手电筒设备的制作方法

本实用新型总体上涉及一种可以由通过水或诸如盐水的电解液激活的金属-空气燃料电池(MAFC)供电的组合式手电筒和提灯。

背景技术：

手电筒通常需要电池，该电池在储存期间会耗尽或损失电力。此外，手电筒在一些状况下——比方说在非手持或桌面构型下——会难以使用。提灯可以被设计用于非手持或桌面使用，但是不能投射光束。

技术实现要素：

已认识到，开发一种储存寿命长并且可以在紧急状况下使用的手电筒将是有利的。此外，已认识到，开发这样一种手电筒将是有利的：该手电筒例如通过向手电筒的金属-空气燃料电池(MAFC)添加水或诸如盐水的电解液而依靠水运行。此外，已认识到，开发一种也能用作提灯的手电筒将是有利的。

本实用新型提供了一种组合式手电筒和提灯设备，其包括具有头部和柄部的本体。一柱体从柄部延伸。在柱体的远端上配置有近侧凸反射器。在柱体的远端上邻近近侧凸反射器处配置有灯。在近侧凸反射器中形成有凹窝，该凹窝与灯对齐。头部可在柱体上滑动。头部包括具有近端和远端的套筒，以及具有至少一个透明的或半透明的部分的侧壁，该部分限定侧向提灯透镜。一近侧开口位于套筒的近端处并且将柱体可滑动地接纳在其中。在套筒的与近侧开口相对的远端处配置有手电筒透镜。一远侧凸反射器由套筒承载并与柱体的近侧凸反射器对向，并且其中具有与灯对齐的孔口。近侧和远侧凸反射器随着头部在柱体上滑动而朝向和远离彼此移动。一远侧凹反射器由套筒承载，并且其中具有与套筒的远侧凸反射器的孔口对齐的孔口。一圆锥形突起从远侧凸反射器延伸，并且具有与灯对齐的孔口。圆锥形突起可接纳在凹窝中，其中灯在头部朝向手柄滑动时邻近孔口。

头部在至少两个位置之间滑动，所述至少两个位置包括：限定手电筒构型的退回位置；和限定提灯构型的伸出位置。在退回位置和手电筒构型中，套筒朝向柄部移位，套筒的远侧凸反射器邻近柱体的近侧凸反射器，并且灯接纳在远侧凹反射器的孔口附近，以分散从套筒的远侧凹反射器反射并从手电筒透镜出射的光。在伸出位置和提灯构型中，套筒远离柄部移位，远侧和近侧凸反射器彼此分离开一间隙，光从远侧和近侧凸反射器分散并从侧向提灯透镜出射。

根据本实用新型的一个实施例，近侧凸反射器或圆锥形突起或这两者可以是不透明的并且构造成阻止来自灯的光侧向地从其中通过。

根据本实用新型的另一实施例，柄部限定手柄并且可以比柱体长，并且可以比柱体宽。根据本实用新型的另一实施例，近侧凸反射器和圆锥形突起可以是镜面反射器。

根据本实用新型的另一实施例，手柄可以具有中空部和开口端。金属-空气燃料电池可以与灯电联接，并且可移除地配置在手柄的中空部中。在手柄的一个端部处可以形成有第一孔口并且在手柄的相对端部处可以形成有第二孔口，以将燃料电池暴露于环境空气并排出金属-空气燃料电池在被激活时的反应副产品气体。

根据本实用新型的另一实施例，头部的套筒可以承载环形滑块，该环形滑块配置在柱体周围且可沿着柱体滑动。该环形滑块可以具有接纳头部的近侧开口的环形通道。环形密封件可以从环形滑块的内表面延伸，并且可以与柱体靠接且可以随着头部在柱体上滑动而沿着柱体滑动。在柱体中可以形成有一对环形沟槽，该对环形沟槽互相间隔开。该对环形沟槽可以将环形密封件可移除地接纳在其中。该对环形沟槽可以包括与头部相对于手柄的退回位置对应的近侧沟槽和与头部相对于手柄的伸出位置对应的远侧沟槽。该环形密封件限定止动装置，该止动装置在退回位置和伸出位置偏压头部。

