专利名称：一种安全矿灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明灯具，特别涉及一种安全矿灯。
背景技术：
现有煤矿或隧道等深井作业环境中通常需要使用矿灯，为了便于携带，该矿灯通常通过紧固夹设置在安全帽上，而电池分离束紧在腰间。这种矿灯通常由与矿灯分离的铅酸蓄电池经电缆连接矿灯提供电源，电缆对使用者有一定的约束且外露的电缆连接容易产生火花，在深井中瓦斯浓度过高的情况下容易引起瓦斯爆炸，造成事故，而且电池中的酸液易溢出而引起灼伤事故。另一方面，普通矿灯的灯泡烧毁时，如在深井下进行灯泡的更换容易引起安全事故。而且，在深井中作业当发生灯泡烧毁时，由于普通矿灯没有替代的照明装置，给使用者带来很大的不便。在使用过程中，充满电的电池在一定的工作时间内能够保证给灯泡提供稳定的电源，保持工作所需的照明度。在使用超过一定使用时间后，电池的电量逐步降低，此时使用者对照明度的要求比原来降低，但由于电路中的电流无法调整，此时照明灯实际提供的照明度比要求的大，使得本来较低的电量很快被消耗完，使得使用者必需尽快更换电池或快速返回地面重新给电池充电。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中上述安全矿灯电池和照明灯分离设置造成的不安全且不方便的缺陷，提供一种结构紧凑、使用安全的安全矿灯。
本实用新型更进一步要解决的技术问题在于，针对现有技术中上述安全矿灯中照明灯的电流无法调节的缺陷，提供一种能够根据电池电量调节照明灯电流的安全矿灯。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种安全矿灯，包括一侧设有透明件的外壳、电池、电路板、与所述透明件对应设置的照明灯、以及连接所述电路板的开关，，在所述外壳内设有将其内部密封腔体分隔成密封的防爆腔和电池腔的防爆隔离板，所述电路板和所述照明灯设置在所述防爆腔中，所述电池设置在电池腔中，并且所述电池与所述电路板电连接。
在上述安全矿灯中，所述电路板设有与所述电池连接检测其电量的电量检测电路、连接驱动所述照明灯的照明灯电路、设有第一输入端和第二输入端的模拟开关、连接所述模拟开关的处理器；所述处理器包括照明灯模块，该照明灯模块根据所述电量检测电路输入的电量信号输出用以选通所述第一输入端或第二输入端的选通信号至所述模拟开关，所述电池通过第一电阻接至所述第一输入端、通过第二电阻接至所述第二输入端，所述第一电阻阻值小于所述第二电阻阻值。
在上述安全矿灯中，所述模拟开关还设通过第三电阻接至所述电池的第三输入端，所述处理器的照明灯模块根据所述电量检测电路输入的电量信号输出用于选通所述第一输入端或第二输入端或第三输入端的选通信号至所述模拟开关，所述第三电阻的阻值大于所述第二电阻阻值。
在上述安全矿灯中，所述电池通过一个三极管连接至所述第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述处理器的照明灯模块连接并控制所述三极管的选通或截断。
在上述安全矿灯中，包括一个应急灯，所述电路板设有连接并驱动所述应急灯的应急灯电路，所述处理器包括应急灯模块，所述应急灯模块接至所述应急灯电路。
在上述安全矿灯中，所述电路板设有显示电路和时间电路，所述处理器包括时间显示模块，所述时间显示模块根据所述时间电路输入的时间信号输出显示信号至所述显示电路。
在上述安全矿灯中，所述处理器包括电量显示模块，所述电量检测电路输出电量信号至所述电量显示模块，所述电量显示模块输出显示信号至所述显示电路。
在上述安全矿灯中，所述处理器包括灯号显示模块，所述电路板设有灯号电路，所述灯号显示模块根据灯号电路输入的灯号信息输出显示信号至显示电路。
