一种长余辉发光安全帽的制作方法

文档序号:15304513发布日期:2018-08-31 20:46阅读:221来源:国知局

本实用新型涉及个人安防器材领域,具体涉及一种长余辉发光安全帽。



背景技术:

安全帽是防物体打击和坠落时头部碰撞的头部防护装置,是矿工、建筑工人等工种在工作时佩戴,用来保护头部免受坠落的物件伤害而戴的的浅圆顶帽子。

在许多低照度的场合,如地下或隧道等场所、或夜间等时段,人们在其间工作或通行不仅需要帽子提供保护功能,而且需要帽子提供发光照明或定位等功能,特别在矿井或隧道等场所的事故搜救或地震救灾中,尤其需要一种既能保证防护性能,又能按需发光提供应急照明、定位及警示功能的发光安全帽,并提高发光亮度,从而提高发光效果及辨识度,及尽可能延长发光时长,从而提高发光的保障度;以利于安全生产、应急营救和户内外昼夜工作或生活等需求。

现有的发光安全帽主要包括普通发光帽、太阳能发光帽及长余辉发光帽三类,都有各自的缺点:

a、现有普通发光帽大都通过常规LED发光,并主要采用间隔发光或连续发光两种发光模式。其中,如果采用间隔发光,不仅不利于提供发光照明,而且发光晃眼,对人眼的舒适度差;而采用连续发光的发光帽,由于功耗较大,故维持一定亮度的持续发光时间相对较短,需要对电池作经常更换或充电,且在矿难等特殊场合,根本无法更换电池或对电池充电,这会严重影响救援效果;

b、现有太阳能发光帽大都需要在户外露天等环境照度高(一般大于1000LX)的场合使用,而在夜间或户内或地下场如隧道等的低光照环境下由于光伏器件无法正常发电,故难以保证其发光亮度和发光时长,或需要先在照度高的场合充电,不仅严重影响效率,且在应急场合根本没有那么多的充电时间,从而使用范围受到很大局限。

c、现有长余辉发光帽一般如专利号CN2571195由长余辉粉与介质混合后通过注塑等工艺制成,或如专利号CN203505691.U在外壳上喷涂一层夜光涂料制成。上述两种方法制成的安全帽在发光原理上仅通过长余辉发光材料吸收环境光发光,而在低光照环境下如隧道的环境照度只在20LX左右及以下,长余辉发光材料根本不能得到充分激发(一般需要1000LX及以上的环境照度),且停止激发后的余辉亮度呈负指数式衰减,故余辉亮度难以满足需要,使用局限性更大。一般现有常规长余辉发光帽在户外充分感光后走入洞内或黑暗场所的10分钟亮度一般不超过350mcd/m2,2小时后的发光亮度不超过50mcd/m2,几小时后的辨识度非常低。

而且上述做法由于发光粉添加的因素造成颜色单一(一般偏黄绿色),而在日常使用中需要不同帽体颜色的安全帽来表达不同的信息,如酒红色代表领导人员、白色代表安全监督人员、蓝色代表电工或监理人员、黄色代表普通工人,或通过红色来警示等,因此上述安全帽有很大的局限。

因此,如何在保证发光帽基本防护性能的前提下,按需发光提供照明、定位功能,并尽可能提高发光亮度、延长发光时长,从而提高发光效果、保障度并延长电池更换或充电周期,以便扩大使用范围,是业内亟待解决的问题。



技术实现要素:

针对上述问题,我们通过以下方法:a、采用可更换或可充电的蓄电元件如干电池、锂电池、纽扣电池、可充电电容等对发光光源供电并激发长余辉发光,对比现有普通长余辉安全帽:亮度更高,辨识度更高,特别是长时间工作的余辉亮度不会衰减(本实用新型产品户外充分感光后进入洞内或其他黑暗场所2小时后的发光亮度可以维持在1000mcd/m2之上,更长时间后的发光亮度仍可维持基本不变,对比传统长余辉发光帽的发光亮度有了几十倍的提高,且时间越长,亮度对比越明显,故辨识度非常高),且维护更方便;b、长余辉发光材料的发光特性和特点,通过控制电路控制发光光源以一定周期或占空比间歇发光并激发长余辉发光体发光,减小了功耗,在维持一定的余辉亮度的前提下,尽可能延长了蓄电元件更换或充电的周期,提高了保障度,并能通过频闪发光提供提醒效果,同时减少了晃眼等对人眼的刺激;c、通过环境照度感应器自动感应环境照度自动开启或关闭蓄电元件供电等,如当环境照度大于某一照度阈值(如30LX)时断开电路,当环境照度小于30LX时接通电路激发长余辉发光体发光,以减少功耗,进一步延长了蓄电元件更换或充电的周期;d、结合光伏发电技术,利用环境光能发电,提高了供电、发光保障度,还可以与备用蓄电元件如干电池等互补供电,进一步提高了供电、发光保障度;提出了一种长余辉发光安全帽,在保证安全帽结构强度的前提下,减小了功耗,提高了余辉的发光亮度,尽可能延长了蓄电元件更换或充电的周期,从而提高了安全帽供电、发光的保障度。