根据本实用新型的另一实施例，轴向肋可以在配置于柱体与头部之间的轴向沟槽中滑动，以阻止头部和柄部相对于彼此旋转。

附图说明

本实用新型另外的特征和优点将从下文结合附图的详细描述而变得明显，附图共同示例性地图示了本实用新型的特征；其中：

图1a是以手电筒构型示出并且头部处于退回位置的根据本实用新型的一个实施例的组合式手电筒和提灯的侧视图；

图1b是以提灯构型示出并且头部处于伸出位置的图1的组合式手电筒和提灯的侧视图；

图2是以移除了头部的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的柄部的侧视图；

图3是以从柄部移除的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的头部的侧视图；

图4a是以手电筒构型示出并且头部处于退回位置的图1的组合式手电筒和提灯的截面侧视图；

图4b是以提灯构型示出并且头部处于伸出位置的图1的组合式手电筒和提灯的截面侧视图；

图5是以移除了头部的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的柄部的截面侧视图；

图6是以从柄部移除的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的头部的截面侧视图；

图7a是以手电筒构型示出并且头部处于退回位置的图1的组合式手电筒和提灯的局部详细截面侧视图；

图7b是以提灯构型示出并且头部处于伸出位置的图1的组合式手电筒和提灯的局部详细截面侧视图；

图7c是以在手电筒与提灯构型之间过渡的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的局部详细截面侧视图；

图8是以罩帽和金属-空气燃料电池壳体从柄部移除的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的截面侧视图；

图9是图1的组合式手电筒和提灯的罩帽的截面侧视图；

图10是图1的组合式手电筒和提灯的金属-空气燃料电池壳体的截面侧视图；

图11是以移除了金属-空气燃料电池的状态示出的图1的组合式手电筒和提灯的截面侧视图；

图12是图1的组合式手电筒和提灯的侧视图；

图13是图1的组合式手电筒和提灯的顶视图；

图14是图1的组合式手电筒和提灯的底视图；

图15是用于根据本实用新型的另一实施例的另一组合式手电筒和提灯的另一罩帽的截面侧视图。

现将参考所图示的示例性实施例，且文中将使用具体语言来描述该示例性实施例。不过应理解，并非由此意图对本实用新型的范围加以限制。

具体实施方式

术语“透镜”在本文中用于宽泛地指供光透过的窗口。透镜可以具有或不具有光学倍率，并且可以具有或不具有曲面。透镜可以是透明的或半透明的。

如图1-14中所示，示出了根据本实用新型的示例性实施例中总体上表示为10的组合式手电筒和提灯。该组合式手电筒和提灯可以称为“手电提灯(flantern)”。在一方面，该手电提灯可以构造成依靠水或诸如盐水的电解液“运行”(未被供电)。该手电提灯可以构造成采用金属-空气燃料电池(MAFC)14(图8和10)作为电源。MAFC 14可以通过向MAFC添加水——例如通过将MAFC基本上浸入水中——而被激活。MAFC 14构造成在水被导入MAFC中时向手电提灯10及其灯提供电力。在一方面，MAFC 14可以是可重复利用的，并且可以再浸入水中和再激活多次。在一方面，MAFC 14可以构造成向灯提供连续100小时的电力(使得灯提供100小时的连续光)，并且可以再浸入和再激活至少三次，每次可用于另外连续使用100小时。在一方面，MAFC 14可以是一次性的和可更换的(或由另一MAFC替换)。在另一方面，在MAFC包括浸入其中的盐时，MAFC 14可以是自给自足的，并且仅需添加水。在另一方面，MAFC 14可以构造成需要添加诸如盐水的电解液和/或另外向MAFC添加盐。

在另一方面，手电提灯10可以被构造为如图1a、4a和7a所示的手电筒和如图1b、4b和7b所示的提灯。在手电筒构型中，手电提灯10可以相对于手电提灯轴向地引导更集中和/或更窄的光束。此外，手电提灯10在手电筒构型中可以被保持在使用者的手中。在提灯构型中，手电提灯10可以相对于手电提灯径向地引导光。在一方面，在提灯构型中，手电提灯10可以在径向于手电提灯的纵向轴线的360度圆中引导光。应理解，从手电提灯径向地散发的光也可以相对于纵向轴线成一定倾角(锐角和/或钝角)散发。此外，在提灯构型中，手电提灯10可以安置在桌面等上，或被悬挂。