在上述安全矿灯中，所述开关包括选择所述照明灯电路和应急灯电路开闭状态的灯源开关，以及与所述处理器连接、触发所述处理器选择时间显示模块、电量显示模块或灯号显示模块之一输出显示信号至所述显示电路的显示开关。
在上述安全矿灯中，所述电池为锂电池，所述照明灯和所述应急灯均为发光二极管，在所述防暴腔中还设有反射所述发光二极管的光线的反光杯，所述的外壳相对与所述透明件的另一侧通过螺钉固定设有弹性紧固夹。
实施本实用新型的安全矿灯，具有以下有益效果通过设置防爆隔离板将外壳内部密封腔体分隔成防爆腔和电池腔，使得电池也安装在外壳内，避免了外露的电缆连接，从而使得结构更紧凑、使用更安全，同时将灯、电路板等电路元器件与电池分腔密封而置，可防止电池中外泄的液体流到电路元器件上造成事故，使得使用更可靠。通过设置处理器根据电池电量控制模拟开关选通串接不同阻值电阻，来调整照明灯电路中的电流，在照明灯提供满足需要的照明度的前提下尽可能小；并且在电量很低时，电流可以变得很小，使得照明灯使用功率变得很小，从而延长了电池放电使用时间，在深井发生事故时，增加了使用者的生存希望。
图1是本实用新型的安全矿灯的结构示意图；图2是本实用新型的安全矿灯第一种实施例的流程图；图3是本实用新型的安全矿灯第一种实施例的处理器电路示意图；图4是本实用新型的安全矿灯第一种实施例的电量检测电路示意图；图5是本实用新型的安全矿灯第一种实施例的照明灯电路示意图；图6是本实用新型的安全矿灯第一种实施例的应急灯电路示意图；图7是本实用新型的安全矿灯第二种实施例的流程图；图8是本实用新型的安全矿灯第一、二实施例的时间电路示意图；图9是本实用新型的安全矿灯第一、二实施例的显示电路示意图；图10是本实用新型的安全矿灯第一、二实施例的灯号电路示意图图11是本实用新型的安全矿灯第一、二实施例的开关电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，在本实用新型的安全矿灯第一实施例中，包括外壳10、电池1、电路板2、照明灯3、防爆隔离板4，以及连接所述电路板的开关。
所述外壳10可以通过弹性紧固夹107固定在安全帽上，该外壳10的后端设有密封其内部腔体的密封盖103，该外壳10内壁设有台阶104，所述防爆隔离板4通过密封件(例如密封胶)固定在该台阶104上，将所述外壳10的内部腔体分隔成前端的防爆腔101和后端的电池腔102。所述电路板2固定在所述防爆腔101靠近防爆隔离板4处，所述照明灯3设置在该电路板2上，所述防爆腔101的前端，即外壳10的前端密封设有透明的透明件，所述透明件可以选用钢化玻璃105，所述照明灯3透过该钢化玻璃105向外投射光线，起到照明作用。所述开关设置在所述外壳10外部，方便使用者在外壳10外操作。该开关通过预设在所述外壳10上的金属片电连接至所述电路板2；也可以利用穿过所述外壳上预设孔的导线连接至所述电路板2，且该预设孔和所述导线之间设有密封装置，如密封圈等，防止进入防爆腔的易燃气体过量。所述防爆腔101被所述钢化玻璃105和所述防爆隔离板4隔离成密封的腔体，当设置在其中的照明灯3烧毁时产生的火花不致引发安全事故。所述防爆腔101中防爆隔离板4和钢化玻璃105之间，所述照明灯3的四周还可以设置杯形的反光杯106，用以聚焦照明灯3的光线，提高照明度。
所述电池2设置在所述电池腔102中，该电池腔被防爆隔离板4和所述密封盖103隔离成一个密封的腔体。该电池2和所述防爆腔中的电路板2通过预设在所述外壳10内壁上的金属片连接，也可以通过穿过所述防爆隔离板4上预设孔的导线连接，且该导线和所述预设孔之间设有密封装置，防止电池失效时外泄的液体流入防爆腔。在上述的结构中，电池在失效时外泄的液体不会流出外壳1，发生灼伤事故，也不会流入防爆腔101中造成电路元器件烧坏的现象，使用更安全、可靠。
如图2、3、4、5所示，在本实用新型的安全矿灯第一实施例中，所述电路板2上设有电量检测电路20、照明灯电路30、处理器40和模拟开关50。