本实用新型的技术方案是:如图1、2、3所示,一种长余辉发光安全帽,包括帽体(1)、蓄电元件(2)、控制电路(3)、发光光源(4),所述的帽体(1)包括帽冠和帽檐、且帽体(1)上设有发光光源(4),所述的蓄电元件(2)和发光光源(4)分别通过线路与控制电路(3)相连;所述的帽体(1)上还设有长余辉发光体(5);所述的控制电路(3)为连有电路控制开关、并具有控制并驱动发光光源(4)以一定的周期和占空比间歇发光并激发长余辉发光体(5)发光的功能的控制电路。

其中,发光光源(4)与长余辉发光体(5)可以通过螺丝、螺帽等紧固件或超声波焊接或粘胶固定等相互结合或与帽体(1)结合,特别地,长余辉发光粉与树脂混合后可以直接制成帽体(1),并充当长余辉发光体(5)的作用;电路控制开关可以为触摸式电路控制开关或声控电路控制开关或遥控电路控制开关。

进一步,控制电路(3)通过线路还连有照度传感器,且所述的控制电路(3)为具有根据照度传感器感应到的环境照度自动开启或关闭电路的功能的控制电路,实现了智能发光并降低了功耗,从而延长了蓄电元件更换或充电的周期,提高了安全帽供电、发光的保障度。例如:从隧道或矿洞到户外感光,会自动熄灭,有灯光或户外光源的地方走到隧道等暗的地方自动发光,或晚上有灯的地方自动熄灭,免去了人工反复去开启或关闭,特别是有时要频繁矿上矿下或洞内或洞外作业;或忘记开启或关闭而导致不必要的发光供电导致电池耗尽,或该发光时不发光产生安全隐患。

进一步,帽体(1)上设有凸起结构或/和卡槽结构,所述的凸起结构或/和卡槽结构内设有带有线路的蓄电元件(2)或/和控制电路(3)或/和发光光源(4)或/和长余辉发光体(5)。

特别地,帽体(1)向外凸出后在帽体(1)的内表面自然形成卡槽。

进一步,帽体(1)的顶部或/和前部或/和后部或/和侧部设有块状或条状分布的长余辉发光体(5)。

进一步,长余辉发光体(5)的上方设有透光层,主要起透光、保护长余辉发光体及加强帽体(1)结构强度的作用;下方设有发光光源(4),以提高长余辉发光材料的激发效率从而提高发光亮度。

特别地,帽体(1)可以分次注塑成带有透光层的帽体,长余辉发光体(5)设在透光层的下方。

进一步,发光光源(4)为带有刚性或柔性线路板的SMD封装的贴片式LED点阵光源,且所述的线路板上设有反射层,起反射增亮作用;或为带有刚性或柔性线路板的COB封装的集成式LED面光源,且所述的线路板上设有反射层,起反射增亮作用;或为带有导光片(为导光板或导光膜,可以是柔性或刚性的,上方设有长余辉发光体,下方设有反射层,优选白色反射层,侧边设有LED线阵光源)的LED线阵光源。

进一步,发光光源(4)为排列成图案或文字或符号的发光光源。

进一步,发光光源(4)为多种不同发光主波长的发光光源的组合。

进一步,帽体(1)上还设有光伏组件(6),所述的光伏组件(6)通过控制电路(3)与蓄电元件(2)相连,且控制电路(3)为具有充放电控制功能的控制电路,以利用光伏发电,进一步提高安全帽供电、发光的保障度。

进一步,帽体(1)帽冠的顶部或/和帽檐上设有光伏组件(6)。

进一步,光伏组件(6)为太阳能薄膜。由于太阳能薄膜为柔性材料,故能更好地贴覆在帽体表面,并起到增强帽体(1)结构强度的作用。

进一步,蓄电元件(2)为连有充电接口的蓄电元件。

进一步,控制电路(3)为连有备用蓄电元件(7)、并具有控制蓄电元件(2)和备用蓄电元件(7)互补供电功能的控制电路,其中备用蓄电元件(7)优选干电池或水-空气电池等,进一步提高安全帽供电、发光的保障度。

进一步,蓄电元件(2)、控制电路(3)设在帽体(1)上,或所述的蓄电元件(2)或/和控制电路(3)设在帽体(1)外。

进一步,发光光源(4)和长余辉发光体(5)结合成发光单元,并通过魔术贴或卡扣或磁性材料固定在帽体(1)上。

进一步,控制电路(3)为内置有发光模式参数的控制电路,且控制开关为具有通过参数选择转换长余辉发光安全帽的发光模式(指发光功率或周期或占空比)的功能的控制开关。

进一步,控制电路(3)还连有无线接收装置或无线发送装置或卫星定位器或射频定位器或麦克风或频闪灯或警示灯或蜂鸣器,以方便与外界交流和定位、搜救等。

进一步,帽体(1)上还设有逆反射体(8),以提供逆反射功能。

帽体(1):

