短路過流保護(hù)。
4、電池通用性強(qiáng)。
可配備鋰電池或鎳氫電池，重量輕，環(huán)保性能好。
5、本實用新型可廣泛適用于含有瓦斯、甲烷、粉塵等易爆物的煤礦、隧道、山洞等井下照明和頭部防護(hù)，也可作為地質(zhì)、建筑、水利、旅游、探險、考古等野外作業(yè)部門的便攜式照明器具。


圖1為本實用新型燈頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型電池充放電集成保護(hù)器電路原理圖。
圖中標(biāo)號圖中標(biāo)號1燈泡、2燈殼，3燈座、4彈簧、5反光燈碗、6密封墊、7防護(hù)玻璃、8燈蓋、9導(dǎo)電簧片、10切換開關(guān)、11密封圈、12熱敏聚合開關(guān)、13掛鉤、14接線孔、15帽殼、16帽襯、17電池、18集成保護(hù)器、19電池槽、20燈卡、21燈頭具體實施方式
參見圖2，本實施例中包括有帽殼15、帽襯16和掛接在帽殼15上的燈頭21，采用燈與帽的一體化集裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示，在由帽殼15與帽襯16形成的夾層中，設(shè)置電池槽19，電池17放置在電池槽19中，電池17可以是鎳氫電池或鋰電池。
參見圖1，在燈頭21中采用雙回路燈泡1，該雙回路燈泡1具有相互獨立的兩組燈絲回路，設(shè)置雙回路切換開關(guān)10，兩組燈絲由切換開關(guān)10選擇工作。
如圖1所示，設(shè)置滑套式燈座3，該燈座3滑套在燈殼2中，并與燈殼2之間設(shè)置有彈簧4，固定在燈座3中的燈泡1抵壓在防護(hù)玻璃7上，燈頭1尾部觸點與導(dǎo)電簧片9為跳接，燈泡1的外圍為反光燈碗5。由燈殼2、防護(hù)玻璃7和燈蓋8構(gòu)成封閉式燈罩。因防護(hù)玻璃7的抵壓，燈泡1尾部觸點與導(dǎo)電簧片9形成的觸點開關(guān)呈接通狀態(tài)；一旦燈泡1的玻殼破碎，在彈簧4的作用下，燈座3向前滑動，其尾部觸點與導(dǎo)電簧片9形成的觸點式開關(guān)即呈打開狀態(tài)，從而在燈泡玻殼破碎時即時切斷電源。具體實施時，彈簧4可以為圓柱螺旋式、圓錐螺旋式或板片式，防護(hù)玻璃7可以是玻璃、水晶、透明陶瓷、有機(jī)玻璃或透明塑料等。
圖中示出，在供電電源回路中，設(shè)置熱敏聚合開關(guān)12，熱敏聚合開關(guān)12以及雙回路切換開關(guān)10均固封在燈殼2中，形成防爆結(jié)構(gòu)。為了保證該防爆結(jié)構(gòu)的密封性能，可以在相關(guān)部位上，包括在防護(hù)玻璃7、燈殼2與燈蓋8之間設(shè)置密封墊6，以及在選擇開關(guān)10與燈殼2之間設(shè)置密封圈11等。
熱敏聚合開關(guān)12是由聚合樹脂和導(dǎo)電粒子組成的，其阻抗的大小與溫度的高低有關(guān)。在常溫狀態(tài)下，導(dǎo)電粒子在聚合物中形成結(jié)晶狀的低電阻鏈鍵；當(dāng)溫度上升，并超過開關(guān)門限時，結(jié)晶狀鏈鍵被破壞，變?yōu)槟z狀無定形狀態(tài)，導(dǎo)電粒子從聚合物分離出來，使導(dǎo)電回路的阻抗上升，直至被阻斷。
在正常照明時，電路中的照明電流并不大，產(chǎn)生熱量較小，熱敏聚合開關(guān)12處于常溫狀態(tài)，其阻抗不大，不會破壞照明電通路；一旦出現(xiàn)短路故障，產(chǎn)生很大的短路電流，熱敏聚合開關(guān)12受熱而溫度上升，其阻抗也急劇增高，阻斷照明電通路，從而提供短路保護(hù)。故障被排除后，隨著溫度的降低，熱敏聚合的導(dǎo)電鏈鍵重新形成，其阻抗下降，完成自動修復(fù)。將熱敏聚合開關(guān)的這一性能應(yīng)用于本實施例中達(dá)到對電路的短路過流保護(hù)并能自動修復(fù)的功能。
針對螺紋式、卡口式或法蘭式等不同形式的燈泡，只要在燈座3與燈泡1之間形成對應(yīng)的結(jié)構(gòu)配合即可。
具體實施中，在燈殼2的側(cè)壁上開設(shè)有接線孔14，在燈殼2的背部設(shè)置掛鉤13，掛鉤13鉤掛在燈卡20中，使燈頭21得以在帽殼15上固定。
本實施例中設(shè)置的保護(hù)電路也包括在電池充放電回路中設(shè)置電池充放電集成保護(hù)器18。
參見圖3，集成保護(hù)器18采用保護(hù)芯片AIC，電池組的正極和負(fù)極端分別接入芯片AIC的VCC端5腳和CND端2腳，兩組燈絲回路Rz通過切換開關(guān)10，分別連接負(fù)載線路的正極BAAT+端和負(fù)極BAAT-端，在所述電池組的放電回路中設(shè)置由放電二極管VD1和放電控制功率管VT1構(gòu)成的放電控制電路，功率管VT1的基極接芯片AIC的OD端3腳，在電池組充電回路中設(shè)置由充電二極管VD2和充電控制功率管VT2構(gòu)成的充電控制電路，功率管VT1的基極接芯片AIC的OC端1腳。