所述电量检测电路20通过导线连接至所述电池1，用来检测所述电池1的电压，从而获得电池的电量信息。
所述照明灯电路30连接并驱动所述照明灯3，所述照明灯3为发光二极管。所述照明灯电路30中，在所述发光二极管和接入的电源之间设有控制所述照明灯电路30通断的照明控制芯片，该照明控制芯片能够根据输入的电流调整输出至所述发光二极管的电流。在本实施例中，所述照明控制芯片为T6311A芯片，该T6311A芯片根据接脚8为使能端，根据输入的通断信号控制发光二极管是否工作，以避免二极管无需工作时，所述照明控制芯片仍需消耗电能，从而达到省电的效果。该T6311A芯片还能根据从接脚6输入的电流调整输出至所述发光二极管的电流，以满足不同工况下对照明度的需求。
所述电路板2上还设有所述处理器4的周边电路，如振荡电路和复位电路等从来保证处理器4的正常工作，还包括电压基准电路。该电压基准电路根据预设值向处理器4提供电压基准。处理器4根据电量检测电路20输入的电量信号与所述电压基准比较，再输出相应的选通信号至所述模拟开关50，以选择不同阻值的电阻工作。
所述处理器40内设有照明灯模块41；所述模拟开关50设有第一输入端X0、第二输入端X1、第三输入端X2和第四输入端X3。如图2、3、4、5所示，所述电量检测电路20由电量输出端I015将电量信号输出至处理器40的第16接脚，与第16接脚连通的照明灯模块41根据所述电量信号由所述处理器40的第9接脚输出选通信号至所述模拟开关50的选通信号输入端I03，模拟开关50根据所述选通信号选通第一输入端X0或第二输入端X1或第三输入端X2或第四输入端X3，所述电池1通过第一电阻R7连通所述第一输入端X0、通过第二电阻R8连通所述第二输入端X1、通过第三电阻R9连通所述第三输入端X2、通过第四电阻R10连通所述第四输入端X3。其中，第一、二、三电阻阻值为千欧姆数量级，小于第四电阻R10万欧姆数量级的阻值，并且第三电阻R9阻值大于第二电阻R8阻值、第二电阻R8阻值大于第一电阻R7阻值；当然，所述二、三、四电阻阻值可以根据不同的需要进行调整，以得到不同的驱动电流。
当所述电池1充满电后开始使用时，电量充足，此时处理器40的照明灯模块41根据电量检测电路20输出的电压与所述电压基准电路提供的电压基准进行比较，得出电量信息，并发出选通第一输入端X0的选通信号，从而选通所述第一电阻R7工作，输出较大的电流至所述照明控制芯片，使得发光二极管得到较大的工作电流，产生较高的照明度。在使用一段时间后，所述处理器40的照明灯模块41根据电量检测电路20输出的电压与所述电压基准电路提供的电压基准进行比较，得出电量减少的信息，接着发出选通第二输入端X1的选通信号，从而选通第二电阻R8工作，输出较小的电流值所述照明控制芯片，使得发光二极管的到较小的工作电流，产生较低的照度。随着使用时间的加长，所述电池1的电量随着降低，所述处理器40的照明灯模块41进一步的选择更大阻值的第三电阻R9和第四电阻R10工作，降低发光二极管的耗电量，而延长电池的使用时间，在深井发生事故时，增加了使用者的生存希望。
所述电路板2还可包括一个三极管Q2，该三极管Q2的发射极连接至所述电池1，其基极连接至所述处理器4的照明灯模块41，其集电极连接至所述第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9和第四电阻R10，其集电极同时连接至所述照明控制芯片。所述处理器4的照明灯模块41输出开关信号至所述三极管Q2的基极，控制所述三极管Q2是否工作。当所述处理器4输出选通信号至所述三极管Q2时，触发所述照明灯电路30的照明控制芯片工作；并同时输出电压至所述第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9和第四电阻R10。