帽体(1)可以包括帽冠、帽檐或帽舌、帽衬、扣带等。其中,帽冠一般采用PC或ABS或玻璃钢或金属或复合材质等通过压铸、浇注、注塑、模压等工艺制成的类半球形帽壳,主要起防止冲击物伤害头部的作用,还可以起到保温、装饰等效果。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐或帽舌,主要起遮挡阳光的作用。

帽衬设在帽冠的腔体内,帽冠和帽衬之间留有一定空间,可缓冲、分散瞬时冲击力,从而避免或减轻对头部的直接伤害。

扣带起到将安全帽紧紧固定在作业人员的头部的作用。

帽体(1)上可以设置卡扣、凹槽等固定结构,用以设置各元器件,或帽体(1)上通过连接件或结构胶或粘胶或超声波热合工艺二次固定有各元器件。

蓄电元件(2):

蓄电元件(2)可以是蓄电池,如镍氢电池、锂电池、干电池、纽扣电池等,也可以是可充电电容等,优选可充电电池。蓄电元件(2)的特点是:连有充电接口,方便外部供电源对其进行充电;或易更换。

控制电路(3):

控制电路(3)至少包含控制和驱动两部分,具有控制并驱动发光光源以一定的周期和占空比间歇发光并激发长余辉发光体发光的功能。

控制电路(3)通过线路连有照度传感器,当照度传感器检测到环境照度小于某一阈值时,控制电路(3)控制发光器件发光;当照度传感器检测到环境照度大于或等于某一阈值时,控制电路(3)控制电路断开。所述照度阈值一般低于弱光光伏组件正常工作所需的照度最小值。

控制电路(3)一般带有电路模块、或、刚性或柔性的电路板;特别的可以带有单片机等微处理器。

控制电路(3)上还可以连有无线接收或发送装置,卫星定位器,射频定位器或频闪灯,警示灯,蜂鸣器等。

发光光源(4):

发光光源(4)起主动发光和激发长余辉发光体的作用,为优先考虑与长余辉发光材料激发光谱相匹配的光源,其发光波长以对长余辉发光材料的激发效率为主要衡量标准。可以是点光源、点阵光源、面光源或上述两者或两者以上的组合等,包括LED、OLED、冷阴极管、荧光灯管子、有机EL等,优选带线路板的、峰值波长450nm以下的、蓝光或紫光或紫外光、SMD封装的LED面阵光源,或带线路板的、峰值波长450nm以下的、蓝光或紫光或紫外光COB面光源。

长余辉发光体(5):

长余辉发光体(5)属于一种蓄能发光材料,一般是指长余辉发光粉、或长余辉发光粉与透明介质的混合物或混合加工物。其中加工物是指发光粉和透明介质混合,经过加热固化或反应固化或经过注塑,挤出等工艺的成型物。

使用的长余辉发光粉优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类,如发蓝绿光的Sr4Al14O25或发黄绿光的SrAl2O4,或两者按一定比例混合;使用的透明介质为透光性好的塑料树脂、橡胶或者玻璃等介质。

长余辉发光体(5)起到当激发光源停止发光后通过余辉继续发光的作用。

长余辉发光体(5)可以是点状物、片状物、块状物或其它组合体等,也可以按照实际需求注塑或浇注等工艺成为特定形状的长余辉发光体;一般为层状结构,优选做成刚性或柔性的片材或板材。

特别地,整个帽体(1)都由长余辉等材料制成,并充当长余辉发光体(5)的作用。

光伏组件(6):

光伏组件(6)为单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板或太阳能薄膜等,优选太阳能薄膜。

备用蓄电元件(7):

备用蓄电元件(7)可以是蓄电池,如镍氢电池、锂电池等,也可以是可充电电容等,优选干电池、水空气金属电池、氢燃料电池等。备用蓄电元件(7)的特点是:可充电,连有充电接口,方便外部供电源对其进行充电;或易更换。

逆反射体(8):

逆反射体(8)具有逆反射功能,为镀膜型逆反射体(8)或玻璃珠型逆反射体(8)或晶格型逆反射层或微棱镜型逆反射层等,具体可以是反光膜、晶格反光板、微棱镜反光板、反光珠阵列片或者猫眼反光珠等;一般为片材或板材;形状可以是长方形、圆形、梯形等,按需设计。

逆反射体(8)一般通过封装胶、热熔胶、结构胶、超声波热合等材料或工艺固定安装。

本实用新型的主要优点在于:

a、采用可更换或可充电的蓄电元件如干电池、锂电池、可充电电容等对发光光源供电并激发长余辉发光,对比现有普通长余辉安全帽:亮度更高,辨识度更高,特别是长时间工作的余辉亮度不会衰减,且维护更方便;

b、结合主动发光技术和长余辉发光材料的发光特性和特点,通过控制电路控制发光光源以一定周期或占空比间歇发光并激发长余辉发光体发光,从而既减小了频闪的波动深度,提高了发光对人眼的舒适度,又减小了功耗,在维持一定的余辉亮度的前提下,尽可能延长了蓄电元件更换或充电的周期,提高了保障度;