電路中VT1、VT2均雙N溝道功率管，電阻R1和電容C1用來消除充電器輸入電壓紋波及干擾。電阻R2為防止充電器電源接反時保護(hù)CS端。電阻R3為VT2的偏置電阻。PPTC為短路過流保護(hù)元件，即熱敏聚合開關(guān)12。該集成保護(hù)器為電池提供了過壓、過流和欠壓保護(hù)，如1、過充電保護(hù)，當(dāng)充電電壓到達(dá)并高于過充閾值電壓時，OC端1腳無電流輸出，R3無電流流過而使VT2截止，充電回路斷開，防止過充電。
2、過放電保護(hù)，當(dāng)電壓降到2.4V時，OD端3腳輸出低電平，VT1截止，放電回路斷開，禁止放電。
3、過電流保護(hù)，CS端4腳為放電電流控制端，它連續(xù)地控測放電電流，若放電電流超過設(shè)定閥值而使CS端超過0.2V，其結(jié)果與過放電相同，使VT2截止，禁止放電。也就是說當(dāng)有短路等故障時，可瞬間斷開VT2而起到保護(hù)作用。
4、PPTC短路過流保護(hù)元件是熱敏聚合開關(guān)，在正常工作狀態(tài)下，呈低電阻(毫歐級)。當(dāng)電路短路時電流急劇增加而溫度升高時，在一瞬間(毫秒級)阻斷電流通過，實現(xiàn)過流保護(hù)。一旦過電流故障排除，溫度下降，元件自動恢復(fù)成低阻抗值，重新接通照明電路。
本實用新型同樣也可配備鉛酸電池進(jìn)行使用，只要將鉛酸電池掛在腰間，與帽燈之間通過外接導(dǎo)線連接即可。
權(quán)利要求1.雙回路防爆礦用安全帽燈，包括帽殼(15)、帽襯(16)和掛接在帽殼(15)上的燈頭(21)，其特征是采用燈與帽的一體化集裝結(jié)構(gòu)，包括a、在由帽殼(15)與帽襯(16)形成的夾層中，設(shè)置電池槽(19)；b、在所述燈頭(21)中采用雙回路燈泡(1)，所述雙回路燈泡(1)具有相互獨立的兩組燈絲回路，設(shè)置雙回路切換開關(guān)(10)；c、設(shè)置保護(hù)電路，包括在所述燈絲供電電源回路中串聯(lián)設(shè)置熱敏聚合開關(guān)(12)，在電池充放電回路中設(shè)置充放電集成保護(hù)器(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙回路防爆礦用安全帽燈，其特征是在所述燈頭(21)中設(shè)置滑動式燈座(3)，燈座(3)與燈殼(2)之間設(shè)置彈簧(4)，固定在燈座(3)中的燈泡(1)抵壓在防護(hù)玻璃(7)上，燈頭(1)尾部觸點與導(dǎo)電簧片(9)為跳接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙回路防爆礦用安全帽燈，其特征是由所述燈殼(2)、防護(hù)玻璃(7)和燈蓋(8)構(gòu)成封閉式燈罩，所述熱敏聚合開關(guān)(12)以及雙回路切換開關(guān)(10)均固封在燈殼(2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙回路防爆礦用安全帽燈，其特征是放置在電池槽(19)中的電池(17)為鋰電池或鎳氫電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式雙回路礦用安全帽燈，其特征是所述電池充放電集成保護(hù)器采用保護(hù)芯片AIC，電池組的正極和負(fù)極端分別接入芯片AIC的VCC端(5腳)和CND端(2腳)，兩組燈絲回路RZ通過切換開關(guān)10，分別連接負(fù)載線路的正極BAAT+端和負(fù)極BAAT-端，在所述電池組的放電回路中設(shè)置由放電二極管VD1和放電控制功率管VT1構(gòu)成的放電控制電路，功率管VT1的基極接芯片AIC的OD端(3腳)，在所述電池組充電回路中設(shè)置由充電二極管VD2和充電控制功率管VT2構(gòu)成的充電控制電路，功率管VT1的基極經(jīng)電阻R3接芯片AIC的OC端(1腳)。
專利摘要雙回路防爆礦用安全帽燈，包括帽殼、帽襯和掛接在帽殼上的燈頭，其特征是采用燈與帽的一體化集裝結(jié)構(gòu)，包括在由帽殼與帽襯形成的夾層中，設(shè)置電池槽；在燈頭中采用雙回路燈泡，雙回路燈泡具有相互獨立的兩組燈絲回路，設(shè)置雙回路切換開關(guān)；設(shè)置保護(hù)電路，包括在所述燈絲供電電源回路中串聯(lián)設(shè)置熱敏聚合開關(guān)，在電池充放電回路中設(shè)置充放電集成保護(hù)器。本實用新型可以采用鋰電池、鎳氫電池或鉛酸電池，具有良好的安全可靠性和環(huán)保性能，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，適用于礦山、隧道、地質(zhì)、建筑、水利、探險、考古等行業(yè)部門。
文檔編號H02H7/18GK2769669SQ20042008075
公開日2006年4月5日 申請日期2004年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月30日
發(fā)明者毛傳禮, 石富江 申請人:毛傳禮