此时，所述模拟开关50根据所述处理器4的选通信号来选通所述第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9或第四电阻R10；所述模拟开关50的输出端13连接到所述照明控制芯片的输入端，由所述照明控制芯片进行电流的调整，来驱动所述发光二极管工作。当所述处理器输出截断信号至所述三极管Q2时，所述照明控制芯片处于断电状态，并且所述第一电阻R7、第二电阻R8、第三电阻R9和第四电阻R10均处于截断状态，从而可以减少电池1的电量的消耗，在不工作时起到省电的效果。如图1、2、6所示，所述的电路板2上设有应急灯电路60、应急灯7，所述处理器40中设有应急灯模块42。所述应急灯电路60连接并驱动所述应急灯7，所述应急灯7设置在所述防爆腔101前端的钢化玻璃105和照明灯3之间，所述应急灯为多个并联在一起的小功率灯。当照明灯烧毁时，所述处理器40的应急灯模块42根据外部控制信号从第四接脚输出电源信号至所述应急灯回路60的电源输入端IO1，从而使应急灯7工作，提供照明。
如图7所示，在本实用新型的安全矿灯第二实施例中，与上述第一实施例所不同的是所述模拟开关50还设有第二组输入端Y0、Y1、Y2、Y3，如上述第一实施例中一样，该第二组中的每个输入端都通过串接一个电阻连接到所述电池1。所述处理器40的应急灯模块42根据所述电量检测电路10输入的电量信号输出选通信号至所述模拟开关50的输入端IO4，模拟开关50根据输入的选通信号选通模拟开关50的第二组输入端中不同的输入端，从而不同的驱动电流，实现根据不同的电池电量调节应急灯的使用功率，延长照明时间。同样，在所述电池1和所述模拟开关50的第二组输入端之间也可以设置如上述第一实施例所述的三极管，该三极管Q2连接所述处理器4的应急灯模块42，并且由该应急灯模块42控制选通或截断。
上述第一、二实施例的所述模拟开关50选通不同的输入端的电路中，所述模拟开关50输入端的数目可以是两个、三个或更多。通过模拟开关50选通串接不同阻值电阻的输入端来调电路中的电流，，延长电池1的放电时间，从而延长矿灯的工作时间。
如图1、2、8、9所示，上述第一、二实施例中所述电路板2设有显示电路70和时间电路80，且所述处理器40还包括时间显示模块43，所述显示电路70包括设置在所述防爆腔101中靠近所述钢化玻璃104的数字显示屏8和设置在所述电路板2上并与所述数字显示屏8连通的电路。所述时间电路80从时钟输出端IO5和日期输出端IO6分别输出时钟信号和日期信号至所述处理器40的时间显示模块43，该时间显示模块43根据输入的时钟信号由所述处理器40的第1接脚输出时钟显示信号至所述显示电路70的输入端IO7，该时间显示模块43根据输入的日期信号由所述处理器40的第28接脚输出时钟显示信号至所述显示电路70的输入端IO8，该显示电路70中的数字显示屏8显示出时钟和日期的信息，以便使用者在作业时能够及时掌握准确的时间。
如图2所示，上述第一、二实施例中所述处理器40还包括电量显示模块44，该电量显示模块可根据所述电量检测电路20输入的电量信号输出电量显示信号至所述显示电路70，所述的数字显示屏8上显示出电池的电量信息，以便使用者能够及时了解充电是否充满或者使用过程中所剩的电量，掌握充电时间或者井下作业时间。
如图2、10所示，上述实施例中所述处理器40还包括灯号显示模块45，所述电路板2上还设有灯号电路100，该灯号电路100中设有预先存储有灯号信息的存储器。所述灯号显示模块45根据预先存储在灯号电路100中的灯号信息输出灯号显示信号至所述显示电路70，显示出预设的灯号信息，以便使用者区分。所述的灯号信息也可以存储在所述处理器40中的存储器中。