c、通过环境照度感应器自动感应环境照度自动开启或关闭蓄电元件供电等,如当环境照度大于某一照度阈值(如30LX)时断开电路,当环境照度小于30LX时接通电路激发长余辉发光体发光,以减少功耗,进一步延长了蓄电元件更换或充电的周期;

d、结合光伏发电技术,利用环境光能发电,提高了供电、发光保障度,还可以与备用蓄电元件如干电池等互补供电,进一步提高了供电、发光保障度。

e、按上述方法可以将帽体做成红色、蓝色、黄色、白色等不同的颜色,以适应不同场合并传达所需的信息:例如白色安全帽一般是监督人员带的,酒红色安全帽一般是管理人员带的,蓝色安全帽一般是技术人员带的,黄色安全帽一般是普通工人带的,或通过红色来警示等;

f、按此方法,可用于制造各种帽、盔,适用于消防应急救助、户外昼夜工作(如交通工程维护维修)、隧道桥洞和矿洞工作人员、公共建筑和地下场所维修维护和应急救助。也可以用于常规的日常生活帽,如太阳帽、自行车头盔甚至夜间锻炼人员所用的运动帽具等。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构原理示意图;

图2为本实用新型的侧视结构原理示意图;

图3为本实用新型的剖面结构原理示意图(图1的AA剖面);

图4为本实用新型的实施例一的一种太阳能长余辉发光安全帽的侧视结构示意图;

图5为本实用新型的实施例一的一种太阳能长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图6为本实用新型的实施例二的一种太阳能长余辉发光安全帽的侧视结构示意图;

图7为本实用新型的实施例二的一种太阳能长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图8为本实用新型的实施例三的一种带有小型风扇的太阳能长余辉发光安全帽的侧视结构示意图;

图9为本实用新型的实施例三的一种带有小型风扇的太阳能长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图10为本实用新型的实施例四的太阳能长余辉发光安全帽的侧面结构示意图;

图11为本实用新型的实施例四的太阳能长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图12为本实用新型的实施例五的长余辉发光安全帽的侧面结构示意图;

图13为本实用新型的实施例五的长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图14为本实用新型的实施例六的太阳能长余辉发光安全帽的侧面结构示意图;

图15为本实用新型的实施例六的太阳能长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图;

图16为本实用新型的实施例七的太阳能长余辉发光自行车头盔的侧面结构示意图;

图17为本实用新型的实施例七的太阳能长余辉发光自行车头盔的爆炸结构示意图;

图18为本实用新型的实施例八的太阳能长余辉发光自行车头盔的侧面结构示意图;

图19为本实用新型的实施例八的太阳能长余辉发光自行车头盔的爆炸结构示意图;

图20为本实用新型的实施例九的长余辉发光安全帽的侧面结构示意图;

图21为本实用新型的实施例九的长余辉发光安全帽的爆炸结构示意图。

具体实施方式

结合附图描述本实用新型的实施例。

实施例一

一种太阳能长余辉发光安全帽,包括帽体(110)、蓄电元件(120)、控制电路(130)、发光光源(140)、长余辉发光体(150)、光伏组件(160),如图4、5所示。

帽体(110):

帽体(110)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为PC树脂通过注塑工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部设有带有穿线孔的圆形凹槽,用于设置太阳能电池板。所述圆形凹槽的两侧设有凸筋,主要起结构加强的作用。帽冠的周围环绕有等间距排列的圆形凹槽,用于设置发光元器件。帽冠的边缘部分设有向外的方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(120):

蓄电元件为磷酸铁锂蓄电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路(130)与光伏组件(160)和控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(110)的后部。

控制电路(130):

控制电路(130)分别通过导线与蓄电元件(120)、发光光源(140)、光伏组件(160)及设在控制盒表面的照度传感器相连,能根据照度传感器感应到的环境照度自动发光:即当照度传感器感应到环境照度大于50LX时关闭电路,当照度传感器感应到环境照度小于50LX时开启电路,控制并驱动发光光源(140)以20s的周期和5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(150)发光,并具有充放电控制功能。

控制电路(130)设在控制盒内。

发光光源(140):

发光光源(140)为带有圆形铝基线路板的SMD封装的贴片式蓝光LED,排成阵列并焊接到线路板上。

长余辉发光体(150):

长余辉发光体(150)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到透明灯壳内固化而成,再将发光光源(140)通过透明胶粘合固定在长余辉发光体(150)的底面制成长余辉发光模组,然后把该长余辉发光模组通过粘胶粘合固定在帽体(110)上的圆形凹槽内。

光伏组件(160):

光伏组件(160)为单晶硅太阳能电池板,通过粘胶粘合固定到帽体(110)顶部的圆形凹槽内,再盖上透明保护壳并用透明封装胶封装。

本实施例的太阳能长余辉发光安全帽,能利用太阳能或通过充电接口对电池充电,并能通过照度传感器感应环境照度自动控制并驱动蓝光LED以20s的周期和5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料发光(例如:从隧道或矿洞到户外感光,会自动熄灭,有灯光或户外光源的地方走到隧道等暗的地方自动发光,或晚上有灯的地方自动熄灭,免去了人工反复去开启或关闭,或忘记开启或关闭而导致过度供电或该发光时不发光产生安全隐患。),以提供发光提醒和辅助照明功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度。