手电提灯10包括本体18，该本体具有头部22和柄部26。头部22可以相对于柄部26移动或滑动，如下所述。柄部26可以具有从柄部延伸的柱体30。本体18和柄部26可以具有纵向轴线34。柄部26可以限定手柄38，该手柄的尺寸和形状被确定成适于被抓握在使用者的手中。柄部26可以比柱体30长，并且柄部可以比柱体30宽。因而，柱体30可以比手柄38短和窄。头部22可以在柱体30上滑动。在柱体30的远端上配置有灯40或灯元件或诸如LED的光源，如图7b中最佳所示。灯40与MAFC 14电联接。此外，本体和/或手柄或柄部可以具有在灯与MAFC之间电连接的按钮，以选择性地启动灯。

柄部26可以是圆筒体，并且可以利用包覆成型由塑料形成。此外，柄部26可以具有中空部42和开口端46，如图8所示。罩帽50可移除地封闭柄部26的开口端46。此外，罩帽50可以具有形成基部的平坦外端部，手电提灯10可以依靠该基部而立置。此外，罩帽50可以具有钩腔54，如图14所示，钩58枢转地配置在该钩腔中，手电提灯10可以从钩58悬挂或悬置。在一方面，头部22和罩帽50或基部可以被扩大成具有比柄部26或手柄38大的直径。MAFC 14可移除地配置在柄部26的中空部42中。罩帽50与柄部26可移除地联接以露出其中的中空部42并且允许MAFC 14的移除和插入。柄部26和/或中空部42可以具有与开口端46相对的密封或封闭端62。中空部42的密封或封闭端62或柄部26可以包括壁并且可以将中空部42以及其中的MAFC 14和水与灯40和诸如按钮的其它电子元件或电连接件隔离开。因此，灯、电子元件和按钮与MAFC的水、盐和/或电解液隔离。

如上所述，头部22可在柱体30上滑动。头部22可以包括具有近端和远端的套筒66或套管。头部22和/或套筒66具有位于近端与远端之间的侧壁70。在一方面，侧壁70具有透明的或半透明的至少一部分，该部分限定侧向提灯透镜74。在另一方面，整个侧壁70可以是透明的或半透明的。在一方面，套筒66和/或侧壁70可以具有凸轮廓。该凸轮廓可以放大或可以具有比手柄38大的直径，并且可以帮助使用者维持在手柄或手电提灯上的抓握。此外，头部22和套筒66可以在套筒的近端处具有近侧开口78(图6)，该近侧开口将柱体30可滑动地接纳在其中。在套筒66和头部22的与近侧开口78相对的远端处配置有手电筒透镜82。在一方面，手电筒透镜82可以面向轴向并且可以横跨或覆盖套筒66中的远侧开口。一环可以将手电筒透镜保持在套筒66的远侧开口上。

环形滑块86可以配置在套筒66的近端上，并且可以配置在柱体30周围且可沿着柱体30滑动。环形滑块86可以具有环形通道90，该环形通道接纳套筒66和头部22的近侧开口78和/或侧壁70的端部。环形密封件94从环形滑块86的内表面延伸，与柱体30靠接，并且随着头部22在柱体上滑动而沿着柱体滑动。在柱体30中形成有一对环形沟槽，即近侧沟槽98和远侧沟槽102，该对沟槽互相间隔开。环形沟槽98和102将环形密封件94可移除地接纳在其中。近侧沟槽98对应于头部22相对于柄部26和手柄38的退回位置。远侧沟槽102对应于头部22相对于柄部26和手柄38的伸出位置。环形密封件94可以限定止动装置，该止动装置在退回位置和伸出位置偏压头部22。环形密封件94可以由较软、柔韧和弹性的材料形成。此外，环形密封件94的内表面可以形成滑块或支承面——柱体可以沿着该滑块或支承面滑动。

在柱体30与头部22(或套筒66或环形滑块86)之间可以配置有一个或多个轴向肋106和轴向沟槽110，以阻止头部22相对于手柄38或柄部26或柱体30旋转。轴向肋106可以在轴向沟槽110中滑动。在一方面，轴向肋106可以从柱体30延伸，并且轴向沟槽110可以延伸入环形滑块86中，如图所示。在另一方面，轴向肋可以从环形滑块延伸并且轴向沟槽可以延伸入柱体中。