如图1、2、11所示，上述第一、二实施例中，所述外壳10上设置的开关包括灯源开关5，该灯源开关5设置在所述外壳10的底部，同时所述电路板2上设有开关电路90，所述灯源开关5通过微动开关S1触发所述开关电路90输出照明控制信号至所述处理器40，该处理器40根据灯源开关5的按键次数选择不同的功能模块，如按一次灯源开关5，所述开关电路90被微动开关S1触发，所述处理器40选择照明灯模块41，使得所述照明灯模块41工作，所述照明灯电路30处于闭合回路状态，所述应急灯电路60处于断开状态，所述照明灯3工作；按第二次灯源开关5，所述处理器40选择应急灯模块42，使得所述应急灯模块42工作，所述应急灯电路60处于闭合，所述照明灯电路30处于断开状态，所述应急灯7工作；按第三次灯源开关5，所述微动开关S1被断开，所述开关电路90停止向所述处理器40输出照明控制信号，此时所述处理器40既不选择照明灯模块41，也不选择应急灯模块42。
所述外壳10上设置的开关还包括所述显示开关6，该显示开关6通过微动开关S2触发所述开关电路90输出显示控制信号至所述处理器40，该处理器40根据显示开关6的按键次数选择不同的功能模块，如按第一次显示开关6，所述微动开关S2触发所述开关电路90，所述开关电路90输出显示控制信号，用以控制所述处理器40选择所述时间显示模块43，该时间显示模块43输出时钟显示信号和日期显示信号至所述显示电路70，此时所述显示电路70中的数字显示屏8上显示的是时间和日期，此外，还可通过组合使用灯源开关5和显示开关6来调整时间电路80中的预设时间和日期信息；按第二次显示开关6，所述开关电路90输出显示控制信号，用来控制所述处理器40选择所述电量显示模块44，该电量显示模块44输出电量显示信号至所述显示电路70，此时，所述显示电路70的数字显示屏8上显示电池电量信息；按第三次显示开关6，所述开关电路90输出显示控制信号，用来控制所述处理器40选择所述灯号显示模块45，该灯号显示模块45输出灯号显示信号至所述显示电路70，所述显示电路70的数字显示屏8上显示灯量信息，此外，还可以组合使用所述灯源开关5和显示开关6来调整所述灯号电路100或处理器4的存储器中存储的灯号信息，并将调整好的信息存储到存储器中；按第四次显示开关6，所述微动开关S2被断开，所述开关电路90停止向所述处理器40输出显示控制信号，此时所述处理器40既不选择时间显示模块43，也不选择电量显示模块44，也不选择灯号显示模块45。上述灯源开关和显示开关的开关及其组合对应处理器选择上述各个模块的方式还有很多，其组合方式的实施均属于本实用新型的保护范围。
上述实施例中所述电池为锂电池，这样充满一次电后放电时间比普通的电池长，电池的使用寿命也长；同时所述的照明灯和应急灯都是发光二极管，这样灯的使用寿命也长，这样整体矿灯的使用寿命长，达到免维修的效果。当然，所述电池也可以是铅酸电池等能够为矿灯提供电源的其他类型电池，所述照明灯和应急灯也可以是白炽灯泡灯等，本实施例优选锂电池和发光二极管。
权利要求1.一种安全矿灯，包括一侧设有透明件的外壳(10)、电池(1)、电路板(2)、与所述透明件对应设置的照明灯(3)、以及连接所述电路板(2)的开关，其特征在于，在所述外壳(10)内设有将其内部密封腔体分隔成密封的防爆腔(101)和电池腔(102)的防爆隔离板(4)，所述电路板(2)和所述照明灯(3)设置在所述防爆腔(101)中，所述电池(1)设置在电池腔(102)中，并且所述电池(1)与所述电路板(2)电连接。