实施例二

一种太阳能长余辉发光安全帽,包括帽体(210)、蓄电元件(220)、控制电路(230)、发光光源(241)(242)、长余辉发光体(250)、光伏组件(260),如图6、7所示。

帽体(210):

帽体(210)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为ABS树脂通过浇注工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部设有穿线孔。顶部两侧设有凸筋,主要起结构加强的作用。所述凸筋的外侧设有条形凹槽,用于设置发光元器件。帽冠的边缘部分设有向外的方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(220):

蓄电元件为镍氢电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路(230)与光伏组件(260)与控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(210)的后部。

控制电路(230):

控制电路(230)分别通过导线与蓄电元件(220)、发光光源(241)(242)、光伏组件(260)相连,具有充放电控制功能,和控制并驱动发光光源(241)连续发光,及控制并驱动发光光源(242)以5min的周期和2%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(250)发光的功能。

控制电路(230)设在控制盒内。

发光光源(241)(242):

发光光源由(241)、(242)两部分组成。

其中,发光光源(241)为带有条形柔性线路板的SMD封装的贴片式紫光LED,排成阵列并焊接到线路板上。再将线路板通过封装胶粘合固定在凸筋外侧的条形凹槽内。

发光光源(242)为带有聚光结构的引脚封装的草帽式白光LED灯珠,通过螺丝固定在帽体(210)的前部。

长余辉发光体(250):

长余辉发光体(250)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到凸筋外侧条形凹槽内的发光光源(241)上至与帽体外表面平齐并固化而成。

光伏组件(260):

光伏组件(260)为条形太阳能薄膜,通过粘胶粘合固定到帽体(210)顶部,并通过导线穿孔与控制电路(230)相连。

光伏组件(260)还充当了照度传感器的作用。

本实施例的太阳能长余辉发光安全帽,能利用太阳能或通过充电接口对电池充电,并将太阳能薄膜充当照度传感器感应环境照度自动发光:即当环境照度大于200LX时断开电路,当环境照度小于200LX时开启电路控制白光LED连续发光以提供发光照明功能,及控制并驱动紫光LED以5min的周期和2%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,户外充分感光后进入洞内或黑暗场所2小时后的发光亮度可以维持在1000mcd/m2之上,甚至更长时间后发光亮度仍可维持基本不变,相对与传统长余辉发光帽只有50mcd/m2以下的发光亮度有了几十倍的提高,且时间越长,亮度对比越明显,辨识度非常高,并由一定的频闪发光提供了提醒效果,同时减少了晃眼等对人眼的刺激,并在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度。

实施例三

一种带有小型风扇的太阳能长余辉发光安全帽,包括帽体(310)、蓄电元件(320)、控制电路(330)、发光光源(341)(342)、长余辉发光体(350)、光伏组件(360),如图8、9所示。

帽体(310):

帽体(310)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为PC树脂通过注塑工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部设有带有穿线孔的圆形凹槽,用于设置太阳能电池板。所述圆形凹槽的周围设有环形凹槽,用于设置发光元器件。帽冠的前部设有圆形通孔。帽冠的边缘部分设有向外的方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(320):

蓄电元件为磷酸铁锂电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路(330)与光伏组件(360)与控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(310)的后部。控制盒上设有控制开关,通过线路与控制电路(330)相连,用于开启或关闭电路。

控制电路(330):

控制电路(330)分别通过导线与蓄电元件(320)、发光光源(341)(342)、光伏组件(360)及小型风扇相连,具有充放电控制功能,和控制并驱动发光光源(341)以10min的周期和1.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(350)发光,及控制并驱动发光光源(342)连续发光与驱动小型风扇转动的功能。

控制电路(330)设在控制盒内。

发光光源(341)(342):

发光光源由(341)、(342)两部分组成。

其中,发光光源(341)为带有环形柔性线路板的SMD封装的贴片式紫光LED,排成阵列并焊接到线路板上。再将线路板通过封装胶粘合固定在帽体(310)上的环形凹槽内。

发光光源(342)为带有小型风扇的引脚封装的草帽式白光LED,通过螺丝固定在帽冠前部的通孔内,并通过导线与控制电路(330)相连。

长余辉发光体(350):

长余辉发光体(350)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到环形凹槽内的发光光源(341)上至与帽体外表面平齐并固化而成。

光伏组件(360):

光伏组件(360)为多晶硅太阳能薄电池板,通过粘胶粘合固定到帽体(310)顶部的圆形凹槽内,并通过导线穿孔与控制电路(330)相连。

本实施例的带有小型风扇的太阳能长余辉发光安全帽,能利用太阳能或通过充电接口对电池充电,并能根据需要通过控制开关开启电路,控制并驱动紫光LED以10min的周期和1.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,及控制并驱动白光LED连续发光提供照明功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度,及驱动小型风扇转动以提供降温功能,从而提高了安全帽穿戴的舒适度。