手电提灯10具有多个反射器，一些反射器可相对于彼此移动，以引导、聚焦和/或分散来自灯40的光。反射器可以是具有镜面或类似于镜的表面的镜面反射器，以基本上镜面地反射全部入射在反射器上的光。在柱体30的远端上邻近灯40配置有近侧凸反射器114。近侧凸反射器114可以是薄/矮短的，具有较平坦的中央和圆角或弯曲边缘。在近侧凸反射器114中形成有凹窝118(图7b)，该凹窝与灯40对齐。灯40可以配置在凹窝118中，并且凹窝118和近侧凸反射器114可以围绕灯40。远侧凸反射器122由套筒66或头部22承载，并且与柱体30的近侧凸反射器114对向。远侧凸反射器122中具有与灯40对齐的孔口126(图6和7b)。近侧凸反射器114和远侧凸反射器122随着头部22和套筒66在柱体30上滑动而朝向和远离彼此移动。在头部的退回位置和手电提灯的手电筒构型中，近侧凸反射器114和远侧凸反射器122可以彼此相邻，或甚至彼此靠接。在头部的伸出位置和手电提灯的提灯构型中，近侧凸反射器114和远侧凸反射器122可以互相间隔开并分离开一间隙。

远侧凹反射器130由套筒66和头部22承载。远侧凹反射器130可以配置成邻近于并且可以面向手电筒透镜82。此外，远侧凹反射器130可以基本上配置在手电筒透镜82与远侧凸反射器122之间。远侧凹反射器130中具有与套筒66的远侧凸反射器122的孔口和灯40对齐的孔口134(图6和7b)。在一方面，在头部22的退回位置和手电提灯的手电筒构型中，灯40可以接纳在远侧凹反射器130的孔口134处、其附近或其中。圆锥形突起138(图6和7b)可以从远侧凹反射器130延伸。圆锥形突起138可以穿过远侧凸反射器122的孔口延伸。因此，远侧凹反射器130可以穿过远侧凸反射器122延伸。在一方面，圆锥形突起138可以形成远侧凸反射器122的一部分。圆锥形突起138可以接纳在凹窝118中，其中当头部22在退回位置朝向手柄38滑动时，灯40邻近该孔口。

在一方面，反射器114、122和130中的一者或全部可以是不透明的，以使得来自灯30的光不透过反射器。在另一方面，反射器114、122和130中的一者或全部可以是镜面反射器，以使得全部入射在其上的光自其反射。例如，至少近侧凸反射器114和/或圆锥形突起138可以是不透明的，并且构造成阻止来自灯40的光侧向地从其中通过。在退回位置，近侧凸反射器114和/或圆锥形突起138可以围绕和/或径向地包围灯40。因此，在头部22的退回位置和手电提灯的手电筒构型中，近侧凸反射器114和/或圆锥形突起138可以阻止来自灯40的光侧向地经过提灯透镜74。因此，使用者可以利用手电筒引导光而没有侧向或径向光朝向使用者的眼睛向后散射的干扰。远侧反射器122和130中的每一者都可以具有可以保持在套筒66或侧壁70的远端与环之间的外凸缘。

如上所述，头部22在至少两个位置、即退回位置和伸出位置之间滑动，这两个位置分别对应于并且限定手电提灯10的至少两种构型，即手电筒构型和提灯构型。在图1a、4a和7a所示的退回位置和手电筒构型中，套筒66和头部22朝向柄部26和手柄38移位；套筒66的远侧凸反射器122邻近柱体30的近侧凸反射器114，并且灯40被接纳在远侧凹反射器130的孔口134附近，以分散从套筒66的远侧凹反射器130反射的光并使光从手电筒透镜82出射。如上所述，近侧凸反射器114和/或圆锥形突起138可以阻止来自灯40的光侧向地从其中经过，或从侧向提灯透镜74侧向地出射。

在图1b、4b和7b所示的伸出位置和提灯构型中，套筒66和头部22远离柄部26和手柄38移位；近侧凸反射器114和远侧凸反射器122彼此分离开一间隙，以使来自灯40的光离开近侧凸反射器114和远侧凸反射器122分散并从侧向提灯透镜74出射。在提灯构型中，少量光可穿过孔口134，并从手电筒透镜82出射。但大部分光将从灯40射出，其中一部分从远侧凸反射器122反射并从侧向提灯透镜74出射，并且一部分从远侧凸反射器122反射，回到近侧凸反射器114，并从侧向提灯透镜74出射。

另外，柱体30与手柄38或柄部26分离开，并且头部22在柱体30上滑动，而手柄38的一定长度在伸出和退回两个位置保持相对于头部22露出。因此，使用者能够用一只手抓握手柄38，而用另一只手抓握头部22，并且在伸出位置与退回位置之间以及提灯构型与手电筒构型之间操纵或滑动头部22。