2.根据权利要求1所述安全矿灯，其特征在于，所述电路板(2)设有与所述电池(1)连接检测其电量的电量检测电路(20)、连接驱动所述照明灯(3)的照明灯电路(30)、设有第一输入端(X0)和第二输入端(X1)的模拟开关(50)、连接所述模拟开关(50)的处理器(40)；所述处理器(40)包括照明灯模块(41)，该照明灯模块(41)根据所述电量检测电路(10)输入的电量信号输出用以选通所述第一输入端(X0)或第二输入端(X1)的选通信号至所述模拟开关(50)，所述电池(1)通过第一电阻(R7)接至所述第一输入端(X0)、通过第二电阻(R8)接至所述第二输入端(X1)，所述第一电阻(R7)阻值小于所述第二电阻(R8)阻值。
3.根据权利要求2所述安全矿灯，其特征在于，所述模拟开关(50)还设通过第三电阻(R9)接至所述电池(1)的第三输入端(X2)，所述处理器(40)的照明灯模块(41)根据所述电量检测电路(10)输入的电量信号输出用于选通所述第一输入端(X0)或第二输入端(X1)或第三输入端(X2)的选通信号至所述模拟开关(50)，所述第三电阻(R9)的阻值大于所述第二电阻(R8)阻值。
4.根据权利要求3所述安全矿灯，其特征在于，所述电池(1)通过一个三极管(Q2)连接至所述第一电阻(R7)、第二电阻(R8)和第三电阻(R9)，同时，所述三极管(Q2)连接到所述照明灯电路；所述处理器(4)的照明灯模块(41)连接并控制所述三极管(Q2)的选通或截断。
5.根据权利要求1-4中任一项所述安全矿灯，其特征在于，包括一个应急灯(7)，所述电路板(2)设有连接并驱动所述应急灯(7)的应急灯电路(60)，所述处理器(40)包括应急灯模块(42)，所述应急灯模块(42)接至所述应急灯电路(60)。
6.根据权利要求5所述安全矿灯，其特征在于，所述电路板(2)设有显示电路(70)和时间电路(80)，所述处理器(40)包括时间显示模块(43)，所述时间显示模块(43)根据所述时间电路(80)输入的时间信号输出显示信号至所述显示电路(70)。
7.根据权利要求6所述安全矿灯，其特征在于，所述处理器(40)包括电量显示模块(44)，所述电量检测电路(20)输出电量信号至所述电量显示模块(44)，所述电量显示模块(44)输出显示信号至所述显示电路(70)。
8.根据权利要求7所述安全矿灯，其特征在于，所述处理器(40)包括灯号显示模块(45)，所述电路板(2)设有灯号电路(100)，所述灯号显示模块(45)根据灯号电路(100)输入的灯号信息输出显示信号至显示电路(70)。
9.根据权利要求8所述的安全矿灯，其特征在于，所述开关包括选择所述照明灯电路(30)和应急灯电路(60)开闭状态的灯源开关(5)，以及与所述处理器(40)连接、触发所述处理器(40)选择时间显示模块(43)、电量显示模块(44)或灯号显示模块(45)之一输出显示信号至所述显示电路(70)的显示开关(6)。
10.根据权利要求5所述安全矿灯，其特征在于，所述电池(1)为锂电池，所述照明灯和所述应急灯均为发光二极管，在所述防暴腔(101)中还设有反射所述发光二极管的光线的反光杯(106)，所述的外壳相对与所述透明件的另一侧通过螺钉固定设有弹性紧固夹(107)。
专利摘要本实用新型涉及一种安全矿灯，包括外壳、电池、电路板和照明灯，还包括一个将所述外壳内部密封腔体分隔成防爆腔和电池腔前后两个部分的防爆隔离板；所述电路板还包括处理器、模拟开关和照明灯电路，所述处理器中设有多个功能模块。这样的结构更紧凑、使用更安全，同时将灯、电路板等电路元器件与电池分腔而置，可防止电池中的液体外泄而造成事故，使得使用更可靠。通过设置处理器根据电池电量控制模拟开关选通串接不同阻值电阻，调整照明灯电路中的电流，使得在满足照明需要的前提下，照明灯电路中电流较小；电量不足时，照明灯电路中的电流可以变得很小，从而延长了电池的放电使用时间，减少了电池的充放电周期。
文档编号H05B37/02GK2859217SQ20052012079
公开日2007年1月17日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者彭建成 申请人:彭建成