实施例四

一种太阳能长余辉发光安全帽,包括帽体(410)、蓄电元件(420)、控制电路(430)、发光光源(441)(442)(443)、长余辉发光体(451)(452)、光伏组件(460)、收发天线(490)、麦克风(4100),如图10、11所示。

帽体(410):

帽体(410)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为PC树脂通过注塑工艺制成的类球冠状壳体。帽冠上设有十字形的凸筋,所述帽冠顶部的凸筋上设有圆形凹槽,用于设置太阳能电池板,所述圆形凹槽的周围设有环形凹槽,用于设置发光元器件,所述凸筋十字形的末端设有圆形凹槽,也用于设置发光元器件。帽冠的边缘部分设有向外的方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。左侧帽檐上设有控制开关,并通过导线穿孔与控制电路(420)相连。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(420):

蓄电元件为磷酸铁锂电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路(430)与光伏组件(460)及控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(410)的后部。

控制电路(430):

控制电路(430)分别通过导线与蓄电元件(420)、发光光源(441)(442)(443)、光伏组件(460)及设在控制盒表面的照度传感器相连,能根据照度传感器感应到的环境照度自动发光:即当照度传感器感应到环境照度大于100LX时关闭电路,当照度传感器感应到环境照度小于100LX时开启电路发光,并通过控制开关调节发光档位(第一档为对应控制并驱动发光光源(441)、(442)以5s的周期和10%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(450)发光,第二档位对应控制并驱动发光光源(441)、(442)以1min的周期和2%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(450)发光,第三档位对应控制并驱动发光光源(441)、(442)以2min的周期和1%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(450)发光),及驱动发光光源(443)连续发光。

控制电路(430)设在控制盒内。

发光光源(441)(442)(443):

发光光源由(441)、(442)、(443)三部分组成。

其中,发光光源(441)为带有环形柔性线路板的SMD封装的贴片式紫光LED,排成阵列并焊接到线路板上。再将线路板通过封装胶粘合固定在帽体(410)上的环形凹槽内。

发光光源(442)为带有圆形铝基线路板的SMD封装的贴片式紫光LED,排成阵列并焊接到线路板上,并通过封装胶粘合固定在帽体(410)上的圆形凹槽内。

发光光源(443)为带有聚光结构的引脚封装的草帽式白光LED灯珠,通过螺丝安装固定在帽体(410)的前部。

长余辉发光体(451)(452):

长余辉发光体由(451)、(452)两部分组成。

其中,长余辉发光体(451)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到环形凹槽内的发光光源(441)上至与帽体外表面平齐并固化而成。

长余辉发光体(452)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到侧部的圆形凹槽内的发光光源(442)上至与帽体外表面平齐并固化而成。

光伏组件(460):

光伏组件(460)为单晶硅太阳能电池板,通过粘胶粘合固定到帽体(410)顶部的圆形凹槽内,并通过导线穿孔与控制电路(430)相连。然后在光伏组件(460)的上方盖上透明保护壳。

收发天线(490):

收发天线(490)具有无线接收或发送信号的功能,特别是能定时向外输出所在坐标,以方便管理和救援。

收发天线(490)设在控制盒上,并通过线路与控制电路(430)相连。

麦克风(4100):

麦克风(4100)具有语音输入和输出功能,方便对外进行语音交流。

本实施例的太阳能长余辉发光安全帽,能利用太阳能或通过充电接口对电池充电,并能通过照度传感器感应环境照度自动控制并驱动紫光LED间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,控制并驱动白光LED连续发光提供发光照明功能,还能根据实际需要通过控制开关调节紫光LED的发光周期和占空比来调节发光亮度,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度,及能通过收发天线和麦克风与外界进行语音交流,并定时输出所在坐标,方便管理和救援。

实施例五

一种长余辉发光安全帽,包括帽体(510)、蓄电元件(520)、控制电路(530)、发光光源(541)(542)、长余辉发光体(550),如图12、13所示。

帽体(510):

帽体(510)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为玻璃钢通过压铸工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部设有凸筋,以加强帽体的结构强度。帽冠的边缘部分设有带有穿槽的向外方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于外部固定发光器件、内部固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(520):

蓄电元件为磷酸铁锂电池,安装在控制盒内,并通过控制电路(530)与控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(510)的后部。

控制电路(530):

控制电路(530)分别通过导线与蓄电元件(520)、发光光源(541)(542)及设在控制盒表面的照度感应器相连,能根据照度传感器感应到的环境照度自动发光:即当照度传感器感应到环境照度大于60LX时关闭电路,当照度传感器感应到环境照度小于60LX时开启电路控制并驱动发光光源(541)以15min的周期和1%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(550)发光,及控制并驱动发光光源(542)连续发光。

控制电路(530)设在控制盒内。

发光光源(541)(542):