如上所述，灯40可以由MAFC 14供电，MAFC 14可以与灯电联接，并且可以可移除地配置在手柄38和柄部26的中空部42中。参照图10，MAFC 14可以是或可以包括具有金属阳极、空气或氧气阴极和/或电解质的金属-空气燃料电池型电池。金属阳极可以是镁。合适的阴极对本领域技术人员来说是已知的，并且可以包括包含多孔板片的阴极，例如允许空气或氧气从阴极流来或穿过阴极的多孔碳片。MAFC 14可以具有包括多个孔146的壳体142，以允许水或电解液进入壳体142并进而进入MAFC。壳体142可以是具有顶部和底部以及圆筒形周壁的塑料圆筒体，所述周壁中有多个孔146。MAFC的活性成分可以配置在壳体142中。再参照图1-12，柄部26和手柄38可以具有一个或多个穿过其中的孔口，以将MAFC暴露于环境空气/氧气和/或排出MAFC在被激活时的反应副产品气体。在一方面，在手柄38或柄部26的一个端部处可以配置有一个或多个第一孔口150，而在手柄38或柄部26的相对端部处可以配置有一个或多个第二孔口154。此外，孔口150和154可以形成在手柄38或柄部26的侧边中。因此，不论手电提灯的取向如何和/或它如何被保持，MAFC 14都可以保持暴露于环境空气。在壳体142的壁的外表面与柄部26和手柄38的壁的内表面之间可以形成有圆筒形间隙，以允许空气/氧气在壳体及其多个孔146周围循环。

在一方面，MAFC可以包括浸渍在其中的盐。盐可以配置在壳体142中，并且在水被添加到壳体或MAFC中时可以形成电解液。因此，盐可以配置在壳体142中以在MAFC暴露于水时形成电解质。例如，水可以被添加或灌注到MAFC中，或MAFC可以蘸入或浸入水中。在一方面，盐可以配置在壳体内侧、阳极和/或阴极的表面上。此外，盐可以浸透壳体中的纤维材料。因此，MAFC 14可以是自给自足的，并且可以仅需要添加水。

在一方面，用于启动和使用如上所述的手电提灯10的方法包括从柄部26或手柄38拆下MAFC 14；通过使MAFC暴露于水或电解质来激活MAFC；以及将MAFC 14重新插入柄部26或手柄38中。在一方面，MAFC14可以具有浸渍在其中的盐，并且可以通过将MAFC基本上浸入水中而暴露于水。在另一方面，MAFC 14可以暴露于诸如盐水的电解质。例如，可以向水添加盐以形成电解质，并且MAFC可以基本上浸入电解质中。该方法还可以包括在拆下MAFC之前从柄部26或手柄38移除罩帽50；以及在重新插入MAFC之后更换柄部26或手柄38上的罩帽50。

在另一方面，用于启动和使用如上所述的手电提灯10的方法包括通过使手电提灯10自身暴露于水或电解质来激活MAFC 14。例如，手柄38或柄部26可以基本上浸入水或电解质中，其中水或电解质经柄部26或手柄38中的第一孔口150和/或第二孔口154进入中空部42和MAFC 14。

在另一方面，MAFC可以构造成接受诸如盐水或盐的电解质的添加。如上所述，可以向水添加盐以形成电解质，并且MAFC可以基本上浸入该电解质中。参照图15，示出了在大多数方面与上述罩帽类似的另一罩帽50b。罩帽50b包括由该罩帽所承载的隔室158，该隔室承载用于MAFC 14的备用盐162。可以与水一起向MAFC添加备用盐。在一方面，可以打开MAFC浸入其中的水的容器并且向该容器添加盐。

在一方面，MAFC 14可以由罩帽50承载并与其可移除地联接以有利于操纵。罩帽50可以从柄部26和手柄38移除，利用它运送MAFC，MAFC然后可以在使用者保持罩帽的同时被蘸入或浸入水中。

虽然前述示例在一个或多个具体应用中说明了本实用新型的原理，但对本领域的普通技术人员来说明显的是，可以在不付出创造能力并且不脱离本实用新型的原理和概念的前提下作出实施方案的形式、用途和细节的许多修改。因此，除了所附的权利要求之外，不意在限制本实用新型。