发光光源由(541)、(542)两部分组成。

其中,发光光源(541)为带有环形柔性线路板的SMD封装的贴片式蓝光LED,排成阵列并焊接到线路板上。

发光光源(542)为带有聚光结构的引脚封装的草帽式白光LED灯珠,通过螺丝安装固定在帽体(510)的前部。

长余辉发光体(550):

长余辉发光体(550)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明PU树脂混合后固化成型的柔性条状发光体,再将发光光源(541)通过透明胶粘合固定在长余辉发光体(550)的底面上结合成长余辉发光模组,然后将该模组穿过帽冠边缘的凸起穿槽内固定在帽体(510)的边缘。

本实施例的长余辉发光安全帽,能通过充电接口对电池充电,并能通过照度传感器感应环境照度自动控制并驱动蓝光LED以15min的周期和1%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,及控制并驱动白光LED连续发光以提供发光照明功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度。

实施例六

一种太阳能长余辉发光安全帽,包括帽体(610)、蓄电元件、控制电路、发光光源(641)(642)、长余辉发光体(650)、光伏组件(661)(662)、备用蓄电元件(670)、逆反射体(680),如图14、15所示。

帽体(610):

帽体(610)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为ABS树脂通过二次注塑工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部透明,透明部分的内表面设有环形凹槽及环形凹槽中心的圆形凹槽,分别用于设置发光器件及太阳能电池板。帽冠的边缘部分设有带有穿槽的向外方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于外部固定反光条、内部固定帽衬和扣带。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。帽体(610)前方的帽檐上也设有光伏组件。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件:

蓄电元件为磷酸铁锂电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路与控制盒上的充电接口和光伏组件(661)(662)相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(610)的后部。

控制电路:

控制电路分别通过导线与蓄电元件、备用蓄电元件(670)、发光光源(641)(642)及设在控制盒表面的照度感应器相连,能根据照度传感器感应到的环境照度自动发光:即当照度传感器感应到环境照度大于80LX时关闭电路,当照度传感器感应到环境照度小于80LX时开启电路控制并驱动发光光源(641)以5min的周期和1.2%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(650)发光,及控制并驱动发光光源(642)连续发光,并具有充放电控制功能和互补供电功能(即根据蓄电元件的容量自动切换供电模式:当蓄电元件的容量大于5%时,由蓄电元件供电;当蓄电元件的容量小于5%时,切换到备用蓄电元件(670)供电)。

控制电路设在控制盒内。

发光光源(641)(642):

发光光源由(641)、(642)两部分组成。

其中,发光光源(641)为带有环形柔性线路板的SMD封装的贴片式蓝光LED,排成阵列并焊接到线路板上,再将发光光源(641)通过透明胶粘合固定在长余辉发光体(650)的底面上。

发光光源(642)为带有聚光结构的引脚封装的草帽式白光LED灯珠,通过螺丝安装固定在帽体(610)的前部。

长余辉发光体(650):

长余辉发光体(650)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明PU树脂混合后直接反向浇注在帽体(610)顶部内表面的环形凹槽内固化成型。

光伏组件(661)(662):

光伏组件由(661)、(662)两部分组成。

其中,光伏组件(661)为单晶硅太阳能电池板,从帽体(610)的下方固定到帽体(610)顶部内表面的圆形凹槽内,并用封装胶封装。

光伏组件(662)为太阳能薄膜,用粘胶粘贴在帽体(610)前面的帽檐上。

备用蓄电元件(670):

备用蓄电元件(670)为镁-空气电池,通过卡扣固定在腰间,通过导线与控制电路相连。由于备用蓄电元件(670)设置在帽体(610)外,故备用蓄电元件(670)的体积可以更大,从而有更好的供电保障性能。

逆反射体(680):

逆反射体(680)为柔性反光条,穿过帽冠边缘的凸起穿槽内固定在帽体(610)的边缘。

本实施例的太阳能长余辉发光安全帽,能通过太阳能及备用电池互补供电,故供电保障性能更好,并能通过照度传感器感应环境照度自动控制并驱动蓝光LED以5min的周期和1.2%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,及控制并驱动白光LED连续发光以提供发光照明功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度,并具有逆反射功能。

实施例七

一种太阳能长余辉发光自行车头盔,包括帽体(710)、蓄电元件(720)、控制电路(730)、发光光源(740)、长余辉发光体(750)、光伏组件(760),如图16、17所示。

帽体(710):

帽体(710)由帽冠、帽衬、扣带三部分组成。

其中,帽冠采用将印刷吸塑好的PC外壳放到EPS发泡机内然后将EPS泡沫直接注射到头盔PC外壳内一体成型,帽冠的顶部设有长方形凹槽,用于设置太阳能电路板,帽冠的前部设有条状凹槽,用于安装发光器件。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、吸汗的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(720):

蓄电元件(720)为镍氢蓄电池,安装在控制盒内,并分别通过控制电路与控制盒上的充电接口和光伏组件(760)相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(710)的后部。控制盒上设有控制开关,通过线路与控制电路(730)相连,用于开启或关闭电路。

控制电路(730):

控制电路(730)分别通过导线与蓄电元件(720)、发光光源(740)相连,具有充放电控制功能,及控制并驱动发光光源(740)以10min的周期和1%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(750)发光的功能。

控制电路(730)设在控制盒内。

发光光源(740):

发光光源(740)为带有条状柔性线路板的SMD封装的贴片式蓝光LED,排成阵列并焊接到线路板上。

长余辉发光体(750):

长余辉发光体(750)由SrAl2O4长余辉发光粉与透明PU树脂混合后固化成型的柔性条状发光体,再将发光光源(740)通过透明胶粘合固定在长余辉发光体(750)的底面上结合成长余辉发光模组,然后将该模组通过封装胶粘合固定在帽体(710)前部的条状凹槽内。

光伏组件(760):

光伏组件为单晶硅太阳能电池板,通过封装胶粘合固定在帽体(710)顶部的长方形凹槽内。

本实施例的太阳能长余辉发光自行车头盔,能通过太阳能发电,并能通过控制开关手动开启电路,控制并驱动蓝光LED以10min的周期和1%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,且不影响自行车头盔的防护性能。

实施例八

一种长余辉发光帽,包括帽体、蓄电元件(820)、控制电路(830)、发光光源(840)、长余辉发光体(850),如图18、19所示。

帽体:

帽体由PC或ABS或玻璃钢或金属或复合材质等通过压铸、浇注、注塑、模压等工艺制成。

蓄电元件(820):

蓄电元件(820)为纽扣电池。

控制电路(830):

控制电路(830)通过线路连有蓄电元件(820)、发光光源(840)及照度传感器,能够根据照度传感器感应到的环境照度自动发光:即当照度传感器感应到环境照度大于100LX时关闭电路,当照度传感器感应到环境照度小于100LX时开启电路控制并驱动发光光源(840)以5min的周期和0.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(850)发光。

发光光源(840):

发光光源(840)为带有条状柔性线路板的SMD封装的贴片式蓝光LED,排成阵列并焊接到线路板上,蓄电元件(820)和控制电路(830)也集成到所述的线路板上。

长余辉发光体(850):

长余辉发光体(850)为由SrAl2O4长余辉发光粉与透明硅胶混合后固化成型的柔性条状发光体,再将发光光源(840)通过透明胶粘合固定在长余辉发光体(850)的底面上结合成长余辉发光模组,最后将该带状长余辉发光模组通过卡扣或魔术贴或松紧带固定在帽体上。

本实施例的长余辉发光帽,能通过照度传感器感应环境照度自动控制并驱动蓝光LED以5min的周期和0.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料发光,具有制造灵活方便、电池更换方便等优点,并能广泛应用到普通发光帽盔,如太阳帽、自行车头盔等。

实施例九

一种长余辉发光安全帽,包括帽体(910)、蓄电元件(920)、控制电路(930)、发光光源(940),如图20、21所示。

帽体(910):

帽体(910)由帽冠、帽檐、帽衬、扣带四部分组成。

其中,帽冠为长余辉发光粉与PC树脂混合后通过注塑工艺制成的类球冠状壳体。帽冠的顶部下方前后左右分别设有四个卡槽,用于设置发光元器件。帽冠的边缘部分设有向外的方形凸起并在帽冠内表面形成卡槽,用于固定帽衬和扣带。帽冠充当了长余辉发光体的作用。

帽冠的边缘可以向外凸出形成帽檐,帽冠和帽檐是注塑一体成型的。

帽衬设在帽冠的腔体内并与帽冠之间形成空气层,起缓冲、分散瞬时冲击力,以避免或减轻对头部的直接伤害的作用。帽衬上设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

扣带两端设有卡扣并通过卡扣固定到帽冠边缘内侧的卡槽内。

蓄电元件(920):

蓄电元件为磷酸铁锂电池,安装在控制盒内,并通过控制电路(930)与控制盒上的充电接口相连。所述的控制盒通过螺丝固定在帽体(910)的后部。

控制电路(930):

控制电路(930)分别通过导线与蓄电元件(920)及发光光源(940)相连,具有控制并驱动发光光源(940)以5min的周期和1.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料发光的功能。

控制电路(930)设在控制盒内。控制盒上设有控制开关,通过线路与控制电路(930)相连,用于开启或关闭电路。

发光光源(940):

发光光源(940)为带有方形线路板的SMD封装的贴片式紫光LED,排成阵列并焊接到线路板上。再将线路板通过卡扣固定在帽体(910)顶部下方的前后左右4个卡槽内。

长余辉发光体:

长余辉发光体(350)为SrAl2O4长余辉发光粉与PC树脂混合后注塑成帽体(910)的帽冠部分。

本实施例的长余辉发光安全帽,能利用通过充电接口对电池充电,并能通过控制开关手动开启电路,控制并驱动紫光LED以5min的周期和1.5%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料以提供发光提醒功能,在保证发光效果的前提下降低了功耗,延长了发光时长,从而提高了安全帽的保障度。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等,或者将本技术应用于相关和类似技术领域,均应包含在本实用新型的保护范围内。

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